Validación experimental de una metodología de monitoreo de bajo costo basada en IoT para el diagnóstico higrotérmico en estructuras de tapia pisada.
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Las estructuras de tapia pisada en Colombia representan un patrimonio construido de gran valor cultural, cuyo desempeño a largo plazo depende principalmente de su comportamiento como un medio poroso reactivo en constante interacción con el entorno higrotérmico. En climas tropicales húmedos, los mecanismos de deterioro no se deben tanto a eventos aislados, sino a procesos acumulativos de fatiga higrotérmica vinculados a la disminución progresiva de la succión matricial, fenómenos que no están adecuadamente abordados en las normativas estáticas actuales.Este estudio valida experimentalmente un marco metodológico integrado para diagnóstico predictivo, que combina monitoreo IoT (El Internet de las Cosas) , modelación multifísica HAMT (Transferencia Combinada de Calor, Aire y Humedad) y calibración inversa de parámetros, aplicado a una edificación de tapia pisada de aproximadamente un siglo de antigüedad en clima tropical húmedo. La metodología incluye la caracterización físico-mecánica e higrotérmica en laboratorio, monitoreo continuo in situ mediante una arquitectura Edge Computing , simulación numérica por elementos finitos y validación estadística conforme a estándares internacionales.Los resultados permiten cuantificar el régimen higrotérmico del material, identificar vulnerabilidades estructurales no detectables por inspección tradicional, estimar parámetros locales de la SWRC (Curva de retención de agua del suelo) y definir una clasificación operativa del riesgo higrotérmico con umbrales de alerta temprana basados en un gemelo digital del sistema constructivo. En conjunto, esta metodología demuestra la viabilidad técnica y económica de integrar monitoreo IoT, modelación multifísica y calibración inversa como herramienta para la gestión predictiva del patrimonio construido en tapia pisada.
Abstract
The tapestry structures in Colombia represent a built heritage of great cultural value, whose long-term performance depends mainly on their behavior as a porous reactive medium in constant interaction with the hygrotermic environment. In humid tropical climates, the deterioration mechanisms are due not so much to isolated events, but to cumulative processes of hygrotermic fatigue linked to the progressive decrease of matrix suction, phenomena that are not adequately addressed by current static regulations.This study experimentally validates an integrated methodological framework for predictive diagnosis, which combines IoT monitoring (The Internet of Things), multiphysics HAMT modeling (Combined Heat, Air and Humidity Transfer) and inverse parameter calibration, applied to a pedestrianized tapestry building about a century old in a humid tropical climate. The methodology includes physical-mechanical and hygrothermal characterization in laboratory, continuous monitoring in situ using an Edge Computing architecture, numerical simulation by finite elements and statistical validation according to international standards.The results allow quantifying the hygrotermic regime of the material, identifying structural vulnerabilities not detectable by traditional inspection, estimating local parameters of SWRC (Soil Water Retention Curve) and to define an operational classification of the hypothermic risk with early warning thresholds based on a digital twin of the building system. Taken together, this methodology demonstrates the technical and economic feasibility of integrating IoT monitoring, multiphysics modeling, and reverse calibration as a tool for predictive management of net wealth built on tapestry.
Idioma
spa
Palabras clave
Citación
Ojeda Ramos O. (2026) Validación experimental de una metodología de monitoreo de bajo costo basada en IoT para el diagnóstico higrotérmico en estructuras de tapia pisada. [Trabajo de Maestría Universidad Santo Tomas]. Repositorio Institucional.