presentación de powerpoint...2019/01/22 · 1. la ingeniería de caminos, canales y puertos como...
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Infraestructura verde:El Los nuevos paradigmas de la ingeniería
civil en el diseño urbanístico
Dr. Ing. Luis Ángel Sañudo Fontaneda
Coordinador de la Maestría en Ingeniería Civil
(Ingeniería de Caminos, Canales y Puertos)
Universidad de Oviedo
VII Congreso Internacional de Ingeniería CivilConferencias magistrales - Dr. Luis Ángel Sañudo Fontaneda
Índice de la presentación
1. La Ingeniería de Caminos, Canales y Puertos como precursor de la Ingeniería Civil en Hispanoamérica
2. Retos de la ingeniería – La infraestructura pública3. Nuevos paradigmas del urbanismo en el Siglo XXI4. Diseño Urbano Sensible al Agua5. Sistemas Urbanos de Drenaje Sostenible6. Innovación en la docencia en Ingeniería Civil
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¿Qué es la Ingeniería de Caminos, Canales y
Puertos?
Perspectiva histórica
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1711
Creación del Real Cuerpo de Ingenieros Militares
1802
Creación del Cuerpo de Ingenieros de Caminos
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1774
Creación de los 3 ramos del Cuerpo
“Ramo de Caminos, Puentes, Edificios deArquitectura Civil y Canales de Riego yNavegación”
La posterior unificación de los 3 ramos desencadena lacreación del Cuerpo de Ingenieros de Caminos en 1802(Ingeniería Civil)
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Retos de la ingeniería – Aumento de la población
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1950 2018 2050
% Población mundial
% Urbano % Rural
Fuente datos: World Urbanization Prospects: The 2018 Revision, Naciones Unidas 7 / 42
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Retos de la ingeniería – Aumento de la población
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NorthernAmerica
Latin Americaand The
Caribbean
Europe Oceania Africa
REGIONES MÁS URBANIZADAS DEL MUNDO 2018
% Urbano % Rural
Fuente datos: World Urbanization Prospects: The 2018 Revision, Naciones Unidas 8 / 42
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Retos de la ingeniería – Aumento de la población
Fuente datos: National Geographic y Naciones Unidas
“Un estudio de la ONU revela que el 72% de los países en desarrollo haadoptado políticas destinadas a frenar la migración a sus ciudades”.
“El crecimiento en superficie de la mayoría de las ciudades es superior a la afluenciade nuevos habitantes. Es decir, su crecimiento geográfico es superior a sucrecimiento en población: por término medio son un 2% menos densas cada año.Para el año 2030 su área construida podría triplicarse”.
Desarrollo y expansión geográfica de las ciudades dependiente del transporte para mantener la conectividad. Ciudades diseñadas en función
del coche y no del ciudadano.
El espacio para el vehículo se apodera del espacio de los cultivos, de la energía y de recursos fundamentales, haciendo la ciudad un lugar
insostenible a largo plazo
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Retos de la ingeniería – Rehabilitación y mantenimiento
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Retos de la ingeniería – Rehabilitación y mantenimiento
ESTIMACIONES PARA EL HORIZONTE 2030
CONSECUENCIAS DE LA FALTA DE INVERSIÓN PÚBLICA EN INFRAESTRUCTURAS 11 / 42
“El Estudio de AEAS indicaque la inversión prevista, tantoen los presupuestos generalescomo en los planes locales deinversión, continúa siendoinsuficiente”.
“España continúe incumpliendola Directiva 271/91 sobretratamiento de las aguaresiduales urbanas”.
https://www.iagua.es/blogs/pablo-gonzalez-cebrian/cual-es-antiguedad-red-alcantarillado-agua-espana
¿Cuál es la gráfica de tu
ciudad?
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Nuevos paradigmas del Urbanismo en el Siglo XXI
NUEVO PARADIGMA DE LA INGENIERÍA: BIOURBANISMO
“Ecological Engineering: A New Paradigm for Engineers and Ecologists”William J. Mitsch
¡UNA NUEVA COLABORACIÓN!
