De la mateixa manera que en un hospital es monitoren els pacients per enregistrar-ne les constants vitals i, així, poder actuar quan es detecta una variació que faci sonar l’alarma, en el món de l’arquitectura i del patrimoni comença a ser usual que es monitorin edificis de rellevància o valor patrimonial. En aquests casos, és important obtenir dades per garantir que les possibles anomalies es detectin a temps de ser solucionades.
És el cas, per exemple, de les esquerdes. Abans, per controlar-les, es feien servir testimonis de guix, és a dir, una mena de pegats rectangulars que es col·locaven de través a l’esquerda en estudi. En assecar-se el guix, com que quedava molt rígid, si hi havia algun moviment de l’esquerda, el testimoni es trencava, i això era un avís que encara era activa i es bellugava. Aquest sistema, però, no donava cap dada quantificada sobre el moviment. Més tard, per avaluar l’evolució de l’amplada d’una fissura —que, d’alguna manera, també informa sobre la seva profunditat—, es va utilitzar el peu de rei, una eina que permetia mesurar la distància entre dos claus disposats a banda i banda de la fissura. Més tard, es van començar a fer servir unes regletes que es calibraven manualment, instruments que després evolucionarien cap als fissurímetres, uns aparells que permeten obtenir dades d’una esquerda amb molta més precisió. La Sagrada Família, que té esquerdes des dels temps de Gaudí, també ha seguit aquesta evolució en els sistemes de control dels seus moviments, i en aquest article us desvelarem alguns detalls tècnics sobre aquesta qüestió.
Testimoni de guix Regleta
L’INICI DEL CONTROL EXHAUSTIU I CENTRALITZAT
Inicialment, la lectura de les dades que ens donaven els diferents aparells instal·lats a l’edifici era una feina que calia fer en cada un d’ells. La relació entre les dades i les conclusions que se n’extreien era una feina posterior, a càrrec dels especialistes. L’any 2010, però, arran de les obres del tren d’alta velocitat per sota del carrer de Mallorca, es va implantar al temple un sistema de control integral dels moviments de l’edifici, tot i que en aquell cas es va enfocar especialment a la zona de la façana de la Glòria.
El sistema va incloure elements nous, com ara una estació topogràfica total, que mesura el moviment de l’estructura, i inclinòmetres, uns aparells d’alta precisió que permeten mesurar el desplom respecte a la vertical que podia adoptar la façana a causa del moviment del terreny. També es van instal·lar piezòmetres, aparells que, situats dins d’un pou de petit diàmetre i molta profunditat, mesuren el nivell de l’aigua que hi ha dins del terreny.
Acabada la fase de construcció del túnel, la de més risc, la posada en servei del tren no suposava ja cap perill, però els tècnics del temple van voler donar continuïtat a la captació de dades i es va iniciar una segona campanya d’instrumentació ampliada a altres zones. A més, als aparells ja emprats es van afegir els extensòmetres, amb els quals es detecten deformacions.
En tots dos casos, però, l’accés a les dades era feixuc per als tècnics del temple. Havien de sol·licitar informació amb temps i les empreses respectives també en necessitaven per emetre l’informe corresponent. Com que es desitjava poder fer consultes a temps real i disposar de dades de moviments en qualsevol moment, es va decidir fer un monitoratge del temple que depengués directament dels nostres tècnics.
DADES A TEMPS REAL
La intenció inicial de la captura permanent de dades era utilitzar-les per al plantejament adequat d’un futur pla de restauració complet de la façana del Naixement, però aviat es va veure que era convenient monitorar tot el temple complet, i no només la façana que és Patrimoni de la Humanitat, ja que la imminent construcció de les torres centrals també ho requeria.
Actualment, doncs, es disposa d’una instal·lació potent, capaç de monitorar el temple des de totes les òptiques; per aconseguir-ho, es va acordar amb tot un seguit de comunitats de veïns la instal·lació als seus terrats dels aparells necessaris per a la captació d’aquestes dades. En la majoria de casos són petits elements que anomenem prismes, que són punts de referència que el sistema assumeix com a punts fixos en la presa de dades. Són uns petits reflectors que no ocupen espai i a penes tenen afectació de cap mena.
