PALABRAS CLAVE: Hórreo, conservación y restauración, técnicas no destructivas, patrimonio cultural RESUMEN

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1 REHABEND Abril, 2014, Santander, España DESARROLLO DE METODOLOGÍAS PARA LA EVALUACIÓN Y DIAGNÓSTICO MEDIANTE TÉCNICAS NO DESTRUCTIVAS DEL ESTADO DE CONSERVACIÓN DE HÓRREOS Y PANERAS EN EL PRINCIPADO DE ASTURIAS Vega, Abel 1 *, Rodríguez, Soledad 1, Fernández, Isabel 1, González, Laura 1 1: Centro Tecnológico Forestal y de la Madera de Asturias CETEMAS Finca Experimental La Mata, Grado, Asturias, España avega@cetemas.es srodríguez@cetemas.es iparrado@cetemas.es lgonzalez@cetemas.es PALABRAS CLAVE: Hórreo, conservación y restauración, técnicas no destructivas, patrimonio cultural RESUMEN El hórreo representa la principal figura dentro del patrimonio arquitectónico del Principado de Asturias. La Ley del Principado de Asturias 1/2001, de 6 de marzo, de Patrimonio Cultural define un régimen específico para su protección, en la que se establece el marco para su conservación y restauración. El presente trabajo tiene como objetivo definir metodologías de inspección y diagnóstico del estado de conservación de los elementos de madera que forman el hórreo, así como el desarrollo de procedimientos de cálculo específicos para su comprobación estructural. Fueron establecidas metodologías de inspección de daños mediante el empleo de técnicas no destructivas (análisis resistográfico, ultrasonidos, ondas de impacto) con el objetivo de mejorar la evaluación del grado de deterioro cumpliendo el criterio de conservación y optimización de la madera presente en la estructura. Las técnicas no destructivas permiten, a su vez, estimar las propiedades elásticas y resistentes de la madera, pudiendo así definir las propiedades específicas de cada elemento estructural y afrontar la comprobación de resistencia. Se desarrollaron así procedimientos de cálculo específicos según las diferencias constructivas existentes (tipologías constructivas, especies de madera, diseño), con el fin de evaluar la necesidad de refuerzo o intervención de elementos susceptibles de fallo estructural. El conjunto de procedimientos técnicos desarrollados, que abarcan desde la clasificación según tipología hasta el diagnóstico del estado de conservación y el cálculo estructural, permiten una evaluación integral de hórreos y paneras dentro del contexto que marca la Ley y suponen una herramienta específica para la conservación y restauración patrimonial de tan importante figura arquitectónica. 1. INTRODUCCIÓN De entre las múltiples características y peculiaridades que definen el paisaje asturiano, el hórreo es el elemento arquitectónico común a toda la geografía de la zona y una pieza clave en la cultura rural de la región. Las construcciones tradicionales del norte peninsular cuentan con gran número de tipologías y variaciones, con diferencias en el diseño de la planta, tipos de paredes, cerramientos y materiales Congreso Latinoamericano REHABEND

2 exteriores de cubierta, por ejemplo. Pero si algo tienen en común es el tipo de madera empleado en el entramado estructural, siendo el roble y, en mayor medida, el castaño las especies que aglutinan la totalidad de las construcciones desde las primeras y más simples, como los teitos o las pallozas, hasta la amplia gama de casas tradicionales que actualmente siguen ocupando la mayor parte del territorio rural. El empleo de dichas especies resulta lógico al plantearse su abundancia en épocas anteriores, cuando la expansión de las coníferas y otro tipo de frondosas con teóricamente mayores rendimientos económicos aún no se había producido. Como ya se ha dicho, tal vez el ejemplo más claro y documentado de uso de la madera de castaño como elemento estructural sea la figura del hórreo. Tomando distintos nombres y tipologías y diseminados por la cornisa cantábrica, especialmente en Galicia y Asturias, supone el paradigma de uso múltiple y versatilidad de la madera de castaño. Su discutido origen histórico parece tener las bases, en una pequeña construcción hecha con varas entretejidas de avellano el cual servía como almacén de grano y otros productos agrícolas: el carbaceiro. La llegada de la romanización impulsó el desarrollo de muchas técnicas y tipologías estructurales, entre ellas la figura del hórreo, la cual parece tener su origen en este período a través de una evolución de las estructuras existentes [2]. Desde entonces se han ido diferenciando multitud de diseños y tipologías de hórreo, pero existe un esquema fundamental del cual sigue habiendo hoy en día miles de ejemplos en buen estado de conservación. Salvo excepciones geográficas donde los pilares son de arenisca, caliza o cuarcita, la tipología más extendida y primaria de hórreo cuenta con pilares de madera, aislados del suelo sobre bases de piedra. Figura 1. Tipología típica de hórreo asturiano No cabe duda de que los usos a los que estaban destinados los hórreos han variado a lo largo del tiempo. Las condiciones socioeconómicas actuales, el éxodo rural y el abandono de formas de vida tradicionales han producido un gran descenso de la producción agrícola característica del minifundio, seña de identidad de la propiedad en el norte de España. Así, gran parte de los hórreos han perdido su utilidad fundamental, siendo reconvertidos para otros usos, en el mejor de los casos, o abandonados para su inevitable deterioro. La Ley del Principado de Asturias 1/2001, de 6 de marzo, de Patrimonio Cultural define un régimen específico para su protección, en la que se establece el marco para su conservación y restauración. Si bien el ahondamiento en la legislación no es el objetivo del presente trabajo, cabe destacar que este régimen establece severas restricciones para abordar la rehabilitación. Esta ley, que pretende dotar de protección a 2 Congreso Latinoamericano REHABEND 2014

3 los hórreos y mantener su simbología y estética característica, puede resultar en algunos casos contraproducente al evitar que se puedan llevar a cabo trabajos de rehabilitación que eviten el deterioro hasta su colapso. Sea como sea, la base de la rehabilitación de hórreos se sustenta en la conservación y la maximización de aprovechamiento de los elementos originales de la estructura y las menores modificaciones posibles en la misma. Ante esto, resulta especialmente importante establecer un sistema de inspección y evaluación del estado de conservación de la madera que conforma la estructura y la estimación de las propiedades resistentes de la misma, obviamente desde una metodología no destructiva. 2. METODOLOGÍA Paralelamente a la descripción de la metodología, se presentan los resultados de su aplicación a dos hórreos tipo empleados para la puesta a punto de la misma. Figura 2. Hórreos tipo empleados en la validación de la metodología 2.1 Evaluación inicial e inspección visual Puntos clave: Base de pegollos: (en caso de ser pegollos de madera) dada la cercanía del suelo, la base puede ser susceptible de pudriciones, sobre todo si no cuenta con pilpayu de piedra que actúe de aislante. Unión pegollo-muela: punto importante a inspeccionar, aunque raramente afectado por daños importantes de pudrición, debido a la protección que la muela de piedra ejerce sobre la madera, manteniéndola seca. Unión de trabes: generalmente unidas a media madera perpendicularmente, es un punto de posible acumulación de agua y pudriciones importantes. Vigas del forjado: al estar en una hipotética clase de uso 2, protegidas de la humedad directa, no deben suponer problemas importantes de pudriciones, pero sí son susceptibles de evaluar debido a presencia de insectos xilófagos, al igual que las tablas que forman el suelo del forjado. Liños, puntal, vigas de cubierta, etc.: los elementos que conforman la cubierta requieren especial atención, debido a las probables filtraciones de humedad por el deterioro de las tejas. El primer paso es la detección de daños visibles, determinando qué tipo de pudriciones existen y su magnitud, así como los indicios de ataques de insectos xilófagos. Esta primera inspección ya puede dar lugar a identificar elementos que deban ser reparados o sustituidos debido a daños graves. Además de los Congreso Latinoamericano REHABEND

4 daños por xilófagos, resulta importante la evaluación de deformaciones, flechas excesivas o inestabilidades estructurales. Se encontraron daños importantes en una de las uniones entre trabes de uno de los hórreos tipo evaluados (figura 3). El resto de elementos no presentaron daños visibles especialmente importantes. Figura 3. Unión entre trabes. Daños de pudrición 2.2 Detección de daños exhaustiva. Análisis resistográfico y ultrasonidos. Una vez determinados los daños visibles y evidentes, el siguiente paso es la evaluación en profundidad de los elementos. Centrándose en los puntos clave definidos anteriormente, se realizan análisis resistográficos a partir de patrones sistemáticos de medición. La figura 4 muestra el patrón de análisis mediante resistógrafo de la unión entre trabes: Figura 4. Puntos de evaluación mediante resistógrafo en los trabes El análisis resistográfico permite localizar daños internos en las piezas que no eran visibles desde el exterior, además de estimar las secciones residuales válidas desde el punto de vista estructural. La evaluación resistográfica de los elementos dañados del hórreo tipo dio como resultados los perfiles mostrados en las figura 5. 4 Congreso Latinoamericano REHABEND 2014

