dc.contributor.advisor | Silva Matos, Ana | es |
dc.contributor.advisor | Alejandre Sánchez, Francisco Javier | es |
dc.contributor.advisor | Macías Bernal, Juan Manuel | es |
dc.creator | Prieto Ibáñez, Andrés José | es |
dc.date.accessioned | 2018-06-18T16:25:49Z | |
dc.date.available | 2018-06-18T16:25:49Z | |
dc.date.issued | 2017-10-27 | |
dc.identifier.citation | Prieto Ibáñez, A.J. (2017). Modelling functional service life using fuzzy logic. Application to heritage buildings. (Tesis Doctoral Inédita). Universidad de Sevilla, Sevilla. | |
dc.identifier.uri | https://hdl.handle.net/11441/76291 | |
dc.description.abstract | La presente tesis doctoral constituye una
aportación en el campo de la
conservación preventiva de edificios
patrimoniales, a través del análisis de su
degradación funcional. En este sentido,
se ha continuado avanzando y
desarrollando el sistema experto Fuzzy
Building Service Life – (FBSL) diseñado
en el seno de la ETSIE de la Universidad
de Sevilla. Este método sustentado en
lógica difusa es capaz de realizar
predicciones de funcionalidad de
edificios, gestionando las
vulnerabilidades y los riesgos que
afectan en su rendimiento.
En esta investigación, se han abordado
nuevas aplicaciones teóricas y prácticas
que contribuyen a la aplicabilidad y
generalización del modelo. El estudio de
casos práctico se ha conformado por
templos religiosos construidos entre los
siglos XIII y XVII, y ubicados en el
suroeste de España, provincia de Sevilla.
La metodología FBSL ha sido
normalizada mediante el análisis de la
normativa internacional de gestión del
riesgo ISO 31000:2009 y la normativa
europea EN 31010:2011, demostrando
que el modelo cumple con las
especificaciones de dichas normas.
Además, el Instituto de Patrimonio
Cultural de España (IPCE) en su Plan
Nacional de Conservación Preventiva
(PNCP) recomienda la utilización de la
ISO 31000 como herramienta para la
gestión, apreciación, seguimiento y
control de los riesgos en conservación
de patrimonio.
Posteriormente, se ha llevado a cabo un
análisis mediante regresión múltiple
linear con el fin de clasificar las variables
de entrada del sistema en base a la
influencia que ejercen en el resultado
final del modelo - estimación de la
funcionalidad de edificios -, considerando
además una reducción en el número de
entradas y destacando aquellas que
presentan un mayor peso en el
parámetro de salida. Para ello, se han
evaluado un total de 100 edificios
históricos ubicados en el sur de España.
El modelo FBSL ha sido comprobado
mediante la correlación con otro sistema
de predicción de vida útil física de
materiales de construcción (que
establece un índice para valorar la
degradación global de un elemento de la
construcción, designado severidad de
degradación (Sw)) desarrollado por el IST
de la Universidad de Lisboa (Portugal).
En este sentido, se han analizado
conjuntamente condiciones de
degradación física y funcional de
sistemas constructivos de fachadas en
Lisboa (Portugal), obteniendo fuertes
coeficientes de determinación para el
conjunto de muestras analizadas,
permitiendo asociar a la escala de
prioridad de intervención un período
temporal para realizar las acciones de
mantenimiento.
Por último, se han identificado las
principales deterioros que pueden
afectar a estas tipologías de edificios
históricos, analizando sus causas más
frecuentes y evaluando la influencia de
estas patologías en el nivel funcionalidad
de las construcciones. Para llevar a cabo
este análisis, se han recolectado un total
de 390 registros histórico-temporales en
una muestra de 20 iglesias parroquiales
ubicadas en la provincia de Sevilla. Esta
aplicación proporciona información de
gran utilidad para la definición de futuros
planes de mantenimiento preventivo.Se puede considerar que el principal
aporte de esta tesis es un sistema
experto evolucionado en el campo de la
predicción de la vida útil funcional de
edificios FBSL2.0, donde se aportan 6
principales mejoras al sistema inicial: 1)
Desarrollo matemático pormenorizado de
la metodología fuzzy; 2) Normalización
con la normativa internacional ISO
31000:2009 de gestión del riesgo; 3)
Nuevas aplicaciones teóricas y prácticas;
4) Análisis por medio de regresión
múltiple linear para identificar
estadísticamente el peso de cada una de
las variables en el output del sistema;
que ha permitido la simplificación del
modelo; 5) Validación con otra
metodología de predicción de vida útil
ampliamente testada y publicada; y
finalmente el 6) Estudio de datos
histórico-temporales con el fin de evaluar
la influencia de pasadas situaciones
patológicas en el futuro estado de
funcionalidad de los edificios. | es |
dc.description.abstract | This doctoral thesis makes a contribution
to the field of preventive conservation of
heritage buildings through the analysis of
their functional degradation. In this sense,
we have continued to advance and
develop the Fuzzy Building Service Life -
(FBSL) expert system designed at the
Department of Building Construction
(ETSIE) of the University of Seville. This
fuzzy logic-based method is able to
predict building functionality, managing
vulnerabilities and risks that affect their
performance.
This research addressed new theoretical
and practical applications that contribute
to the applicability and general
implementation of the model. The
practical case study focused on churches
built between the 13th and 17th centuries
and located in the province of Seville in
southwest Spain.
The FBSL methodology was
standardized based on an analysis of the
ISO 31000:2009 international standard
on risk management and the European
standard EN 31010:2011, demonstrating
that the model complies with the
specifications of these standards.
Additionally, the National Institute of
Cultural Heritage ("Instituto de Patrimonio
Cultural de España" - IPCE - in Spanish)
in its National Preventive Conservation
Plan ("Plan Nacional de Conservación
Preventiva" - PNCP - in Spanish)
recommends the use of ISO 31000 as a
tool for the management, assessment,
monitoring and control of risks in heritage
conservation.
Subsequently, a linear multiple
regression analysis was performed to classify the input variables of the system
based on the influence they had on the
final result of the model, namely the
estimation of building functionality, also
considering a reduction in the number of
entries and highlighting those presenting
greater weight in the output parameter.
For this purpose, a total of 100 historic
buildings located in the south of Spain
were evaluated.
The FBSL model was verified by
correlating it with another system for
predicting the functional service life of
building materials (which establishes an
index for assessing the overall
degradation of a building element, called
"degradation severity" (Sw)), developed
by the School of Engineering (IST) of the
University of Lisbon (Portugal). In this
sense, the conditions of physical and
functional degradation of façade
construction systems in Lisbon (Portugal)
were analyzed together, obtaining strong
determination coefficients for the entire
sample analyzed, and allowing the scale
of intervention priority to be associated
with a specific period for performing
maintenance activities.
Finally, the main types of deterioration
affecting these historical buildings were
identified, analysing their most frequent
causes and evaluating the influence of
these pathologies on the level of
functionality of the buildings analyzed. To
carry out this analysis, a total of 390
historical time series records were
gathered in a sample of 20 parish
churches located in the province of
Seville. This application provides very
useful information for defining future
preventive maintenance plans.The main contribution of this doctoral
thesis is an evolved expert system for
predicting the functional useful life of
buildings - FBSL2.0 -, with six (6) main
improvements having been made to the
initial system: 1) detailed mathematical
development of the fuzzy methodology;
2) standardization with the ISO
31000:2009 international risk
management standard; 3) new theoretical
and practical applications; 4) linear
multiple regression analysis to statistically
identify the weight of each variable in the
system output, enabling the simplification
of the model; 5) validation with another
widely tested and published functional
useful life prediction methodology; and
finally, 6) the study of historical time
series data to evaluate the influence of
past pathological situations on the future
functionality status of buildings. | es |
dc.format | application/pdf | es |
dc.language.iso | spa | es |
dc.language.iso | eng | es |
dc.rights | Attribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 Internacional | * |
dc.rights.uri | http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/ | * |
dc.subject | Patrimonio arquitectónico | es |
dc.subject | Lógica difusa | es |
dc.subject | Vida útil funcional | es |
dc.subject | Vulnerabilidad | es |
dc.subject | Gestión del riesgo | es |
dc.subject | Series temporales | es |
dc.title | Modelling functional service life using fuzzy logic. Application to heritage buildings | es |
dc.type | info:eu-repo/semantics/doctoralThesis | es |
dcterms.identifier | https://ror.org/03yxnpp24 | |
dc.type.version | info:eu-repo/semantics/publishedVersion | es |
dc.rights.accessRights | info:eu-repo/semantics/openAccess | es |
dc.contributor.affiliation | Universidad de Sevilla. Departamento de Construcciones Arquitectónicas II (ETSIE) | es |
idus.format.extent | 167 p. | es |
dc.description.awardwinning | Premio Extraordinario de Doctorado US | |