En altres casos, cal instal·lar l’estació que emet els rajos òptics cap als diferents prismes, instal·lats dins i fora del temple.
Estació interior
El conjunt d’aparells està format per diferents tipus de sensors. D’una banda, hi ha els adreçats a captar dades dels moviments de l’edifici, entre els quals destaquen:
- els prismes, que detecten els desplaçaments;
- els fissurímetres, que detecten l’obertura de fissures;
- els extensòmetres, que detecten deformacions;
- els acceleròmetres, que detecten acceleracions, és a dir, moviments dinàmics per influència del metro o del trànsit rodat, i
- els piezòmetres, que detecten el nivell freàtic.
Cal destacar, a més, que els diferents aparells progressen en sofisticació; és el cas, per exemple, dels fissurímetres: ara n’hi ha de dos i de tres dimensions, aquests darrers necessaris quan una esquerda té desplaçament perpendicular al pla de la fissura.
D’altra banda, hi ha els sensors encaminats a captar dades de l’ambient. Les estacions meteorològiques completes capten dades com ara la temperatura, la humitat o la precipitació, i, amb anemòmetres col·locats a diferents altures, es capta la velocitat i la direcció del vent a diferents cotes. A més, també hi ha els captadors de dades de contaminació, gasos i partícules.
LA CORRELACIÓ DE DADES
El control de les dades i la interrelació entre totes elles és un tema complex. Cal determinar si el moviment d’una esquerda s’ha produït perquè l’edifici es belluga per efecte del vent o si s’ha dilatat per efecte de la temperatura, abans de determinar si es tracta d’un avís estructural. Per això és tan important la centralització, sistematització i automatització de les dades captades per distingir els moviments cíclics, és a dir, els atmosfèrics, de la resta.
Així, per exemple, sobre la contaminació, s’ha detectat que les primeres crostes formades sobre la pedra de l’edifici provenen d’una època en què a la ciutat es cremava carbó per fer funcionar els nombrosos vapors que hi havia. Afortunadament, avui dia això ja no és així, però el control de les dades de contaminació servirà per preveure quines capes es poden anar formant sobre la pedra i determinar la millor intervenció per procedir a la seva neteja periòdica.
ELS PRIMERS RESULTATS
Després de gairebé dos anys de funcionament d’aquests aparells, es poden començar a veure els primers resultats: els canvis meteorològics produeixen moviments en el temple que es detecten de manera immediata.
En el cas de les torres, s’ha detectat que, en el cicle anual, només per efecte de la temperatura ambiental, la seva alçària té una amplitud d’oscil·lació d’1 cm, és a dir, a l’estiu, amb la calor, dilaten i creixen uns 5 mm, i a l’hivern, amb el fred, es contrauen i s’escurcen uns 5 mm. En la gràfica de temperatures i de moviments de tot un any es pot llegir bé aquesta relació pel paral·lelisme entre les dues corbes en forma d’ona sinodal.
Superposició dels moviments en cicles estacionals
Hi ha fissures, en canvi, que es veuen influenciades per la temperatura de manera inversa. Quan fa fred i baixa la temperatura, els materials es contrauen i les fissures s’obren.
També s’ha estudiat com afecta la construcció de les torres del creuer sobre les columnes de la cripta, i el sistema, que té molta precisió, ha detectat més moviments en les columnes més pròximes al creuer i menys afectació a la resta. Les columnes de tot l’interior també romanen sota control i vigilància permanent des d’una estació interior que, al mateix temps, està relacionada amb l’exterior per unes petites perforacions que ha calgut fer. Així, les dades combinades de l’interior i l’exterior del temple permeten destriar quina part de cada moviment correspon a una evolució natural ambiental o quina part podria despertar una alerta de major o menor perill.
La intenció final és, doncs, establir un model informàtic i matemàtic que, a partir d’un conjunt de cicles mínim, pugui extreure conclusions més o menys automatitzades i oferir un quadre ponderat de diferents nivells d’alerta per facilitar l’anticipació en la detecció, de manera que cap patologia estructural ha de poder progressar gaire abans que sigui massa tard per intervenir i reparar-la.