5 REHABEND Abril, 2014, Santander, España Figura 5. Perfiles resistográficos Los dos primeros perfiles (1 y 2) corresponden a la viga o trabe que no mostró daños visibles (trabe 1 de la figura 3), mientras que los tres siguientes (4, 5 y 6) corresponden a la viga perpendicular, claramente dañada en la zona de la testa (trabe 2 de la figura 3). Los perfiles 4, 5 y 6 fueron obtenidos, de derecha a izquierda, de los puntos señalados en la figura 6, en zonas donde el daño no era visible. Los perfiles indican, sin embargo, que el daño interno de pudrición no sólo afecta a la testa del elemento (perfil 3), sino que se presenta también en el segundo punto evaluado a 60 cm de la misma (perfil 4). La sección residual útil del trabe dañado en esta zona se ve significativamente disminuida, por lo que su sustitución o refuerzo resulta necesario. Congreso Latinoamericano REHABEND

6 Figura 6. Puntos de evaluación resistográfica en el trabe dañado por pudrición Del mismo modo, se evaluaron puntos sistemáticos mediante la aplicación de técnicas de ultrasonidos con el objetivo de localizar zonas con velocidades de onda significativamente inferiores que indiquen bajas resistencias inasumibles (figura 7). Figura 7. Zonas de evaluación mediante ultrasonidos La aplicación de la técnica de ultrasonidos (en dirección perpendicular a la fibra) dio como resultado velocidades de onda extremadamente más bajas (entre 0 y 308 m/s) en un tramo de 1 metro del trabe dañado (desde la testa con pudrición) en relación a las obtenidas en la madera visiblemente sana del otro trabe (valor medio de 1134 m/s). Estos valores corroboran los daños observados en los perfiles resistográficos. 2.3 Estimación de las propiedades mecánicas Una vez realizada la inspección de daños, el siguiente paso es la determinación de las propiedades elásticas y resistentes de la madera que forma la estructura. Dada la imposibilidad de realización de ensayos mecánicos destructivos, esta determinación se deberá basar en la estimación indirecta mediante técnicas no destructivas. La estimación de la rigidez de la madera se basa en la medición de la velocidad de onda (V) y al cálculo del módulo de elasticidad a partir de esta variable y la densidad (ρ) (ecuación 1). MOE din = ρ V 2 (1) Este módulo de elasticidad obtenido, denominado dinámico (MOE din ), se encuentra estrechamente relacionado con el módulo de elasticidad real del material (MOE) [4]. Esta relación es diferente según la especie de madera a considerar, y sólo es posible definirla a partir de numerosos ensayos de laboratorio. En el caso del castaño, principal especie de madera empleada en la fabricación de hórreos, las ecuaciones de cálculo del módulo de elasticidad y resistencia a flexión (MOR) ya se encuentran definidas en trabajos recientes [5]: Onda de impacto: MOE = 0,702 MOE din + 1,529 (kn/mm 2 ) (2) 6 Congreso Latinoamericano REHABEND 2014

