EVACUACIÓN EN EDIFICACIONES RESIDENCIALES …

E VALUACIÓN DE PROCESOS DE EVACUACIÓN EN EDIFICACIONES RESIDENCIALES MULTIFAMILIARES POR

MEDIO DE LA HERRAMIENTA COMPUTACIONAL VISWALK

Proyecto de grado para optar por el titulo de ingeniero civil

Estudiante

José Agustín Vallejo Borda

Asesora Ana Paola Ozuna

BOGOTÁ D.C. DICIEMBRE DE 2012

AGRADECIMIENTOS Este proyecto de grado es uno de los resultados de una vida de esfuerzos de mis padres. Por esta razón agradezco principalmente a ellos el desarrollo de este proyecto de grado, al igual que la culminación de la carrera de Ingeniería Civil. Mis padres han sido quienes mas han tenido que aguantar trasnochadas, mal genios y otras cosas producto de la tensión de la vida universitaria. A pesar de esto, siempre estuvieron conmigo apoyándome en todo momento. Por otra parte se encuentra mi novia. Quien me ha enseñado que existen diferentes formas de pensar sin ser una mas importante que la otra. Me ha enseñado que la vida tiene muchos matices en muchísimos casos buenos todos. Me ha enseñado que la vida no es solo blanco y negro, no es solo si o no. Y con quien he disfrutado muchos momentos. Gracias por aguantarme durante este semestre, sé que ha sido duro para ti al igual que para mí. Le agradezco de forma especial a mi asesora de proyecto. Gracias por ser la persona que siempre esta dispuesta a escuchar. En varias ocasiones hablamos sobre diversos temas, no únicamente el proyecto. Charlas que fueron muy productivas y animadoras para mí. Gracias por el apoyo brindado para la realización de este proyecto y deseo seguir contando con tu apoyo para el futuro al igual que de forma incondicional yo estaré ahí para lo que sea necesario. Muchas gracias a PTV Group quien me facilito la licencia educativa para el desarrollo de mi proyecto de investigación de forma gratuita. Espero poder contribuir en los diversos aspectos que PTV Group necesite. De igual forma deseo que este proyecto de grado pueda ser utilizado de forma importante por ustedes. Debo agradecer también a la Universidad de los Andes por confiar en mí. La universidad me ha dado siempre el apoyo necesario en todo momento. Ha sido más notorio para mí el apoyo dado en momentos difíciles. En este punto agradezco al Ingeniero Jaime Plazas quien con su guía logro que yo no abandonara el camino que había decidido tomar al ingresar a la universidad. Por ultimo agradezco a todas las personas que de una u otra forma me ayudaron a llevar a cabo este proyecto de grado. Agradezco a mis compañeros, en especial a Santiago Perilla y Angélica Soto quienes en varias ocasiones tuvieron que aguantar el proceso del proyecto de grado y me brindaron su apoyo para continuar con toda la carga académica del semestre. Por otro lado agradezco a los profesores Julián Gómez y Juan Miguel Velásquez quienes se mostraron siempre abiertos a ayudarme en lo que necesitara. Les agradezco especialmente al Ingeniero Luis Enrique García y la Arquitecta Lina García, quienes muy amablemente escucharon mi proyecto y retroalimentaron el mismo con su experiencia.

TABLA DE CONTENIDO

1. INTRODUCCIÓN ___________________________________________________ 1

1.1. Introducción ____________________________________________________________ 1

1.2. Justificación ____________________________________________________________ 1

1.3. Objetivo Especifico ______________________________________________________ 2

1.4. Objetivos Generales ______________________________________________________ 2

1.5. Alcance ________________________________________________________________ 2

1.6. Metodología ____________________________________________________________ 4

2. MARCO TEÓRICO __________________________________________________ 7

3. MARCO NORMATIVO _____________________________________________ 13

NTC 1700 ____________________________________________________________________ 13

NSR 10 ______________________________________________________________________ 16

NFPA 5000 ___________________________________________________________________ 19

4. MANUAL VISWALK ________________________________________________ 23

4.1. Obtención del software VISSIM con el modulo Viswalk (peatones) _____________ 23

4.2. Metodología del Manual _________________________________________________ 24

4.3. Manual _______________________________________________________________ 24 4.3.1. Iniciación del Programa _____________________________________________________ 24 4.3.2. Modelación de peatones _____________________________________________________ 26 4.3.3. Montaje del proyecto ________________________________________________________ 27 4.3.4. Evaluación de la Modelación _________________________________________________ 46 4.3.5. Resultados de la Modelación _________________________________________________ 50

5. CASOS DE ESTUDIO _______________________________________________ 53

5.1. Caracterización general de la población ____________________________________ 53

5.2. Caso de estudio 1 Multifamiliar no VIS _____________________________________ 54 5.2.1. Características de la población ocupante _______________________________________ 54 5.2.2. Características arquitectónicas del modelo actual ________________________________ 54 5.2.3. Tiempos de evacuación situación actual ________________________________________ 55 5.2.4. Características arquitectónicas del modelo recomendación NTC 1700 _______________ 56 5.2.5. Características arquitectónicas del modelo recomendación NSR-10 _________________ 56 5.2.6. Tiempos de evacuación situación NSR-10 ______________________________________ 57 5.2.7. Características arquitectónicas del modelo recomendaciones NFPA 5000 ____________ 58 5.2.8. Tiempos de evacuación situación NFPA 5000 ___________________________________ 58 5.2.9. Comparación diferentes ambientes no VIS ______________________________________ 60

5.3. Caso de estudio 2 Multifamiliar VIS _______________________________________ 61 5.3.1. Características de la población ocupante _______________________________________ 61 5.3.2. Características arquitectónicas del modelo actual ________________________________ 62 5.3.3. Tiempos de evacuación situación actual ________________________________________ 62 5.3.4. Características arquitectónicas del modelo recomendación NTC 1700 _______________ 64

5.3.5. Características arquitectónicas del modelo recomendación NSR-10 _________________ 64 5.3.6. Tiempos de evacuación situación NSR-10 ______________________________________ 65 5.3.7. Características arquitectónicas del modelo recomendaciones NFPA 5000 ____________ 66 5.3.8. Tiempos de evacuación situación NFPA 5000 ___________________________________ 66 5.3.9. Comparación diferentes ambientes VIS ________________________________________ 68

5.4. Comparación casos de estudio 1 y 2 _______________________________________ 69 5.4.1. Situación Actual ____________________________________________________________ 70 5.4.2. Situación NSR 10 ___________________________________________________________ 70 5.4.3. Situación NFPA 5000 _______________________________________________________ 71

6. RECOMENDACIONES _____________________________________________ 73

6.1. Opinión y recomendación sobre espacios previstos actualmente para evacuación _ 73

6.2. Diseño de nuevos planes de evacuación ____________________________________ 75

6.3. Recomendaciones generales de construcción _______________________________ 75

6.4. Validación _____________________________________________________________ 76

7. CONCLUSIONES __________________________________________________ 81

8. FUTURAS INVESTIGACIONES _____________________________________ 87

9. BIBLIOGRAFÍA ____________________________________________________ 89

10. ANEXOS ________________________________________________________ 91

10.1. Anexo A _______________________________________________________________ 91

ÍNDICE DE TABLAS

Tabla 1. Velocidad de Caminata Según Factores de Influencia _____________________________________ 9 Tabla 2. Características de la Población ______________________________________________________ 10 Tabla 3. Medidas NTC 1700 _______________________________________________________________ 16 Tabla 4. Medidas NSR 10 _________________________________________________________________ 19 Tabla 5. Medidas NFPA 5000 ______________________________________________________________ 22 Tabla 6. Estructura de la población en Bogotá _________________________________________________ 53 Tabla 7. Estructura de la población ocupante _________________________________________________ 54 Tabla 8. Medidas relevantes situación actual no VIS ____________________________________________ 54 Tabla 9. Resultados situación actual no VIS ___________________________________________________ 55 Tabla 10. Medidas relevantes situación NSR 10 no VIS __________________________________________ 56 Tabla 11. Resultados situación NSR 10 no VIS _________________________________________________ 57 Tabla 12. Medidas relevantes situación NFPA 5000 no VIS _______________________________________ 58 Tabla 13. Resultados situación NFPA 5000 no VIS ______________________________________________ 59 Tabla 14. Medidas relevantes situación actual VIS _____________________________________________ 62 Tabla 15. Resultados situación actual VIS ____________________________________________________ 63 Tabla 16. Medidas relevantes situación NSR 10 VIS _____________________________________________ 64 Tabla 17. Resultados situación NSR 10 VIS ____________________________________________________ 65 Tabla 18. Medidas relevantes situación NFPA 5000 VIS __________________________________________ 66 Tabla 19. Resultados situación NFPA 5000 VIS _________________________________________________ 67

ÍNDICE DE FIGURAS

Figura 1. Cuello de Botella _________________________________________________________________ 8 Figura 2. Carpetas Inicio __________________________________________________________________ 24 Figura 3. Icono de inicio VISSIM ____________________________________________________________ 25 Figura 4. Iniciación VISSIM ________________________________________________________________ 25 Figura 5. Interfaz VISSIM __________________________________________________________________ 26 Figura 6. Botón modo edición peatonal ______________________________________________________ 26 Figura 7. Barra de herramientas lateral ______________________________________________________ 27 Figura 8. Edición niveles __________________________________________________________________ 28 Figura 9. Descripción niveles _______________________________________________________________ 28 Figura 10. Importar CAD __________________________________________________________________ 29 Figura 11. Seleccionar archivo CAD _________________________________________________________ 30 Figura 12. Matriz de entrada de áreas _______________________________________________________ 30 Figura 13. Pantalla principal Viswalk ________________________________________________________ 32 Figura 14. Ubicación áreas en pantalla ______________________________________________________ 33 Figura 15. Área de trabajo Viswalk __________________________________________________________ 34 Figura 16. Vista 3D área de trabajo _________________________________________________________ 34 Figura 17. Área de peatones _______________________________________________________________ 35 Figura 18. Características áreas de peatones __________________________________________________ 35 Figura 19. Obstáculos ____________________________________________________________________ 36 Figura 20. Características obstáculos ________________________________________________________ 36 Figura 21. Ingreso escaleras _______________________________________________________________ 37 Figura 22. Características escaleras _________________________________________________________ 38 Figura 23. Inicio matriz origen - destino ______________________________________________________ 40 Figura 24. Selección origen - destino ________________________________________________________ 40 Figura 25. Matriz origen – destino __________________________________________________________ 41 Figura 26. Origen - destino ________________________________________________________________ 42 Figura 27. Selección rutas _________________________________________________________________ 42 Figura 28. Características rutas ____________________________________________________________ 43 Figura 29. Ingreso a la composición de los peatones ____________________________________________ 44 Figura 30. Composición de los peatones ______________________________________________________ 44 Figura 31. Nueva distribución de peatones ___________________________________________________ 44 Figura 32. Flujo de peatones _______________________________________________________________ 45 Figura 33. Ingreso a evaluación de modelación ________________________________________________ 46 Figura 34. Filtro evaluación________________________________________________________________ 47 Figura 35. Clases de peatones______________________________________________________________ 47 Figura 36. Configuración evaluación ________________________________________________________ 48 Figura 37. Configuración características _____________________________________________________ 48 Figura 38. Archivos resultados _____________________________________________________________ 50 Figura 39. Comportamiento situación actual no VIS ____________________________________________ 56 Figura 40. Comportamiento situación NSR 10 no VIS ____________________________________________ 58 Figura 41. Comportamiento situación NFPA 5000 no VIS_________________________________________ 60 Figura 42. Comparación situación actual, NSR 10 y NFPA 5000 no VIS ______________________________ 61 Figura 43. Comportamiento situación actual VIS _______________________________________________ 64 Figura 44. Comportamiento situación NSR 10 VIS ______________________________________________ 66 Figura 45. Comportamiento situación NFPA 5000 VIS ___________________________________________ 68 Figura 46. Comparación situación actual, NSR 10 y NFPA 5000 VIS ________________________________ 69 Figura 47. Comparación situación actual caso 1 – caso 2 ________________________________________ 70 Figura 48. Comparación situación NSR 10 caso 1 - caso 2 ________________________________________ 71 Figura 49. Comparación situación NFPA 5000 caso 1 - caso 2 _____________________________________ 72

1. Introducción

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1. INTRODUCCIÓN 1.1. Introducción

La empresa alemana PTV Group ha desarrollado el programa Viswalk para la modelación de tráfico en diferentes vías. Este programa también puede simular el comportamiento de personas al evacuar cualquier tipo de edificación. Sin embargo, nadie lo utiliza para tal fin. Mi proyecto de grado busca entonces desarrollar un manual que brinde la información necesaria para producir un análisis de evacuación sobre edificaciones residenciales multifamiliares.

Inicialmente se realiza una presentación general sobre el programa Viswalk. Posterior a esta presentación se muestra el desarrollo completo del manual del programa Viswalk. A partir de este manual se desarrollan dos casos de estudio para ponerlo en práctica. Los resultados obtenidos en los casos de estudio, entre otros son la ecuación de tiempo correspondiente a cada edificación desarrollada en este proyecto de grado. A partir de esto, es necesario validar los resultados y la utilización de este programa con expertos. Por lo cual se programaran reuniones con expertos para discutir los resultados generados.

Este trabajo de grado fue motivado por el crecimiento de la construcción de vivienda de interés social en el país. Para llevar a cabo construcciones en Colombia, es necesario seguir los lineamientos establecidos en la NSR-10. Esta norma contempla en el titulo K la normatividad en temas de evacuación. Adicional a esto, en Colombia es también utilizada la NTC 1700 como guía para el desarrollo de diferentes áreas en las construcciones, sin ser esta obligatoria. A la vez, en el mundo es utilizada como referencia la NFPA 5000 para un fin similar. Por estas razones, se buscará en mi proyecto de grado establecer condiciones que protejan la vida de la comunidad colombiana ocupante de edificaciones residenciales multifamiliares. 1.2. Justificación

Al ser la construcción de vivienda tipo VIS, una opción utilizada en los últimos tiempos para disminuir el déficit de vivienda en el país, al igual que una opción para enfrentar las emergencias sufridas en el país por los recientes actos de la naturaleza, se ha generado un crecimiento en la construcción presupuestado para el periodo 2010 - 2014. Los nuevos proyectos de vivienda tipo VIS han sido diseñados para cumplir las normas referentes a sismo resistencia a nivel estructural y para suplir las necesidades que se han presentado en las últimas emergencias. Entre estas emergencias se encuentran inundaciones, deslizamientos de tierra, entre otros. A pesar de esto, el tema de evacuación de las personas en los diferentes proyectos de vivienda tipo VIS es un tema que no se ha tomado con la importancia requerida. Por otro lado el programa de información para la gestión de riesgos, elaborado por Omar Darío Cardona y Luis Eduardo Yamin en Octubre de 2006, provee información relevante sobre la gestión del riesgo en Colombia. De esta forma se pueden identificar los tipos de desastres que se han presentado en Colombia y el riesgo presente que estos desastres

1. Introducción

2

vuelvan a darse. Se presentan evaluaciones de los casos críticos ante un evento o desastre natural en el país y el modo como el país debería enfrentarlo.

“Colombia se encuentra localizada en la esquina noroccidental de América del Sur, en una zona de muy alta complejidad tectónica, en donde las placas de Nazca, Suramérica y del Caribe se encuentran, generando una alta actividad sísmica que se ha evidenciado por la ocurrencia de sismos destructores.”1

Por estas razones me motive a trabajar con proyectos de vivienda tipo VIS. Donde se evalúa el comportamiento de las personas residentes de estos proyectos en su etapa de operación en situaciones de emergencia que ameriten la evacuación de los mismos. Para de esta forma poder saber si cumplen con estándares internacionales. A partir de esto se podrá generar recomendaciones en pro del mejoramiento de este tipo de proyectos y la seguridad de los futuros colombianos beneficiados por las residencias multifamiliares VIS y no VIS.

1.3. Objetivo Especifico

Documentar metodología para modelar procesos de evacuación en edificaciones residenciales.

1.4. Objetivos Generales

Establecer estado del arte.

Identificar normativa internacional y local que aplica.

Describir proceso de modelación de evacuación en edificaciones utilizando la herramienta Viswalk (Manual de Viswalk).

Generar recomendaciones para edificaciones.

Validar recomendaciones con actores del sector.

Aplicación a casos de estudio.

1.5. Alcance

Al realizar el presente proyecto de grado, se busca encontrar información pertinente que ayude en el cumplimiento de los objetivos generales y el objetivo especifico propuesto anteriormente. Esta información se encontrara por medio de simulaciones, investigación y opinión de expertos. Lo anteriormente enunciado, se basara en la realización de un proceso de 5 pasos. Este proceso buscara presentar inicialmente un marco teórico y normativo sobre el cual se basara la realización del trabajo en general. Este marco teórico tendrá en cuenta únicamente información pertinente para la evacuación de edificios o proyectos. Toda la información será seleccionada y aceptada por el realizador del presente proyecto de grado. En el caso del marco normativo se tendrá en cuenta únicamente la NTC 1700

1 (Cardona A. & Yamin L., 2006)

1. Introducción

3

de Colombia, NSR 10 de Colombia y la NFPA 5000 del departamento de bomberos de los Estados Unidos. Una vez se cuente con la información teórica base de la realización del proyecto de grado se construirá un manual del usuario del programa Viswalk enfocado en la simulación de evacuaciones en edificaciones. Es necesario indicar que el programa Viswalk es parte de un programa llamado Vissim. Para el programa Vissim existe un manual del usuario el cual se enfoca principalmente en modelación de transito, esto es modelación del comportamiento de diversos vehículos en una vía o en una serie de intersecciones, pero el uso principal de dicho programa es la modelación de vehículos. La empresa desarrolladora PTV Group creo Viswalk como una herramienta para incluir el comportamiento de los peatones en vía, sin profundizar en procesos de evacuación. Por lo anteriormente mencionado es de gran importancia el desarrollo de dicho manual, para que este pueda ser utilizado en investigaciones futuras. Este manual solo proveerá las explicaciones básicas para obtener información de tiempo utilizado en un proceso de evacuación, sin importar las especificaciones arquitectónicas de la edificación. A partir del manual desarrollado del modulo Viswalk, se desarrollaran 2 casos de estudio en 2 edificaciones multifamiliares residenciales, una de estas tipo VIS. Para estos casos de estudio se desarrollara inicialmente una evaluación de la situación actual de la edificación a nivel arquitectónico. A partir de la arquitectura actual, se implementaran los cambios arquitectónicos necesarios para hacer cumplir la edificación con los requisitos arquitectónicos de cada una de las normas presentadas en el marco normativo. Posterior a esto, se desarrollara todo un proceso computacional con el fin de obtener tiempos de evacuación para diferentes ocupaciones en cada grupo arquitectónico identificado con anterioridad. A partir de estos resultados, se busca encontrar la ecuación que reina el tiempo de evacuación de cada edificación. Con el desarrollo del manual del modulo Viswalk y los casos de estudio, será necesario obtener información basada en juicio de expertos. La función a realizar por los expertos es entregar información sobre la posible eficacia, valides y uso de este tipo de software en la modelación de evacuaciones. Para esto será necesario programar una reunión con los expertos. En esta reunión, se realizara inicialmente una presentación general sobre el software Vissim y el modulo de peatones Viswalk. Posterior a esta presentación, se mostrara a los expertos los resultados que con el modulo Viswalk se pueden obtener, entre estos resultados se encontrara las ecuaciones típicas de las edificaciones de los casos de estudio desarrollados en este proyecto de grado. Con lo anteriormente mencionado y debido a la restricción de tiempo con la que cuenta el presente proyecto de grado, se desarrollara una sección con diferentes temas de investigación que pueden surgir o ser desarrollados basados en este proyecto de grado. Con esta última sección se dará por finalizado el presente proyecto de grado. Los resultados generados en este proyecto de grado se verán plasmados en un documento. Este documento será el documento de proyecto de grado. Adicional a esto, se generaran archivos de datos que fueron utilizados para el desarrollo del

1. Introducción

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proyecto, al igual que se entregara el modelo de cada edificación en Viswalk. Con la entrega de lo anteriormente mencionado se dará por finalizado todo el proceso de proyecto de grado.

1.6. Metodología

Para llevar a cabo este proyecto de grado se seguirán las siguientes fases generales:

1. Marco teórico y normativo

Se desarrollara un marco teórico sobre el cual se basara la totalidad del proyecto. En este punto, se buscara establecer con el marco teórico el estado del arte sobre los procesos de evacuación. Por otro lado, se buscara encontrar una normativa que logre dar especificaciones sobre áreas arquitectónicas mínimas de las edificaciones residenciales multifamiliares.

2. Manual Software Viswalk Se desarrollara un manual que brinde la información necesaria en caso que se desee producir un análisis de evacuación sobre edificaciones residenciales multifamiliares. Este manual dará herramientas completas sobre la utilización del Software Viswalk para edificaciones residenciales multifamiliares. El manual se diseñara para que pueda ser utilizado como guía para llevar a cabo otros procesos donde estén presentes movimientos de personas en diferentes áreas. Lo anterior quiere decir que el manual podrá ser utilizado como guía para llevar a cabo procesos de evacuación en otras áreas diferentes a edificaciones residenciales multifamiliares.

3. Casos de estudio Se evaluaran 2 casos de estudios. Estos casos de estudio se realizaran basados en el manual desarrollado en este proyecto de grado. Los casos de estudio contendrán los siguientes pasos:

- Caracterización de la población ocupante de cada proyecto.

- Ingreso de los datos a software especializado para realizar la modelación de evacuación de cada proyecto (Viswalk).

- Entrega de los resultados de la modelación.

- Revisión de los resultados generados por la modelación en cada proyecto.

- Comparación y análisis de todos los resultados generados por los distintos proyectos siguiendo estándares nacionales de la NSR-10 y la NTC 1700.

- Comparación y análisis de todos los resultados generados por los distintos proyectos siguiendo estándares internacionales de la NFPA.

1. Introducción

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4. Validación y conclusiones

- Validar las recomendaciones generadas con actores del sector de la construcción.

- Generar conclusiones.

5. Futuras investigación Se buscara entregar una seria de posibles trabajos de investigación que serán encontrados a lo largo de la realización del proyecto de grado. Lo anterior se realizara con el fin de continuar en la investigación en beneficio de los ocupantes de diferentes proyectos realizados en el ámbito de la Ingeniería Civil.

Posterior a la realización de las actividades mencionadas anteriormente se generara un documento que contendrá los resultados encontrados en las fases mencionadas.

2. Marco Teórico

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2. MARCO TEÓRICO El análisis del marco teórico se centrara en la investigación acerca de los estudios que se han hecho referentes al tema de evacuación en casos de emergencia. La información presentada en el marco teórico será información que de apoyo al desarrollo del presente proyecto de grado. Esto es, información tal como acceso y egreso de discapacitados, movimiento de personas en zonas abiertas o reducidas, tiempos de evacuación entre otras. Para realizar proyectos en los cuales el producto o entregable sea una edificación residencial multifamiliar, es necesario tener en cuenta el servicio que esta edificación prestara. La edificación residencial multifamiliar se vera sometida al uso por parte de personas, quienes permanecerán en la edificación parte del día (entiéndase día como periodo de 24 horas). Al ser la edificación residencial multifamiliar una estructura que será habitada por personas, es necesario velar por proveer las herramientas y facilidades para resguardar la vida de las personas que habitan u ocupan en un momento dado la edificación. Para esto es necesario llevar a cabo análisis de evacuación identificando factores de real importancia para un eventual proceso de evacuación. Durante los diferentes procesos de evacuación que se puedan presentar en una edificación residencial multifamiliar, podrán existir muchas áreas de la edificación que se vean involucradas en el proceso. Para ilustrar, una persona que se esté duchando en el momento que un temblor ocurre y obligue a una oportuna evacuación, tendrá contacto con diferentes áreas como lo son el baño, el pasillo del apartamento, la sala o comedor, todo esto antes de entrar a la zona principal de evacuación de la edificación. Al momento de ingresar a la zona principal comenzara a interactuar con los demás ocupantes de la edificación. Para el caso descrito en el ejemplo, es necesario conocer los puntos importantes a medir en un proceso de evacuación, omitiendo áreas como baño, pasillos internos u otros que debido a su posición no se ven afectados por una gran afluencia de personas. De esta forma será posible identificar los puntos críticos o claves del proceso. Estos puntos críticos son aquellos puntos donde se puedan presentar cuellos de botella o puntos con gran afluencia o flujo de personas.2 Los cuellos de botella son puntos específicos de áreas continuas que presentan una reducción en su ancho efectivo o una afluencia de flujo de personas superior para el que fue diseñado. Debido a esto, no logran soportar el flujo de personas presente antes del punto de reducción, generando así demoras y colas entre las personas que lo usan y desean continuar por este camino. A continuación se muestra una grafica que representa un cuello de botella típico (Figura 1):

2 (Kachroo, Al-nasur, Wadoo, & Shende, 2008)

2. Marco Teórico

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Figura 1. Cuello de Botella

Otro aspecto que es necesario tener en cuenta es el comportamiento de las personas al enfrentar una situación de riesgo que los obligue a evacuar de forma oportuna. En este aspecto es necesario contar con comportamientos variados. Entre estos comportamientos se pueden encontrar tranquilidad total y seguimiento de los planes o pánico total e instinto de supervivencia. Estos comportamientos pueden ser evaluados, y las reacciones negativas pueden ser prevenidas por medio de aspectos arquitectónicos. Estos aspectos pueden ser aumento de la sensación de confort y tranquilidad al proveer alturas libres de entrepiso de mayor dimensión a lo común, o el hecho de no generar recorridos extensos para poder llegar y utilizar los medios de evacuación.3

Una persona al caminar de forma cotidiana organiza su mente de tal forma que tiene planeado con anterioridad su destino. De esta forma la persona ha seleccionado una ruta previamente y sin problema esta en capacidad de seguir la ruta preparada en su mente. A pesar de esto, en un caso de evacuación la situación cambia al ser un evento sorpresa que no permite crear un pensamiento claro sobre que hacer. Por esta razón se pueden presentar evacuaciones reales donde los ocupantes de las edificaciones intenten salir de la misma lo mas rápido posible, generando posibles atrasos en otros o accidentes que puedan retrasar el proceso completo de evacuación. Por esto, es necesario contar con medidas preventivas para responder a estos comportamientos. Estas medidas pueden ser grandes anchos en las zonas utilizadas para evacuación o más de un medio de evacuación o egreso del edificio. De esta forma en caso que un medio falle el otro se encontrará disponible para proveer la salida de los ocupantes.4 Con base en lo mencionado anteriormente, es necesario identificar las series de problemas y factores que pueden estar presentes en un proceso de evacuación. A partir de estos, encontrar indicadores que puedan ser medibles para obtener resultados referentes a los procesos de evacuación. Con estos resultados, se podrá evaluar los diferentes procesos para encontrar de esta forma posibles falencias en el sistema.

3 (Waldau, Gattermann, Knoflacher, & Schreckenberg, 2007)

4 (Waldau, Gattermann, Knoflacher, & Schreckenberg, 2007)

Cuello de Botella

2. Marco Teórico

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El indicador más significativo o importante a medir en un proceso de evacuación es el tiempo de egreso de una edificación. Esto es debido a que el tiempo de egreso representa el aumento o disminución del riesgo sobre los ocupantes de la edificación. A partir de esto se puede decir que a mayor sea el tiempo de la evacuación, mayor es el riesgo que corren los ocupantes de la edificación. Este tiempo deberá ser medido desde el momento en que se produce el incidente que obliga la evacuación, hasta el momento en el que la ultima persona que ocupaba el edificio sale de este.5 Por otro lado, es necesario conocer la densidad o la ocupación del edificio residencial multifamiliar a evacuar. Lo anterior con el fin de generar un estándar o poder generar datos y respuestas tanto cualitativas como cuantitativas. Es decir el tiempo de egreso como se menciono anteriormente es de gran importancia, pero este dependerá de la ocupación del edificio. Para ilustrar, se asume que no se destinara el mismo tiempo para evacuar un edificio con 6 apartamentos a evacuar un edificio con 30 apartamentos, a pesar que estos se pudiesen encontrar en la misma área o incluso uno junto al otro.6 Otro factor importante para lograr identificar relaciones con el tiempo de evacuación es la velocidad de desplazamiento de las personas. Como se menciono anteriormente el comportamiento de las personas se verá afectado según la inseguridad de las mismas y del ambiente alrededor de la persona. A continuación se muestra una tabla con información de velocidades en diferentes sectores de una edificación (Tabla 1):

Tabla 1. Velocidad de Caminata Según Factores de Influencia7

La Tabla 1 mostrada anteriormente, no tiene en cuenta población con algún tipo de discapacidad. Esta población con algún grado de probabilidad será ocupante de

5 (Casadesus Pursals, 2006)

6 (Soto Soto, 2009)

7 (Shi, y otros, 2009)

2. Marco Teórico

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edificaciones residenciales multifamiliares. A continuación se muestra una tabla que cuenta con factores de discapacidad (Tabla 2):

Tabla 2. Características de la Población8

Para medir el tiempo de evacuación de una edificación residencial multifamiliar se pueden utilizar un sin número de métodos. Para el caso de este proyecto de grado solo se explicaran tres métodos:9

Método del Caudal El método del caudal indica una salida constante de personas en un proceso de evacuación. Dicha tasa de salida es de 60 personas por minuto. Este método presenta inconsistencias en cuanto que para lograr dicha tasa de salida seria necesario conocer que será necesaria una evacuación antes que la emergencia ocurra. Esta tasa se podría lograr o superar en simulacros o eventos planeados que requieran o implementen procesos de evacuación.

Método de la Capacidad El método de la capacidad es un método experimental para medir el tiempo de salida de las personas al momento de evacuar una edificación. Este método tiene bases empíricas, el tiempo total de evacuación se medirá con la siguiente ecuación:

Donde: TS: Tiempo de salida en segundos. N: Número de personas. A: Ancho de salida en metros. R: 1.3 (constante experimental). D: Distancia total del recorrido en metros. V: Velocidad de desplazamiento.

8 (Koo, Seog Kim, & Kim, 2012)

9 (Islas Saldivia, 2005)

2. Marco Teórico

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Herramienta Computacional Para medir tiempos de evacuación también se puede hacer uso de herramientas computacionales que permitan conocer este indicador. Actualmente las herramientas computacionales más utilizadas para generar estos procesos son:10

- TIMTEX (Producido y desarrollado por la Universidad de Maryland).

- STEPS (Producido y desarrollado por Mott MacDonald).

- Simulex (Producido y desarrollado por Integrated Environmental Systems).

- GridFlow (Producido y desarrollado por BRE).

- buildingExodus (Producido y desarrollado por E. Galea and FSEG Group).

- PathFinder (Producido y desarrollado por RJA Group).

- CRISP3 (Producido y desarrollado por BRE).

- Viswalk (Producido y desarrollado por PTV Group).

Para la realización de este proyecto de grado se tomara como método para medir tiempos de evacuación la herramienta computación Viswalk producida por PTV. Esta herramienta acorde con la empresa desarrolladora esta en la capacidad de evaluar modelos de evacuación arrojando indicadores11 que permitan desarrollar un correcto modelo que será evaluado.12 Los métodos anteriormente descritos hacen referencia a una situación típica de ocupación de un edificio residencial multifamiliar. Para realizar una correcta evaluación de los procesos de evacuación será necesario efectuar una revisión de diferentes tipos de ocupación. Estos son:13

Situación normal con estructura sin daños: En esta situación se buscara evaluar un proceso de evacuación con ocupación normal, sin daños en los medios de evacuación (situación típica de simulacro).

Situación extrema con estructura sin daños: En esta situación se buscara evaluar un proceso de evacuación con máxima ocupación, sin daños en los medios de evacuación.

Adicional a lo mencionado anteriormente, no es suficiente conocer únicamente tiempos de evacuación o diferentes indicadores sobre un solo proyecto, en este caso sobre una sola edificación. Para que se pueda desarrollar un correcto control sobre procesos de evacuación y poder establecer estándares de calidad sobre estos procesos, es necesario contar con datos históricos sobre evacuaciones (esto puede referirse a modelos o evacuación reales de los proyectos). Estos datos deberán ser tomados y

10

(Tubbs & Meacham) 11

Para conocer que indicadores pueden ser desarrollados por Viswalk, favor revisar el manual del programa

en este mismo documento. 12

(PTV Planung Transport Verkehr AG, 2012) 13

(Shen, 2006)

2. Marco Teórico

12

almacenados en una única entidad con el fin de certificar cumplimientos de seguridad de forma paramétrica y no solo por juicio de grupos de personas.14

14

(Shi, y otros, 2009)

3. Marco Normativo

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3. MARCO NORMATIVO El análisis del marco normativo se centrara en conseguir especificaciones de 3 diferentes normas (2 colombianas y 1 americana). Estas especificaciones se basarán en espacios arquitectónicos requeridos, como lo son ancho mínimo de pasillos, escalera y vías de ingreso o egreso a los diferentes proyectos. NTC 1700 Definiciones A continuación se presentan definiciones presentes en la NTC 1700:

“Carga de ocupación: Numero máximo de personas que puede ocupar una edificación en cualquier momento.

Edificación: Estructura utilizada para recibir cualquier uso o función. El termino “edificación” debe entenderse como el conjunto o parte de este.

