Aplicación práctica de la simulación de incendios. Justificación por comparación de escenarios
Históricamente los técnicos responsables del diseño y justificación de cumplimiento de normativas técnicas relacionadas con el cumplimiento de condiciones de seguridad contra incendios en los edificios nos hemos regido por manuales de carácter técnico fundamentado en criterios estrictamente prescriptivos. Estos manuales son códigos de construcción que aportan parámetros de diseño que tienen asociado un nivel de comportamiento aceptable respecto a un criterio de diseño de los edificios. Estos parámetros están basados en criterios de buena construcción y fundamentados en la experiencia de los Comités Técnico redactores, así como la aportación de otros agentes implicados en la fabricación o distribución del producto o sistema en cuestión.
La aparición de nuevas tecnologías nos ofrecen herramientas para aportar soluciones idóneas y más factibles y que, de forma más justificada, aporten mayor eficacia y eficiencia en los diseños incorporados a los edificios. En este sentido, los softwares de simulación de incendios y evacuación son herramientas que nos pueden ofrecer estudios específicos y análisis que se apartan de los criterios generales y estándar que existen en los manuales prescriptivos. La simulación de evacuación nos puede presentar las condiciones contra incendios ajustadas a las casuísticas y diseños especiales que en la arquitectura empiezan a generalizarse.
En este sentido, las normas en el ámbito de la edificación que regulan las condiciones de seguridad contra incendios en los edificios empezó a incorporar en el texto legal vías para la gestión del diseño de los edificios mediante otras alternativas a las prescriptivas.
En el ámbito de la edificación la Norma Básica de la Edificación NBE CPI 96 ya incorporaba la posibilidad de admitir soluciones diferentes a las establecidas en la Norma Básica en su Artículo 3. Ámbito de aplicación, que representamos.
Figura 1. Formas de Justificar el Cumplimiento de NBE CPI 96. Fuente: Norma Básica de la Edificación CPI 96.
En el año 2006 el Código Técnico en la Parte 1 consolidó la opción de aportar métodos alternativos para justificar soluciones de diseño diferentes a los criterios prescriptivos conforme a lo incluido en su Capítulo 2.
Figura 2. Formas de Justificar el Cumplimiento del CTE. Fuente: Código Técnico de la Edificación.
Con esta ventana que nos abre la Normativa, es el técnico el que debe justificar y demostrar que las condiciones de seguridad diseñadas son equivalentes o análogas a las que determinan los documentos básicos y así garantizar las condiciones de seguridad contra incendios que deben tener los edificios para cumplir la LOE. En este sentido, podemos asumir la justificación de equivalencia de condiciones de seguridad mediante un método de COMPARACIÓN, es decir, que vamos a obtener el parámetro básico relacionado con la seguridad contra incendios que se extrae de un diseño prescriptivo que si demostramos que se cumple en otro diferente podemos decir que las condiciones de seguridad son equivalentes. Por ejemplo;
Lo que el Código Técnico aporta como condicionante para justificar la meta a alcanzar es que los recorridos no excedan de una longitud ( 25 m hasta alternativa) y que los anchos de los medios de evacuación cumplan la regla (P=200 A ). Lo que realmente identifica el riesgo de los ocupantes frente a un incendio es el tiempo que necesita una persona para alcanzar un lugar seguro para su integridad física.
En este sentido, si tomamos un escenario en el que se cumplen los condicionantes prescriptivos (longitudes menores a 25 m hasta alternativa) y obtenemos un tiempo de evacuación (T1). Podríamos decir que en otro escenario en el que no se cumplan los condicionantes prescriptivos (longitud mayor de 25 metros hasta alternativa) pero sí el tiempo de desplazamiento (T1) tienen un nivel de seguridad equivalente?
Ejemplo práctico de método prestacional comparativo
Identificación de un establecimiento
Disponemos de una cafetería dentro de un edificio de uso administrativo de 170 metros cuadrados con los siguientes datos:
Justificación prescriptiva de condiciones de evacuación (escenario 1)
Vamos a considerar el escenario 1 que corresponde con el croquis adjunto.
Figura 3. Representación gráfica del escenario 1. Fuente: Elaboración propia.
Para este caso aplicaremos el criterio de diseño prescriptivo del CTE para justificar la idoneidad de las condiciones de evacuación:
Con los datos aportados en la ficha se justifica prescriptivamente que los ocupantes de la cafetería alcanzan un punto desde el que partan dos vías alternativas en condiciones de seguridad.
Análisis de escenario 2
Desde el punto de vista arquitectónico se pretende diseñar la salida en una localización diferente. Según croquis adjunto:
Figura 3. Representación gráfica del escenario 2. Fuente: Elaboración propia.
Par este caso vamos de determinar el nivel de cumplimiento prescriptivo del nuevo escenario con la distribución arquitectónica, donde resulta;
Las condiciones de diseño que se han implementado en el escenario 2 hacen que no se cumplan los criterios prescriptivos de distancias de los recorridos de evacuación hasta algún punto en el que partan alternativas de evacuación ya que supera los 25 metros.
Justificación por comparación de parámetro de seguridad
Una vez analizados estos dos escenarios, podemos decir que el escenario 1 es más seguro que el escenario 2?
Como se ha explicado anteriormente, vamos a obtener el tiempo de desplazamiento en el escenario 1 en el que se consideran conformes a norma las condiciones de evacuación existentes.
Para ello vamos de aportar la curva que representa los ocupantes que han pasado por la salida del recinto. En este caso el tiempo de desplazamiento es de 80 segundos.
Figura 4. Gráfica tiempo- ocupantes del escenario 1. Fuente: Elaboración propia.
Aplicando la misma simulación para el escenario 2 con idénticos parámetros de velocidad tipología de personas, etc. Para el escenario 2 el tiempo de desplazamiento es de 75 segundos.
Figura 5. Gráfica tiempo- ocupantes del escenario 2. Fuente: Elaboración propia.
Conclusiones
La conclusión de este estudio comparativo en simulación contra incendios incendios es la determinación de que, considerando el tiempo de evacuación como parámetro de evacuación, las condiciones de seguridad del escenario 2 son aceptables ya que mejoran los tiempos de aquella solución que prescriptivamente es conforme a norma.
De esta forma podemos demostrar que una solución que no cumple estrictamente los parámetros prescriptivos del CTE puede ser igualmente segura para los usuarios. La importancia de aplicación de este método es determinar si el tiempo de desplazamiento es un factor determinante para demostrar las condiciones de evacuación de un recinto o hay que introducir algún otro factor más. En este sentido, el técnico que ejerza la tercera parte (ingeniería especializada o administración competente) debe previamente aportar una reflexión si el tiempo de desplazamiento se considera aceptable como parámetro único o hay que aportar otros adicionales.