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Clculo estimativo de vas y tiempos de evacuacin. Parte 2

Fecha de Publicación: 9/7/2006

Redactores:
Adolfo Prez Guerrero
Ingeniero Industrial

CENTRO NACIONAL DE CONDICIONES DE TRABAJO

En el planteamiento inicial se puede considerar que cada persona a evacuar podr disponer como mnimo de una va principal de evacuacin y otra optativa.

En la figura 2, a ttulo de ejemplo, se puede ver la representacin de un edificio de oficinas constituido por cuatro plantas y un stano. Se observa la distribucin 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 travs de puertas cortafuego realizadas en la pared de proteccin que asla 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 stano suben dos escaleras hasta la planta baja. En esta planta se indica una salida principal de edificio y tres secundarias.


Fig. 2: Vas de evacuacin en un edificio de oficinas

Para el clculo de las vas de evacuacin se puede considerar en primer lugar que las 525 personas que trabajan en el edificio estn distribuidas por plantas como se indica en la figura 2. Se observa que la ocupacin mnima para oficinas es de 1 persona/10 m2 por lo que en cada planta, la ocupacin sobrepasa a este mnimo excepto en la planta stano. Por lo que para los clculos de evacuacin se tomar la ocupacin real de cada planta excepto en el stano que ser la mnima segn norma de 125 personas.

Se considera a continuacin 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 stano tiene tambin 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 condicin de norma por la cual P 3 S + 160 A, siendo P el nmero 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 til 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 til estimable en 11 m2, a los 4 tramos de los 4 pisos de 15 m de altura total de techos le corresponder 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 0.39; se toma el valor mnimo 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 va principal de evacuacin y otra escalera secundaria protegida de 1 m de ancho como va opcional de evacuacin, superndose as sobradamente el valor mnimo de norma que quedara cubierto con una nica escalera protegida de 1 m de anchura.

Las dos escaleras de incendio complementan las salidas de las plantas mejorando las posibilidades de evacuacin. En otros casos distintos al del ejemplo se podran considerar tales escaleras tambin como vas de evacuacin, siempre y cuando que el edificio ya construido, no admita la inclusin de una escalera protegida y su uso sea distinto al hospitalario. En estos casos se calculara como una escalera no protegida con una anchura mnima de 80 cm.

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

Como la ocupacin de la Planta 1 es mayor de 100 personas se necesitan dos salidas de planta que sern las de acceso a las dos escaleras protegidas. Aunque en las Plantas 2 y 3 sera suficiente una nica salida de planta se mantienen tambin como mejora los dos accesos a las escaleras protegidas. La Planta 4 tiene suficiente con un nico acceso a la escalera principal protegida, E1 en la figura 3.


Fig. 3: Salida de edificio en planta baja

En la Planta Stano como ms de 50 personas precisan salvar, en sentido ascendente, ms de 2 m de altura de evacuacin, se necesitarn dos salidas a sendas escaleras de evacuacin 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 nmero de ocupantes. Los clculos seran:

S = 0.5 x 525 = 262.5 m2;

D = 0.1 P = 52.5 m.

donde:
S: Superficie espacio seguro.
D: Distancia mxima entre el punto ms alejado del espacio seguro y una puerta de salida de edificio.

Si se considera el nmero 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 segn la figura 3. Se asigna a la escalera descendente de 1 m de anchura un nmero de ocupantes de 160 x 1 = 160 personas. La otra escalera descendente ser capaz para 160 x 1.4 = 224 personas. La anchura mnima de las escaleras ascendentes tendra 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 clculo de las salidas del edificio en la Planta Baja se considera (ver la figura 3) para el arranque de la escalera descendente El una asignacin de ocupantes de 224 personas. Para los arranques de escaleras E2, E3 y E4 la asignacin de ocupantes ser 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, sera: A = (224 + 3 x 160 + 150) / 200 = 4.27 m, como mnimo. 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 evacuacin hasta una hipottica nica salida seran mayores que 25 m.

La planta cuarta al ser la ms reducida en dimensiones puede disponer de una nica salida de planta porque se ha considerado que cumple con los requisitos de que su ocupacin es menor de 100 personas, la longitud de ningn recorrido de evacuacin hasta la salida de planta es mayor de 25 m y su altura de evacuacin es menor de 28 m.