Salida: Parte de un medio de evacuación, separada de los demás espacios de la edificación por construcción o equipo, para proporcionar una vía de recorrido protegida hasta las descargas de salida.

Descarga de salida: Sección final de un medio de evacuación.

Medio de evacuación: Vía libre y continua desde cualquier punto de una edificación que conduce a un lugar seguro.

Salida horizontal: Vía de paso desde una edificación a un área protegida en otra edificación, aproximadamente sobre el mismo nivel, o una vía de paso hasta un espacio protegido en la misma edificación sobre el máximo nivel.

Área bruta de piso: Superficie de piso comprendida dentro del perímetro interior de los muros exteriores de la edificación bajo consideración, incluyendo vestíbulos, escaleras, armarios, espesor de los muros interiores y columnas y otros aspectos. Cuando se utilice el término área, debe entenderse como área bruta, si no se especifica otra cosa.

Distancia de recorrido: Distancia total máxima desde un punto cualquiera de un nivel de una edificación hasta una salida.”15

Requisitos General PUERTAS DE ESCAPE El proyecto de grado al tratarse específicamente de edificaciones residenciales multifamiliares no contara con una carga superior a 100 personas en cada apartamento. Lo anterior indica que la puerta de escape por área de apartamento no deberá ser antipánico. Deberá estudiarse en detalle la carga de ocupación para definir el tipo de puerta de escape presente en el medio de evacuación.16

15

(Instituto Colombiano de Normas Tecnicas y Certificacion, 2012) 16

(Instituto Colombiano de Normas Tecnicas y Certificacion, 2012)

3. Marco Normativo

14

Como se menciono anteriormente, las primeras puertas de escape presentes en una edificación residencial multifamiliar son como tal las puertas de ingreso a los apartamentos. Para estas puertas se deberá contar como mínimo con un ancho de 70 cm según lo estipula la norma.17 En resumen las puertas de escape deben cumplir con:

Puerta de escape antipánico para carga superior a 100 personas.

Ancho mínimo: 70 cm ESCALERAS INTERIORES DE EMERGENCIA Todas las escaleras interiores de emergencia deberán cumplir con lo siguiente:

“Ancho mínimo libre de obstáculos: 1 m

Máxima altura de la contrahuella: 20 cm

Ancho mínimo de la huella sin proyecciones: 24 cm

Altura libre mínima: 2m

Máxima altura entre rellanos (descansos): 3.5 m

Dimensión mínima del descanso en dirección del recorrido: 1 m

La altura de toda contrahuella y el ancho de toda huella deberán proporcionarse de tal manera que, la suma de dos contrahuellas y una huella, sin incluir proyecciones, no sea menor de 62 cm ni mayor de 64 cm.”18

SALIDAS HORIZONTALES Las salidas horizontales presentes en la edificación deberán contar como mínimo con lo siguiente:

“El área bruta del piso, sobre ambos lados de una salida horizontal, deberá ser suficiente para alojar a los ocupantes en ambos lados de la salida, disponiendo no menos de 0,30 m2 por persona.”19

ESCALERAS EXTERIORES DE EMERGENCIA “Cualquier escalera exterior instalada permanentemente en una edificación se aceptara como vía de escape si cumple con los mismos requisitos dados para las escaleras interiores.”20 RAMPAS Las rampas que hacen parte de un medio de evacuación deberán contar con:

17





3. Marco Normativo

15

“Ancho mínimo: 1 m

Inclinación máxima: 1 en 10

Altura máxima entre descansos: 1.80 m”21 ESCALERAS DE INCENDIO Los edificios que estén construidos actualmente y no cumplan con los requisitos presentados para escaleras interiores de emergencia, deberán proporcionar un sistema de escaleras exteriores de emergencia cumpliendo los requisitos presentados en este documento para este tipo de escaleras.22 ESCALERAS MECANICAS Las escaleras mecánicas dispuestas en edificaciones residenciales multifamiliares deberán cumplir con los mismos requisitos que se tienen para escaleras interiores de emergencia. Las escaleras mecánicas no deben comunicar más de 1 piso en forma continua.23 Requisitos Capacidad de los Medios de Evacuación CARGA DE OCUPACIÓN “La carga de ocupación deberá ser el numero máximo de personas que puedan ocupar un espacio en cualquier momento”24 CAPACIDAD POR MODULO DE SALIDA La capacidad de ocupación para los diferentes módulos de salida debe ser como mínimo lo siguiente:

“Componente a nivel de salida y rampas: 100 personas por recorrido en cualquier dirección.

Escaleras: 60 personas por recorrido en ambas direcciones.”25 ANCHO MÍNIMO “El ancho mínimo de cualquier acceso a una vía de escape no deberá ser menor de 70 cm.”26

21







3. Marco Normativo

16

Requisitos Específicos Ocupación Residencial Las edificaciones objeto de investigación en este proyecto de grado para la NTC 1700 hacen parte de proyectos de ocupación residencial, específicamente edificios de apartamentos. Los requisitos específicos mínimos para ocupación residencial son:

“La carga de ocupación de residencias deberá determinarse con base en una persona por cada 18 m2 de área bruta de piso o la probable población máxima de cualquier espacio o sección bajo consideración, la que sea mayor.”27

A continuación se muestra una tabla con las medidas (dimensiones) relevantes encontradas en la NTC 1700 (Tabla 3):

Tabla 3. Medidas NTC 170028

NSR 10 A continuación se presentan definiciones presentes en la NSR 10:

“Anchura por persona: Ancho mínimo de salida por persona para el cómodo movimiento de una fila de personas a lo largo de un medio de evacuación; debe medirse en mm.

Carga de ocupación: Número promedio de personas que admite una edificación en un momento cualquiera.

Escalera exterior: La que tiene uno de sus lados, por lo menos, directamente abiertos al exterior, mediante el recurso visible de un antepecho o baranda.

Escalera interior: Aquella en la que ninguno de sus lados esta directamente abierto al exterior, sino indirectamente, mediante ventanas, puertas u otros medios.

27


Si la norma especifica encontrar un valor diferente para alguna de las especificaciones y este valor es mayor

al mostrado en la tabla, se deberá tomar el valor encontrado.

Descripción Valor Unidades Aclaraciones

Ancho mínimo puertas 70 cm ancho neto

Ancho mínimo escaleras 1 m libre de obstáculos

Máxima altura contrahuella escaleras 20 cm 62 cm < 2 contrahuellas + 1 huella < 64 cm

Ancho mínimo huella escaleras 24 cm 62 cm < 2 contrahuellas + 1 huella < 64 cm

Altura libre mínima escaleras 2 m -

Máxima altura entre descansos 3.5 m escaleras

Dimensión mínima del descanso 1 m en direccion del recorrido

Ancho mínimo rampas 1 m libre de obstáculos

Inclinación máxima 10% - rampas

Máxima altura entre descansos 1.8 m rampas

Ancho mínimo otros medios de evacuación 70 cm si no cumplen con la condicion de rampas, escaleras o puertas

Carga de ocupación 0.0556 personas/m^2 Calcular sobre area bruta de piso

Medidas Relevantes NTC 1700

3. Marco Normativo

17

Índice de ocupación: Área neta de piso que se presume, ocupada por personas para efecto de utilizarse en el cálculo de la carga de ocupación de cualquier piso o espacio ocupado.

Medios de evacuación: Vías libres y continuas que partiendo desde cualquier punto de una edificación conducen a un lugar o una vía pública. Cada medio de evacuación consta de partes separadas y distintas: salida, acceso a esta, y descarga de salida.

Acceso a la salida: Sección inicial de un medio de evacuación que conduce a una salida. El acceso a esta incluye el salón o espacio en el cual la persona se encuentre localizada, y los pasillos, rampas, corredores y puertas que deban atravesarse en el recorrido hasta la salida.

Descarga de salida: Parte de un medio de evacuación entre la terminación de la salida y una vía publica.”29

Numero de Salidas El número mínimo de salidas de una edificación residencial multifamiliar deberá basarse en lo siguiente:30

Ocupación entre 0 y 100: 1 salida

Ocupación entre 101 y 500: 2 salidas

Ocupación entre 501 y 1000: 3 salidas

Ocupación mayor o igual a 1001: 4 salidas Medio de Salida PUERTAS DE ESCAPE Las puertas destinadas en el proyecto como medio de evacuación (sin incluir puertas de dormitorios), deberán contar como mínimo con las siguientes especificaciones:31

Luz mínima efectiva: 800 mm

Altura mínima: 2 m

ESCALERAS INTERIORES DE EMERGENCIA Todas las escaleras interiores de emergencia que contengan 2 o más peldaños deberán cumplir con lo siguiente:32

Ancho mínimo libre de obstáculos: 1.2 m (ocupación mayor o igual a 50 personas) o 900 mm (ocupación menor a 50 personas).

Máxima altura de la contrahuella: 180 mm

29

(Ministerio de Ambiente, Vivienda y Desarrollo Territorial, 2010) 30



(Ministerio de Ambiente, Vivienda y Desarrollo Territorial, 2010)

3. Marco Normativo

18

Ancho mínimo de la huella sin proyecciones: 280 mm

Altura libre mínima: 2 m

Máxima altura entre rellanos (descansos): 3.5 m

Dimensión mínima del descanso en dirección del recorrido: mismo ancho de la escalera sin exceder 1.2 m

ESCALERAS EXTERIORES DE EMERGENCIA “Cualquier escalera exterior instalada permanentemente en una edificación, puede servir como salida cuando cumpla los requisitos exigidos anteriormente para escaleras interiores.”33 RAMPAS Las rampas que hacen parte de un medio de evacuación deberán contar con:34

Ancho mínimo: 1.1 m


Longitud mínima descansos: 1.80 m

Longitud máxima descansos: 3.6 m

Capacidad de los Medios de Evacuación CARGA DE OCUPACIÓN La carga de ocupación deberá ser la mayor de las siguientes 2 medidas:

“Numero real de ocupantes para los cuales este diseñado, según el caso, cada espacio, piso o edificación.

Área neta de piso en metros cuadrados por ocupante: 18”35 ANCHO MÍNIMO El ancho mínimo se establecerá a continuación:36

Para corredores, puertas y pasajes de salida: 5 mm por persona (carga de ocupación).

Escaleras: 10 mm por persona (carga de ocupación). Requisitos Específicos Ocupación Residencial (R2)

Los requisitos específicos mínimos para ocupación residencial (R2) son:

33




(Ministerio de Ambiente, Vivienda y Desarrollo Territorial, 2010)

3. Marco Normativo

19

“Numero de salidas: Se acepta que haya una salida por piso en edificaciones multifamiliares, siempre que cumplan con las especificaciones siguientes: construida con materiales incombustibles, con una altura inferior a 15 m, un área por piso que no exceda de 400 m2 y una distancia máxima de travesía de 15 m.

Escaleras Interiores: Las escaleras interiores de apartamentos y de edificios residenciales de dos pisos, con carga de ocupación inferior a 10, pueden construirse teniendo en cuenta una huela mínima de 210 mm y una contrahuella máxima de 210 mm.”37

A continuación se muestra una tabla con las medidas (dimensiones) relevantes encontradas en la NSR 10 (Tabla 4):

Tabla 4. Medidas NSR 1038

NFPA 5000 A continuación se presentan definiciones presentes en la NFPA 5000:

“Carga de ocupación: Numero total de personas que podría ocupar un edificio o una porción del mismo en cualquier momento.

Salida Horizontal: Vía de paso desde una edificación a un área protegida en otra edificación, aproximadamente sobre el mismo nivel, o una vía de paso hasta un espacio protegido en la misma edificación sobre el máximo nivel.

Descarga de salida: Sección final de un medio de evacuación.

Medio de evacuación: Vía libre y continua desde cualquier punto de una edificación que conduce a un lugar seguro.

Factor de ocupación: Área neta de piso que se presume, ocupada por personas para efecto de utilizarse en el cálculo de la carga de ocupación de cualquier piso o espacio ocupado.”39

37



al mostrado en la tabla, se deberá tomar el valor encontrado. 39

(NFPA, 2011)


Ancho mínimo puertas 800 mm ancho neto

Ancho mínimo escaleras 1.2 m Si la ocupación es menor a 50 personas se puede tomar como ancho mínimo 900 mm

Máxima altura contrahuella escaleras 180 mm -

Ancho mínimo huella escaleras 280 mm sin proyecciones

Altura libre mínima escaleras 2 m -

Máxima altura entre descansos 3.5 m escaleras

Dimensión mínima del descanso 1.2 m en direccion del recorrido

Ancho mínimo rampas 1.1 m libre de obstáculos


Longitud mínima de descansos 1.8 m rampas; en direccion del recorrido

Longitud máxima de descansos 3.6 m rampas; en direccion del recorrido

Ancho mínimo otros medios de evacuación 5 mm/personas si no cumplen con la condicion de rampas, escaleras o puertas


Medidas Relevantes NSR 10

3. Marco Normativo

20

Las edificaciones objeto de estudio de este proyecto de grado clasifican dentro de las edificaciones a las cuales puede ser aplicada la NFPA 5000. General MEDIOS DE SALIDA Todas las edificaciones deberán contar como mínimo con 2 medios de salida independientes. Lo anterior con el fin de evitar que el interior de la edificación quede incomunicado con el exterior de la misma.40 Medios de Salida ALTURA LIBRE41

La altura libre mínima de todas las áreas debe ser de 2285 mm. Componentes de los Medios de Salida PUERTAS DE EGRESO42

El ancho mínimo de las puertas de egreso será de 810 mm. ESCALERAS DE EGRESO Todas las escaleras interiores de emergencia deberán cumplir con lo siguiente:43

Ancho mínimo libre de obstáculos: 915 mm (ocupación menor a 50 personas), 1120 mm (ocupación menor a 2000 personas) o 1420 mm (ocupación mayor o igual a 2000 personas).

Máxima altura de la contrahuella: 180 mm

Ancho mínimo de la huella sin proyecciones: 280 mm

Altura libre mínima: 2030 mm

Máxima altura entre rellanos (descansos): 3660 mm

Dimensión mínima del descanso en dirección del recorrido: No debe exceder 1220 mm

SALIDAS HORIZONTALES Las salidas horizontales presentes en la edificación deberán contar como mínimo con lo siguiente:

40

(NFPA, 2011) 41

(NFPA, 2011) 42

(NFPA, 2011) 43

(NFPA, 2011)

3. Marco Normativo

21

“El área bruta del piso, sobre ambos lados de una salida horizontal, deberá ser suficiente para alojar a los ocupantes en ambos lados de la salida, disponiendo no menos de 0,28 m2 por persona.”44

RAMPAS Las rampas que hacen parte de un medio de evacuación deberán contar con:45

Ancho mínimo: 1120 mm


Longitud mínima descansos: 1525 mm Capacidad de los Medios de Salida CARGA DE OCUPACIÓN “La capacidad total de los medios de salida deberá ser suficiente para la carga de ocupación en cualquier espacio”46 FACTOR DE CARGA DE OCUPACION El factor de carga de ocupación deberá ser establecido como se muestra a continuación:47

Uso residencial edificio de apartamentos: 18.6 m2 por persona.

ANCHO MÍNIMO El ancho mínimo se establecerá a continuación:48

Para corredores, puertas y pasajes de salida: 5 mm por persona (carga de ocupación).

Escaleras: Se deberá encontrar a partir de la siguiente ecuación:

Donde: C: Capacidad expresada en personas

44

(NFPA, 2011) 45

(NFPA, 2011) 46

(NFPA, 2011) 47

(NFPA, 2011) 48

(NFPA, 2011)

3. Marco Normativo

22

Wn: Ancho mínimo Una vez obtenido este valor, deberá ser comparado con el valor encontrado inicialmente. Se tomara como ancho mínimo en zonas de escalera el mayor de los dos.

Edificio de Apartamentos Las edificaciones objeto de investigación en este proyecto de grado para la NTC1700 hacen parte de proyectos de ocupación residencial, específicamente edificios de apartamentos. Los requisitos específicos mínimos para ocupación residencial son:49

Los corredores deberán tener como mínimo un ancho de 1120 mm (ocupación mayor a 50 personas) o 915 mm (ocupación menor a 50 personas).

A continuación se muestra una tabla con las medidas (dimensiones) relevantes encontradas en la NSR 10 (Tabla 5):

Tabla 5. Medidas NFPA 500050

49

(NFPA, 2011) 50


al mostrado en la tabla, se deberá tomar el valor encontrado.


