Revista CICdeCh No. 164 Enero - Febrero 2019

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Nuestro Colegio se constituyó formalmente el 3 de noviembre de 1959 como el primer Colegio de Ingenieros fuera de la Ciudad de México y actualmente gracias al trabajo de quienes lo conformamos es uno de los más grandes del país. Como parte de las actividades realizadas previamente a esta edición, el pasado mes de diciembre realizamos nuestra ya tradicional posada navideña y en el evento presentamos el informe de actividades del año 2018. Agradezco la asistencia de los representantes de los colegios hermanos así como la presencia de autoridades municipales, estatales y federales. Por otra parte, este año planeamos fortalecer al Colegio con el aumento de los cursos de capacitación que ofrecemos en las diversas disciplinas de la ingeniería civil, así como con la certificación de los socios ante la Dirección de Profesiones del Estado. Además, renovaremos el mobiliario y equipo de cómputo. A nombre del Consejo Directivo les deseo un feliz y próspero año 2019. Los invito a que fortalezcamos a nuestro gremio y la relación con los demás actores de la sociedad. Para finalizar agradezco al Diputado Jesús Villarreal Macías, Presidente del H. Congreso del Estado de Chihuahua, por habernos concedido la entrevista para esta edición, en la que resaltó la necesidad de que los legisladores y los ingenieros trabajemos en conjunto para elaborar leyes que coadyuven en el bienestar social.

I.C. Jorge Luis González Mendoza Presidente del XXXII Consejo Directivo del Colegio de Ingenieros Civiles de Chihuahua, Chih., A.C.

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ste año el Colegio de Ingenieros Civiles de Chihuahua cumple 60 años al servicio de nuestra sociedad y en el marco de la celebración realizaremos una serie de actividades que coordinará el Dr. Fernando Rafael Astorga Bustillos, Vicepresidente del XXXII Consejo Directivo.


M.A.C. Jorge Luis González Mendoza Presidente

Dr. Fernando Rafael Astorga Bustillos Vicepresidente

I.C. Sandra Patricia Escobedo Sígala Secretaria General

M.I. Víctor Mireles Villegas

Consejo directivo XXXII

Secretario General Suplente

M.A. Pedro Romero Solís Tesorero

I.C. José Antonio Montes Madrid Tesorero Suplente

I.C. Oscar Rafael Ruiz Medina

Secretario de Actualización Profesional

M.V. Marco Alejandro Leyva Valenzuela Secretario de Actualización y Certificación

I.C. Víctor Manuel Amador Ponce de León Secretario de Servicio Social

M.D.U. Luis Carlos Máynez Hernández

M.I. Martha Lorena Calderón Fernández Dr. Antonio Campa Rodríguez I.C. José Antonio Cervantes Gurrola M.I. América Martínez Soto M.D.U. Luis Carlos Máynez Hernández Dra. Cecilia Olague Caballero I.C. Martha Delia Orona Baylón I.C. Irve Ikoval Paredes Rueda M.A. Arturo Rocha Meza I.C. Raúl Sánchez Küchle

Secretario de Comunicación y Difusión

Misión de la Revista CICDECH

“Presentar un modelo de excelencia para proyectar la contribución del Ingeniero Civil en el desarrollo de la sociedad y promover la actualización técnica, desarrollo humano y ética profesional de los socios del Colegio”.

CICDECH, Año 27, Núm. 164, enero /febrero 2019, es una publicación bimestral editada por el Colegio de Ingenieros Civiles de Chihuahua, Chih., A.C., Av. Politécnico Nacional No. 2706, Col. Quintas del Sol, C.P. 31250, Chihuahua, Chih., Tel: (614) 4300559 y 4300865, www.cicchihuahua.org. Editor responsable: Dr. Fernando Rafael Astorga Bustillos. Reserva de Derechos al Uso Exclusivo No. 04–2015072116021400-102, ISSN 2448-6361, ambos otorgados por el Instituto Nacional del Derecho de Autor. Certificado de Licitud de Título y Contenido con No. 16680, otorgado por la Comisión Calificadora de Publicaciones y Revistas Ilustradas de la Secretaría de Gobernación. Impresa por Carmona impresores, Blvd. Paseo del Sol #115, Jardines del Sol, 27014 Torreón, Coah. Distribuida por el Colegio de Ingenieros Civiles de Chihuahua, Chih., A.C., Av. Politécnico Nacional No. 2706, Col. Quintas del Sol, C.P. 31250, Chihuahua, Chih. Este número se terminó de imprimir el 3 de enero del 2019 con un tiraje de 2,000 ejemplares. Las opiniones expresadas por los autores no necesariamente reflejan la postura del Colegio de Ingenieros Civiles de Chihuahua. Los contenidos podrán ser utilizados con fines académicos previa cita de la fuente sin excepción.

Dra. Guadalupe Irma Estrada Gutiérrez Edición bimestral Año 27, Núm. 164 enero/febrero 2018 Chihuahua, Chih.

Revista del Colegio de Ingenieros Civiles de Chihuahua, Chih., A.C. Av. Politécnico Nacional No. 2706 Chihuahua, Chih. México Tels. (614) 4300559 y 4300865

Chihuahua, Chih., A los socios, favor de enviar sus colaboraciones a: ingenieros@cicchihuahua.org El contenido de los artículos es responsabilidad de los autores. www.cicchihuahua.org

EDITORIAL

Consultoría, comunicación & rp Av. San Felipe No. 5 Chihuahua, Chih., México Tel. (614) 413.9779 www.roodcomunicacion.com

M.I. Arturo Alejo Tepate Dr. José Francisco Armendáriz López Dr. Víctor Alberto Arvizu Piña M.A.C. Vanessa Baeza Olivas Dra. Itzia Gabriela Barrera Alarcón Dr. Óscar Chávez Acosta M.I. Juan Carlos Fernández Chávez

Indexada en

M.I. Joel González Tapia M.I.H. Fabián V. Hernández Martínez Dra. Karen Estrella Martínez Torres M.I. Jorge Alejandro Martínez Sosa M.I. Óscar Monjarás Enríquez Dr. José Mora Ruacho


Arquitectura

CONTENIDO

¿Sustentable? Retos del sector de la edificación Dr. Víctor Alberto Arvizu Piña1 Dra. Itzia Gabriela Barrera Alarcón2 Universidad Iberoamericana Ciudad de México-Tijuana1 Universidad Politécnica de Catalunya2 CICDECH Año 27, Núm. 164/ enero - febrero 2019

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Arquitectura ¿Sustentable? Retos del sector de la edificación Dr. Víctor Alberto Arvizu-Piña Dra. Itzia Gabriela Barrera Alarcón Encontrando nuevos caminos M.D.U. Luis Carlos Máynez Hernández

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La importancia del confort y calidad acústica en los espacios habitados Dr. José Francisco Armendáriz López Dra. Karen Estrella Martínez Torres

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Inteligencia artificial M.I. Óscar H. Monjarás Enríquez

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Tecnologías en la obra pública: ¿Realmente se aplican? M.A.C. Vanessa Baeza Olivas M.I. Adriana Flores Salcido M.I. Jorge Alejandro Martínez Sosa M.I. Juan Carlos Fernández Chávez

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Entrevista con el Dip. Jesús Villarreal Macías

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Diseño Superpave contra Diseño Marshall para una mezcla asfáltica Parte III M.I. Arturo Alejo Tepate

Evaluación de elementos estructurales de concreto expuestos al fuego Dr. José Mora Ruacho M.I.H. Fabián V. Hernández Martínez

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Diseño de carreteras en armonía con el paisaje M.I. Joel González Tapia Dr. Fernando Rafael Astorga Bustillos

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Posada 2018

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Espacios públicos incomunicados por la inseguridad en Chihuahua Dr. Óscar Chávez Acosta

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ctualmente, es común escuchar el término de desarrollo sustentable en el ámbito de la política, los deportes y el entretenimiento. El sector de la construcción no escapa a esta realidad y es también frecuente encontrar edificios catalogados como sustentables, ecológicos o verdes. Sin embargo, vale la pena preguntarse ¿hasta qué punto responden realmente estos edificios al desarrollo sustentable, al menos desde la perspectiva ambiental? Para responder, sería necesario recordar la definición de este término. Según el reporte de la Comisión Mundial sobre Medio Ambiente y Desarrollo, también llamado Informe de Brundtland (Brundtland 1987) se define como el desarrollo de una sociedad que satisface sus necesidades presentes, sin comprometer los recursos de las futuras generaciones, a fin de que puedan satisfacer sus propias necesidades.

En este sentido, se tendría que entender qué necesidades satisface la arquitectura y cómo lo hace. Propiciar protección, salud y confort, son algunos de los requerimientos a cumplir, pero ¿de qué manera se cumplen? La arquitectura vernácula es un claro ejemplo de cómo se adapta el ser humano a las distintas condiciones ambientales de una determinada región. Sin embargo, actualmente esta tarea de adaptación al hábitat se ha transformado en una tarea de adaptación del hábitat. Las consecuencias ambientales de este modelo de crecimiento, diseño y construcción saltan a la vista cuando se observan las cifras de consumo energético e impacto ambiental. A nivel mundial, el sector de los edificios consume el 32 % de la energía final, el 52 % de la energía eléctrica y emite el 30 % de las emisiones de CO2 (Edenhofer et al. 2014). En 2014, el Grupo Intergubernamental de Expertos sobre el Cambio Climático estableció cuatro escenarios de referencia relacionados con los modelos de producción, los cuales influirían en el aumento de la temperatura global. En el peor de estos escenarios, si los modelos de producción que se han implementado hasta ahora no mejoran, la temperatura de la tierra aumentaría 6.8°C para el año 2050 (escenario tendencial). En el mejor de los escenarios, cambiando los modelos de producción hacia unos más sostenibles, la temperatura de la tierra aumentaría 2°C para ese mismo año. Sin embargo, si no se hacen cambios en la manera de diseñar y construir edificios, sólo el sector de la construcción sería responsable de ese aumento de 2°C en la temperatura global, con todas las implicaciones que eso conlleva en el medio ambiente (Cuchí et al. 2014).


