Cuando los ingenieros estructurales diseñan un edificio, no se limitan a apilar pisos; están calculando cómo ganar una compleja batalla contra la naturaleza. Cada edificio está construido para soportar un “presupuesto” específico de estrés ambiental: el peso de nevadas récord, el empuje de fuertes vientos y la expansión causada por el calor del verano.
Para ello, los ingenieros utilizan mapas de peligros y códigos de seguridad. Se trata esencialmente de libros de reglas basados en décadas de datos meteorológicos históricos. Incluyen márgenes de seguridad para garantizar que incluso si una pequeña parte de un edificio falla, toda la estructura no se derrumbará como un castillo de naipes.
El problema es que estos libros de reglas se están volviendo obsoletos. La mayoría de nuestros icónicos rascacielos se construyeron en las décadas de 1970 y 1980, un mundo que era más frío, con mareas más predecibles y tormentas menos violentas. Hoy ese mundo ya no existe.
El cambio climático actúa como multiplicador de amenazas, empeorando mucho las consecuencias del estrés ambiental en los edificios. Rara vez derriba un edificio por sí solo. En cambio, encuentra las pequeñas grietas, las vigas de soporte oxidadas y los cimientos envejecidos y los empuja hacia un punto de ruptura. Aumenta la intensidad de cada carga y tensión que un edificio debe soportar.
Para comprender el desafío, he estado estudiando puntos críticos globales donde el medio ambiente está ganando la batalla a la ingeniería.
El colapso de Champlain Towers South en Miami, Florida, en 2021, mató a 98 personas. Si bien el edificio de 12 pisos tenía problemas de diseño original, décadas de aumento del nivel del mar y aire salado de la costa actuaron como catalizador, permitiendo que el agua salada se filtrara al sótano y al garaje.
Cuando la sal llega a las varillas de acero dentro del hormigón que proporcionan resistencia estructural (lo que se conoce como refuerzo), el metal se oxida y se expande. Esto crea una presión interna masiva que agrieta el concreto de adentro hacia afuera, un proceso que los ingenieros llaman desconchado. La lección es clara: en un mundo que se calienta, los sótanos costeros se están convirtiendo en cámaras de corrosión donde las brechas menores de mantenimiento pueden derivar en fallas estructurales catastróficas.
Si bien el caso de Miami afectó a un solo edificio, la histórica ciudad costera de Alejandría, Egipto, corre un riesgo mayor. Investigaciones recientes muestran que los derrumbes de edificios allí han aumentado de uno por año a casi 40 por año en los últimos años.
No sólo el nivel del mar está subiendo, sino que la sal está licuando el suelo blando bajo los cimientos de la ciudad. A medida que aumenta el nivel freático, el agua salada es empujada debajo de la ciudad, elevando el nivel del agua subterránea. Esta agua salada no sólo oxida los cimientos de los edificios; cambia la estructura química y física del suelo. Como resultado, actualmente hay 7.000 edificios en Alejandría con alto riesgo de colapso.
En Hong Kong, durante el supertifón Mangkhut en 2018, la velocidad del viento alcanzó unas aterradoras 180 millas por hora. Cuando los fuertes vientos golpean una pared de rascacielos, se meten entre los edificios y aumentan su velocidad, como agua rociada a través de una estrecha manguera de jardín.
Esta presión convirtió cientos de oficinas en túneles de viento, lo que provocó que las ventanas de vidrio se salieran de sus marcos y llovieran vidrios rotos sobre las calles de abajo. Con 82 muertes y 15.000 viviendas destruidas en toda la región, los rascacielos se convirtieron en “máquinas de escombros”, aunque no colapsaron por completo.
Las simulaciones por supercomputadora de los sistemas fluviales de Japón muestran que en un mundo calentado 2°C, inundaciones de la magnitud actual de “una vez en un siglo” podrían repetirse aproximadamente cada 45 años. Con un calentamiento de 4°C, podrían ocurrir cada 23 años. Estos aumentos repentinos en el volumen de agua expandirán las zonas de inundación a áreas que antes se consideraban seguras y que podrían desbordarse de diques y defensas contra inundaciones. En una región crítica como la Bahía de Osaka, las marejadas ciclónicas podrían aumentar casi un 30%.
En los EE. UU., un estudio de 370 millones de registros de propiedad entre 1945 y 2015 encontró que más de la mitad de todas las estructuras se encuentran en puntos críticos de peligro. Casi la mitad se enfrenta a múltiples amenazas como terremotos, inundaciones, huracanes y tornados. En el Reino Unido, las reclamaciones climáticas provocadas por el clima alcanzaron los £573 millones en 2023, un aumento del 36% con respecto a 2022. También se prevé que los daños por inundaciones anuales a propiedades no residenciales en el Reino Unido casi se dupliquen de los £2 mil millones actuales a los £3,9 mil millones en la década de 2080.
El mantenimiento es nuestra mejor defensa
Por lo tanto, gran parte del parque inmobiliario mundial está entrando en su mediana edad en condiciones ambientales para las que nunca fue diseñado. En lugar de entrar en pánico o derribarlo todo, la solución es adaptarse y tratar el mantenimiento de los edificios como una forma de resiliencia climática, no como un extra opcional.
Las mejoras a los edificios de mediana edad pueden ayudar a proteger nuestros horizontes durante los próximos 50 años. Nuestros mapas de peligros deben considerar modelos climáticos futuros (no solo el clima histórico) para establecer nuevos estándares de seguridad. El monitoreo regular de la salud estructural es esencial: mediante el uso de sensores para rastrear tensiones invisibles en cimientos y marcos antes de que se vuelvan fatales, se pueden prever situaciones peligrosas.
Los edificios pueden mantenerse fuertes si las modernizaciones se centran en las partes más débiles y vulnerables. Esto incluye las fachadas de vidrio, el drenaje subterráneo, los pilotes de cimentación y la protección contra la corrosión.
El cambio climático no está reescribiendo las leyes de la ingeniería, pero está devorando rápidamente nuestros márgenes de seguridad. Si queremos que nuestras ciudades sigan en pie, debemos actuar ahora, antes de que pequeñas tensiones invisibles se acumulen y generen fallas irreversibles.
Mohamed Shaheen, profesor de ingeniería estructural, Universidad de Loughborough