Ancho mínimo puertas 810 mm ancho neto

Ancho mínimo escaleras 1420 mmSi la ocupación es menor a 2000 personas se puede tomar como ancho mínimo 1120 mm;

si la ocupación es menor a 50 personas se puede tomar como ancho mínimo 915 mm

Máxima altura contrahuella escaleras 180 mm -

Ancho mínimo huella escaleras 280 mm sin proyecciones

Altura libre mínima escaleras 2030 mm -

Máxima altura entre descansos 3660 mm escaleras

Dimensión mínima del descanso 1220 m en direccion del recorrido

Ancho mínimo rampas 1120 mm libre de obstáculos


Longitud mínima de descansos 1525 m rampas; en direccion del recorrido

Ancho mínimo otros medios de evacuación 1120 mm Si la ocupación es menor a 50 personas se puede tomar como ancho mínimo 915 mm


Medidas Relevantes NFPA 5000

4. Manual Viswalk

23

4. MANUAL VISWALK Para dar inicio al análisis del sistema de evacuación por medio de la herramienta computacional Viswalk en una edificación residencial multifamiliar se debe tener lo siguiente:

Planos arquitectónicos de la edificación residencial multifamiliar a evaluar en ACAD.

Caracterización general de la población en la cual se encuentra el proyecto a evaluar, entre los datos principales a tener en cuenta de la población se encuentran:51

- Población por sexo.

- Estructura de la población.

- Promedio de personas por hogar.

Características de la población ocupante del proyecto sobre el cual se va a realizar la modelación. Entre los datos principales a tener en cuenta de la población ocupante del proyecto se encuentran:52

- Numero de personas por apartamento

- Estructura de edad de los ocupantes

Software VISSIM con el modulo Viswalk (peatones) con licencia adecuada según el proyecto a modelar.

Una vez el evaluador cuente con lo indicado anteriormente se puede proceder a iniciar el proceso por medio del software Viswalk. 4.1. Obtención del software VISSIM con el modulo Viswalk (peatones)

El modulo para peatones (Viswalk) es desarrollado por PTV Group con sede en Karlsruhe, Alemania. Dicho modulo hace parte del software VISSIM desarrollado por el mismo grupo. Este software no es de adquisición gratuita, pero PTV Group facilita licencias para realizar proyectos académicos. Para la obtención de este software se deben realizar las siguientes acciones:

Ingresar al link http://cgi.ptv.de/php/lng/vision_scientific_download.php?lng=en y desde allí enviar la solicitud a PTV Group para obtener la licencia.

Se debe dejar claro que el software para el cual se esta pidiendo la licencia es VISSIM y que adicional a esto se necesita el modulo de peatones Viswalk. Se recomienda aclarar en el formato sobre la necesidad de evaluar el comportamiento de personas en el modelo a realizar.

A vuelta de correo electrónico se recibirá la confirmación por parte de PTV Group al igual que el formato a llenar para continuar con el proceso. Para la

51

Se pueden tener en cuenta los factores que el evaluador o responsable de la realización del estudio

consideren pertinentes. 52

Se pueden tener en cuenta los factores que el evaluador o responsable de la realización del estudio

consideren pertinentes, en caso de contar con los datos reales sobre el proyecto a evaluar se recomienda hacer

uso de los mismos.

https://ch1prd0810.outlook.com/owa/redir.aspx?C=Hf1Jyu1D7UyLucs_o1XoZ1jlgmpAcs8IFnBzu4dV6S9zAT8Yg1BudbN5QzVIFfSQbBdVAOetIDU.&URL=http%3a%2f%2fcgi.ptv.de%2fphp%2flng%2fvision_scientific_download.php%3flng%3den

4. Manual Viswalk

24

obtención de la licencia es necesario comprometerse con PTV Group en los siguientes aspectos:

- Aval de la universidad sustentado con la firma de el/la asesor/a al igual que el sello del departamento (este aval es un formato enviado por PTV Group al correo electrónico de quien realiza la solicitud).

- Reconocimiento a PTV en el trabajo académico o investigación.

- Copia del trabajo académico realizado.

Posterior a la realización de los pasos anteriores, PTV Group enviara al correo electrónico el instalador del software al igual que la llave de la licencia. Se recomienda utilizar Internet Explorer para realizar la instalación del software.

Una vez se sigan los pasos listados anteriormente el programa esta listo para usarse en el computador sobre el cual fue instalado. Para el funcionamiento del programa es necesario contar con conexión a Internet durante todo el tiempo de la simulación.

4.2. Metodología del Manual El manual se desarrollara por medio de un paso a paso del proceso para crear, correr y evaluar el proceso de evacuación de un proyecto de edificación residencial multifamiliar. El manual solo se limitara a la evaluación de personas sin profundizar en otros usos del software. 4.3. Manual

4.3.1. Iniciación del Programa Para dar inicio a la utilización del programa se recomienda crear una carpeta donde se encontrará la información requerida anteriormente. De igual forma se recomienda crear dentro de esta, otras carpetas donde se guardaran los resultados arrojados por el programa (Figura 2).

Figura 2. Carpetas Inicio

Una vez instalado el programa en el computador se deberá ingresar al mismo haciendo doble clic sobre el icono del programa en el computador (Figura 3). Es necesario asegurarse de tener conexión a internet en ese momento con el fin que VISSIM pueda verificar la licencia.

4. Manual Viswalk

25

Figura 3. Icono de inicio VISSIM

Una vez se de inicio al proceso de abrir el programa en el escritorio del computador deberá aparecer una presentación similar a la mostrada en la figura 4.

Figura 4. Iniciación VISSIM

A partir del inicio del programa deberá aparecer la interfaz del programa (Figura 5). Esta interfaz cuenta con:53

Encabezamiento: En este lugar se encuentra el nombre y versión del programa, al igual que el identificador del archivo.

Barra de menú: Cuenta con una serie de menús como file, edit, view, etc., será explicada a lo largo de este manual.

Barra de herramientas: Cuenta con todas las instrucciones necesarias para correr el programa. El modo por defecto que trae VISSIM muestra una barra de herramientas en la parte superior sentido horizontal y una segunda barra de herramientas en el costado izquierdo sentido vertical.

53

(PTV Planung Transport Verkehr AG, 2012)

4. Manual Viswalk

26

Figura 5. Interfaz VISSIM

4.3.2. Modelación de peatones

En la barra de herramientas superior se debe proceder a seleccionar el botón de modo de edición peatonal (Figura 6):

Figura 6. Botón modo edición peatonal

Una vez seleccionado el botón de modo de edición peatonal la barra de herramientas lateral deberá cambiar y mostrara lo enseñado en la Figura 7.

4. Manual Viswalk

27

Figura 7. Barra de herramientas lateral

4.3.3. Montaje del proyecto Para realizar el montaje del proyecto se deben realizar las siguientes acciones:

Creación de niveles Al igual que en un proyecto real, es necesario indicar al programa Viswalk el numero de niveles que tiene la edificación a modelar. Para esto es necesario ingresar al menú Base Data y desde allí seleccionar “Level Properties” (Figura 8).

4. Manual Viswalk

28

Figura 8. Edición niveles

Una vez se ingresa a esta pestaña deberá aparecer una tabla como la que se muestra a continuación (Figura 9).

Figura 9. Descripción niveles

En la tabla mostrada en la Figura 9 es necesario ingresar el número de pisos y la cota de referencia para cada piso en metros.

4. Manual Viswalk

29

Una vez realizado el procedimiento anterior se puede proceder al siguiente paso.

Importar un archivo desde ACAD Para realizar esta acción es necesario contar con el archivo de AutoCAD en una ubicación conocida. Esta ubicación puede ser la carpeta que se ha creado anteriormente. Para cargar el archivo es necesario ir a la barra de menú “file” y desde allí importar el archivo en AutoCAD (Figura 10, Figura 11). Para esto es importante saber que los archivos que se importen de AutoCAD únicamente podrán ser utilizados para generar las áreas de los peatones y los obstáculos que tendrán los mismos. El significado de estas áreas será explicado posteriormente.

Figura 10. Importar CAD

4. Manual Viswalk

30

Figura 11. Seleccionar archivo CAD

Una vez VISSIM comience a importar el archivo de AutoCAD mostrara una ventana como la mostrada en la Figura 12. En esta ventana será necesario seleccionar las capas que se van a importar desde AutoCAD. Es necesario asegurarse que todas las capas que representen áreas estén conectadas entre si en el archivo de ACAD.

Figura 12. Matriz de entrada de áreas

La Figura 12 contiene lo siguiente:

- Import: En esta columna se deberán seleccionar las capas del archivo de AutoCAD que se quiere sean importadas a Viswalk.

- Layer: Hace referencia al nombre de cada capa que contiene el archivo de AutoCAD seleccionado.

4. Manual Viswalk

31

- Import as: En esta columna se encuentran 2 opciones para la capa. La capa puede ser importada como un área o como un obstáculo. Viswalk entiende áreas como zonas en las cuales se pueden encontrar peatones (piso o suelo) y obstáculos como las zonas que podrían interrumpir el transito de peatones (muebles, muros).

- Display type: Esta columna se refiere al color que tendrán las áreas u obstáculos importados dentro del modelo de Viswalk. Se recomienda como parámetro utilizar para las áreas la opción “Pedestrian area gray” y para los obstáculos la opción “Obstacle”.

- Level: Seleccionar el nivel al que corresponde el área u obstáculo. El nivel que se referencia en este punto es el mismo nivel creado en el primer paso del montaje del proyecto (niveles del edificio).

- Z – Offset [m]: Se refiere a la distancia o cota de elevación de la capa que esta siendo importada. Para áreas u obstáculos que se encuentren en la misma cota del nivel el valor debería ser 0. Si se tiene otra área u obstáculo que no este en la misma cota del nivel será necesario ingresar el valor que los planos indican para el caso especifico.

- Thickness/Height [m]: Se refiere al grosor del área en el modelo de Viswalk. Para ilustrar, el grosor de la placa de entrepiso o algún valor que se considere adecuado (siempre y cuando no se vea seriamente afectada la altura libre de entrepiso no será necesario considerar los cambios producidos por este factor).

Al momento que se seleccionen todas las capas a importar con su respectiva información se debe proceder a decirle ok a Viswalk. Posterior a esto y según los archivos y capas presentes en el archivo de AutoCAD deberá aparecer en la pantalla algo como lo mostrado en la Figura 13:

4. Manual Viswalk

32

Figura 13. Pantalla principal Viswalk

Para poder observar las áreas y obstáculos se deberá seleccionar la primera opción de la barra lateral. Esta opción realiza un zoom a las áreas presentes en el fondo de Viswalk. A continuación se muestra el proceso a seguir (Figura 14):

4. Manual Viswalk

33

Figura 14. Ubicación áreas en pantalla

Posterior a realizar esta acción deberá aparecer las áreas y obstáculos cargados previamente (Figura 15):

4. Manual Viswalk

34

Figura 15. Área de trabajo Viswalk

Como se puede observar en la figura 15, las diferentes áreas donde se pueden movilizar los peatones se encuentran en gris y los obstáculos se encuentran en rojo. Para poder observar si las alturas de los elementos fueron las correctas se debe proceder a colocar “Ctrl+D”. El comando anterior es un comando rápido para pasar de vista 2D a 3D y viceversa. En la Figura 16 se muestra la vista 3D del modelo. Si se desea rotar el modelo se deberá seleccionar en la barra lateral la opción “rotar” como se muestra a continuación:

Figura 16. Vista 3D área de trabajo

4. Manual Viswalk

35

Como se observa en la Figura 16, las áreas de peatones (grises) se observan como una sola. A pesar de esto, para la realización de este manual fueron introducidas 5 diferentes áreas. Estas áreas están divididas en 3 apartamentos, corredor y salida. Para poder observar las diferentes áreas introducidas es necesario hacer clic izquierdo sobre el botón áreas de peatones que se encuentra localizado en la barra lateral. Posterior a esto hacer clic derecho sobre la pantalla en una zona que se encuentre libre (Figura 17):

Figura 17. Área de peatones

A partir de esto se muestra en la pantalla principal de Viswalk un cuadro que contiene información sobre las diferentes áreas. Este cuadro se muestra en la Figura 18:

Figura 18. Características áreas de peatones

4. Manual Viswalk

36

En este cuadro se procede a revisar que toda la información contenida se encuentre correcta para todas las áreas de peatones presentes. Se recomienda dejar dicha información tal cual aparece y solo modificar en caso de ver errores. Para los obstáculos se puede realizar el mismo procedimiento. Se procede a seleccionar con clic izquierdo el botón obstáculos que se encuentra localizado en la barra lateral. Posterior a esto hacer clic derecho sobre la pantalla en una zona que se encuentre libre (Figura 19):

Figura 19. Obstáculos

A partir de esto se muestra en la pantalla principal de Viswalk un cuadro que contiene información sobre los diferentes obstáculos. Este cuadro se muestra en la Figura 20:

Figura 20. Características obstáculos

4. Manual Viswalk

37

En este cuadro se procede a revisar que toda la información contenida se encuentre correcta para todos los obstáculos presentes. Se recomienda dejar dicha información tal cual aparece y solo modificar en caso de ver errores. Una vez realizado lo ilustrado anteriormente, el proyecto en Viswalk contara con las áreas y obstáculos (plano arquitectónico) del proyecto a evaluar. Adicional a las áreas y obstáculos en algunos proyectos será necesario ingresar escaleras. Para esto el software Viswalk cuenta con una herramienta para este tipo de vías. Con el fin de crear una escalera o rampa se procede a seleccionar en la barra lateral el botón para este fin (Figura 21).

Figura 21. Ingreso escaleras

Una vez se seleccione este botón es necesario con clic derecho sostenido indicar la orientación y longitud de la escalera. Una vez se tenga el largo correcta se suelta el botón derecho del ratón y de esta forma se selecciona el ancho de la escalera. Una vez se selecciona el ancho de la escalera se hace clic derecho y la escalera queda construida. A partir de esto punto aparecerá en pantalla la ventana con las características de la escalera creada (Figura 22).

4. Manual Viswalk

38

Figura 22. Características escaleras

En este cuadro será necesario modificar los siguientes aspectos:

- Name: Se recomienda colocar un nombre que indique las áreas conectadas por la escalera.

- Level 1: Se debe seleccionar el nivel al que pertenece el punto de donde sale la escalera.

- Z-Offset 1: Se debe indicar la altura entre el inicio de la escalera y la cota del nivel a la que el extremo de inicio pertenece.

- Level 2: Se debe seleccionar el nivel al que pertenece el punto a donde llega la escalera.

- Z-Offset 2: Se debe indicar la altura entre el final de la escalera y la cota del nivel a la que el extremo de llegada pertenece.

- Thickness (3D): Se debe indicar el ancho de la placa de la escalera. Se recomienda seleccionar el mismo ancho dado para las áreas al comienzo del proyecto.

- Display type: Se debe seleccionar el tipo de sección según se requiera. Para escaleras se recomienda seleccionar “Escalator steps”.

- Visualization: Se deben dejar seleccionados las dos opciones de la izquierda. En la zona donde aparece “Display type” se deberá seleccionar la opción requerida para el análisis de niveles de servicio. En este punto se recomienda seleccionar “LOS: Fruin (Walkways)”. Se debe dejar seleccionada la opción que indica “Show solid obstacle (3D)”.

4. Manual Viswalk

39

- Element type: Se deberá seleccionar según la estructura requerida. Para el caso de este proyecto de grado se seleccionará “Stairway”.

- Installation: Se deberá seleccionar para ambos casos la opción referente a “headroom”. En los cuadros respectivos se colocará un valor de 0. Es posible que al colocar este valor aparezca una advertencia que indique que este valor es menor al mínimo. En este caso se deberá dar ok y Viswalk seleccionará el valor mínimo para estas casillas.

- Design: En esta casilla se podrán revisar las medidas de los escalones. Entre estas medidas se encuentran número de escalas, huella, etc. Se deberá seleccionar una de estas opciones con el fin de configurar la escalera.

Una vez realizado el procedimiento anterior para todas las escaleras del proyecto se dará por terminada la construcción arquitectónica del modelo. Es necesario asegurar que los extremos de la escalera estén conectados a las áreas especificadas en el cuadro de configuración. Para esto no deberán existir espacios entre la escalera y sus áreas de apoyo.

Seleccionar áreas de salida y llegada de los peatones Posterior a montar las zonas por donde se podrán desplazar los ocupantes del proyecto residencial multifamiliar a estudiar, es necesario identificar las áreas de donde saldrán los ocupantes y las áreas a donde deberán llegar. Las primeras se entenderán en este caso como los apartamentos donde estarán y las áreas donde llegarán los ocupantes se entenderán como la salida. Para esto será necesario realizar los siguientes pasos:

- Hacer clic izquierdo sobre el menú “traffic”.

