Instrumentación de un edificio de gestión de crisis: el hospital de Bagnères-de-Bigorre (Hautes-Pyrénées, Francia)

La elección de un edificio como el del hospital de Bagnères-de-Bigorre no es insignificante. Los hospitales son instalaciones esenciales que deben ser protegidos para que puedan desempeñar sus funciones de acogida y asistencia en todas las circunstancias, en el día a día y, sobre todo, en caso de crisis. Geográficamente, el territorio de Bagnères-de-Bigorre forma parte de una región que históricamente ha sufrido un gran número de terremotos con magnitudes superiores a 4. La probabilidad de que se produzca una crisis tras un gran terremoto en esta región no es desdeñable y, en este caso, el hospital de Bagnères-de-Bigorre sería especialmente importante para gestionar la crisis sísmica. Preservar la funcionalidad de los edificios esenciales es una cuestión clave en una crisis. Por lo tanto, es necesario fortalecer la resiliencia de nuestros edificios, es decir, su capacidad para resistir los efectos destructivos de los terremotos más fuertes. Es en el marco de este desafío que se instrumentó el hospital de Bagnères-de-Bigorre. El primer objetivo es estudiar el comportamiento dinámico del edificio cuando está sometido a ondas sísmicas. En función de los resultados de la campaña de instrumentación y de los datos recogidos, será posible determinar la vulnerabilidad del edificio y, potencialmente, las medidas a tomar para reducirla. 

Durante los tres días que pasaron en la estructura del hospital, los ingenieros de BRGM y los profesores-investigadores del ENIT examinaron los edificios y escogieron lugares óptimos para desplegar sus instrumentos de medición. Para estudiar el comportamiento dinámico de los edificios del hospital, se realizó la campaña de instrumentación con acelerómetros y radar de apertura real (RAR).

Los acelerómetros son sensores que, cuando se conectan a un objeto, permiten medir la aceleración lineal del objeto a lo largo de los tres ejes ortogonales (x;y;z). Específicamente, BRGM utiliza acelerómetros Güralp y ENIT utiliza acelerómetros PCB asociados con el software de procesamiento "LMS Test.Lab". En nuestro caso, los acelerómetros detectaron y registraron los diminutos movimientos del edificio inducidos por las vibraciones del suelo debidas al ruido ambiental. Por supuesto, las aceleraciones registradas cuando el instrumento estaba fijado en la planta baja, en el sótano o en el cuarto piso del edificio no eran las mismas porque, recordemos, las amplitudes del movimiento aumentan con la altura del edificio y las distintas frecuencias propias de vibración del edificio pueden capturarse mejor también con una distribución geométrica adecuada, en planta y en altura, de los sensores.

El radar de apertura real del suelo (RAR) es un instrumento para medir las vibraciones de estructuras civiles de gran altura. Es un sensor de teledetección muy sensible a los movimientos (en el rango micrométrico) de su objetivo. El RAR tiene la ventaja de ser una herramienta de instalación bastante simple y rápida.

La instrumentación del hospital de Bagnères-de-Bigorre ha permitido, por tanto, recoger datos sobre la dinámica del edificio cuando está sometido a fuerzas inducidas por vibraciones del suelo. El análisis de estos datos, junto con información sobre la estructura y materiales constructivos del edificio permite calibrar modelos numéricos que, una vez calibrados, permiten conocer la respuesta del edificio a movimientos fuertes del suelo, y conocer así la resistencia del hospital en caso de terremotos reales. Un valor añadido de este tipo de estudios es que permiten detectar, identificar y, eventualmente, corregir, las debilidades de la infraestructura consiguiendo disminuir su vulnerabilidad y aumentar su resistencia y seguridad.

Otras campañas de instrumentación están previstas en Andorra y en España.