7 MOR = 0,218 MOE din + 8,897 (N/mm2) (3) Ultrasonidos: MOE = 0,567 MOE din + 3,988 (kn/mm 2 ) (4) MOR = 1,846 MOE din + 23,075 (N/mm2) (5) Fueron evaluadas las velocidades de onda ultrasónicas en todos los elementos de los hórreos tipo (elementos con función estructural). La evaluación en la dirección perpendicular a la fibra dio como resultado velocidades entre 3950 y 4744 m/s, correspondientes a módulos de elasticidad entre 8,85 y 11,01 kn/mm 2 y a resistencias entre 38,91 y 45,92 N/mm 2. Si exceptuamos el trabe dañado y susceptible de sustitución o reparación, las propiedades mecánicas del resto de elementos se encuentran dentro del rango aceptable para su función estructural. La estimación de las propiedades resistentes de los distintos elementos permite asentar las bases para la comprobación y el cálculo estructural. Figura 12. Medición de la velocidad de onda ultrasónica en dirección longitudinal (paralela a la fibra) 2.4 Cálculo estructural La comprobación de resistencia de cada uno de los elementos del hórreo es posible conociendo las características geométricas y las propiedades resistentes de la madera, determinadas mediante las técnicas no destructivas. Del mismo modo, el análisis resistográfico inicial permitiría determinar las secciones residuales válidas para afrontar el cálculo desde una base conservadora. El cálculo estructural puede llevarse a cabo según los parámetros básicos definidos en el Código Técnico de la Edificación [6] o el Eurocódigo 5 [7], si bien requiere tener en cuenta ciertas modificaciones para un cálculo realista. Por ejemplo, las cargas a considerar serán establecidas para cada caso puntual según el uso previsto, de forma que se tenga una mayor objetividad que empleando las cargas genéricas establecidas en la normativa. Del mismo modo, las cuestiones relativas a las flechas máximas permitidas han de ser consideradas específicamente, pudiendo no ser necesario cumplir con las limitaciones de deformaciones máximas y centrándose en determinar el cumplimiento de estados límite últimos. Las comprobaciones a fuego deberán ser tomadas, de nuevo, con cierta flexibilidad. Debido al escaso riesgo de incendio de la estructura, resulta lógico plantearse que la comprobación a fuego no puede ser el factor definitivo de no cumplimiento de la estructura. Un caso especial es la rehabilitación de hórreos para su empleo como vivienda o estructura habitable, en cuyo caso deberán realizarse todas las comprobaciones de flechas máximas y, lógicamente, las comprobaciones a fuego. Congreso Latinoamericano REHABEND

8 3. CONCLUSIONES La definición de una metodología de inspección no destructiva de los elementos que forman parte de los hórreos permite el conocimiento objetivo de su estado de conservación y sus propiedades resistentes. El análisis mediante resistógrafo y el empleo de ultrasonidos permite localizar y cuantificar los daños no detectables visualmente y definir los elementos a reparar o sustituir parcial o totalmente y determinar las secciones residuales en zonas de daños. El empleo de técnicas sónicas o ultrasónicas, junto con los modelos matemáticos definidos para cada especie, permite la estimación de las propiedades mecánicas de cada uno de los elementos, permitiendo el cálculo estructural objetivo y adaptado a las cargas y características de uso de la estructura. La aplicación de esta metodología a hórreos tipo permitió la detección de daños y la decisión de sustitución o reparación de ciertos elementos. Además, fueron estimadas las propiedades mecánicas de todos los elementos dando lugar a una caracterización exhaustiva de la estructura. 4. BIBLIOGRAFÍA [1] Arriaga, F.; Íñiguez, G.; Esteban, M.; Bobadilla, I Proposal of a methodology for the assessment of existing timber structures in Spain. 16th International Symposium on Nondestructive Testing and Evaluation of Wood. Beijing, China [2] Ibáñez de Aldecoa, E El hórreo en Asturias. Ediciones Trea, Gijón. [3] Alvárez, V.; Llera, R.; Álvarez, R.; De Cos, F.J Desarrollo de una guía metodológica sobre criterios generales para los proyectos de rehabilitacion de hórreos. 12th International Conference on Project Engineering [4] Bucur, V Acoustics of Wood. Springer Series in Wood Science. 393 p. [5] Vega, A Caracterización mecánica de la madera estructural de Castanea sativa Mill. Clasificación visual y evaluación mediante técnicas no destructivas. Tesis Doctoral. Universidad de Santiago de Compostela [6] CTE-DB SE-M Código Técnico de la Edificación. Ministerio de Fomento [7] EN Eurocódigo 5. Proyecto de estructuras de madera. Parte 1-1: Reglas generales y reglas para edificación [8] Cobo, F Hórreos, paneras, cabazos y graneros. Gran Atlas del Principado de Asturias, Tomo II. Nobel, Oviedo.. [9] Frankowski, E Hórreos y palafitos de la península ibérica. Edición facsimilar de la de 1918 y compilación investigadora actual. Fundación Cultural del Noroeste, Gómez Tabanera, Oviedo. [10] Lozano, G Hórreos, cabazos y garayas. Lozano y Asociados, Oviedo. 8 Congreso Latinoamericano REHABEND 2014