DESARROLLO SUSTENTABLE

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Lo anterior hace notar la importancia del sector edilicio hacia un mejor escenario ambiental a nivel mundial. Ante esto, se plantean dos posibles alternativas para mejorar el desempeño del sector de los edificios: (1) cambiar las fuentes de energía fósiles por renovables y (2) diseñar y construir edificios más eficientes energéticamente. Al hacer estos cambios, este sector podría limitar sus emisiones a sólo un 23 %, respecto a lo que potencialmente aportaría si se siguiera el escenario tendencial (Cuchí et al. 2014).

Por lo anterior, la evaluación del comportamiento ambiental de los edificios ha surgido como una de las estrategias más utilizadas para promover la sustentabilidad de este sector (Holmes and Hudson 2000). En este sentido, el Análisis de Ciclo de Vida (ACV) ha demostrado ser una herramienta de evaluación ambiental ampliamente aceptada a nivel mundial, pues ayuda a obtener un panorama completo sobre las características ambientales de los productos (Passer et al. 2015; Armendariz-Lopez et al. 2018).

Contribución del sector de la construcción en los escenarios de aumento de temperatura a nivel global

Los resultados de este tipo de estudios muestran un panorama ambiental completo, que abarca todas las fases del ciclo de vida del edificio analizado, por lo que presentan oportunidades de mejoras en su desempeño energético y ambiental. La aplicación de este enfoque evitaría que aplicando ciertas estrategias se trasladara el impacto ambiental entre las fases del respectivo ciclo de vida, produciendo la eventual paradoja de empeorar la situación (Gazulla 2012). En conclusión, el sector de la edificación se enfrenta a un reto no menor de trabajar en distintos contextos y con un solo objetivo: responder a las necesidades de habitabilidad en un contexto social y climático local, con base en los recursos locales disponibles, pero con una misma visión global. ¿Estamos haciendo arquitectura sustentable?

Fuente: Elaboración propia con base en Cuchí et al. (2014). Surge entonces la pregunta ¿Sería suficiente hacer estos cambios para cumplir con el principio del desarrollo sustentable? ¿Hay algo más que se pueda hacer desde el sector de la edificación? Los datos y escenarios que ha presentado el IPCC corresponden mayoritariamente a la fase operativa de los edificios, por lo que cabe preguntarse ¿Qué pasa antes y después de utilizar los edificios? ¿Se podrían intervenir estos procesos para mejorar el desempeño ambiental de este sector? Ciertamente, la fase de uso sobresale por ser la de mayor relevancia ambiental debido a la larga duración de su vida útil y a la gran cantidad de consumos y emisiones que se producen durante ella. Para disminuir la energía requerida por los edificios puede ser igual de eficaz el diseño bioclimático (para reducir consumos energéticos durante su uso) como disminuir la energía incorporada de sus materiales. Sin embargo, es común que para lograr aumentar la eficiencia energética durante la etapa de uso se requiera de una mayor inversión energética en materiales y componentes. En este sentido, en la industria de la construcción es común encontrar materiales “ecológicos” porque minimizan su impacto ambiental en ciertos aspectos de su producción, sin embargo, cuando se analiza el resto de las etapas de su ciclo de vida, como su uso, mantenimiento o disposición final, estas soluciones suelen perder sus ventajas.

Referencias: Armendáriz-López JF, Arena-Granados AP, González-Trevizo ME, et al (2018) Energy payback time and Greenhouse Gas emissions: Studying the international energy agency guidelines architecture. J Clean Prod 196:1566–1575. doi: 10.1016/J.JCLEPRO.2018.06.134. Brundtland GH (1987) Our Common Future (The Brundtland Report). Cuchí A, Arcas-Abella J, Casals-Tres M, Fombella G (2014) Building a common home. Building sector. A Global Vision report. Barcelona, Spain.Edenhofer O, Pichs-Madruga R, Sokona Y, et al (2014) CAMBIO CLIMÁTICO 2014. Mitigación del cambio climático. 40. Gazulla C (2012) Declaraciones Ambientales de Producto: instrumento para la mejora de productos. Dissertation, Universitat Autònoma de Barcelona. Holmes J, Hudson G (2000) Am evaluation of objectives of the BREEAM scheme for offices: a local case study. In: Cutting Edge 2000. RICS Research Fundation, London. Passer A, Lasvaux S, Allacker K, et al (2015) Environmental product declarations entering the building sector: critical reflections based on 5 to 10 years experience in different European countries. Int J Life Cycle Assess 1199–1212. doi: 10.1007/s11367-015-0926-3.

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DESARROLLO SUSTENTABLE

M.D.U. Luis Carlos Máynez Hernández Colegio de Ingenieros Civiles de Chihuahua CICDECH Año 27, Núm. 164/ enero - febrero 2019

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Carreteras, ejes vertebrales donde se consolida el desarrollo as carreteras son de vital importancia para el desarrollo económico de un país. La construcción de una red de carreteras acordes a la normatividad vigente incide directamente en la producción económica de una nación al reducir los tiempos y costos de viaje, haciendo que una región sea más atractiva económicamente. El mismo inicio del proceso de planeación de una carretera tiene un efecto agregado de estimular el mercado de la construcción. La red carretera nacional enfrenta importantes retos, tanto en su crecimiento como en su calidad y capacidad para integrar las regiones y permitir el adecuado traslado de pasajeros y mercancías. Por mencionar algunos datos, en 2014 se alcanzó una longitud 389 345 km, de los cuales solo el 40 % se encuentran pavimentados, lo que corresponde básicamente a la red troncal y las alimentadoras estatales. Los forjadores de caminos La administración de proyectos viales difiere de un país a otro según los factores sociales, políticos y económicos. El diseño, la construcción y el mantenimiento de las principales rutas primarias nacionales, como las autopistas o las autovías son generalmente responsabilidad de un departamento gubernamental designado o una agencia del mismo con financiamiento proveniente del gobierno central. Los caminos secundarios

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que alimentan las rutas nacionales junto con los caminos locales suelen ser responsabilidad de las autoridades locales. En México esta responsabilidad recae en la Secretaría de Comunicaciones y Transportes (SCT). La SCT establece en su misión: “Promover sistemas de transporte y comunicaciones seguros, eficientes y competitivos, mediante el fortalecimiento del marco jurídico, la definición de políticas públicas y el diseño de estrategias que contribuyan al crecimiento sostenido de la economía y el desarrollo social equilibrado del país; mediante la ampliación de la cobertura y accesibilidad de los servicios, la integración de los mexicanos y el respeto al medio ambiente.” Así mismo, cada gobierno estatal cuenta con una entidad de transporte que ocupa una posición central en el desarrollo de proyectos viales. Cada uno tiene la responsabilidad de la planificación, diseño, construcción, mantenimiento y operación de su sistema de carreteras con fondos federales. En la mayoría de los estados, su agencia de carreteras tiene la responsabilidad de desarrollar rutas dentro del sistema designado por el estado. Estos involucran carreteras de importancia estatal primaria y secundaria. La federación también asigna fondos al gobierno local. A nivel de ciudad / municipio, el gobierno local en cuestión establece estándares de diseño para los caminos locales, así como también tiene la responsabilidad de mantenerlos y operarlos.


07 Recursos financieros para la construcción de caminos La obtención de fuentes adecuadas de financiamiento para proyectos carreteros ha sido un problema que se replica en todo el mundo. La construcción de caminos ha sido históricamente financiada en su mayor parte con recursos públicos. Sin embargo, la creciente competencia por los fondos gubernamentales para atender las prioridades del sector salud y educación ha llevado a una creciente política encaminada a eliminar el financiamiento de los principales proyectos viales y promover la introducción de impuestos al usuario o mediante el peaje para su costeo. La austeridad aplicada al presupuesto se expresa en recortes masivos del gasto público y el consecuente deterioro de bienes y servicios públicos. Las aún vigentes políticas del Consenso de Washington (CW) determinan que quede poco espacio para la inversión pública, en particular para los programas de inversión carretera en general. Ante la falta de recursos para la construcción y modernización de este sector se abre la puerta para la participación de las Asociaciones Público Privadas (APP) en la red troncal por medio de concesiones, paquetes de aprovechamiento de activos y Proyectos de Prestación de Servicios (PPS). El Plan Nacional de Infraestructura (PNI) 2014-2018 contemplaba como meta, al utilizar los esquemas de operación de carreteras antes referidos, que cerca del 60 % de la inversión en comunicaciones y transporte fueran de origen privado (Presidencia de la República, 2014). La aplicación de los principios de equilibrio y austeridad presupuestaria han deteriorado los niveles de inversión pública destinados al sector carretero, estos apenas representaron el 0.5 % del PIB entre 2010 y 2015. En ese mismo periodo, la inversión física pública del sector se redujo a una tasa de 1.9 % anual y afectó principalmente los fondos destinados a la construcción de la red federal y las alimentadoras estatales.

