Emergencias-Cálculo estimativo de vías y tiempos de evacuación. Parte2

Redactores:
Adolfo Pérez Guerrero
Ingeniero Industrial

CENTRO NACIONAL DE CONDICIONES DE TRABAJO

Cálculo de vías de evacuación. Aplicación práctica

En el planteamiento inicial se puede considerar que cada persona a evacuar podrá disponer como mínimo de una vía principal de evacuación y otra optativa.

En la figura 2, a título de ejemplo, se puede ver la representación de un edificio de oficinas constituido por cuatro plantas y un sótano. Se observa la distribución de cada planta con los huecos de los patios interiores, dos escaleras de incendios laterales que terminan en la planta baja y a la que cada planta tiene acceso a través de puertas cortafuego realizadas en la pared de protección que aísla cada una de las escaleras del resto de edificio. Cada planta constituye un sector independiente de incendio. Existe una escalera principal protegida que va desde la planta 4 a la planta baja. Desde el sótano suben dos escaleras hasta la planta baja. En esta planta se indica una salida principal de edificio y tres secundarias.

Fig. 2: Vías de evacuación en un edificio de oficinas

Para el cálculo de las vías de evacuación se puede considerar en primer lugar que las 525 personas que trabajan en el edificio están distribuidas por plantas como se indica en la figura 2. Se observa que la ocupación mínima para oficinas es de 1 persona/10 m2 por lo que en cada planta, la ocupación sobrepasa a este mínimo excepto en la planta sótano. Por lo que para los cálculos de evacuación se tomará la ocupación real de cada planta excepto en el sótano que será la mínima según norma de 125 personas.

Se considera a continuación la altura total del edificio que en el caso que nos ocupa es de h = 18.5 metros de los cuales son 4 m para cada una de las plantas baja y primera, a las otras plantas segunda, tercera y cuarta les corresponde 3.5 m a cada una, el sótano tiene también una altura de 4 m. Como es mayor que 15 m las escaleras tienen que ser protegidas. La anchura en metros A tiene que cumplir con la condición de norma por la cual P £ 3 S + 160 A, siendo P el número de ocupantes asignados a la escalera en el conjunto de las plantas a las que sirve. En el caso del
ejemplo P = 255, que es la suma de las ocupaciones de las plantas 1, 2, 3 y 4. El valor S es la superficie útil del recinto de la escalera en el conjunto de las plantas en m2, incluida la correspondiente a los tramos, rellanos y mesetas intermedias. En el caso que estudiamos es, teniendo en cuenta que un tramo tipo de escalera de 1 m de anchura y correspondiente a un piso de altura de techo 3 m tiene una superficie útil estimable en 11 m2, a los 4 tramos de los 4 pisos de 15 m de altura total de techos le corresponderá una escalera de anchura A metros y superficie S = 15 x 11/3 x A = 55 A. Por lo que: P £ 3 S + 160 A que sustituyendo, 255 £ 3 x 55 A + 160 A; A ³ 0.39; se toma el valor mínimo de A que cumple con lo anterior: A = 1 metro. En el ejemplo considerado se tiene una escalera principal protegida de 1.4 m de ancho, como vía principal de evacuación y otra escalera secundaria protegida de 1 m de ancho como vía opcional de evacuación, superándose así sobradamente el valor mínimo de norma que quedaría cubierto con una única escalera protegida de 1 m de anchura.

Las dos escaleras de incendio complementan las salidas de las plantas mejorando las posibilidades de evacuación. En otros casos distintos al del ejemplo se podrían considerar tales escaleras también como vías de evacuación, siempre y cuando que el edificio ya construido, no admita la inclusión de una escalera protegida y su uso sea distinto al hospitalario. En estos casos se calcularía como una escalera no protegida con una anchura mínima de 80 cm.

En el ejemplo que nos ocupa las salidas normales de planta serán las puertas de acceso a las dos escaleras protegidas que resultan, como se ha visto, suficientes, aunque adicionalmente están las dos puertas de acceso a las escaleras de incendio.