- Hacer clic izquierdo sobre la opción “Pedestrian OD Matrix”. Lo indicado en los pasos anteriores se muestra en la siguiente figura (Figura 23):

4. Manual Viswalk

40

Figura 23. Inicio matriz origen - destino

En este momento deberá aparecer un cuadro. Con este cuadro en pantalla se deberá hacer clic derecho sobre el y colocar agregar origen. En la opción de agregar origen será necesario seleccionar todas las capas que contendrán personas. Una vez se seleccionen todas las capas de origen será necesario nuevamente hacer clic derecho sobre el cuadro y seleccionar agregar destino. En el caso del ejemplo únicamente fue agregado un destino (Figura 24).

Figura 24. Selección origen - destino

4. Manual Viswalk

41

Una vez finalizado el procedimiento anterior se deberá ingresar el número de personas que tendrán el origen y destino seleccionado. Para esto es necesario agregar el número de personas en un intervalo de tiempo de 0,2 segundos. Es decir si se busca evacuar 4 personas por apartamento será necesario colocar 72000 personas/hora. Este valor es el equivalente a 4 personas durante 0,2 segundos. Como resultado se tendrá lo visualizado en la Figura 25 que se muestra a continuación:

Figura 25. Matriz origen – destino

Al finalizar lo explicado anteriormente se deberá obtener algo similar a lo siguiente (Figura 26):

4. Manual Viswalk

42

Figura 26. Origen - destino

Donde se observaran puntos rojos en las áreas donde arrancaran los peatones (apartamentos) y puntos verdes en las áreas a las que llegaran (salida). En este caso se ingresaron 3 rutas diferentes. Para poder observar las diferentes rutas introducidas es necesario hacer clic izquierdo sobre el botón rutas de peatones que se encuentra localizado en la barra lateral. Posterior a esto hacer clic derecho sobre la pantalla en una zona que se encuentre libre. En la Figura 27 se muestra el resultado:

Figura 27. Selección rutas

4. Manual Viswalk

43

A partir de esto se muestra en la pantalla principal de Viswalk un cuadro que contiene información sobre las diferentes rutas. Este cuadro se muestra en la Figura 28:

Figura 28. Características rutas

En este cuadro se procede a revisar que toda la información contenida se encuentre correcta para todas las rutas de peatones presentes. Se recomienda dejar dicha información tal cual aparece y solo modificar en caso de ver errores. Una vez realizado lo ilustrado anteriormente, el proyecto en Viswalk contara ya con las rutas del proyecto a evaluar.

Ingreso de ocupantes Posterior a montar las rutas por donde se desplazaran los ocupantes del proyecto residencial multifamiliar a estudiar, es necesario identificar el intervalo de tiempo en el que ingresaran los habitantes. Es decir, es necesario identificar a que intervalo de tiempo equivale el valor introducido al momento de crear las rutas. Para esto será necesario realizar los siguientes pasos:

- Crear la composición de peatones del proyecto. Para esto se deberá ingresar por el menú “Traffic” y posterior a esto seleccionar “Pedestrian Compositions”, tal como se muestra en la Figura 29:

4. Manual Viswalk

44

Figura 29. Ingreso a la composición de los peatones

Posterior a esto deberá aparecer un cuadro como el que se muestra en la Figura 30:

Figura 30. Composición de los peatones

En este cuadro se procederá a crear la distribución que se desee. Para realizar dicha acción se deberá hacer clic derecho sobre las distribuciones (columna izquierda) y colocar “nuevo”. En la Figura 31 se muestra el procedimiento:

Figura 31. Nueva distribución de peatones

Posterior a esto se seleccionaran los componentes de la distribución nueva creada. Para esto sobre la columna derecha mostrada en la Figura 31 se deberá con clic derecho colocar “nuevo”. Para agregar nuevas características, se deberá seleccionar en “Desired Speed” la velocidad requerida según las velocidades que muestra Viswalk por defecto.

4. Manual Viswalk

45

Adicional a esto, se recomienda dejar el valor de proporción (ratio) en 1 (si se conoce factor de proporcionalidad de la población, referente al tamaño se podrá colocar en este cuadro dicho factor).

- Una vez creada la composición de los peatones se debe proceder a hacer clic izquierdo sobre el botón entrada de peatones que se encuentra en la barra lateral y clic derecho sobre la pantalla.

Al hacer clic deberá aparecer en pantalla algo similar a lo mostrado en la Figura 32:

Figura 32. Flujo de peatones

En el cuadro mostrado en la Figura 32 solo se muestran 2 periodos de tiempo inicialmente (columna derecha). Dichos periodos de tiempo son 0 y 3600 segundos. Estos tiempos son el tiempo que durara la simulación con un flujo de personas continuo. En este caso se seleccionara en dicha columna con clic derecho la opción de nuevo y se ingresaran los periodos de tiempo 0 segundos, 0.2 segundos y 3600 segundos. Posterior a esto el cuadro deberá aparecer de la forma en que se muestra en la Figura 32: En este punto y por características del programa, el volumen será evaluado por el programa de forma estocástica. Para este caso es necesario tener el número exacto de personas. Con el fin de obtener el número exacto de personas se hará clic derecho sobre cada volumen y en este punto se colocara volumen exacto. Posterior a esto las casillas deberán salir en color amarillo tal como se muestra en la Figura 32:

Una vez realizado lo ilustrado anteriormente, el proyecto en Viswalk contara ya con la ocupación de las áreas del proyecto a evaluar.

4. Manual Viswalk

46

En este punto se recomienda guardar el archivo en una carpeta conocida y separada. Lo anterior debido a que Viswalk genera varios archivos al momento de correrlo. En este momento el proyecto ha quedado completamente montado y puede ser corrido (oprimiendo el botón “play” o F5).

4.3.4. Evaluación de la Modelación

Para llevar a cabo la modelación es necesario configurar que aspectos de los peatones se deberán tener en cuenta. Para esto es necesario entrar al menú “evaluation” y desde este ingresar a “files” (Figura 33):

Figura 33. Ingreso a evaluación de modelación

Al ingresar a “files” será necesario seleccionar que se requiere trabajar con peatones. Una vez en el modo de peatones se deberá proceder a seleccionar “pedestrian record”. Desde este punto se ingresará a “filter” (Figura 34):

4. Manual Viswalk

47

Figura 34. Filtro evaluación

En este punto se tiene la opción de seleccionar las clases de patones a simular. Estas clases fueron definidas en procesos anteriores. La pantalla que se muestra en este caso es similar a la que está a continuación (Figura 35):

Figura 35. Clases de peatones

En caso que no se realizaran cambios en las clases de peatones en los pasos previos, se recomienda conservar los datos por defecto. La acción mostrada en la Figura 35 generar un archivo con extensión .pil. Se recomienda no abrir este archivo con el fin de evitar futuras complicaciones con el modelo.

Una vez se configuran las clases de peatones sobre las que se va a realizar la evaluación, es necesario definir los aspectos a evaluar. Para esto es necesario

4. Manual Viswalk

48

seguir el proceso mostrado en la Figura 36. A partir de este punto será necesario ingresar a configuración (Figura 36):

Figura 36. Configuración evaluación

En este punto se tiene la opción de definir los aspectos a evaluar para los peatones. Estos parámetros deberán ser definidos a consideración de quien este ejecutando la modelación. La pantalla que se muestra en este caso es similar a la que está a continuación (Figura 37):

Figura 37. Configuración características

4. Manual Viswalk

49

A continuación se describen las características principales para modelos de evacuación disponibles:

- Desired speed: Indica la velocidad deseada o la velocidad que tendría una persona en recorrido con espacio libre.

- Height: Indica la estatura de una persona.

- Level: Indica el nivel en el que se encuentra una persona.

- Orientation x value: Indica el vector de movimiento en dirección x seguido por una persona desde su ubicación anterior.

- Orientation y value: Indica el vector de movimiento en dirección y seguido por una persona desde su ubicación anterior.

- Pedestrian number: Indica el número de cada persona.

- Pedestrian type: Indica el número de la clase a la que pertenece cada persona.

- Pedestrian type name: Indica el nombre de la clase a la que pertenece cada persona.

- Simulation time: Indica el tiempo en el que se encuentra la simulación.

- Simulation time of day: Indica el tiempo en el que se encuentra la simulación teniendo en cuenta la hora del día en la que se realiza.

- Speed: Indica la velocidad de movimiento que tiene cada persona.

- Start time: Indica el tiempo de inicio de toda la simulación.

- Start time of day: Indica el tiempo de inicio de toda la simulación teniendo en cuenta la hora del día en que se realiza.

- Time delays: Indica el tiempo acumulado de las demoras de las personas.

- Time gains: Indica el tiempo acumulado de la simulación por personas.

- Total distance: Indica la distancia total de recorrido.

- World coordinate x: Indica la coordenada global de cada persona en el sentido x.

- World coordinate y: Indica la coordenada global de cada persona en el sentido y.

- World coordinate z: Indica la coordenada global de cada persona en el sentido z.

El programa cuenta con más características para la simulación. Para este manual no se tuvieron en cuenta debido a que no generan información útil para evacuaciones. Sin embargo, se recomiendo revisar en caso de otro tipo de simulaciones.

Los aspectos tenidos en cuenta para este proyecto de grado fueron:

- Level.

- Start time.

- Simulation time.

- Total time.

4. Manual Viswalk

50

- Total distance.

- Speed.

Con la selección de los aspectos mencionados anteriormente se da por terminada la etapa de evaluación de la modelación.

4.3.5. Resultados de la Modelación

Una vez se tenga todo lo anterior montado se puede proceder a correr el modelo. Para esto es necesario colocar F5 o ir al menú “simulation” desde el cual se puede correr el programa. Si es necesario hacer más de 1 corrida por cada modelo se deberá seleccionar “multirun” en el mismo menú. Una vez seleccionado se deberá decir cuantas corridas son necesarias.

Al momento que el programa termina de correr, comienza a generar los resultados para cada corrida. Estos resultados se encuentran en formato de texto. Para este caso específico son de extensión .pp, los cuales pueden ser abiertos con cualquier programa de texto. Los archivos generados como resultados serán guardados por defecto en la misma carpeta que se encuentra el modelo de Viswalk. Pueden ser generados tantos archivos como sean necesarios (Figura 38).

Figura 38. Archivos resultados

4. Manual Viswalk

51

Una vez se tienen todos los resultados se puede iniciar el análisis de los mismos según criterio del responsable de la modelación.

5. Casos de Estudio

53

5. CASOS DE ESTUDIO

5.1. Caracterización general de la población

En Bogotá, existe una población total de 7’363.782 de habitantes, de las cuales para cada hogar hay en promedio 4 personas. De la población total aproximadamente el 52% son mujeres y el 48% hombres. Por otra parte, se maneja una estructura de población como se muestra a continuación54:

Tabla 6. Estructura de la población en Bogotá

Por otra parte se presentan tasas de personas con discapacidad permanente de 5.1% para hombres y 5% para mujeres. A partir de la información anteriormente mencionada la población a ocupar los proyectos quedara distribuida de la siguiente forma:

0 a 4 años

5 a 14 años

15 a 19 años

20 a 59 años

60 años o mas

54

(DANE, 2012)

RANGO EDAD HOMBRES MUJERES

0 - 4 4.46% 4.00%

5 - 9 4.67% 4.49%

10 - 14 4.57% 4.39%

15 - 19 4.46% 4.29%

20 - 24 4.57% 4.98%

25 - 29 4.46% 4.78%

30 - 34 3.82% 4.29%

35 - 39 3.72% 4.20%

40 - 44 3.61% 4.10%

45 - 49 2.97% 3.41%

50 - 54 2.23% 2.83%

55 - 59 1.70% 2.15%

60 - 64 1.06% 1.76%

65 - 69 0.85% 0.98%

70 - 74 0.53% 0.59%

75 - 79 0.21% 0.39%

80 y + 0.11% 0.39%

Total 48.00% 52.00%

ESTRUCTURA DE LA POBLACIÓN

5. Casos de Estudio

54

Esta distribución se muestra a continuación:

Tabla 7. Estructura de la población ocupante

5.2. Caso de estudio 1 Multifamiliar no VIS

5.2.1. Características de la población ocupante Como características de la población ocupante se van a tomar las siguientes distribuciones:

- Caso 1: 4 personas por apartamento (ocupación DANE).

- Caso 2: 5 personas por apartamento (Ocupación NTC 1700, NSR – 10 y NFPA 5000).

- Caso 3: 10 personas por apartamento con el fin de conocer comportamiento con sobreocupación.


5.2.2. Características arquitectónicas del modelo actual

El modelo actual tiene presente las siguientes características arquitectónicas principales (Tabla 8):

Tabla 8. Medidas relevantes situación actual no VIS

Para conocer los planos arquitectónicos de este modelo ir a anexos A.

RANGO EDAD DISCAPACIDAD NO DISCAPACIDAD DISCAPACIDAD NO DISCAPACIDAD

0 - 4 0.23% 4.23% 0.20% 3.80%

5 - 14 0.47% 8.77% 0.44% 8.43%

15 - 19 0.23% 4.23% 0.21% 4.08%

20 - 59 1.38% 25.70% 1.54% 29.20%

60 y + 0.14% 2.62% 0.20% 3.89%

HOMBRES MUJERES

ESTRUCTURA POBLACIÓN OCUPANTE

Descripción Valor Unidades

Ancho puertas 1000 mm

Ancho escaleras 1170 mm

Longitud descansos 1200 mm

Ancho otros medios de evacuación 1200 mm

Medidas Relevantes Modelo Actual

5. Casos de Estudio

55

5.2.3. Tiempos de evacuación situación actual Al modelar la situación actual en el software Viswalk para las diferentes ocupaciones se obtienen los siguientes resultados (Tabla 9):

Tabla 9. Resultados situación actual no VIS

Los resultados mostrados anteriormente tienen un comportamiento como se muestra en la Figura 39:

Personas 4 5 10 20

Densidad [personas/area] 0.0430 0.0537 0.1074 0.2148

Tiempo prom [s] 170.1 196.6 338.7 637.1

Tiempo 1 176.6 197.8 337.0 628.4

Tiempo 2 174.8 194.6 339.2 632.6

Tiempo 3 172.8 196.4 341.4 622.4

Tiempo 4 169.8 192.0 332.4 627.0

Tiempo 5 168.6 192.2 336.2 638.0

Tiempo 6 171.4 194.4 333.8 628.0

Tiempo 7 164.0 194.4 334.0 629.0

Tiempo 8 167.2 189.8 339.4 636.6

Tiempo 9 169.8 191.0 339.2 635.6

Tiempo 10 175.0 202.6 344.2 655.6

Tiempo 11 169.4 194.2 334.8 638.4

Tiempo 12 164.6 185.0 326.8 627.4

Tiempo 13 171.2 198.0 328.6 633.4

Tiempo 14 169.2 201.6 343.4 639.0

Tiempo 15 171.0 195.0 341.2 647.0

Tiempo 16 171.0 203.6 343.0 647.2

Tiempo 17 176.2 204.8 341.4 647.2

Tiempo 18 172.2 199.2 332.6 635.8

Tiempo 19 168.8 197.4 335.4 634.0

Tiempo 20 171.2 198.6 335.0 628.8

Tiempo 21 169.2 195.8 336.4 627.2

Tiempo 22 167.0 197.4 341.6 632.8

Tiempo 23 173.4 199.6 339.2 642.0

Tiempo 24 171.8 201.2 341.6 634.8

Tiempo 25 166.2 193.0 345.0 640.6

Tiempo 26 171.4 198.8 338.0 647.6

Tiempo 27 173.0 201.6 341.6 632.0

Tiempo 28 165.2 201.6 344.4 634.0

Tiempo 29 168.6 194.2 347.8 653.6

Tiempo 30 161.6 192.2 346.4 655.8

5. Casos de Estudio

56

Figura 39. Comportamiento situación actual no VIS

Se puede observar en la Figura 39 el comportamiento lineal en el tiempo de evacuación. Este comportamiento se ve afectado principalmente por las características arquitectónicas de la edificación. Para este caso se tiene una pendiente de la ecuación del edificio de 29.255. Por otro lado, se encuentra un factor de correlación cercano a 1. Lo anterior indica principalmente que el proceso de evacuación puede ser tomado como un proceso lineal.

5.2.4. Características arquitectónicas del modelo recomendación NTC 1700 El modelo actual cumple con todas las especificaciones arquitectónicas previstas por la NTC 1700. Por lo anterior se toma como resultados para esta característica arquitectónica los obtenidos para la situación actual.