La cuestión de si el financiamiento público o privado debe usarse para construir una carretera es un tema político complejo. Algunos creen que la propiedad pública de toda la infraestructura es un papel central del gobierno y bajo ninguna circunstancia debe ser construida y operada por intereses privados. Otros opinan que debe fomentarse cualquier medida que reduzca los impuestos y aliente a la empresa privada. Ambos argumentos tienen cierta validez y cualquier gobierno responsable debe esforzarse por lograr el equilibrio adecuado entre estas dos formas distintas de financiamiento de infraestructura. La falta de gasto público ha abierto la puerta para aplicación de esquemas de APP que atienden a la parte más lucrativa de la red carretera: las autopistas de la red troncal. En 2015 las inversiones privadas aportaron el 27.3 % de la inversión física carretera.

“A lo largo de los siglos hubo hombres que dieron los primeros pasos por caminos nuevos, armados con nada más que su propia visión.” Ayn Rand Capital privado para el financiamiento de carreteras Las asociaciones público privadas vieron su origen en Inglaterra en 1992 (Public private partnership) se definen como un mecanismo que permite vincular al sector privado para proveer bienes y ser-

vicios públicos asociados a una infraestructura. Estas asociaciones funcionan como infraestructura productiva, conformada por todas aquellas obras físicas que permiten elevar los niveles de producción y eficiencia de los sectores que componen la oferta productiva de un país y que contribuyen al crecimiento de la economía. Ejemplos de proyectos de este tipo se encuentran en el transporte, la movilidad urbana, comunicaciones y la logística. En México, al esquema se le denominó Proyectos para Prestación de Servicios (PPS); esta modalidad de asociación pública-privada permite que el sector privado brinde servicios de apoyo al gobierno para que éste, a su vez, preste un servicio público. En este arreglo contractual, los recursos, riesgos y recompensas para el sector público y privado se combinan para generar una mayor eficiencia, mejor acceso al capital y garantizar el cumplimiento de un rango de regulaciones gubernamentales, en relación al medio ambiente y al lugar de trabajo. El interés público se atiende a través de cláusulas en los contratos que establecen una supervisión constante y revisión de la operación del servicio, desarrollo o instalación. Las APP se han convertido en un nuevo nicho de mercado con garantía estatal que genera distintas fuentes de ganancia: en el diseño, financiamiento, construcción, emisión de títulos, calificación de las emisiones, manejo del riego y operación de los proyectos.

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Los antiguos monopolios públicos son sustituidos por oligopolios privados que obtienen una concesión de largo plazo y que además dan liquidez y profundidad a los mercados financieros por medio de las titulaciones. Por medio de las APP el gobierno puede ahorrarse en el presente la inversión en carreteras, pero tiene que ceder las cuotas de peaje o comprometer su presupuesto en el largo plazo con los PPS. El gasto público que los gobiernos no ejercen en el presente, es igual a la corriente de ingresos públicos futuros a los que renuncian al ceder el activo público o comprometerse en su conservación. Las inversiones privadas en APP requieren de un amplio apoyo gubernamental: exenciones de impuestos, financiamiento, garantías, participación en el capital de riesgo, asegurar los derechos sobre la tierra y la creación de entidades de regulación independientes, entre otros. Se hace camino al andar Ante un panorama incipiente sobre las políticas de generación de infraestructura carretera y su respectivo financiamiento económico, se divisan cambios significativos en el sector transporte y de logística en el país. El Proyecto de Nación 2018-2024 contempla que la política de fomento económico encuentre sinergias estratégicas entre la inversión pública y privada.

Al andar se hace camino, y al volver la vista atrás se ve la senda que nunca se ha de volver a pisar.

Antonio Machado

En el tema carretero se prevé con “urgencia” la conclusión, modernización o construcción de por lo menos 15 corredores carreteros, especialmente en la región del sur-sureste del país.

Referencias: Rogers, Martin. (2003) Highway engineering. Oxford, UK Malden, MA, USA: Blackwell Science. Propuesta de Expedición de Ley de Ley de Asociaciones Público Privadas para el Estado y los Municipios de Chihuahua (4 septiembre 2018) Proyectos para Prestación de Servicios (PPS) H. Congreso de la Unión Centro de Estudios de las Finanzas Públicas Palacio Legislativo de San Lázaro, marzo de 2007 CEFP/019/2007 Austeridad e inversión privada en carreteras de México. José Enrique Mendoza Méndez. Vol. 10 (No. 26), enero-abril 2017, www.olafinanciera.unam.mx Presidencia de la República (2014); Plan Nacional de Infraestructura 2014-2018. Recuperado el 17 de septiembre de 2016, en: http://presidencia.gob.mx/pni/ Mendoza, Enrique (2015); “Titulización de activos públicos e inversión en infraestructura en México”, Pacarina del Sur, número 28, Ciudad de México, julio-septiembre, pp. 264-285. http://www.pacarinadelsur.com/component/jdownloads/download/2-ediciones/4-numero-28 http://t21.com.mx/logistica/2018/07/03/plan-economico-desarrollo-nuevo-gobierno-amlo

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INGENIERÍA CIVIL

espacios habitados

La importancia del

confort y calidad acústica en los

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Dr. José Francisco Armendáriz López y Dra. Karen Estrella Martínez Torres Universidad Autónoma de Baja California CICDECH Año 27, Núm. 164/ enero - febrero 2019

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n buen diseño acústico tiende a asociarse a cines y auditorios con el fin de proporcionar las condiciones adecuadas para disfrutar de una película, una obra teatral, un concierto de música o una conferencia. No obstante, un lugar sin ruido también permite disfrutar de un ambiente propicio para trabajar o descansar. Desafortunadamente, la calidad acústica es ignorada durante el proceso de planeación y diseño de la mayor cantidad de espacios construidos. Por ejemplo, de acuerdo con una investigación llevada a cabo en 60 edificios de Estados Unidos y Canadá se demostró que las personas estaban claramente menos satisfechas con la calidad acústica que con otros aspectos como el confort térmico y lumínico.

Con el paso del tiempo, un ambiente acústico deficiente ocasiona que algunas personas produzcan bloqueos mentales que minimizan la conciencia de los sonidos molestos. Sin embargo, según la Organización Mundial de la Salud (OMS) el ruido causa una serie de afectaciones en la salud humana. Diversos estudios han comprobado que la exposición al ruido está asociada a enfermedades cardiovasculares, interrupción del flujo sanguíneo, fatiga, irritación, estrés y disminución de productividad laboral. Por otro lado, las fuentes de ruido son diversas: el tráfico, los vecinos, las instalaciones hidráulicas, los equipos de climatización, los aparatos eléctricos y hasta el provocado por las personas con las que se interactúa diariamente. Quizá una primera solución para amortiguar los efectos del ruido en una ciudad sea la elaboración de mapas que representen los niveles de ruido por el tránsito de vehículos durante el día, tanto entre semana como en fin de semana. De esta manera, se podrían establecer estrategias que favorezcan la fluidez del tráfico en determinadas horas del día y la colocación de barreras vegetales en zonas específicas para evitar grandes concentraciones de ruido. Para estimar la calidad acústica de los espacios construidos se han desarrollado parámetros de medición que definen entre otros aspectos, el tiempo en que un sonido baja su intensidad, el tiempo en que los sonidos agudos o graves tardan en segregarse o las relaciones dimensionales que debe tener la habitación para mantener constante el sonido durante un periodo de tiempo. La intensidad de los sonidos se mide en decibelios (dB) y de acuerdo con la OMS, un sonido aceptable para el oído humano debe rondar los 40 dB. Como referencia, el tráfico de una ciudad suele tener un promedio de 90 dB, mientras que una biblioteca 20 dB. Cabe destacar que para evitar deteriorar la calidad auditiva, una persona no debe exponerse más de ocho horas diarias a 85 dB.


Referencias:

Las actividades que se llevan a cabo en un edificio determinado son fundamentales para establecer las estrategias a utilizar a fin de favorecer un ambiente acústico satisfactorio. La geometría de las habitaciones, los materiales de construcción, así como la relación de tamaño y ubicación de muros y ventanas también son aspectos que deben ser considerados durante la etapa de planeación y diseño. Para realizar estos análisis existen varios programas confiables como SysTune® SoundPLAN®, Raynoise® o CadnaA®. La fuente principal de filtración del ruido exterior en las habitaciones son las ventanas. De acuerdo con un estudio, una ventana abierta disminuyó 5 dB la intensidad del ruido exterior. En contraparte, fue significativo el aislamiento acústico proporcionado por las ventanas, al reducir 25 dB por el uso de un cristal sencillo, 32 dB una ventana de vidrio doble y 38 dB una ventana de vidrio triple; aunque ello dependía del nivel de abertura de la ventana. Por otro lado, la innovación y desarrollo tecnológico de materiales de construcción con perfil sustentable ha creado un debate interesante. En principio, el objetivo es desarrollar materiales económicos que tengan un menor requerimiento de recursos naturales y un menor consumo energético para su fabricación. Los materiales porosos tienen un buen desempeño de absorción del sonido y son fabricados a partir de fibras naturales, sintéticas, inorgánicas y metálicas. Es común que estos materiales tengan secciones transversales en forma de círculo o triángulo, ya que generan huecos que favorecen la absorción del sonido. Los materiales fibrosos naturales hechos a partir de bambú, hojas de té, coco, caña, entre otros; tienen las ventajas de ser económicos, ligeros y biodegradables. Con relación a las fibras naturales, las fibras sintéticas como el polipropileno o el poliéster tienen la ventaja adicional de poderse reciclar. Asimismo, se cree que la combinación de fibras naturales y sintéticas mejorará el potencial de absorción del ruido. Los materiales metálicos como las fibras de acero inoxidable, la fibra de níquel o aluminio, así como los materiales inorgánicos como la fibra de vidrio, la fibra de carbono o de basalto; tienen la ventaja de tener altos niveles de permeabilidad y poder fabricarse con dimensiones relativamente grandes por alta resistencia mecánica. En general, las fibras metálicas e inorgánicas tienen mejor desempeño acústico que las fibras naturales y sintéticas. Finalmente, es importante destacar que las propiedades de aislamiento acústico apenas han captado la atención de los investigadores. Además, la normatividad internacional en este sentido se encuentra en claro rezago frente a los aspectos ambientales, el aislamiento térmico y por supuesto, las propiedades mecánicas.

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Asdrubali, F. et al. (2016) Experimental thermo-acoustic characterization of innovative common reed bio-based panels for building envelope. Building and Environment, 102, 217-229. Asdrubali, F. et al. (2017) A review of structural, thermo-physical, acoustical, and environmental properties of wooden materials for building applications. Building and Environment, 114, 307-332. Blasco, M. et al. (2011) Acoustic failure analysis of windows in buildings. Engineering Failure Analysis, 18, 1761–1774. Hueso, M. C. et al. (2017) Measurement techniques of noise level in various urban scenarios. Day selection and representative period. Applied Acoustics, 116, 216-228. Iordache, V. & Catalina, T. (2012) Acoustic approach for building air permeability estimation. Building and Environment, 57, 1827. Karmann, C. et al. (2017) Comparing temperature and acoustic satisfaction in 60 radiant and all-air buildings. Building and Environment, 126, 431-441. Matoski, A. & Ribeiro, R. S. (2016) Evaluation of the acoustic performance of a modular construction system: Case study. Applied Acoustics, 106, 105-112. Pedroso, M. et al. (2017) Characterization of eco-efficient acoustic insulation materials (traditional and innovative). Construction and Building Materials, 140, 221-228. Tang, X. & Yan, X. (2017) Acoustic energy absorption properties of fibrous materials: A review. Composites: Part A, 101, 360380. Visentin, C. et al. (2018) Using listening effort assessment in the acoustical design of rooms for speech. Building and Environment, 136, 38-53.


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TECNOLOGÍA

Inteligencia

artificial

M.I. Óscar H. Monjarás Enríquez Universidad Autónoma de Chihuahua / Facultad de Ingeniería CICDECH Año 27, Núm. 164/ enero - febrero 2019

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ndustria 4.0 e inteligencia artificial son dos conceptos de moda en el sector tecnológico y tanto por separado como de forma conjunta prometen cambiar en profundidad la forma en que comprendemos la producción a gran escala y la fabricación de todo tipo de bienes y productos.

La industria ya está preparada desde hace tiempo para esta revolución: lleva tiempo incorporando la robótica y la automatización en las fábricas, pero es ahora cuando hemos empezado a procesar toda esa información por medio de la inteligencia artificial y el machine learning. La inteligencia artificial (IA) nació en la década de 1950 con el inicio de la era de la computación, pero fue realmente a finales de 1990 cuando se dieron las condiciones para que empezara a desarrollarse. La investigación de la inteligencia artificial ha venido desarrollándose desde que en 1956 el término IA fuera usado por primera vez. Muchos autores han tratado de definirla desde entonces. Quizás la más sencilla y a la vez la más completa definición es el estudio de las facultades mentales a través del uso de modelos computacionales. En esta disciplina se conjugan ramas tan diversas como son la teoría de la información, la sicología, la lingüística y la neurofisiología. Y es que el objetivo de la IA es crear máquinas que piensen y actúen como humanos; para eso los investigadores crean situaciones que ponen a pensar a la computadora y ajustan parámetros en dependencia de la respuesta obtenida. Año 27, Núm.164 / enero - febrero 2019

Existen cuatro categorías en que se divide la IA: A.- Sistemas que piensan como humanos: estos sistemas tratan de emular el pensamiento humano, por ejemplo las redes neuronales artificiales. B.- Sistemas que actúan como humanos: estos sistemas tratan de actuar como humanos; es decir que imitan el comportamiento humano, por ejemplo la robótica. C.- Sistemas que piensan racionalmente: tratan de imitar el pensamiento lógico racional del ser humano; por ejemplo los sistemas expertos. D.- Sistemas que actúan racionalmente: tratan de emular de forma racional el comportamiento humano; por ejemplo los agentes inteligentes.


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En cada una de estas categorías se han desarrollado herramientas que permiten la resolución de problemas en muy diversas disciplinas. Esto se debe a una característica inherente de la IA y es que desde sus inicios estuvo orientada a la resolución de problemas para los que las ecuaciones no tienen posible solución analítica o numérica; y por lo tanto, pueda ser aplicada a la resolución de multitud de problemas de diferentes disciplinas. La transformación digital ha supuesto un gran cambio en la forma de entender y funcionar en prácticamente todos los aspectos de la vida cotidiana. Esta revolución tecnológica nos aporta innumerables beneficios y facilidades que el sector empresarial ha sabido explotar a la perfección. La inteligencia artificial (IA) ha tenido un gran éxito a la hora de hacer crecer cualquier empresa y las principales tecnologías que serán tendencia este año. La integración de la IA en las empresas abarca distintas aplicaciones en áreas empresariales, que van desde el servicio al cliente por medio de chatbots hasta el asesoramiento financiero a clientes a la hora de tomar decisiones de inversión y ahorro. Sus funciones son tan diversas como prácticas, por lo que se usan en sectores tan diferentes como la automoción, logística, salud, entre otros. A continuación se enumeran las tendencias en inteligencia artificial (IA): • La generación del lenguaje natural: es un subcampo de la IA que consiste en crear textos a partir de datos obtenidos, ayudando a que las máquinas puedan comunicar ideas con exactitud. • Reconocimiento de voz: se habla en este caso de sistemas similares a Siri, que transforman el lenguaje humano a formatos útiles para los ordenadores. • Agentes virtuales: una indudable estrella de la inteligencia computacional son estos programas capaces de interactuar con humanos. El ejemplo más común son los chatbots. Nos los encontramos cada vez más en innumerables páginas web prestando servicios de información y atención al cliente. • Machine learning: el objetivo de estas plataformas es el desarrollo que permite a ordenadores aprender mediante algoritmos, APIs, herramientas de desarrollo y training, así como el análisis en

tiempo real del Big Data. Se usa actualmente, entre otras muchas tareas para advertir los factores de riesgo de enfermedad ya que detectan más patrones que una mente humana. • Hardwares optimizados: son otra tendencia de la IA que permiten crear unidades procesadoras de gráficos y dispositivos diseñados para la ejecución de tareas orientadas a la inteligencia computacional. • Máquinas inteligentes: insertan lógica y normas que ayudan con la toma de decisiones de forma automática, como en el campo de finanzas donde los robotadvisors son una alternativa para el asesoramiento de inversión y ahorro. • Plataformas de aprendizaje profundo: son plataformas de circuitos neuronales artificiales que imitan las funciones del cerebro humano. • Biométricas: se ocupan de identificar, medir y analizar las características físicas y el comportamiento de las personas. Tienen un uso extendido para aumentar niveles de seguridad con sistemas de verificación de huella dactilar, de voz o hasta de iris. • Automatización de procesos robóticos: es la última tendencia a mencionar, incluye scripts y otros métodos para imitar de forma automatizada las tareas humanas y las analíticas de texto y NLP que facilitan el entendimiento del lenguaje natural. La IA nos aporta beneficios claros como son la mejora de los procesos, la reducción de los costos, mejor uso de los recursos, reducir los errores de producción y ofrecer más calidad con más eficiencia. El siguiente paso para la industria va a ir encaminado a aplicar la inteligencia artificial como base para convertirse en un proveedor de servicios más allá de la pura fabricación. Estas empresas quieren tener más relación con sus clientes una vez que han vendido su producto, conocer las funciones o usos más empleados, adecuando los futuros desarrollos a las preferencias de sus usuarios y poder crear toda una variedad de servicios alrededor de la información que obtendrán de sensores y otras muchas fuentes de datos.

Referencias: Charniak, E. (1985). Introducción a la Inteligencia Artificial. Estados Unidos. Editorial: Addison Wesley.

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INGENIERÍA CIVIL

Tecnologías en la obra pública:

¿Realmente se aplican?

M.A.C. Vanessa Baeza Olivas, M.I. Adriana Flores Salcido, M.I. Jorge Alejandro Martínez Sosa y el M.I. Juan Carlos Fernández Chávez Universidad Autónoma de Chihuahua / Facultad de Ingeniería CICDECH Año 27, Núm. 164/ enero - febrero 2019

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a ciencia y la tecnología de nueva generación aplicadas a proyectos y obras de infraestructura son cada vez más frecuentes en nuestro medio. Generalmente estas tecnologías no logran adentrarse con rapidez en la cotidianeidad de obras de bajo presupuesto, aunque no por ello son menos importantes, ya que éstas son el grueso de la obra pública nacional y al continuar con la resolución de las mismas con poca tecnología no se tiene la necesidad de abordar mayores retos de modernidad y actualización; lo que fomenta el rezago para alcanzar un mayor nivel de eficiencia y calidad a la vanguardia que permita en especial a las nuevas generaciones que cultiven la creatividad e innovación.

nologías a la normatividad vigente que las rige y que éstas dejen de ser mínimas y aspirar a una mejor calidad que es posible alcanzar.

Esto no significa que no existan firmas que busquen estar al día en los adelantos y sus beneficios, afortunadamente las hay y son buen ejemplo de observación y aprendizaje e incluso de inspiración para entrar en un esquema de actualidad (Laudon, 2004).

Aunque se requiere un cambio profundo de paradigmas siempre es un buen momento para implementar cambios y brindar una oportunidad para la capacitación continua e incluso obligatoria que pueda romper la inercia y el estado de confort que se tiene en muchas de las áreas encargadas de la obra pública al no incluir un mayor nivel de ciencia y tecnología.

El fortalecimiento de las áreas encargadas de gestionar las obras y servicios relacionados con la obra pública puede verse gratamente favorecido en sus carteras de inversión de programas y proyectos al mejorar los procesos de planeación en el mediano y largo plazo, esto representa la necesidad de admitir que los cambios son positivos y requieren de una visión de mayor compromiso. Es necesario que constantemente se actualicen y modernicen los procesos constructivos al añadir las nuevas tecAño 27, Núm.164/ enero - febrero 2019

Las nuevas tecnologías además de brindar soluciones de mayor y mejor impacto dan la oportunidad implícitamente para que se tenga una mejor planeación que mejore los resultados con un alto grado de transparencia donde es posible detectar con oportunidad cualquier desviación a los programas de avance, lo que contribuye a detectar posibles incidencias que combatan la discrecionalidad y la corrupción gracias a la vanguardia tecnológica.

Continuamente en obras y servicios de mayor nivel de presupuesto y de impacto social se observa el uso de drones en diversas áreas que aportan precisión, calidad y rapidez con la información y datos necesarios para la toma de decisiones (Carrillo, Juárez, López y Madriga, 2017). El uso de software tanto para el análisis de precios unitarios como para el diseño mismo son cada vez más frecuentes, aunque no se fomenta y se obliga a


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Posiblemente este problema esté poco planteado para alcanzar a ver beneficios adicionales que en las diferentes áreas pueden ser un excelente impulso para generar mayor confianza. Si un buen dirigente plenamente político o intermedio entre el ámbito político y técnico tiene verdaderamente la vocación de servicio puede impulsar el uso de nuevas tecnologías en las áreas a su cargo puesto que mejorará la planeación, dará certidumbre tanto a la ciudadanía como a los interesados en participar en obras y servicios con claridad jurídica y dará grandes pasos para combatir la corrupción. Los resultados esperados de una obra o servicio podrán verificarse desde su concepción hasta los resultados tangibles, podrá eficientar el gasto y obtener beneficios con el ejercicio responsable del presupuesto. Esto no es cualquier cosa, es realmente la antesala que a través de las nuevas tecnologías se esté en posibilidad de mejorar el servicio público, de hacer ciudadanos conscientes, exigentes e informados; así como a los profesionistas de cualquier nivel jerárquico se les brinde la oportunidad de desarrollar sus mejores capacidades. Referencias:

que las áreas responsables de la contratación de las obras y servicios cuenten con las tecnologías apropiadas en su trabajo cotidiano para así ser también exigentes con los contratistas en aras de mejorar los procesos de calidad de tiempos óptimos y sobre todo de presupuesto, porque hoy en día los sobrecostos generan una alta desconfianza en la sociedad pues implican además de una ineficiencia en los procesos de planeación la posibilidad de que los recursos sean manipulados. Se requiere un cambio de visión y en algunos casos de forma drástica para tener mayor acceso a los últimos avances tecnológicos que estén disponibles y al alcance de los diferentes actores que generan obras de infraestructura. Este cambio puede abreviarse con rapidez desde un plano intermedio entre lo político y lo técnico que introduzca los esquemas de nuevas tecnologías en sus procesos para que a partir de ello las propuestas de cambio puedan ser escuchadas y entendidas por las jerarquías de mayor nivel y puedan a su vez bajar de forma concreta a los niveles de gerencia y operativos. Esta visión de futuro sin duda aportará buenos resultados. Muchas de las problemáticas diarias y de inconformidad ciudadana pueden verse favorecidas si se aplica una mayor exigencia y uso de tecnologías de vanguardia, para ello existen numerosos ejemplos como vialidades que en sus procesos de construcción denotan ser lentas y desarticuladas y donde no se pondera un verdadero costo beneficio como es el uso de tecnologías del concreto con una mayor rapidez de fraguado (GCC, 2018) que aunque están disponibles no se utilizan frecuentemente por desconocimiento, temor al cambio o por considerar que pueda ser mal visto si no se justifica un incremento de costo; y finalmente al no admitir mejoras constructivas sí llegará a existir un sobre costo que se diluya entre cada uno de los usuarios que lo absorban y en su conjunto generarán valores mal entendidos de economía y eficacia.

Laudon, K. Laudon J. (2004). Sistemas de Información Gerencial. Ed. Pearson. México. 5p. M.S.C. Carrillo, J. M.I. Juárez, A. M.I. López, A. M.I. Madrigal, F. (2017). El mundo de los drones: Tipos de drones y sus principales usos. Revista FINGUACH. Año 4 – Num. 14. 3p. GCC (2018). Grupo Cementos de Chihuahua. Cementantes. Cemento de fraguado rápido. http://www.gcc.com/wp-content/ uploads/2018/09/FTFGX0717_Fraguamax.pdf Imagen tomada de: http://www.freepik.com”>Designed by rawpixel. com / Freepik</a>

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ENTREVISTA

“Mi incursión en la política fue por una invitación que recibí para participar en la elección para la presidencia municipal de Meoqui y resulté ganador. Fui Presidente Municipal del 2007 al 2010 y al terminar la gestión me dediqué por completo a mi negocio, hasta que en el año 2016 recibí una invitación para participar por la diputación local; competí por el onceavo distrito y gané la elección para la legislatura pasada y con la posibilidad de la relección volví a competir por el mismo distrito en las elecciones del 2016 y resulté afortunado”. Una vez que se consolidaron los grupos parlamentarios de la LXVI legislatura se procedió a elegir a los integrantes de la Mesa Directiva y el Diputado Villarreal fue elegido como Presidente del Congreso: “La presidencia es por un año y va cambiando de fracción política”, agregó.

“Los diputados tenemos una gran responsabilidad con los ciudadanos, así que nuestra labor se enfoca en generar leyes que promuevan el bienestar de la sociedad; en las dos últimas legislaturas hemos trabajado por la seguridad social, la salud y sobre todo por fomentar la participación ciudadana en la toma de decisiones del gobierno”.

Dip. Jesús Villarreal Macías

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n entrevista para la revista CICDECH del Colegio de Ingenieros Civiles de Chihuahua, el Diputado Jesús Villarreal Macías habló acerca de la agenda de la LXVI legislatura del H. Congreso del Estado de Chihuahua, así como de su gestión en la legislatura anterior y la creación de leyes relacionadas con la ingeniería civil. El Diputado Jesús Villarreal Macías es maestro egresado de la Escuela Normal del Estado, así como Ingeniero Agrónomo Especialista en Bosques por la Universidad Autónoma de Chapingo. Su carrera política la inició en el municipio de Meoqui del cual es originario. Año 27, Núm.164 / enero - febrero 2019

La Ley de Participación Ciudadana sentó un precedente a nivel nacional debido a los mecanismos para que las y los ciudadanos de Chihuahua formen parte de la toma de decisiones públicas: “En esta ley integramos tres aspectos muy importantes, los ayuntamientos de los 67 municipios deberán sacar una convocatoria para que la ciudadanía participe en la decisión de qué obras se realizarán con un porcentaje destinado de mínimo un 5 % lo cual es un avance muy importante; en esta iniciativa también se incluyó lo que es el cabildo abierto, anteriormente las sesiones eran públicas sin embargo ahora cualquier ciudadano podrá agendar con anticipación su participación para plantear cualquier situación que crea que el ayuntamiento pueda resolver; y por último la revocación de mandato, con esta ley se aprobó que cualquier funcionario que no dé respuestas a los ciudadanos puede ser removido de sus funciones a través de un procedimiento que consiste en que la ciudadanía se organice y junte un determinado número de firmas que establece la ley para posteriormente someterlas al Congreso del Estado, en el Congreso se valorarán las pruebas y se hará una Comisión Jurisdiccional de todas las fracciones políticas para valorar las pruebas y elaborar un dictamen que se pasará al pleno y éste deberá aprobarlo o desaprobarlo por dos terceras partes. Son acciones que hemos creado para que haya participación ciudadana y para que haya un mayor acercamiento de los funcionarios con la ciudadanía”. Por otra parte la Ley de Obra Pública y Servicios Relacionados con las Mismas se ha venido trabajando desde la anterior legislatura: “En esta ley incluimos la participación activa del sector social como testigo en las contrataciones y en los medios de información para que las licitaciones


17 En la actual legislatura se encuentra en proceso la Ley de Servicios Públicos y Desarrollo Urbano: “Para la creación de esta ley solicité a los presidentes de las comisiones que se tomaran el tiempo necesario para consultar con los profesionales en mesas técnicas y foros de consulta qué es lo que necesitamos realmente para solucionar las problemáticas que tenemos en la ciudad. Yo creo que el Colegio de Ingenieros Civiles puede tener una aportación muy importante”. El Diputado declaró que para que una ley sea de utilidad para la sociedad debe predominar un criterio donde la mayoría de los involucrados expresen lo que quieren de la ciudad. Un tema de gran relevancia en el H. Congreso del Estado es el uso del agua y servicios públicos, el Diputado comentó que es obligación de todos los ayuntamientos contar con plantas tratadoras y rellenos sanitarios y precisamente con la creación de la Ley de Servicios Públicos y Desarrollo Urbano se pretende dar solución a muchos problemas de tipo ambientales a través de la exigencia a los municipios para que cuenten con sus respectivas plantas y rellenos para erradicar focos de infección: “El desarrollo urbano es esencial en el crecimiento de la población y si no contamos con lo básico como lagunas de oxidación y rellenos sanitarios o los servicios básicos para la ciudad estamos fallando en ese sentido y esa exigencia la debemos de establecer desde una regulación”.