Como la ocupación de la Planta 1 es mayor de 100 personas se necesitan dos salidas de planta que serán las de acceso a las dos escaleras protegidas. Aunque en las Plantas 2 y 3 sería suficiente una única salida de planta se mantienen también como mejora los dos accesos a las escaleras protegidas. La Planta 4 tiene suficiente con un único acceso a la escalera principal protegida, E1 en la figura 3.

Fig. 3: Salida de edificio en planta baja

En la Planta Sótano como más de 50 personas precisan salvar, en sentido ascendente, más de 2 m de altura de evacuación, se necesitarán dos salidas a sendas escaleras de evacuación protegidas, E3 y E4 en la figura 3.

En la Planta baja las salidas de edificio corresponden a puertas que dan acceso a un espacio exterior con una superficie de 0,5 m2 por persona, de forma tal que ninguno de sus puntos se encuentre situado a una distancia de la salida, en metros, mayor que 0. 1 P, siendo P el número de ocupantes. Los cálculos serían:

S = 0.5 x 525 = 262.5 m2;D = 0.1 P = 52.5 m.donde:
S: Superficie espacio seguro.
D: Distancia máxima entre el punto más alejado del espacio seguro y una puerta de salida de edificio.

Si se considera el número de salidas de edificio ubicadas en la Planta Baja, se observa que a dicha planta confluyen dos escaleras descendentes E1, E2 y otras dos ascendentes, E3, E4 según la figura 3. Se asigna a la escalera descendente de 1 m de anchura un número de ocupantes de 160 x 1 = 160 personas. La otra escalera descendente será capaz para 160 x 1.4 = 224 personas. La anchura mínima de las escaleras ascendentes tendría que ser: A = P / (160 – 10 h) = 125 / 160 – 10 x 4) = 1.04 m. Como hay dos escaleras ascendentes, de 1 m de ancho cada una se cumple sobradamente con lo anterior. Por lo que se asignan 160 personas a cada una de las escaleras ascendentes.

Para el cálculo de las salidas del edificio en la Planta Baja se considera (ver la figura 3) para el arranque de la escalera descendente El una asignación de ocupantes de 224 personas. Para los arranques de escaleras E2, E3 y E4 la asignación de ocupantes será de 160 personas para cada una. Los ocupantes propios de esta planta son 150 personas, por lo que el ancho total de las puertas de salida del edificio, teniendo en cuenta 1 m de ancho por cada 200 personas, sería: A = (224 + 3 x 160 + 150) / 200 = 4.27 m, como mínimo. En el caso que nos ocupa se dispone de una puerta principal S1 de 2 m de anchura y tres puertas secundarias S2,S3 y S4 de 1 m de anchura, tal como se indica en la figura 3.

En las plantas primera, segunda y tercera se dispone de dos salidas de planta porque se ha estimado que la longitud de algunos recorridos de evacuación hasta una hipotética única salida serían mayores que 25 m.

La planta cuarta al ser la más reducida en dimensiones puede disponer de una única salida de planta porque se ha considerado que cumple con los requisitos de que su ocupación es menor de 100 personas, la longitud de ningún recorrido de evacuación hasta la salida de planta es mayor de 25 m y su altura de evacuación es menor de 28 m.

En las plantas de dos o más salidas se ha previsto que la longitud del recorrido desde todo origen de evacuación hasta alguna salida de planta es menor que 50 m. Se cumple también que la longitud del recorrido desde todo origen de evacuación hasta algún punto desde el que partan al menos dos recorridos alternativos hacia sendas salidas, no es mayor que 25 m.

Si se considera el recorrido de evacuación más desfavorable, se podría partir del punto P de la planta cuarta más alejado del acceso a la escalera principal, según se representa en la figura 2, y para medir toda la longitud del recorrido se consideran 22 m de longitud de pasillos a recorrer en la propia planta cuarta hasta la salida de la misma por la escalera principal, sumando también las longitudes correspondientes a los tramos de mesetas y de escalera correspondientes a la escalera principal hasta desembocar en la planta baja y finalmente añadiendo la longitud del recorrido desde el pie de escalera hasta la salida principal del edificio que es de 18 m.