5.2.5. Características arquitectónicas del modelo recomendación NSR-10

El modelo con las recomendaciones de la NSR 10 tienen las siguientes características arquitectónicas:

Tabla 10. Medidas relevantes situación NSR 10 no VIS


y = 29.255x + 50.37R² = 0.9998

00

100

200

300

400

500

600

700

0 5 10 15 20 25

Tie

mp

o [

s]

Ocupación [Personas]

Actual no VIS

Actual no VIS

Lineal (Actual no VIS)






Medidas Relevantes Modelo NSR 10

5. Casos de Estudio

57

5.2.6. Tiempos de evacuación situación NSR-10 Al modelar la situación con las recomendaciones de la NSR 10 en el software Viswalk para las diferentes ocupaciones se obtienen los siguientes resultados (Tabla 11):

Tabla 11. Resultados situación NSR 10 no VIS


Personas 4 5 10 20


Tiempo prom [s] 171.1 197.5 339.0 632.3

Tiempo 1 175.0 195.6 333.4 626.0

Tiempo 2 174.0 194.6 331.2 624.0

Tiempo 3 169.8 189.4 332.0 617.2

Tiempo 4 170.6 190.4 330.4 622.8

Tiempo 5 172.6 191.8 336.2 622.8

Tiempo 6 173.8 195.0 332.4 627.8

Tiempo 7 166.2 194.2 334.0 627.0

Tiempo 8 172.2 193.0 339.2 631.0

Tiempo 9 177.2 194.2 336.8 633.2

Tiempo 10 178.8 201.4 338.6 645.2

Tiempo 11 172.8 199.0 339.0 627.0

Tiempo 12 166.6 186.6 329.8 616.6

Tiempo 13 171.2 196.6 328.0 626.0

Tiempo 14 166.2 199.2 346.6 645.6

Tiempo 15 168.6 197.0 346.2 646.8

Tiempo 16 169.6 198.0 346.2 644.2

Tiempo 17 173.4 206.2 340.4 636.8

Tiempo 18 171.8 198.0 336.0 632.2

Tiempo 19 171.8 196.4 334.8 631.8

Tiempo 20 168.6 202.2 335.2 630.6

Tiempo 21 170.2 200.4 339.8 634.2

Tiempo 22 172.2 204.0 345.0 632.0

Tiempo 23 174.2 201.4 343.6 643.8

Tiempo 24 174.0 203.8 342.4 626.6

Tiempo 25 168.8 197.8 346.6 633.6

Tiempo 26 171.6 201.4 343.8 634.8

Tiempo 27 172.4 202.0 344.8 628.0

Tiempo 28 166.0 202.4 345.8 616.6

Tiempo 29 168.2 197.2 348.2 650.2

Tiempo 30 163.8 194.6 344.6 655.6

5. Casos de Estudio

58

Figura 40. Comportamiento situación NSR 10 no VIS


5.2.7. Características arquitectónicas del modelo recomendaciones NFPA 5000 El modelo con las recomendaciones de la NFPA 5000 tienen las siguientes características arquitectónicas:

Tabla 12. Medidas relevantes situación NFPA 5000 no VIS


5.2.8. Tiempos de evacuación situación NFPA 5000 Al modelar la situación con las recomendaciones de la NFPA 5000 en el software Viswalk para las diferentes ocupaciones se obtienen los siguientes resultados (Tabla 13):

y = 28.893x + 53.267R² = 0.9999

00

100

200

300

400

500

600

700

0 5 10 15 20 25

Tie

mp

o [

s]


NSR 10 no VIS

NSR 10 no VIS

Lineal (NSR 10 no VIS)






Medidas Relevantes Modelo NFPA 5000

5. Casos de Estudio

59

Tabla 13. Resultados situación NFPA 5000 no VIS


Personas 4 5 10 20


Tiempo prom [s] 167.7 192.2 325.0 604.3

Tiempo 1 171.2 193.8 324.6 592.4

Tiempo 2 170.4 187.6 317.6 602.0

Tiempo 3 164.8 184.0 318.2 593.0

Tiempo 4 165.6 184.8 313.6 594.8

Tiempo 5 169.8 185.8 319.4 596.6

Tiempo 6 170.8 189.4 314.6 597.8

Tiempo 7 164.0 191.0 324.0 595.4

Tiempo 8 168.0 189.0 326.8 598.6

Tiempo 9 173.4 188.6 319.4 592.0

Tiempo 10 175.4 195.4 326.8 610.8

Tiempo 11 170.2 192.8 324.4 604.6

Tiempo 12 164.4 183.4 316.0 599.6

Tiempo 13 167.0 189.8 321.0 597.2

Tiempo 14 161.4 193.8 329.4 613.2

Tiempo 15 164.4 190.8 331.2 621.4

Tiempo 16 166.2 193.8 335.0 615.2

Tiempo 17 170.0 196.2 322.0 622.2

Tiempo 18 167.8 191.2 323.4 603.4

Tiempo 19 167.0 190.8 319.6 617.0

Tiempo 20 163.6 199.2 322.2 589.2

Tiempo 21 168.2 194.6 327.8 602.0

Tiempo 22 170.6 199.0 330.2 614.2

Tiempo 23 171.4 197.6 330.0 614.0

Tiempo 24 170.2 201.4 324.4 591.4

Tiempo 25 166.4 194.8 336.4 607.4

Tiempo 26 169.8 194.8 324.4 609.4

Tiempo 27 168.6 194.8 330.4 600.4

Tiempo 28 162.2 197.4 335.8 602.6

Tiempo 29 167.6 191.6 335.2 603.2

Tiempo 30 161.0 188.0 325.4 629.2

5. Casos de Estudio

60

Figura 41. Comportamiento situación NFPA 5000 no VIS


5.2.9. Comparación diferentes ambientes no VIS

A partir de los resultados obtenidos anteriormente es posible encontrar las similitudes o diferencias entre las normas. Estas similitudes o diferencias se basan en la ocupación y el tiempo de evacuación para cada caso (Figura 42).

y = 27.363x + 55.514R² = 0.9998

00

100

200

300

400

500

600

700

0 5 10 15 20 25

Tie

mp

o [

s]


NFPA 5000 no VIS

NFPA 5000 no VIS

Lineal (NFPA 5000 noVIS)

5. Casos de Estudio

61

Figura 42. Comparación situación actual, NSR 10 y NFPA 5000 no VIS

Se puede observar en la Figura 42 el comportamiento lineal en el tiempo de evacuación para cada caso. Este comportamiento se ve afectado principalmente por las características arquitectónicas de la edificación. Para este caso se tiene una pendiente decreciente en la transición de las normas. Esta transición es situación actual – NSR 10 – NFPA 5000. Por otro lado, se encuentra un factor de correlación cercano a 1 en todos los casos. Lo anterior indica principalmente que el proceso de evacuación puede ser tomado como un proceso lineal. Por otra parte, se observa en la grafica que el cambio de pendiente no es muy significativo. Para poder observar cambios de pendiente muy significativos es necesario tener una ocupación de alrededor 20 personas por apartamento. Lo anterior indica que es necesario contar con una densidad relativamente alta para que los cambios puedan tener razón de ser. En casos de no tener sobreocupación, se observa que las diferencias en tiempo de evacuación son mínimas.

5.3. Caso de estudio 2 Multifamiliar VIS

5.3.1. Características de la población ocupante

Como características de la población ocupante se van a tomar las siguientes distribuciones:

- Caso 1: 2 personas por apartamento (ocupación NTC 1700, NSR 10 y NFPA 5000).

y = 29.255x + 50.37R² = 0.9998

y = 28.893x + 53.267R² = 0.9999

y = 27.363x + 55.514R² = 0.9998

00

100

200

300

400

500

600

700

0 5 10 15 20 25

Tie

mp

o [

s]


Actual - NSR 10 - NFPA 5000 (no VIS)

Actual

NSR

NFPA

Lineal (Actual)

Lineal (NSR)

Lineal (NFPA)

Actual

NFPA

NSR

5. Casos de Estudio

62

- Caso 2: 4 personas por apartamento (Ocupación DANE).



5.3.2. Características arquitectónicas del modelo actual El modelo actual tiene presente las siguientes características arquitectónicas:

Tabla 14. Medidas relevantes situación actual VIS


5.3.3. Tiempos de evacuación situación actual Al modelar la situación actual en el software Viswalk para las diferentes ocupaciones se obtienen los siguientes resultados (Tabla 15):






Medidas Relevantes Modelo Actual

5. Casos de Estudio

63

Tabla 15. Resultados situación actual VIS


Personas 2 4 10 20


Tiempo prom [s] 84.4 133.5 295.4 573.8

Tiempo 1 90.6 140.0 304.4 578.4

Tiempo 2 88.4 138.0 290.6 570.8

Tiempo 3 85.4 136.8 293.6 560.2

Tiempo 4 86.9 130.0 291.4 565.0

Tiempo 5 80.4 129.6 285.8 569.0

Tiempo 6 85.2 132.4 287.0 552.6

Tiempo 7 85.8 131.6 286.4 568.8

Tiempo 8 81.5 137.0 295.8 573.8

Tiempo 9 80.5 135.0 291.8 566.4

Tiempo 10 84.7 142.6 295.6 575.2

Tiempo 11 90.6 140.8 296.4 560.6

Tiempo 12 87.6 130.2 285.8 559.2

Tiempo 13 85.7 132.8 293.2 567.6

Tiempo 14 87.9 135.8 297.8 595.6

Tiempo 15 89.5 130.4 300.6 590.2

Tiempo 16 85.0 131.0 304.0 578.6

Tiempo 17 84.4 139.6 304.4 580.8

Tiempo 18 80.7 134.8 293.8 579.4

Tiempo 19 85.3 128.0 288.8 572.0

Tiempo 20 84.4 132.8 286.4 566.8

Tiempo 21 83.6 131.6 291.8 575.6

Tiempo 22 71.5 129.4 300.4 572.4

Tiempo 23 87.1 132.6 302.8 573.6

Tiempo 24 86.5 136.0 301.0 572.0

Tiempo 25 80.5 133.8 296.4 580.4

Tiempo 26 80.1 133.6 293.8 583.4

Tiempo 27 92.4 132.8 296.4 568.2

Tiempo 28 81.2 126.6 305.0 580.4

Tiempo 29 76.0 131.8 307.8 591.2

Tiempo 30 83.9 127.4 294.0 586.8

5. Casos de Estudio

64

Figura 43. Comportamiento situación actual VIS


5.3.4. Características arquitectónicas del modelo recomendación NTC 1700 El modelo actual cumple con todas las especificaciones arquitectónicas previstas por la NTC 1700. Por lo anterior se toma como resultados para esta característica arquitectónica los obtenidos para la situación actual.

5.3.5. Características arquitectónicas del modelo recomendación NSR-10 El modelo con las recomendaciones de la NSR 10 tienen las siguientes características arquitectónicas:

Tabla 16. Medidas relevantes situación NSR 10 VIS


y = 27.291x + 26.182R² = 0.9998

00

100

200

300

400

500

600

700

0 5 10 15 20 25

Tie

mp

o [

s]


Actual VIS

Actual VIS

Lineal (Actual VIS)






Medidas Relevantes Modelo NSR 10

5. Casos de Estudio

65

5.3.6. Tiempos de evacuación situación NSR-10 Al modelar la situación con las recomendaciones de la NSR 10 en el software Viswalk para las diferentes ocupaciones se obtienen los siguientes resultados (Tabla 17):

Tabla 17. Resultados situación NSR 10 VIS


Personas 2 4 10 20


Tiempo prom [s] 87.6 125.4 280.2 535.1

Tiempo 1 94.4 131.4 290.2 540.0

Tiempo 2 93.0 132.2 279.4 527.0

Tiempo 3 88.2 126.6 279.2 521.8

Tiempo 4 90.0 124.4 277.6 521.2

Tiempo 5 81.4 123.2 269.8 531.0

Tiempo 6 84.8 122.4 272.6 515.6

Tiempo 7 89.4 124.4 278.8 528.0

Tiempo 8 82.8 125.8 278.4 544.4

Tiempo 9 90.4 126.4 278.6 531.6

Tiempo 10 85.6 132.0 283.6 533.0

Tiempo 11 93.2 131.0 276.6 538.0

Tiempo 12 87.0 125.4 271.0 521.0

Tiempo 13 85.8 125.0 277.4 534.0

Tiempo 14 88.4 123.2 285.2 546.6

Tiempo 15 87.4 123.8 286.4 547.2

Tiempo 16 90.0 124.8 287.2 544.2

Tiempo 17 91.0 131.4 285.6 541.8

Tiempo 18 84.4 129.0 280.6 536.8

Tiempo 19 91.4 119.4 276.0 537.6

Tiempo 20 87.8 123.4 273.6 530.2

Tiempo 21 91.0 123.0 270.8 534.0

Tiempo 22 82.0 122.6 281.8 534.0

Tiempo 23 86.6 123.0 282.2 534.2

Tiempo 24 86.6 126.0 284.6 536.6

Tiempo 25 83.0 124.4 284.0 543.4

Tiempo 26 86.4 126.2 281.2 538.6

Tiempo 27 86.0 125.8 280.6 536.0

Tiempo 28 90.0 121.4 286.8 542.6

Tiempo 29 83.4 124.0 288.4 536.4

Tiempo 30 87.2 120.4 278.4 546.6

5. Casos de Estudio

66

Figura 44. Comportamiento situación NSR 10 VIS


5.3.7. Características arquitectónicas del modelo recomendaciones NFPA 5000 El modelo con las recomendaciones de la NFPA 5000 tienen las siguientes características arquitectónicas:

Tabla 18. Medidas relevantes situación NFPA 5000 VIS


5.3.8. Tiempos de evacuación situación NFPA 5000 Al modelar la situación con las recomendaciones de la NFPA 5000 en el software Viswalk para las diferentes ocupaciones se obtienen los siguientes resultados (Tabla 19):

y = 25.133x + 30.889R² = 0.9993

00

100

200

300

400

500

600

0 5 10 15 20 25

Tie

mp

o [

s]

Ocupación [personas]

NSR 10 VIS

NSR 10 VIS

Lineal (NSR 10 VIS)






Medidas Relevantes Modelo NFPA 5000

5. Casos de Estudio

67

Tabla 19. Resultados situación NFPA 5000 VIS


Personas 2 4 10 20


Tiempo prom [s] 87.2 120.8 261.5 507.2

Tiempo 1 95.0 125.6 271.8 517.2

Tiempo 2 91.4 126.2 259.6 515.8

Tiempo 3 84.0 122.6 261.6 498.0

Tiempo 4 89.8 119.6 256.6 499.6

Tiempo 5 85.4 119.4 254.8 501.6

Tiempo 6 84.2 121.0 253.8 486.4

Tiempo 7 89.8 119.8 257.0 500.4

Tiempo 8 84.2 121.0 262.2 508.4

Tiempo 9 83.2 121.8 259.0 507.2

Tiempo 10 86.6 127.8 264.4 508.4

Tiempo 11 93.6 125.0 259.4 501.6

Tiempo 12 88.2 118.2 251.4 498.6

Tiempo 13 85.6 120.6 256.0 497.8

Tiempo 14 88.2 120.2 263.4 513.0

Tiempo 15 87.4 118.4 264.6 513.8

Tiempo 16 91.0 119.2 267.6 521.8

Tiempo 17 88.4 125.6 264.4 511.2

Tiempo 18 86.4 122.8 260.4 511.6

Tiempo 19 92.6 115.2 258.2 503.2

Tiempo 20 88.6 118.0 255.8 505.6

Tiempo 21 84.4 119.4 255.4 495.8

Tiempo 22 72.6 117.4 262.8 505.6

Tiempo 23 88.4 121.0 265.8 509.2

Tiempo 24 87.4 123.2 267.2 503.2

Tiempo 25 83.6 118.8 265.2 513.4

Tiempo 26 87.4 121.4 261.8 518.0

Tiempo 27 89.4 120.2 266.6 507.6

Tiempo 28 89.0 117.6 265.4 512.4

Tiempo 29 82.4 119.4 268.0 513.8

Tiempo 30 88.8 118.0 263.8 517.2

5. Casos de Estudio

68

Figura 45. Comportamiento situación NFPA 5000 VIS


5.3.9. Comparación diferentes ambientes VIS

A partir de los resultados obtenidos anteriormente es posible encontrar las similitudes o diferencias entre las normas. Estas similitudes o diferencias se basan en la ocupación y el tiempo de evacuación para cada caso (Figura 46):

y = 23.604x + 31.75R² = 0.9986

00

100

200

300

400

500

600

0 5 10 15 20 25

Tie

mp

o [

s]


NFPA 5000 VIS

NFPA 5000 VIS

Lineal (NFPA 5000 VIS)

5. Casos de Estudio

69

Figura 46. Comparación situación actual, NSR 10 y NFPA 5000 VIS

Se puede observar en la Figura 46 el comportamiento lineal en el tiempo de evacuación para cada caso. Este comportamiento se ve afectado principalmente por las características arquitectónicas de la edificación. Para este caso se tiene una pendiente decreciente en la transición de las normas. Esta transición es situación actual – NSR 10 – NFPA 5000. Por otro lado, se encuentra un factor de correlación cercano a 1 en todos los casos. Lo anterior indica principalmente que el proceso de evacuación puede ser tomado como un proceso lineal. Por otra parte, se observa en la grafica que el cambio de pendiente no es muy significativo. Para poder observar cambios de pendiente muy significativos es necesario tener una ocupación de alrededor 20 personas por apartamento. Lo anterior indica que es necesario contar con una densidad relativamente alta para que los cambios puedan tener razón de ser. En casos de no tener sobreocupación, se observa que las diferencias en tiempo de evacuación son mínimas.