“El abastecimiento del agua es un problema cada vez más fuerte y genera cada vez más conflictos, en el Congreso trabajamos para regular el recurso y no desgastarlo, estamos conscientes de lo delicada que es la situación de los mantos acuíferos en el estado pero también sabemos que desde 1950 ha habido un abandono en la construcción de redes y obras hidráulicas y las poblaciones se han incrementado considerablemente por lo que debemos buscar un balance y construir obras hidráulicas generosas”. Finalmente el Diputado Villarreal expresó: “Las leyes son muy claras en cuanto a proyectos y permisos ecológicos y es necesario que trabajemos en las regulaciones de éstas ya que son bastante exageradas y promueven la corrupción, si las cosas se facilitaran para no dañar el medio ambiente se evitarían mucho la corrupción”. Dr. Fernando Astorga Bustillos, Diputado Jesús Villarreal Macías e Ing. Luis Carlos Máynez Hernández.

sean públicas, además se establece la libre competencia en las licitaciones con invitaciones a por lo menos tres contratistas y obviamente en todos los contratos al menos del sector público se tiene que incluir al testigo social; el Colegio de Ingenieros Civiles participó en la elaboración de esta ley y nosotros lo que hicimos fue fomentar la inclusión de profesionales en los temas que se abordaron. Creemos que todavía se puede mejorar pero necesitamos una participación más activa del sector constructor y los ingenieros civiles del estado”. Año 27, Núm.164 / enero - febrero 2019


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INGENIERÍA CIVIL

Evaluación de elementos estructurales de concreto expuestos al fuego Dr. José Mora Ruacho y M.I.H. Fabián V. Hernández Martínez Universidad Autónoma de Chihuahua / Facultad de Ingeniería CICDECH Año 27, Núm. 164/ enero - febrero 2019

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n eventualidades especiales la exposición frente al fuego de estructuras de concreto como parte de un edificio deberá ser una consideración muy importante que se podrá realizar en el propio procedimiento de diseño o como parte de una evaluación post incendio. Aunque el ACI 318 y otros reglamentos se ocupan de las consideraciones para el diseño estructural en elementos de concreto bajo condiciones de temperatura ambiente, éstos no consideran el impacto del fuego sobre las construcciones de concreto. En el ACI 216 se describe la evaluación de una estructura de entrepisos y cubiertas de concreto que debe satisfacer un espesor mínimo para considerar que poseen resistencia de barrera, como elemento protector, además de considerar el recubrimiento para proteger al armado de acero. En algunos casos, la práctica distingue a los concretos de peso normal con agregados calizos o silíceos. Si se desconoce el tipo de agregado se debe utilizar el valor correspondiente al agregado con el cual se obtenga el mayor espesor o recubrimiento de los armados requeridos.

Losas sólidas planas. Para losas con superficies planas el espesor equivalente teq será igual al espesor real, t (Figura 1a).

Losas alveolares. Para losas construidas con paneles de concreto prefabricado alveolares en los cuales la sección transversal aa del alveolo es constante en toda su longitud, b, el espesor equivalente, teq se calculará al dividir el área neta An de la sección transversal por el ancho, b de la losa (Figura 1b).

Espesores mínimos de losas y cubiertas para la resistencia al fuego • Elementos de losas de espesor monocompuesto (un solo material). Las losas de entrepiso y cubiertas de concreto simple o armado para las cuales se estima una resistencia al fuego comprendida entre una y cuatro horas deben satisfacer los valores mínimos de espesor equivalente teq, indicados en la Tabla 1. Año 27, Núm.164 / enero - febrero 2019

Si los alveolos se rellenan con mortero o material de relleno suelto, tal como perlita, vermiculita, arena o arcilla expandida, lutita, escoria o pizarra, la resistencia al fuego de esta losa alveolar será igual que la correspondiente losa maciza del mismo tipo de concreto.


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Losas T. Para losas T en las cuales los patines tienen espesor variable, el espesor equivalente se deberá determinar en la ubicación de la menor distancia entre dos veces el espesor mínimo o 150 mm a partir del punto de mínimo espesor del ala (Figura 1c).

Losas nervadas u onduladas. El espesor equivalente de los elementos consistentes en losas con superficies nervadas u onduladas se determinará de la siguiente manera (Figuras 1d y e): A) Si la separación s entre los centros de los nervios u ondulaciones es mayor o igual que cuatro veces el espesor mínimo, el espesor equivalente será igual al espesor mínimo del panel.

Figura 1. Esquemas para determinar el espesor equivalente.

B) Si la separación s entre los centros de los nervios u ondulaciones es menor o igual que dos veces el espesor mínimo, el espesor equivalente se calculará dividiendo el área neta de la sección transversal por el ancho del panel. El espesor máximo tmax utilizado para calcular el área neta An de la sección transversal deberá ser menor o igual que dos veces el espesor mínimo.

C) Si la separación entre los centros de los nervios u ondulaciones es mayor que dos veces el espesor mínimo pero menor que cuatro veces el espesor mínimo, el espesor equivalente se deberá calcular mediante la siguiente expresión:

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20 Siendo: s= separación de los nervios o nervaduras. tmin= espesor mínimo. te= espesor equivalente, tomado del apartado B. • Elementos de losas de espesor bi-compuesto (dos materiales distintos) Para este caso, la resistencia al fuego se puede determinar usando las Ecs. 6 y 7. Se deberán realizar dos cálculos independientes, suponiendo que cada uno de los lados del elemento es el lado expuesto al fuego. A menos que el código de construcción aplicable permita lo contrario, la resistencia al fuego será el menor valor de los dos valores calculados. Excepción: en el caso de entrepisos y cubiertas se deberá asumir que la superficie inferior es la superficie expuesta al fuego. (a) Cuando la capa expuesta al fuego es de concreto común:

b) Cuando la capa expuesta al fuego es de concreto ligero o semi-ligero:

Siendo: R= resistencia al fuego, horas. ttot = espesor total de la losa, mm. dl = espesor de la capa expuesta al fuego, mm.

• Elementos de losas de espesor bi o multicompuesto (dos o más materiales distintos) Para los entrepisos y cubiertas que no satisfacen las Ecs. 6 y 7, la resistencia al fuego se puede determinar usando la Ec. 8:

Siendo: R= resistencia al fuego, horas. R1, R2 y Rn=Resistencia al fuego de las capas individuales, horas. A1, A2 y An = 0.30; factor de aire para cada espacio de aire continuo que tiene una distancia de 12 a 90 mm entre capas. Los valores de Rn correspondientes a las capas individuales a utilizar en la Ec. 8 se pueden obtener de la Tabla 1. Está permitido interpolar entre los valores tabulados. La Ec. 8 no toma en cuenta cuál de las capas está siendo expuesta al fuego.

Referencias: ACI, American Concrete Institute. ACI 216 R: Guide for determining the fire endurance of concrete elements, Concr. Int. (1989) 48. H.O.W. Concrete, C. To, E. Structures, Concrete and Fire Safety, Concr. Cent. (2008) 16. doi:10.1002/ptr.2454.


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INGENIERÍA CIVIL

Diseño Superpave contra Diseño Marshall para una mezcla asfáltica Parte III

M.I. Arturo Alejo Tepate Colegio de Ingenieros Civiles de Chihuahua CICDECH Año 27, Núm. 164/ enero - febrero 2019

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l método Marshall para el diseño de mezclas asfálticas es el más usado en México. Esta técnica fue desarrollada por Bruce Marshall, un empleado del Departamento Estatal de Caminos de Mississippi. Sin embargo el Cuerpo de Ingenieros de la Armada de Estados Unidos de Norteamérica lo depuró y le adicionó ciertos aspectos a la propuesta de Marshall de tal manera que el ensayo fue normalizado como “ASTM D 1559, Resistencia a la Fluencia Plástica de Mezclas Bituminosas Usando el Aparato de Marshall”. Este método es un experimento de laboratorio dirigido al diseño de mezcla asfáltica por medio del análisis de su estabilidad/fluencia y densidad/vacíos. Procedimiento del método Marshall Figura 1. Probeta Marshall de mezcla asfáltica.

El procedimiento descrito en la Norma General de la SCT: “6.01.03.012D.05” consiste en elaborar probetas de mezcla asfáltica con diferente contenido de asfalto y utilizar la misma granulometría de proyecto, la probeta debe tener un radio de 10.16 cm y una altura aproximada de 6.35 cm (Figura 1) se deben elaborar 15 probetas que corresponden a tres probetas por cada punto (en total son 5 puntos) que graficados determinan el contenido óptimo de asfalto. Para la elaboración de las probetas se utiliza el compactador Marshall (Figura 2) que consiste en un molde, collarín y un pisón que tiene un peso de 10 lb, éste se deja caer sobre la muestra a una altura libre de 45.7 cm, el número de repetición de la caída del pisón depende del número de ejes equivalentes de 8.2 t (ESAL) esperado en la vida útil del pavimento (ΣL); al tener las probetas listas se colocan en un baño María sumergidas y cubiertas de parafina a una temperatura de 60º C por 30 minutos, después se ensayan en la prensa Marshall (Figura 3) para determinar: estabilidad, flujo (Figura 4) Vacíos en la Mezcla Asfáltica (VMC) y Vacíos Ocupados por el Asfalto (VFA) estos últimos se obtienen del pesaje de las probetas en varias condiciones (en aire, cubiertas de parafina y sumergidas en agua).

Figura 4. Flujometro Marshall. Figura 2. Compactador Marshall.

Figura 3. Prensa Marshall.

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Si tomamos como referencia la norma “M.MMP-4-05-031, Método Marshall para Mezclas Asfálticas de Granulometría Densa”, tendremos dos alternativas de diseños que dependen del transito esperado en términos del número de ejes equivalentes a 8.2 t (ESAL) acumulados durante la vida útil del pavimento (ΣL). La primera alternativa es cuando los ejes equivalentes es menor o igual a un millón de (ΣL) lo cual nos obliga a cumplir con: compactación; 50 golpes en cada cara de la probeta, estabilidad con 1 200 lbƒ mínimo, flujo 2 a 4 mm, vacíos (VMC) de 3 a 5 % y vacíos (VFA) de 65 a 78 %. Para la segunda alternativa en que ΣL sea mayor a un millón pero menor a 10 millones de ΣL se deberá de cumplir con los siguientes requisitos: compactación; 75 golpes por cada cara de la probeta, estabilidad de 1 800 lbƒ mínimo, flujo de 2 a 3.5 mm, vacíos (VMC) de 3 a 5 % y vacíos (VFA) de 65 a 75%.

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Figura 5. Composición vehicular.

Ventajas y desventajas Una de las ventajas del método Marshall es la importancia que asigna a las propiedades densidad/vacío del material asfáltico; esto garantiza que las importantes proporciones volumétricas de los componentes de la mezcla están dentro de rangos adecuados para asegurar una mezcla asfáltica durable. Otra ventaja es que el equipamiento requerido no es caro y es muy portable, por consiguiente se presta para diseños y operaciones de control de calidad a distancia. Sin embargo el diseño Marshall tiene desventajas. Primero, el método de compactación de laboratorio por impacto usado no simula la densificación de la mezcla que ocurre bajo tránsito en un pavimento real; segundo, el parámetro de resistencia usado como estabilidad Marshall no estima en forma clara la resistencia al corte de la mezcla asfáltica; y el hecho de que la norma nos da dos alternativas de diseños, que es utilizar valores menores o mayores a un millón de ejes equivalentes (ΣL) lo que da como resultado pavimentos sobrediseñados o subdiseñados. Por lo anterior, se ve que el método Marshall es efectivo en el diseño de carreteras tradicionales; pero hoy en día con el incremento o disminución de velocidades, incrementos de los volúmenes y carga de tráfico (Figura 5) condiciones meteorológicas severas por cambio climático como el sol, aire y lluvia (Figura 6) características del asfalto y su consistencia han cambiado debido al uso de materiales reciclados, marginales y gomas de neumático; así como el uso de polímeros y otros aditivos en las mezclas asfálticas han provocado un gran impacto en las características, comportamiento y el rendimiento de las carpetas asfálticas, lo que origina ahuellamiento y grietas durante la vida útil del pavimento (Figuras 7 y 8).

Figura 6. Factores que afectan al pavimento.

Figura 7. Así como se oxida una manzana al estar expuesta al aire, de la misma manera le sucede al pavimento cuando está en contacto con el aire.

Por lo tratado en las diferentes partes del tema “Diseño Superpave contra El Diseño Marshall”; nos tenemos que hacer la siguiente pregunta ¿Por qué en Mexico se sigue usando? Cuando no nos asegura durabilidad, alto rendimiento, seguridad y bajo costo de mantenimiento; y más cuando en el mundo existen ensayos y diseños basados en rendimiento como el “Superpave”, tema que abordaré en la siguiente entrega.

Referencias:

Figura 8. Grietadas por oxidación.

The Asphalt Institute, ”Mix Design Methods for Asphalt Concrete and Other Hot-Mix Types” Manual Series No. 2 (MS-2), Sixth Edition, 1993 Publication No. FHWA-SA-95-003. U.S. Department of Trnasportation. Federal Highway Administration IPC Global. Control Group Normas del Instituto Mexicano del Transportes. México Normas para Muestreo y Pruebas de los Materiales, Equipos y Sistemas. Tomo 2. año 1991. Secretaria de Comunicaciones y Transportes Año 27, Núm.164 / enero - febrero 2019


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INGENIERÍA CIVIL

Diseño de carreteras en armonía con el paisaje M.I. Carlos Joel González Tapia y Dr. Fernando Rafael Astorga Bustillos Universidad Autónoma de Chihuahua / Facultad de Ingeniería CICDECH Año 27, Núm. 164/ enero - febrero 2019

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l diseño de carreteras debe ser considerado como un elemento del paisaje. El desarrollo de proyectos carreteros sin metodologías que buscan armonizar con el medio ambiente conduce a la disminución de servicios ambientales de una región.

El enfoque sustentable en la construcción de carreteras debe respetar la producción de bienes y la prestación de servicios ambientales de un ecosistema como lo es el paisaje. Hoy en día se debe comprender y aceptar que son capitales naturales no infinitos sino al contrario son finitos y escasos.

Figura 1. Paisaje de la carretera de Chihuahua a Hermosillo (Sierra Tarahumara). De La Mora (2008).

Podemos definir el paisaje de acuerdo con la Real Academia Española (RAE) como “la extensión de terreno que se ve desde un sitio” o “la extensión de terreno que se considera en su aspecto artístico”. Esta definición lleva implícita la interacción de los elementos naturales (vivos y no vivos) y la acción humana en esa extensión de terreno. La carretera tiene una elevada capacidad paisajista debido a su presencia territorial y su capacidad escénica. Es derivado de esto que la carretera puede prestar servicios a los usuarios de tipo escénico para un mejor confort y seguridad al transitar por ellas. El uso de los principios de ingeniería de carreteras y paisaje en el diseño de un camino ayudarán a producir una infraestructura segura, económica y atractiva. Bajo el lente del diseño paisajista se busca la conservación del suelo, cuerpos de agua, preservación de lugares históricos, topografía, usos potenciales del suelo, mejora de la percepción visual, reforestación adecuada, reducir el mantenimiento de áreas laterales, suavizado de taludes en corte y terraplén, entre otros (AASHTO, 1991). El trazo debe resolverse con el principio básico de servir mejores vistas y panoramas. En otro sentido, los márgenes de una carretera deben ser preparados para tener una conexión agradable entre la carretera y el escenario natural. Ver Figura 1. Todos los conceptos y consideraciones paisajísticas mencionadas ayudan a moldear la carretera, haciéndola un elemento armonioso del paisaje, además de disminuir la severidad de los accidentes que ocurren cuando los vehículos salen accidentalmente del camino. El primer paso para el diseño paisajístico de carreteras consiste en identificar las características naturales por donde cruzará la obra vial. Los principales elementos del paisaje que integran la carretera se observan en la Figura 2. Año 27, Núm.164 / enero - febrero 2019

Elementos del paisaje Características naturales Alineación costera, estanques, ríos, bosques, desiertos, tierras de cultivo, lugares rocosos, estructuras interesantes y vistas. Topografía Se debe estudiar con detalle ya que su influencia es definitiva en la preservación de características naturales, seguridad, costo de construcción y mantenimiento. Uso actual y potencial del suelo Adquisición de suficiente derecho de vía para crear un ambiente deseable y proveer de áreas para plantaciones, recreación y divisaderos. Figura 2. Elementos del paisaje. Fuente: elaboración propia.


25 Las características naturales del área por donde cruza la carretera deben ser preservadas y utilizadas como elementos de diseño paisajístico, debido a esto el diseño paisajístico debe ser considerado en las primeras etapas del desarrollo de un proyecto y a lo largo de todas las etapas del mismo. Cualquier diseño de carreteras está sujeto al Manual de Proyectos Geométricos de Carreteras (SCT, 2018) y a la normativa actual del Instituto Mexicano del Transporte. En el primero se encuentran los parámetros de diseño geométrico considerando el tipo de terreno y el nivel de servicio. En el segundo se encuentra los procedimientos y normativas para realizar los proyectos, construcción, conservación y control de calidad de la carretera. Del manual obtenemos las etapas para llevar a cabo un proyecto carretero y posteriormente el proceso de realizarlo. Ver Figura 3.

Selección de ruta

Anteproyecto 1: 5 000 y anteproyecto 1: 2 000

Proyecto ejecutivo

Figura 3. Esquema de desarrollo de proyectos carreteros en México. Fuente: Elaboración Propia.

El enfoque de la integración de la carretera en el paisaje busca aplicar criterios paisajísticos en cada una de las fases de la elaboración del proyecto ejecutivo antes descritos.

• Para escoger la ruta que dañe lo menos al paisaje, ésta deberá ser la que respete mejor el terreno natural existente y no provoque la modificación de fuertes elementos topográficos. • Finalmente, en las alternativas no descartadas se deberá identificar aquellos tramos o puntos que presenten problemas de conectividad para implementar medidas correctoras (cruces de fauna, sobredimensionamiento de obras de drenaje, viaductos, entre otros). Cada uno de los elementos de diseño antes mencionados se puede enriquecer al aplicar los principios para el diseño paisajístico de acuerdo al Manual de Tránsito New Zeland (2014), los cuales se mencionan a continuación. 1.- Un enfoque de la sensibilidad basado en el lugar. 2.- Facilitar infraestructura verde e integración paisajística. 1.- Entender las condiciones físicas. 2.- La correcta planta en el lugar apropiado. 3.- Promover la biodiversidad y construir en resiliencia. 4.- Diseño de bajo impacto. 5.- Entregar una experiencia de calidad al usuario. 6.- Bajo mantenimiento y preservación de la vida. 7.- Diseño seguro. 8.- Facilitar la participación de la comunidad y un enfoque colaborativo. Todos estos principios no deberán buscarse aisladamente sino paralelamente ya que están íntimamente relacionados. Utilizar criterios de integración paisajista desde la selección de la ruta fortalecerá la armonía con el medio ambiente de las carreteras del estado de Chihuahua.

Consideraciones paisajistas para trazar la ruta El planteamiento de alternativas es importante para obtener un proyecto óptimo. Aunque los costos del proyecto sean superiores, siempre será mejor que una alternativa basada en criterios arbitrarios o preconcebidos. Los principales aspectos a tener en cuenta en el trazado de una ruta son: • Reconocimiento de los senderos de la fauna que comunican los nichos (cuerpos de agua, bosques, pastizales, entre otros) que le dan vida al ecosistema. Se debe buscar la ruta que armonice con esas áreas vitales.

Referencias: De la Mora, Ángela (2008), México en fotos. Disponible en: https://www.mexicoenfotos.com/estados/chihuahua/sierra-tarahumara/carretera-chihuahua-hermosillo-MX12297838156102 Secretaría de Comunicaciones y Transportes, 2018, Manual de Proyecto Geométrico de Carreteras. Dirección General de Servicios Técnicos, México. Segunda Edición. Tránsito New Zealand. (2014). Guidelines for Highway Landscaping. NZ Transport Agency. New Zealand. Imagen to mad a d e: https://www.freepik.es/foto-gratis/camino-forestal-escenico_1179997.htm

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GREMIAL

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l pasado 15 de diciembre del 2018 el Colegio de Ingenieros Civiles de Chihuahua celebró su ya tradicional posada navideña en el Salón Diamante del Hotel Sheraton; los asistentes disfrutaron de una cena y música en compañía de amigos y colegas.

El Ing. Jorge Luis González Mendoza, Presidente del XXXII Consejo Directivo del Colegio agradeció la presencia de los asistentes y presentó el informe de actividades 2018.

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DESARROLLO SUSTENTABLE

Espacios públicos incomunicados por la inseguridad en Chihuahua Dr. Oscar Chávez Acosta Universidad La Salle Chihuahua CICDECH Año 27, Núm. 164/ enero - febrero 2019

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n Chihuahua, la copia de algunos suburbios norteamericanos, que ya Jane Jacobs señalaba en la década de 1960 como perjudiciales para la sociedad, empezaron a caracterizar los nuevos conjuntos habitacionales a finales de la década de 1970 y principios de 1980, al cambiar de forma radical su paisaje urbano (Jacobs, 1992). Se dio preferencia al automóvil sobre el peatón y se comenzó con la paulatina desarticulación de zonas de la ciudad. Si bien siguen siendo desarrollos permeables, sin llegar a convertirse aun en defensible spaces (Newman, 1972), no se presentan los usos mixtos del suelo lo que los convierte en una mezcla de solución cerrada y solución abierta (Hillier & Sahbaz, 2008). Fue a partir de los últimos años previos al cambio de siglo, que estas tramas cerradas evolucionaron en pequeños fraccionamientos totalmente delimitados con bardas o vallas metálicas con casetas de vigilancia y controles de acceso, en la mayoría de los casos, inconstitucionales ya que no permitían la libre circulación en el espacio público. El IMPLAN local ya en el 2006 lo expresaba de esta manera: “… los fraccionamientos se cierran, permiten uno o dos accesos a las vialidades primarias o secundarias que alimentan. Se configuran zonas urbanas sin continuidad, independientes unas de otras, que obligan a recorridos más largos y que en el caso de peatones prolongan sustancialmente las distancias para llegar a las vialidades jerárquicas. A lo largo de estos desplazamientos predomina un paisaje urbano agreste configurado por los muros perimetrales de los fraccionamientos o los traseros de las viviendas. Entre los fraccionamientos las avenidas se convierten en espacios desprovistos de más vitalidad urbana que el paso de los automóviles…”

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29 Algunos de los antiguos fraccionamientos de la ciudad de Chihuahua, que por su gran permeabilidad se consideraban inseguros, adoptaron así el uso de rejas y puertas de acceso para restringir la entrada y convertirse en gated communities (Le Goix, 2005) con modelos similares a la “closed solution” de Hillier, negando el concepto de ciudad permeable y caminable al no contemplar mezcla de usos del suelo y detener la entrada de “extraños” dentro de la comunidad cerrada evocando una cultura del miedo, generada por una obsesión a la seguridad (Davis, 1992). Sin duda alguna, la problemática de las calles cerradas de manera ilegal y “legal” es una realidad con causas multifactoriales. La planeación de la estructura urbana ha sido el principal detonante, aunado al creciente deterioro social que provoca inseguridad en la población, así como el tema económico de la plusvalía que conlleva vivir en una zona “segura”. Por ejemplo, en el cierre de parte del fraccionamiento Campanario, sólo se ven afectadas vialidades públicas, sin embargo, en Haciendas del Valle ha quedado incomunicado al resto de la población un gran parque de más de 10 000 metros cuadrados de superficie. Esta apropiación del espacio público, aunada al diseño urbano que contempla tramas poco permeables, ha traído como consecuencia que se cometa una segregación ilegal de la infraestructura destinada al esparcimiento de los ciudadanos. El parque, antes de libre acceso, queda supeditado a un control de acceso mediante caseta con guardias de seguridad. La constante implementación de más filtros de acceso a las viviendas puede generar mayor sensación de seguridad, sin embargo, existen (producto de ser una estrategia improvisada) viviendas que están en la balanza de ser seguras por una de sus fachadas y vulnerables en la otra. Esta percepción se contrasta con los hechos que han demostrado que los filtros no consiguen detener el total de las incidencias de robo (han habido casos extremos en donde se pone de manifiesto la vulnerabilidad de las casetas de acceso, debido a sus características físicas y en parte a que los guardias de seguridad no cuentan con armas de fuego ni preparación) y a que muchos de los fraccionamientos están rodeados de bardas perimetrales que permiten un acceso a través de los patios traseros de las viviendas. No obstante, ante los ojos de los residentes, sus viviendas son más seguras.

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“La percepción de la realidad depende de los ojos del espectador, que tiende a verla según sus intereses y de su propio estilo de vida.” (Folch, 2003) El cierre de calles a pequeña escala y la red, cada vez mayor de desarticulaciones en la estructura urbana, afectan de manera profunda a la ciudad. Las vialidades son uno de los elementos más importantes en las ciudades como Jane Jacobs afirma, “streets and their sidewalks, the main public places of a city, are its most vital organs” (Jacobs, 1992). Sería desafortunado sustituir a las calles como el espacio público por excelencia y solo atender y dar mayor importancia, en cambio, a otro tipo de espacios como plazas y parques para el disfrute de los ciudadanos. Lo más próximo es la calle y hoy en día se convierte en lo más lejano. A los ciudadanos ya no les importa a estas alturas si las medidas son legales o no, si el tejido urbano se rompe o no, si el paisaje urbano cambia a securityscapes, prisionscapes o el adjetivo que se quiera dar. Incluso, no le importa que se viole la Constitución y las garantías individuales de libre tránsito. La seguridad, en la percepción de los habitantes, está por encima de la ciudad y bajo esta óptica, Chihuahua está perdiendo un valioso recurso en la construcción de una mejor sociedad: su espacio público.

Referencias: Davis, M. (2004). Fuerte Los Ángeles: la militarización del espacio público. En M. Sorkin, Variaciones sobre un parque temático. La nueva ciudad americana y el fin del espacio público (págs. 177-203). Barcelona: Gustavo Gili. Folch, R. (2003). El territorio como sistema. Conceptos y criterios de ordenación. Barcelona: Diputació Barcelona. Hillier, B., & Sahbaz, O. (2008). An evidence based approach to crime an urban design. London: Bartlett School of Graduate Studies. Jacobs, J. (1992). The death and life of great American cities. New York: Vintage books. Le Goix, R. (2005). Gated communities: sprawl and social segregation in Southern California. Housing Studies, 323-343. Newman, O. (1972). Defensible Space: Crime Prevention through Urban Design. New York: Macmillan. Instituto Municipal de Planeación de Chihuahua, Plan sectorial de movilidad urbana sustentable de la ciudad de Chihuahua. 2006. Pag. 36



Forros, página principal y contraportada

Miscelec Municipio de Chihuahua Segisa GCC

06 09 11 15 20 21

Ecotécnicas

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Blindaje para salas de rayos X

30 31 32

SPEC

Maplasa Don Ángeles Club Social Octavio Vázquez Portillo y Young S.C. Coprose Altosano

Dimanor Mariné Ingeniería




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