La escalera principal esta constituida por tres tramos y dos mesetas entre cada dos plantas consecutivas. Cuando la altura entre plantas sea de 3.50 m, la parte de escalera entre estas plantas tiene dos tramos de escalera de siete escalones de 35 cm de huella y 16 cm de contrahuella más otro tramo de ocho escalones de iguales características.

Además habrá que considerar dos mesetas de 1.4 m de longitud cada una, coincidiendo así esta longitud con la anchura de escalera.

Si la altura entre plantas es de 4 m, entonces la parte de escalera entre estas plantas tiene dos tramos de ocho escalones de 35 cm de huella y 16 cm de contrahuella más otro tramo de nueve escalones de iguales características. Además hay dos mesetas de 1.4 m de longitud cada una.

Para el cálculo de la longitud del recorrido de evacuación correspondiente a la escalera principal se considera que desde la planta cuarta hasta la planta segunda hay cuatro tramos de escalera de longitud 2.30 m cada uno y dos tramos de escalera de longitud 2.70 m cada uno. Además se consideran cuatro tramos de meseta de 1.40 m de longitud cada uno.

Desde la planta segunda hasta la planta baja hay cuatro tramos de escalera de longitud 2.70 m cada uno y dos tramos de escalera de longitud 3.08 m cada uno.Además se consideran cuatro tramos de meseta de 1.40 m de longitud cada uno.

Por lo que la longitud total del recorrido de evacuación correspondiente a la escalera será de:

4×2.30 + 2×2.70 + 4×2.70 + 2×3.08 = 31.56 m de tramos de escalera

8×1.40 = 11.20 m de tramos de mesetas de escalera.

Cálculo de los tiempos de evacuación

En el caso de una persona adulta sin impedimentos físicos, la velocidad de desplazamiento horizontal se podría estimar a razón de un metro por segundo y en desplazamiento vertical (escaleras), podría ser de medio metro por segundo.

El tiempo propio de evacuación del itinerario que empieza en el punto P y termina a la salida principal del edificio sería:

tPE = espacio / velocidad = 22 m /1 m/s + 31.56 m / 0.5 m/s + 11.20 m / 1 m/s + 18 m / 1 m/s 114 s, aproximadamente igual a 2 minutos.

El tiempo de detección podría oscilar entre un máximo de 10 minutos en el caso de detección por el personal presente o de vigilancia y menos de 1 minuto para el caso de haber central de alarma automatizada. En el ejemplo se considera un tiempo de 5 minutos.

El tiempo de alarma es el propio de la emisión de los mensajes, luces o sonidos codificados y no debería ser superior a 1 minuto.

El tiempo de retardo en situaciones con personal adiestrado en el plan de emergencia no debería superar el minuto. En todo caso podría alcanzar hasta 5 minutos o más si no hay un plan de emergencia correctamente implantado. En el caso del ejemplo se ha considerado un tiempo de retardo de 2 minutos.

Con estos supuestos se podría considerar que el tiempo total de evacuación para el ejemplo estudiado sería de:

tE = tD + tA + tB + tPE = 5 min. + 1 min. + 2 min. + 2 min. = 10 minutos.

La norma UNE 23093 define una acción térmica convencional mediante una relación tiempo-temperatura que constituye una referencia que permite establecer las exigencias reglamentarias de comportamiento ante el fuego de los elementos constructivos, en términos de tiempo equivalente durante el cual el ensayo reproduce la peor condición posible en el lugar del incendio.

La escala de tiempos adoptada por la Norma Básica de la Edificación, NBE-CPI 1996, se corresponde con los siguientes valores de temperatura alcanzada por encima de la del ambiente:

Aunque estos tiempos no están relacionados directamente con el tiempo total de evacuación, se deberían tener en cuenta para el diseño de la protección de las vías de evacuación usando los materiales adecuados con una resistencia al fuego (RF) y parallamas (PF) suficiente para su misión de proteger como mínimo, durante todo el tiempo transcurrido en la evacuación.