“It is an approach that can bring improvements to a number of policy areas, including regional
development, climate change, agriculture, forestry, urban planning, nature protection, water management and disaster prevention”
Fuente: https://ec.europa.eu/environment/efe/themes/moving-grey-green-infrastructure_en 13 / 42
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Nuevos paradigmas del Urbanismo en el Siglo XXI
NUEVO PARADIGMA DE LA GESTIÓN DEL AGUA
Nuevos campos de desarrollo en ingeniería
La sociedad nos demanda una forma
eficiente y sostenible de gestionar el agua en las
ciudades y en sus entornos urbanos
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Diseño Urbano Sensible al Agua (DUSA)
“El Diseño Urbano Sensible al Agua es el PROCESO de integrar la gestión del ciclo del
agua en el entorno urbano ya construido a través del planeamiento y del diseño urbano”
(UK CIRIA, 2015)
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Ciudades esponja
Ciudad que incluye la gestión integral del agua urbana en el planeamiento urbano.
Sus objetivos generales son:1. Restaurar la capacidad de la ciudad de absorber, infiltrar, almacenar,
purificar, drenar y gestionar el agua de lluvia…2. Regular el ciclo del agua, imitando el ciclo hidrológico natural…
https://www.pinterest.es/makaiyue/sponge-city/
https://www.preventionweb.net/news/view/54782
https://www.hydrotechusa.com/assemblies/roofing/blue-roofs
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Ciudades esponja
Una ciudad esponja, para su correcto desarrollo, debe de cumplir los siguientesaspectos fundamentales:
1. Planeamiento apropiado.2. Marco legal.3. Herramientas para implementar, mantener y adaptar la infraestructura
para la gestión del agua de lluvia.
https://www.eawag.ch/en/department/sww/
http://www.as-p.com/projects/project/bebauungsplan-nr-1106-
pioneer-barracks-910/show/
https://wwtonline.co.uk/features/project-focus-anglian-water-uses-mapping-tool-for-retrofit-suds
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Sistemas Urbanos de Drenaje Sostenible (SUDS)
CANTIDAD CALIDAD
COMODIDAD BIODIVERSIDAD
DISEÑO SUDSCrear mejores
espacios donde vivir
Controlar la escorrentía superficial
Gestionar la calidad de la escorrentía superficial
Protección y/o recuperación de áreas naturales
https://www.soils.org/discover-soils/soils-in-the-city/green-
infrastructure/important-terms/rain-gardens-bioswales
https://www.epa.gov/soakuptherain/soak-rain-permeable-pavement
http://psomas.com/so-la-wetland-achievement-sustainability/http://www.medway.gov.uk/planningandbuilding/checkifyouneedpermission/managingfloodris
k/sustainabledrainage.aspx18 / 42
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Sistemas Urbanos de Drenaje Sostenible (SUDS)
Fuente: Jato-Espino et al. 2017
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Firmes Permeables
Según el destino finaldel agua:
Almacenamiento y reutilización.
Infiltración al terreno.
Drenaje subterráneo.
Según la superficie:
Bloques impermeables en disposición permeable.
Bloques porosos.
Aglomerados porosos continuos.
Césped reforzado.
Adoquín Bloques Monserrat
Adoquines porosos (ADIECO
SOSTENIBLE-ECOCRETO)
Hormigón poroso reforzado con polímeros. UC
Asfalto poroso PA-16(Laboratorio de Caminos
y Aeropuertos). UC
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Emplazamientos ExperimentalesGeneral data / ‘La Guía’ - Gijón
Date of construction: 2005.
Surface: 22,000 m2.
Parking bays: 798.
Monitored parking bays: 15.
Types of surface: Interlocking Concrete Block Pavement
(ICBP), Porous Asphalt (PA), and reinforced grass with
Atlantis plastic cells.
2.5 m
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Emplazamientos Experimentales
General data / ‘Las Llamas’ - Santander
Date of construction: 2008.
Surface: 1,086 m2.
Parking bays: 45.
Monitored parking bays: 45.
Types of surface: Interlocking Concrete
Block Pavement (ICBP), and Porous
Asphalt (PA), Polymer Modified Porous
Concrete (PMPC), reinforced grass with
concrete cells and reinforced grass with
plastic cells.
2.4 m
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Emplazamientos ExperimentalesGeneral data / ‘Parque Tecnológico’ - Gijón
Date of construction: 2010.
Surface: 1,086 m2.
Parking bays: 51.
Monitored parking bays: 8.
Types of surface: Interlocking Concrete Block Pavement (ICBP), and Porous Asphalt (PA).