5.4. Comparación casos de estudio 1 y 2

A partir de los resultados obtenidos anteriormente es posible realizar una comparación cuantitativa de los dos tipos de proyecto. Lo anterior se busca para conocer la diferencia de comportamientos entre proyectos VIS y no VIS. Esta comparación se realizara para la situación actual, la situación NSR 10 y la situación NFPA 5000 de cada modelo.

y = 27.291x + 26.182R² = 0.9998

y = 25.133x + 30.889R² = 0.9993

y = 23.604x + 31.75R² = 0.9986

00

100

200

300

400

500

600

700

0 5 10 15 20 25

Tie

mp

o [

s]


Actual - NSR 10 - NFPA 5000 (VIS)

Actual

NSR

NFPA

Lineal (Actual)

Lineal (NSR)

Lineal (NFPA)

Actual

NFPA

NSR

5. Casos de Estudio

70

5.4.1. Situación Actual Para la situación actual en los dos casos de estudio se hace una comparación basada en la ocupación de los edificios. Esta ocupación se normaliza por el área bruta del proyecto. La operación anterior genera como resultado la densidad ocupante de la edificación para este caso (Figura 47):

Figura 47. Comparación situación actual caso 1 – caso 2

En la Figura 47 se observa la clara diferencia de pendientes entre los casos VIS y no VIS. Claramente es observable la menor pendiente que presentan los procesos de evacuación para el caso del proyecto VIS. Lo anterior señala que la evacuación en el proyecto VIS es realizada de forma mas eficiente que en el proyecto no VIS. Se cuenta con una diferencia de pendientes del 59% teniendo en cuenta como 100% el caso no VIS.

5.4.2. Situación NSR 10 Para la situación NSR 10 en los dos casos de estudio se hace una comparación basada en la ocupación de los edificios. Esta ocupación se normaliza por el área bruta del proyecto. La operación anterior genera como resultado la densidad ocupante de la edificación para este caso (Figura 48)

y = 2724.1x + 50.37R² = 0.9998

y = 1110.5x + 26.182R² = 0.9998

00

100

200

300

400

500

600

700

0.00 0.10 0.20 0.30 0.40 0.50 0.60

Tie

mp

o [

s]

Densidad [personas/m^2]

Comparación Actual

NO VIS

VIS

Lineal (NO VIS)

Lineal (VIS)

5. Casos de Estudio

71

Figura 48. Comparación situación NSR 10 caso 1 - caso 2

En la Figura 48 se observa la clara diferencia de pendientes entre los casos VIS y no VIS. Claramente es observable la menor pendiente que presentan los procesos de evacuación para el caso del proyecto VIS. Lo anterior señala que la evacuación en el proyecto VIS es realizada de forma mas eficiente que en el proyecto no VIS. Se cuenta con una diferencia de pendientes del 62% teniendo en cuenta como 100% el caso no VIS.

5.4.3. Situación NFPA 5000 Para la situación NFPA 5000 en los dos casos de estudio se hace una comparación basada en la ocupación de los edificios. Esta ocupación se normaliza por el área bruta del proyecto. La operación anterior genera como resultado la densidad ocupante de la edificación para este caso (Figura 49).

y = 2691.1x + 53.267R² = 0.9999

y = 1020.6x + 30.889R² = 0.9993

00

100

200

300

400

500

600

700

0.00 0.10 0.20 0.30 0.40 0.50 0.60

Tie

mp

o [

s]


Comparación NSR - 10

NO VIS

VIS

Lineal (NO VIS)

Lineal (VIS)

5. Casos de Estudio

72

Figura 49. Comparación situación NFPA 5000 caso 1 - caso 2

En la Figura 49 se observa la clara diferencia de pendientes entre los casos VIS y no VIS. Claramente es observable la menor pendiente que presentan los procesos de evacuación para el caso del proyecto VIS. Lo anterior señala que la evacuación en el proyecto VIS es realizada de forma mas eficiente que en el proyecto no VIS. Se cuenta con una diferencia de pendientes del 63% teniendo en cuenta como 100% el caso no VIS. Por otro lado se puede ver también que por los cambios generados en ambas edificación el caso VIS se ve mas beneficiado. Lo anterior indica que al realizar perturbaciones iguales en el ambiente del proyecto VIS, este proyecto se vera mayormente afectado. La afectación puede ser tomada como positiva o negativa según el tipo de perturbación sobre el espacio.

y = 2554.1x + 55.514R² = 0.9998

y = 951.08x + 31.75R² = 0.9986

00

100

200

300

400

500

600

700

0.00 0.10 0.20 0.30 0.40 0.50 0.60

Tie

mp

o [

s]


Comparación NFPA 5000

NO VIS

VIS

Lineal (NO VIS)

Lineal (VIS)

6. Recomendaciones

73

6. RECOMENDACIONES 6.1. Opinión y recomendación sobre espacios previstos actualmente para

evacuación Actualmente las edificaciones cuentan con diversidad de espacios propuestos en algún momento por un diseñador. Este diseñador pudo haber sido Arquitecto, Ingeniero o una persona con gusto por el diseño. Sin importar el autor del diseño, este deberá ser estudiado a detalle por Ingenieros Civiles. La importancia de este estudio es asegurar con la palabra de un profesional la seguridad de las personas que ocuparan la edificación. No sobra decir que este profesional deberá ser alguien calificado para esta labor. En muchas ocasiones las personas se fijan principalmente en los espacios habitables de una vivienda. Lo anterior indica que al momento de adquirir una casa o apartamento las personas buscan tener cuartos grandes, espacios sociales amplios, grandes cocinas, pero rara vez se observa fuera de este espacio conocido como hogar. La importancia de la supervivencia ante una catástrofe o emergencia se encuentra en los espacios olvidados por las personas que adquieren un nuevo hogar. Estos espacios son principalmente los corredores y escaleras. Olvidados porque son vistos como un lugar de encuentro rápido con sus vecinos. Sin embargo, es necesario verlos como los amigos que salvaran o los enemigos que dejaran atrapadas a las personas. Al momento en que inicia una evacuación las zonas principalmente ocupadas de una edificación son los distintos apartamentos. A pesar de esto rápidamente la concentración pasa a las zonas de escaleras y corredores. Lo anterior indica que una vez se inicie la evacuación ya no son importante áreas de apartamentos. A partir de este momento la importancia recae en los medios de evacuación. Actualmente en proyectos VIS los medios de evacuación son restringidos por el poco espacio que se tiene previsto para ellos. Lo anterior debido al presupuesto bajo que se tiene para este tipo de proyectos. Resultado de esto en la actualidad los proyectos VIS intentan dar un ancho suficiente para la salida de una persona a la vez. Por otro lado, los recorridos que realizan estas personas son muy cortos. En muchas ocasiones solo basta con abrir la puerta de cada apartamento para encontrarse inmediatamente en la única escalera de evacuación. Paradójicamente este factor de poco espacio puede ser el causante de una eficiencia positiva en términos de evacuación. Por otro lado se encuentran los proyectos no VIS. Esta clase de proyectos busca generar espacios que atraigan a las personas. Esta clase de espacio se ven en las edificaciones representados en varias ocasiones por corredores largos y amplios. Lo que busca este tipo de arquitectura es brindar sensación de

6. Recomendaciones

74

tranquilidad a los ocupantes. A pesar de esto, esta aparente tranquilidad puede ser contraproducente al momento de evacuar. Los largos y amplios corredores presentes en proyectos no VIS genera a su vez largos recorridos de evacuación. Al tener estas edificaciones largos recorridos de evacuación se cuenta también con amplios tiempos para realizar este proceso. Caso contrario como sucede en el caso VIS, en este caso los aspectos arquitectónicos generan como resultado una baja eficiencia en el proceso de evacuación. Como comparación de ambos tipos de proyectos, es necesario tener en cuenta los factores que los diferencian. Por un lado se encuentra la eficiencia de evacuación en proyectos VIS. Para poder balancear este factor en proyectos no VIS es necesario generar una conciencia en cuanto a la importancia del tema de evacuación en estas edificaciones. Esta conciencia debe ser generada desde los mismos dirigentes de los edificios. Como herramienta obligatoria para esto se encuentra una señalización optima que indique la ruta de salida. Adicional a esta es necesario contar con la preparación de todos los ocupantes de la edificación con el fin de aumentar la eficiencia en el proceso de evacuación. En este punto el aumento de eficiencia en el proceso implica disminución de tiempo a lo largo de la evacuación. Esta disminución de tiempo a lo largo de la evacuación generará como resultado menores riesgos para los ocupantes. Por otro lado, es necesario contar con el poco espacio que cuentan los proyectos VIS en comparación con los proyectos no VIS. Para poder balancear este factor en proyecto VIS es necesario generar una conciencia en cuanto a la importancia de evacuación en estas edificaciones. Esta conciencia debe ser generada desde los mismos dirigentes de los edificios. Como herramienta obligatoria para esto se encuentra el correcto mantenimiento de los avisos o alarmas de emergencia. En este punto no se puede entrar en temas de presupuesto. La vida de los ocupantes esta primero. Por otro lado, una correcta preparación podrá permitir que las personas salgan de forma cautelosa ante una emergencia. Es necesario introducir este comportamiento en los ocupantes de estas edificaciones. Lo anterior cobra vital importancia debido al poco espacio a lo ancho presente en los medios de evacuación de proyectos VIS. Este poco espacio indica que si una persona en su afán de salir sufre un accidente podría eliminar todo el proceso de evacuación. Lo anterior se indica principalmente porque un accidente en un proceso de evacuación en edificaciones VIS podría significar el cerramiento total de la única vía de evacuación. Lo anteriormente descrito ha sido generado por la investigación desarrollada a lo largo de este proyecto de grado. Por lo cual es importante indicar que los procesos modelados contaban con un ambiente 100% saludable. Es decir, los procesos modelados contaban con una luminosidad óptima, ambiente libre de humo o gases, y no daño de las diferentes estructuras.

6. Recomendaciones

75

6.2. Diseño de nuevos planes de evacuación En edificaciones residenciales debe ser una prioridad guardar la vida de las personas en todo momento. Por esta razón la NSR 10 busca con sus lineamientos dar medidas que cuiden y preserven la vida. Entre estas medidas se encuentran los diferentes espacios de las edificaciones. Entre los espacios de las edificaciones que toman mayor importancia al momento de evacuación están las escaleras y corredores que llegan a las escaleras. Como se menciono anteriormente de forma rápida estos lugares llegan a concentrar toda la capacidad del edificio. Por esta razón es necesario en estos lugares generar el espacio adecuado para procesos de evacuación. Se puede entender como espacio adecuado un espacio que cuente con la suficiente guía y señales para llevar a los ocupantes a un lugar seguro. Para esto es necesario conocer el comportamiento de una edificación al momento de ser evacuada. Cuando se conoce un comportamiento principal de la edificación se pueden llevar a cabo planes para poder evacuar la misma. Entre estos planes se puede contar con accionar alarmas en diferentes pisos que permitan aumentar la eficiencia de la evacuación. Como otro plan a tomar podría estar el hecho de construir un mayor numero de egresos de la edificación logrando minimizar los recorridos. Es necesario buscar minimizar los recorridos ya que principalmente los recorridos son los causantes de grandes o cortos tiempos de evacuación. Por otro lado todos los planes generados para evacuar edificaciones deberán contar con la señalización adecuada. Se debe entender como señalización adecuada aquella que logra guiar de forma rápida a la salida a los ocupantes de una edificación. Para esto es necesario contar con que la iluminación debe ser siempre visible por las personas que se encuentren en el proceso de evacuación. Es necesario para realizar este diseño tener en cuenta factores como humo, el cual comienza a subir a medida que el tiempo avanza, lo cual impide la visualización de señales en altura. Por otro lado factores como luminosidad que afectaran el comportamiento de las personas y su libre desplazamiento. Es importante desarrollar de manera detallada todos los planes de evacuación. A pesar de esto, en caso de generar un plan detallado que no sea conocido por nadie es probable que no se logren los resultados previstos por el plan. Por lo cual es de mucha más importancia asegurar que el plan sea conocido o entendido por los ocupantes de las edificaciones. Lo anterior podrá significar la diferencia entre vivir o morir.

6.3. Recomendaciones generales de construcción A partir de lo desarrollado a lo largo de este proyecto de grado se han identificado los siguientes factores de importancia en las edificaciones:

- Longitud de recorrido.

- Ancho de medios de evacuación.

6. Recomendaciones

76

- Preparación previa o ambiente intuitivo. Inicialmente se ha observado que el factor más determinante es la longitud de recorrido. Por esta razón es recomendable minimizar esta longitud para todos los ocupantes de la edificación. En muchos casos por obtener espacios agradables para las personas, se desarrollan largos recorridos por medio de largos corredores. Cuando la arquitectura de una edificación tiene presente este tipo de aspectos es recomendable pensar en la construcción de más de una escalera de evacuación. Esta escalera podrá ser interna o externa. El propósito principal de la segunda escalera será minimizar recorridos. Por lo anterior es recomendable que la construcción de las escaleras se encuentre en zonas opuestas de la edificación. El ancho de los medios de evacuación tiene gran importancia en la eficiencia de un proceso de evacuación. Esta importancia es reconocida en el momento que alguna zona de los medios de evacuación se vea obstruida. La obstrucción podría ser generada por otros ocupantes o por escombros o elementos fijos de la edificación. Sea cual sea el caso, anchos adecuados en los medios de evacuación pueden generar una menor sensación de inseguridad en los ocupantes. El desarrollo de una menor sensación de inseguridad traerá como resultado un proceso de evacuación más saludable y con menores contratiempos. El último factor de importancia encontrado en este proyecto de grado es el ambiente intuitivo. Este ambiente busca generar que a lo largo de un proceso de evacuación los ocupantes puedan tomar decisiones que los lleven a salvo fuera de la edificación. Por lo cual será necesario generar construcciones que guíen por medio de su arquitectura a zonas donde los ocupantes se encuentren a salvo. Parte de esto será la implementación de ayudas visuales correctas a lo largo de todo el recorrido. Una vez se tiene en cuenta los factores mencionados anteriormente, las edificaciones contaran con factores de evacuación que brinden mas ayudas a los ocupantes. Siempre que los ocupantes sientan mayor seguridad dentro de los proyecto podrán tomar mejores decisiones en cuanto la ruta a seguir. Como resultado de las mejores decisiones se tendrá el hecho de poder salvar la vida de ellos mismos y de quienes se encuentran a su alrededor.

6.4. Validación Lo mencionado a lo largo de este proyecto de grado fue sometido a validación por parte de expertos. Los temas principales tratados con los expertos se enlistan a continuación:

- Posibilidad del uso de Viswalk para el desarrollo de proyectos.

- Opinión de los resultados generados por Viswalk.

- Opinión sobre la ecuación del tiempo del edificio.

6. Recomendaciones

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- Usos de Viswalk.

- Usos de la ecuación del tiempo del edificio. Sin embargo, los temas mencionados anteriormente no fueron los únicos tratados. De igual forma se hablara en este punto sobre otros temas tenidos en cuenta a lo largo de las reuniones con expertos. En cuanto al primer punto se tiene como aspecto a resaltar la facilidad de uso y edición del software Viswalk. A pesar de esto surgen dudas sobre la posibilidad de generar diferentes ambientes que puedan afectar el comportamiento de las personas. Es decir, generar ambientes en los cuales las edificaciones se vean sometidas a inundaciones o donde las personas tengan que evacuar gateando. En este aspecto es necesario tener en cuenta que de acuerdo a los expertos el mejor tiempo medido para una evacuación depende de diversos factores. Entre estos factores se encuentran las diferentes condiciones de habitabilidad. Entre estas condiciones se encuentran influencias por humo, temperatura, luminosidad, etc. Por lo cual es necesario generar un modelo o una ecuación que tenga en cuenta todo esto. Al poder obtener esta ecuación se encontrara el tiempo de evacuación adaptado a una situación real con una disminución en los errores. A pesar de lo mencionado anteriormente, se encuentra que el software Viswalk puede ser una herramienta de gran utilidad en el desarrollo de proyectos. Principalmente se encuentra la herramienta Viswalk como el ayudante perfecto para verificar los espacios previstos en edificaciones. A partir de esta verificación por medio de este software se pueden generar comparaciones entre diversas tipologías espaciales dentro del proyecto. En este punto el software entra a jugar el papel más importante al poder verificar la eficiencia de dichas tipologías. Por otro lado, se encuentran los resultados generados por la herramienta Viswalk. Sobre estos, las opiniones de los expertos indican que los resultados son muy útiles dentro de las capacidades del programa. Es recomendable continuar con la profundización en el manejo del software Viswalk con el fin de conocer más posibilidades. Sin embargo es de resaltar que estos resultados son referentes de la eficiencia de los medios de egresos de diferentes proyectos. Uno de los resultados más importantes generados por este proyecto de grado fue la ecuación de tiempo del edificio. Esta es una ecuación que permite predecir el tiempo de evacuación según la ocupación del edificio. Sobre esta ecuación se ve la alta importancia de poder conocerla. Es necesario decir que esta ecuación es única para cada edificación. Esto quiere decir que para conocer la ecuación de tiempo que gobierna un edificio es completamente necesario hacer el estudio para el edificio específico. Sin embargo la ecuación de tiempo del edificio cobra gran importancia en la ayuda para planear acciones de atención de desastres.