Se podría considerar como tiempo total máximo para una evacuación el de 15 a 20 minutos, siempre que el edificio esté debidamente protegido y la propagación del fuego controlada. En todo caso el tiempo máximo de evacuación estará en función de las garantías de control del siniestro. Evidentemente un incendio posiblemente requiera un tiempo de evacuación menor que una amenaza de bomba. En el caso de que alguno de los sumandos de este tiempo total fuesen mayores que los expuestos en el ejemplo de esta nota, se podría considerar la disminución de los otros sumandos para poder conseguir un total aceptable.

En el caso del ejemplo tratado se podría considerar la eventualidad de una de las escaleras descendentes bloqueadas lo que conduciría a efectuar la evacuación por la otra escalera escendente que está calculada para ser capaz para ello. Lo único que aumentaría sería las longitudes de los pasillos recorridos como vías de evacuación en cada planta y en el caso tratado se estimaría un aumento del tiempo propio de evacuación, desde el punto más desfavorable de la planta tercera hasta la escalera no bloqueada, de menos de 1 minuto por lo que el tiempo total de evacuación seguiría estando dentro de lo aceptable. En el caso de la última planta, por tener una única escalera descendente protegida se tendría que recurrir al uso de las escaleras de incendio.

Si el edificio del ejemplo lo consideráramos ubicado dentro de una planta industrial debería completarse el estudio de evacuación con otro en el que se incluiría el estudio de riesgo de la planta para poder escoger los itinerarios de evacuación más seguros que conduzcan, si fuese necesario, fuera de la planta.

Inicialmente se podría considerar el espacio exterior seguro, ya definido anteriormente como uno de los puntos de reunión para el caso de evacuación parcial de la planta. Por supuesto que los puntos de reunión deberían elegirse como los lugares suficientemente seguros dentro del rrecinto de la planta y además cercanos a las puertas de salida hacia el exterior. En estos casos, al tiempo total de evacuación del edificio habría que sumarle el tiempo propio de evacuación correspondiente al recorrido del itinerario de evacuación a través de la planta, que, en el caso de evacuación parcial, terminará en el punto de reunión y en el caso de evacuación total termina en las puertas de salida del recinto de la planta.

Bibliografía

(1) MINISTERIO DEL INTERIOROrden de 29 de noviembre de 1984. Manual de Autoprotección. Guía para desarrollo del Plan de Emergencia contra incendios y de evacuación
de locales y edificios. BB. OO. 26 febrero 1985, rect. 14 junio.

(2) MINISTERIO DE OBRAS PÚBLICAS Y URBANISMO R.D. 2059/81, de 10 de abril, por el que se aprueba la Norma Básica de la Edificación NBE-CPI-81: Condiciones de protección contra incendios en los edificios. BB. OO. del 18 y 19 de septiembre de 1981.

(3) MINISTERIO DE OBRAS PÚBLICAS Y URBANISMO R.D. 279/1991, de 1 de marzo, por el que se aprueba la Norma Básica de la Edificación “NBE-CPI-91: Condiciones de protección contra incendios en los edificios”. B. O. E. nº 58 viernes 8 marzo 1991.

(4) MINISTERIO DE FOMENTO R.D. 2177/1996, de 4 de octubre, por el que se aprueba la Norma Básica de la Edificación “NBE-CPI-96: Condiciones de protección contra incendios de los edificios”. B. O. E. nº 261 martes 29 octubre 1996.

(5) MARÍA JESÚS DIOS VIÉTEZ Norma de incendios NBE-CIP-91. Casos tipo en edificios de viviendas. Ediciones Universidad de Navarra, S.A. (EUNSA). Barañáin-Pamplona 1993.

Responder

Por favor, inicia sesión con uno de estos métodos para publicar tu comentario:

Logo de WordPress.com

Estás comentando usando tu cuenta de WordPress.com. Cerrar sesión / Cambiar )

Imagen de Twitter

Estás comentando usando tu cuenta de Twitter. Cerrar sesión / Cambiar )

Foto de Facebook

Estás comentando usando tu cuenta de Facebook. Cerrar sesión / Cambiar )

Google+ photo

Estás comentando usando tu cuenta de Google+. Cerrar sesión / Cambiar )

Conectando a %s

A %d blogueros les gusta esto: