El software de simulación aumenta la resiliencia climática en los edificios

Tormentas, granizo, crecientes inundaciones: fenómenos meteorológicos extremos han causado daños por miles de millones de euros en los últimos años. En el proyecto ResCentric, investigadores del Instituto Fraunhofer de Dinámica de Alta Velocidad, Ernst-Mach-Institut, EMI han desarrollado un software de simulación que puede identificar los riesgos asociados con la infraestructura de construcción, calcular la probabilidad y los costos de los daños y señalar medidas para proteger la propiedad. contra los riesgos relacionados con el clima. La atención se centra en la resiliencia de los edificios.

Las catastróficas inundaciones que azotaron el valle del río Ahr en Alemania en 2021 y una amplia franja del sur de Alemania en junio de este año ofrecieron una prueba vívida de cuán vulnerable es nuestra infraestructura.

Según la Asociación Alemana de Seguros (GDV), las reclamaciones de seguros por daños a viviendas, enseres domésticos y empresas aumentan anualmente en millones de euros. Las medidas de construcción preventiva y las adaptaciones para abordar los efectos del cambio climático se están volviendo indispensables a medida que los fenómenos meteorológicos extremos aumentan en frecuencia y gravedad.

En el proyecto ResCentric, Fraunhofer EMI se ha asociado con un socio de la industria para desarrollar un programa de software para evaluar los efectos del clima extremo. El software de simulación evalúa los daños y el tiempo de inactividad que afectan a edificios administrativos y de oficinas de varios pisos, instalaciones industriales o viviendas unifamiliares, con especial atención a las inundaciones causadas por precipitaciones extremas y en escenarios de fuertes vientos. Los planes exigen que versiones futuras tengan en cuenta también las olas de calor y los incendios forestales.

«Las precipitaciones extremas son especialmente peligrosas porque llegan sin previo aviso. Ocurren cada vez con más frecuencia y a menudo causan daños tremendos. Nuestro objetivo general es fortalecer la resiliencia de las estructuras urbanas», afirma la Dra. Julia Rosin, científica del Fraunhofer EMI en Efringen. -Kirchen, cerca de Friburgo.

Ella y su equipo están desarrollando la plataforma, que puede usarse para evaluar los impactos monetarios de eventos climáticos extremos relacionados con el clima e identificar estrategias para reducir el daño, estableciendo los costos de tomar medidas en comparación con las pérdidas financieras y teniendo en cuenta la probabilidad. e intensidad de los extremos climáticos junto con los riesgos asociados.

«El software nos permite calcular para edificios específicos cuáles serán los costes de los daños debidos a fenómenos climáticos y cuánto costarán las reparaciones. Una cosa que hace que nuestro software sea especial es que podemos asociar los costes con causas fundamentales específicas. También podemos analizar la pérdida de ingresos cuando una propiedad está fuera de servicio, ya sea debido a la pérdida de alquiler o a un tiempo de inactividad de la producción, por lo que podemos ver en qué momento las medidas para mejorar esas propiedades comienzan a dar sus frutos», explica Rosin.

Estos cálculos benefician a los inversores inmobiliarios, las compañías de seguros, los reaseguradores y las empresas y asociaciones de vivienda, así como a los organismos administrativos. Además del daño en sí, el software también se puede utilizar para identificar patrones de falla, cuantificar la probabilidad de varios tipos de daño, calificar medidas de mejora y evaluar su eficiencia. Desde las puertas y ventanas hasta los conductos de luz y las entradas a los aparcamientos subterráneos, es necesario examinarlo todo.

«Las puertas modernas con triple sellado pueden evitar que entre agua. Reemplazar las ventanas con versiones de triple panel también puede ayudar a prevenir daños por agua. Nuestro software proporciona un catálogo completo de medidas preventivas, incluidos sus respectivos costos».

Poner a prueba: Cálculo de daños a edificios

Las empresas inmobiliarias pueden importar sus propiedades o cartera de propiedades al software, que luego calcula el pronóstico de daños apropiado para un edificio en particular y un evento climático en segundos. Esto se hace en parte mediante el uso de modelos de construcción genéricos, un elemento central del software. Estos modelos matemáticos simplificados tienen en cuenta las características típicas de un edificio en cuanto a estructura, materiales y estilo de construcción.

Los modelos, que representan una amplia gama de tipos de edificios, pueden utilizarse para evaluar la vulnerabilidad de un gran número de edificios a las inundaciones. Los análisis probabilísticos de modelos de construcción genéricos se basan en el uso de distribuciones de probabilidad para diferentes parámetros, como la profundidad de las inundaciones, la velocidad con la que fluye el agua, la intensidad del viento, el tamaño del granizo, los objetos que vuelan y las propiedades de resistencia de la estructura. materiales de construcción utilizados.

La combinación de estas distribuciones de probabilidad permite a Rosin y su equipo hacer inferencias estadísticas sobre la probabilidad de daño esperado. «Se podría pensar en ello como si hiciéramos cálculos para un edificio típico y luego tradujéramos los resultados a todos los edificios que son similares a ese edificio típico», explica.

Actualmente, el equipo cuenta con modelos de construcción para edificios administrativos y de oficinas de varios pisos, instalaciones industriales y viviendas unifamiliares, y planea agregar más tipos de propiedades a su cartera por etapas. También hay planes para crear interfaces para vincular el software con modelos de ciudades digitales. Una vez que esas interfaces estén establecidas, los municipios podrían responder a los requisitos del cambio climático a nivel de planificación urbana y tomar las precauciones necesarias.