2.4 m
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Source: Sañudo-Fontaneda et al. 2018http://www.mdpi.com/2073-4441/10/4/497
ASTM C1781/C1781M-15 test on the ICBP surfaces
ASTM C1701/C1701M-09 test on PMPC and
PA surfaces
Monitorización hidrológica
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Source: Sañudo-Fontaneda et al. 2018http://www.mdpi.com/2073-4441/10/4/497
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Drenes Filtrantes
http://www.pavingexpert.com/drain03.htm
2. Sistemas Urbanos de Drenaje Sostenible (SUDS)
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Drenes Filtrantes - Mantenimiento
Courtesy of Carnell Group Ltd, UK. Source: Carnell Group Ltd http://www.carnellgroup.co.uk/Services/Drainage2/index.html
2. Sistemas Urbanos de Drenaje Sostenible (SUDS)
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Drenes Filtrantes - Mantenimiento
Fuente: Elaboración propia
2. Sistemas Urbanos de Drenaje Sostenible (SUDS)
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Thermal Performance Tests
200C
300C
400C
500C
Metodología experimental en laboratorio
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Base investigadora
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Base investigadora
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Determinar si se pueden diseñar y construer cunetas verdes
capaces de combinar gestión del agua con elementos de
producción de energía geotérmica como el “Ground Source
Heat Pump (GSHP)”.
Objetivos de la investigación
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Uso de metodología GIS ý análisis multicriterio
Fuente: Allende-Prieto et al. 2018. http://www.mdpi.com/1660-4601/15/8/1703
Área de estudio: 1,08 km2
Desarrollo del área:• Antes de 2010: rural, uso del suelo
agrícola.• Estado del desarrollo urbanístico:
incremento de la población debido a la urbanización.
• Fase final (2018): implantación de centros comerciales y edificios de servicios, campos de fútbol, canchas de tenis, accesos a las principales carreteras y áreas verdes y de esparcimiento.
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Ingeniería Civil
Historia de Ingeniería Civil
Servicios Urbanos y Medioambientales
Ingeniería de Carreteras
Edificación
Metodología – Esquema programa docente
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Máster en ICCP
Cartografía Digital, Urbanismo y Ordenación del Territorio
Estructuras y Edificaciones de Obra Civil
Metodología – Esquema programa docente
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Programa de Doctorado en Recursos Naturales
Universidad de Oviedo
Universidades Internacionales
Metodología – Esquema programa docente
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Cursos de Extensión
International Course on Green Infrastructure & SUDS: Present and Future
of Urban Water Management
Bioretention & Permeable Pavement
Curso de Postgrado: BIM en Infraestructuras de Transportes
Metodología – Esquema programa docente
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Project Based Learning (PBL) and Flipped Classroom (FC)
Clases teóricas y prácticas
Conferencias y workshops
Herramientas de enseñanza
Metodología – Formación y herramientas de estudio proporcionadas al estudiante
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Metodología – Formación y herramientas de estudio proporcionadas al estudiante
Herramientas docentes: Autoaprendizaje
o Moodle (campus virtual de las asignaturas).
o Software de diseño y cálculo (AutoCAD
Civil 3D, ISTRAM, Microsoft Excel y EPA
SWMM 5.1, entre otros).
o ResearchGate y Scopus (documentos
científicos).
o YouTube (vídeos demostrativos sobre la
filosofía y la construcción de los SUDS).
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Resultados académicos
Aumento de las peticiones de realización de TFG y TFM
Competencias desarrolladas en las asignaturas
Valoración positiva del estudiante en las encuestas
Experiencia pionera en educación
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CONCLUSIONES – FUTUROS DESARROLLOS
Biourbanismo y sostenibilidad
Patrimonio, cultura y sociedad
Nuevas herramientas
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AGRADECIMIENTOS
Proyectos SV-18-GIJON-1-23 y GRUPIN con referencia IDI/2018/000221. Este último financiado
con fondos FEDER de la Unión Europea.
CONTACTO
Dr. Luis Ángel Sañudo FontanedaUniversidad de OviedoÁrea Ingeniería de la ConstrucciónDpto. Construcción e Ing. Fabricación
Email: [email protected]: @sanudofontaneda@UOStormwaterResearchGate:https://www.researchgate.net/profile/Luis_Sanudo-Fontaneda