En las plantas de dos o ms salidas se ha previsto que la longitud del recorrido desde todo origen de evacuacin hasta alguna salida de planta es menor que 50 m. Se cumple tambin que la longitud del recorrido desde todo origen de evacuacin hasta algn 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 evacuacin ms desfavorable, se podra partir del punto P de la planta cuarta ms alejado del acceso a la escalera principal, segn 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 tambin las longitudes correspondientes a los tramos de mesetas y de escalera correspondientes a la escalera principal hasta desembocar en la planta baja y finalmente aadiendo 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 ms otro tramo de ocho escalones de iguales caractersticas. Adems habr que considerar dos mesetas de 1.4 m de longitud cada una, coincidiendo as 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 ms otro tramo de nueve escalones de iguales caractersticas. Adems hay dos mesetas de 1.4 m de longitud cada una.

Para el clculo de la longitud del recorrido de evacuacin 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. Adems 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.Adems se consideran cuatro tramos de meseta de 1.40 m de longitud cada uno.

Por lo que la longitud total del recorrido de evacuacin correspondiente a la escalera ser de:

4x2.30 + 2x2.70 + 4x2.70 + 2x3.08 = 31.56 m de tramos de escalera

8x1.40 = 11.20 m de tramos de mesetas de escalera.


Clculo de los tiempos de evacuacin

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

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

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 deteccin podra oscilar entre un mximo de 10 minutos en el caso de deteccin 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 emisin de los mensajes, luces o sonidos codificados y no debera ser superior a 1 minuto.

El tiempo de retardo en situaciones con personal adiestrado en el plan de emergencia no debera superar el minuto. En todo caso podra alcanzar hasta 5 minutos o ms 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 podra considerar que el tiempo total de evacuacin para el ejemplo estudiado sera de:

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

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

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

Aunque estos tiempos no estn relacionados directamente con el tiempo total de evacuacin, se deberan tener en cuenta para el diseo de la proteccin de las vas de evacuacin usando los materiales adecuados con una resistencia al fuego (RF) y parallamas (PF) suficiente para su misin de proteger como mnimo, durante todo el tiempo transcurrido en la evacuacin.

Se podra considerar como tiempo total mximo para una evacuacin el de 15 a 20 minutos, siempre que el edificio est debidamente protegido y la propagacin del fuego controlada. En todo caso el tiempo mximo de evacuacin estar en funcin de las garantas de control del siniestro. Evidentemente un incendio posiblemente requiera un tiempo de evacuacin 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 podra considerar la disminucin de los otros sumandos para poder conseguir un total aceptable.

En el caso del ejemplo tratado se podra considerar la eventualidad de una de las escaleras descendentes bloqueadas lo que conducira a efectuar la evacuacin por la otra escalera descendente que est calculada para ser capaz para ello. Lo nico que aumentara sera las longitudes de los pasillos recorridos como vas de evacuacin en cada planta y en el caso tratado se estimara un aumento del tiempo propio de evacuacin, desde el punto ms desfavorable de la planta tercera hasta la escalera no bloqueada, de menos de 1 minuto por lo que el tiempo total de evacuacin seguira estando dentro de lo aceptable. En el caso de la ltima planta, por tener una nica escalera descendente protegida se tendra que recurrir al uso de las escaleras de incendio.

Si el edificio del ejemplo lo considerramos ubicado dentro de una planta industrial debera completarse el estudio de evacuacin con otro en el que se incluira el estudio de riesgo de la planta para poder escoger los itinerarios de evacuacin ms seguros que conduzcan, si fuese necesario, fuera de la planta.

Inicialmente se podra considerar el espacio exterior seguro, ya definido anteriormente como uno de los puntos de reunin para el caso de evacuacin parcial de la planta. Por supuesto que los puntos de reunin deberan elegirse como los lugares suficientemente seguros dentro del recinto de la planta y adems cercanos a las puertas de salida hacia el exterior. En estos casos, al tiempo total de evacuacin del edificio habra que sumarle el tiempo propio de evacuacin correspondiente al recorrido del itinerario de evacuacin a travs de la planta, que, en el caso de evacuacin parcial, terminar en el punto de reunin y en el caso de evacuacin total termina en las puertas de salida del recinto de la planta.

Bibliografa

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

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

(3) MINISTERIO DE OBRAS PBLICAS Y URBANISMO R.D. 279/1991, de 1 de marzo, por el que se aprueba la Norma Bsica de la Edificacin "NBE-CPI-91: Condiciones de proteccin contra incendios en los edificios". B. O. E. n 58 viernes 8 marzo 1991.

(4) MINISTERIO DE FOMENTO R.D. 2177/1996, de 4 de octubre, por el que se aprueba la Norma Bsica de la Edificacin "NBE-CPI-96: Condiciones de proteccin contra incendios de los edificios". B. O. E. n 261 martes 29 octubre 1996.

(5) MARA JESS DIOS VITEZ Norma de incendios NBE-CIP-91. Casos tipo en edificios de viviendas. Ediciones Universidad de Navarra, S.A. (EUNSA). Barain-Pamplona 1993.