6. Recomendaciones

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Se tiene por otro lado los posibles usos que pueda tener la ecuación del edificio. Entre los más importantes se encuentran:

- Diseño de edificaciones.

- Edificaciones en procesos de construcción.

- Plan de respuesta ante desastres.

- Plan de mejoras en edificaciones existentes

- Verificación espacial de proyectos.

- Calibración de normas.

En cuanto al primer aspecto la ecuación es generadora de importante información. Al ser el software Viswalk un software que solo necesita como parámetros de entrada el plano arquitectónico en ACAD, es posible generar la modelación de una edificación incluso antes que esta sea construida. Esto quiere decir que puede existir la posibilidad de conocer el comportamiento de las personas al interior de la edificación antes que la misma sea una realidad. Lo anterior significa que con anterioridad a la construcción se pueden tomar decisiones sobre espacios basadas en estos resultados. Adicional a esto por medio del software Viswalk se pueden generar varias ecuaciones dependiendo de la vida del proyecto. Esto quiere decir que el modelo en Viswalk puede ser corrido para muchos escenarios de una misma edificación. Para ilustrar se toma el proceso de construcción. A medida que la construcción avanza puede ser necesario tener diferentes planes de acción ante emergencias. Estos planes deberán cambiar con el tiempo debido a que los espacios arquitectónicos existentes están en constante cambio. La anterior puede ser porque en un tiempo Δt futuro un proyecto puede contar con más pisos o mayor área. En este caso de forma sencilla se puede obtener la ecuación de tiempo que gobierna cada etapa de vida de una edificación. A partir del software Viswalk se puede evidenciar falencias que presenten las diferentes edificaciones ya existentes. Al momento de conocer estas falencias es posible generar un sin numero de soluciones. Estas soluciones es necesario probarlas antes de ser implementadas. En la actualidad se generan soluciones nuevas basadas en experiencias pasadas. Por esta razón Viswalk es una gran herramienta. Lo anterior debido a que el sin numero de soluciones propuestas puede ser evaluado en un ambiente seguro. Como resultado, a partir de estas evaluaciones se puede llegar a tomar la decisión que menos afecte la integridad de las personas. Por otro lado se encuentra que la ecuación especifica de un edificio y el software Viswalk tiene mayor importancia. Lo anterior se puede ver en la posibilidad de calibrar diferentes normas. La NSR 10 es una norma basada en normas existentes alrededor del mundo. Por lo anterior el uso de este software puede generar medidas cuantitativas que permitan comparar las diferentes eficiencias encontradas en Colombia y en el mundo.

6. Recomendaciones

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Si bien el software Viswalk ha sido de gran utilidad para generar evacuaciones en edificaciones, este no es el único tema en el cual se ve que pueda haber provecho. Se tiene por parte de expertos la posibilidad de uso del programa en logística de eventos o movilidad de peatones en zonas de usos públicos. Lo anterior concuerda con la ficha técnica ofrecida por PTV Group para el programa.

7. Conclusiones

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7. CONCLUSIONES La razón de ser de este proyecto de grado en su base es la creciente construcción de vivienda en el país. Por esta razón en una primera fase fue necesario investigar las acciones que en la actualidad se tienen en cuenta. Entre estas acciones como se mostro en el marco teórico se encuentran:

- Método del caudal.

- Método de la capacidad. En el caso del método del caudal se asume completa linealidad. Lo anterior se puede decir debido a que se tiene una tasa constante de salida de 60 personas por minuto. Al iniciar por este factor la linealidad asumida por el método se concluye que no es incorrecta. Se pudo comprobar a lo largo de este proyecto de grado que los procesos de evacuación en una edificación si se comportan de forma lineal. A pesar de esto el problema en el que incurre el método es la tasa de salida. Esta tasa es muy alta comparada con los resultados obtenidos en el proyecto de grado. Se tienen como resultados tasas de salida que van desde las 33 personas por minuto en el peor escenario hasta 42 personas por minuto en el mejor de los escenarios. Por lo anterior es necesario indicar la no posibilidad de uso de una única tasa para todas las edificaciones. Por otro lado esta el método de la capacidad. Este método es basado en la experiencia de diferentes cuerpos de bomberos. Como se muestra en el marco teórico el método genera un tiempo de evacuación resultante de una ecuación empírica. Si bien tiene en cuenta muchos mas factores que el método del caudal, no es posible la utilización del método para encontrar resultados certeros. Otro factor importante que tiene este método es la necesidad de conocer la longitud de recorrido de las personas. Esta longitud puede tener muchas interpretaciones. Las diferentes interpretaciones puedes ser longitud como recorrido total, recorrido medio o recorrido mínimo. Lo anterior implica que para una misma edificación el método de la capacidad puede generar resultados totalmente diferentes debido a la falta de estandarización de uso de este método. Es recomendable no utilizar este método para medir tiempos de evacuación en edificación debido a la falta de estándares. A partir de conocer el estado del arte en el tema fue necesario identificar las normativas que aplicaban a los procesos de evacuación. Entre estas normativas se seleccionaron únicamente tres que se muestran a continuación:

- NTC 1700

- NSR 10

- NFPA 5000

La primera de estas normativas es un resultado de una entidad colombiana. Este resultado genero el documento NTC 1700 de ICONTEC. Este documento es un documento guía para realizar edificaciones que cumplan con requerimientos de seguridad. A pesar de esto no es una normativa de uso obligatorio.

7. Conclusiones

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Por otro lado, se tiene la NSR 10. Esta normativa es de cumplimiento obligatorio en la construcción de diferentes edificaciones en el país. La normativa cuenta con un capitulo completo dedicado a protección contra incendios. Dentro de los lineamientos establecidos para este aspecto por esta norma se encuentran espacios arquitectónicos que provean ayuda en procesos de evacuación. Por ultimo se cuenta con la NFPA 5000. Esta normativa es de uso principalmente en los Estados Unidos. Lo anterior debido a que es la normativa perteneciente al cuerpo de bomberos de ese país. La normativa deja ver una mayor rigurosidad que las normas colombianas al igual que genera al detalle explicaciones sobre las áreas y procesos a seguir en diferentes evacuaciones. Los resultados presentes en este proyecto de grado indican la rigurosidad de la norma NFPA 5000. Lo anterior puede ser visto en las especificaciones generadas por ellos para cuidar la vida de las personas. Entre estos aspectos se pueden ver aumentos en diversas áreas como lo son las escaleras en cuanto a su ancho libre. En el aspecto de ancho libre se observa un incremento del 18% en medidas comparada con las previstas por la NSR 10. Estos cambios generaron mejoras en tiempo de alrededor del 5%. Lo anterior deja el interrogante de que tan benéfico es un incremento de costos importantes en la construcción con el fin de evitar alrededor de entre 3 y 6 segundos en un proceso de evacuación. Tomando en cuenta lo anterior, es necesario decir que siempre y cuando los diferentes medios de evacuación generen el espacio necesario para el transito de personas en ambos sentidos no será necesario incurrir en grandes gastos para ampliar estos espacios. La única motivación para esto seria aumentar el confort de las personas en el proceso de evacuación. Los resultados presentados en este proyecto de grado indican que estos cambios generan ahorros de tiempo insignificantes. Por lo cual no vale la pena realizar este tipo de adecuaciones. Si el propósito al realizar cambios arquitectónicos en un edificio es lograr disminución en los tiempos de evacuación las medidas a tomar deberán ser otras. El factor mas importante en eficiencia y tiempos de evacuación el la longitud del recorrido. Lo anterior indica que será necesario disminuir por completo la longitud de recorrido de las personas. Esta disminución puede ser generada por medio de construcción de mayores medios de evacuación o escaleras. Por otro lado, será necesario reforzar estas restricciones en las normas colombianas. Lo anterior debido a que estas normas no prestan suficiente atención en el aspecto de longitud de recorridos. Como herramienta principal en el desarrollo de modelos se tomo el software Viswalk. Este software por indicaciones de PTV Group quien es la empresa que lo produce tiene la capacidad de modelar procesos de evacuación. Sin embargo no existe un manual específico para este tema. Por lo anterior fue necesario generar un manual del usuario detallado que de herramientas paso a paso del montaje de un proyecto de evacuación. Como resultado de la iniciativa anterior se ha generado un manual para producir modelos que permitan la evacuación en diferentes áreas. En el desarrollo de este

7. Conclusiones

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manual se ha generado un esfuerzo para que el mismo sea entendido de forma sencilla. El manual requiere previos conocimientos de manejo se software ACAD para poder realizar los diferentes montajes de proyectos. A partir de este punto el manual da una guía paso a paso desde el arranque del programa hasta la obtención de los resultados. El documento del manual busca dar todas las herramientas necesarias para que una persona pueda seguir el proceso sin ninguna complicación. A pesar de esto al ser este el primer documento pueden quedar muchas dudas al respecto de la realización de diversas actividades dentro del proceso. Por lo anterior dejo a disponibilidad mi correo electrónico personal al final de este documento. Me encontrare más que complacido en resolver diferentes inquietudes que se puedan presentar al respecto. A partir de la utilización del software Viswalk en los casos de estudio quedaron evidenciados factores importantes de las edificaciones. Entre estos factores como se ha mencionado en repetidas ocasiones se encuentra la longitud de recorrido. Las edificaciones deberán proveer longitudes de recorrido lo mas cortas posibles. Esto implicaría una disminución en el riesgo que las personas corren en las evacuaciones al poder llevarlas de forma más rápida a lugares seguros. A partir de los casos de estudio desarrollados en este proyecto se observa la alta eficiencia de las edificaciones con cortas longitudes de recorrido. Lo anterior tiene como resultado la generación de espacios cortos pero amplios. La amplitud de los espacios no tiene mayores incidencias en los procesos de evacuación. Sin embargo, el generar espacios con mayor amplitud les da a los ocupantes mayor sensación de seguridad. Tomando como base la seguridad de las personas es necesario tomar mas medidas. No solo los espacios previstos para la evacuación dan sensación de seguridad a las personas. Esta sensación puede ser dada también por la diferente señalización. Por lo cual es necesario implementar en la construcción de las edificaciones la señalización adecuada para que pueda ser vista en diferentes escenarios. Esto es, señales que se puedan ver con baja luminosidad. Por otro lado será necesario también señale que se puedan ver con alta presencia de gases. Este tipo de señales deberán estar ubicadas en las zonas bajas de los medios de evacuación. A partir de los casos de estudio se llega a una conclusión no esperada. Esta conclusión es la alta eficiencia que tienen las edificaciones tipo VIS en el proceso de evacuación en comparación con las edificaciones no VIS. La eficiencia en estos casos puede llegar a ser incluso del 63% del tiempo total necesario en una edificación no VIS por densidad de personas que ocupan las diferentes áreas. El anterior resultado puede ser entendido como la respuesta a pequeños espacios presentes en las edificaciones tipo VIS. Las edificaciones tipo VIS al tener restricciones de presupuesto para alcanzar costos que les permitan estar incluidos como vivienda de interés social deben tomar varias medidas. Entre estas medidas se encuentra la compactación de zonas como corredores o escaleras. Esta compactación que en un comienzo se asumía negativa debido al poco caudal de personas que podría soportar ha generado sorpresas. Al concluir este proyecto de grado se pudo observar que este factor es el principal causante de

7. Conclusiones

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evacuaciones con más alto grado de eficiencia en este tipo de edificaciones. Por lo anterior se puede decir que en perfectas condiciones la evacuación de edificaciones tipo VIS presenta mejores resultados. Para poder continuar con estos buenos resultados en edificaciones tipo VIS y mejorar la eficiencia es edificaciones no VIS es necesario tomar medidas. Entre estas medidas es recomendable generar planes de evacuación basados en la ocupación de las edificaciones. Para esto será de gran importancia la ecuación del edificio presentada en este proyecto de grado. Por otro lado será necesario crear conciencia por medio de educación a los ocupantes. Esta educación deberá estar basada en crear un sentido de respuesta natural ante eventos que obliguen a evacuar. Por otro lado un correcto mantenimiento de las diferentes alarmas será obligatorio para poder salvar vidas. Uno de los aspectos más importantes tratados con los expertos fue el caso de hoteles. Los expertos comentaban sobre la importancia que tenían los planes de evacuación en los espacios destinados a hoteles u hospedaje. Los planes en estas áreas cuentan con vital importancia debido a que la mayoría de personas ocupantes de la edificación no conocen de antemano el edificio. Esto implica que para los hoteles es necesario generar diferentes planes que permitan prácticamente de forma intuitiva la correcta evacuación de las personas. Este último aspecto genera la importancia de tener planes sencillos de seguir incluso sin preparación. Por otro lado, este factor no implica la no preparación de las personas. Lo anterior se menciona como una herramienta mas a aplicar en los diferentes planes que pueden ser evaluados por medio del software Viswalk. Por otro lado otro tema tratado con los expertos fue el hecho de la densidad exigida por las normas para realizar los diferentes modelos. En casos de edificaciones tipo VIS estas densidades generan resultados de alrededor de 2 personas por apartamento. Lo anterior en el caso colombiano no se cumple nunca. Por lo cual al ser esta una constante en todas las normas será necesario tener cuidado con la sobreocupación. Para esto es recomendable medir de forma más exacta la posible ocupación de las edificaciones. Con el fin de generar medidas de ocupación más exactas es recomendable seguir varias estrategias. Entre estas la principal pero más difícil es el conteo de camas y personas ocupantes. Esta si bien genera el número exacto de ocupantes no se puede realizar en un paso previo a la construcción, razón por la cual no se pueden generar cambios que mejoren el comportamiento dentro de la edificación. Por lo cual será de gran importancia identificar proyectos similares teniendo en cuenta naturaleza del proyecto y de la población ocupante. Sera necesario encontrar un proyecto que se asemeje en estos factores al proyecto a construir. Basados en estos datos se podrá tener una idea mas precisa de la población ocupante de los apartamentos. En el desarrollo de este proyecto de grado se han generado datos importantes para futuras investigaciones. También en muchas páginas se ha plasmado la opinión del estudiante sobre diversos temas. Por esta razón dejo mis datos de contacto para posible

7. Conclusiones

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retroalimentación de las conclusiones y datos generados. Al igual que están disponibles en caso de necesitar algún tipo de guía en cuanto al contenido del proyecto de grado. Mis datos de contacto son: José Agustín Vallejo Borda [email protected] No duden en contactarme ante cualquier inquietud o comentario.

mailto:[email protected]

8. Futuras Investigaciones

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8. FUTURAS INVESTIGACIONES

A lo largo de este proyecto de grado se han generado diversas áreas de edificaciones para los dos casos de estudio. Seria de gran importancia conocer cual seria el incremento de costos por seguir los lineamientos NSR 10, NTC 1700 o NFPA 5000 en el desarrollo de un proyecto real.

Basado en el posible aumento de costos por llevar a cabo proyectos que sigan los lineamientos NSR 10, NTC 1700 o NFPA 5000. Es importante conocer si existe la posibilidad de disminuir costos en obra por medio de procesos gerenciales.

A lo largo del proyecto de grado se asumió un ambiente sin problemas. Por lo anterior es de vital importancia conocer como las personas se ven afectadas según el ambiente que los rodea, estos son aspectos como iluminación, señalización, humo, etc. Aspectos que principalmente afectaran el movimiento de las personas.

Se ha concluido que un aspecto muy importante durante el desarrollo de un proceso de evacuación, es el poder generar las guías correctas para llevar a las personas a zonas seguras. Por esta razón, es de vital importancia llevar a cabo una investigación que de como resultados la generación de herramientas visuales que mejoren el comportamiento de las personas en procesos de evacuación.

En este proyecto de grado se llevaron a cabo dos casos de estudio. Para lograr conocer el comportamiento en aspectos mas generales es recomendable realizar proyectos con mas casos de estudio donde se podrán tener en cuenta un sin numero de edificaciones residenciales multifamiliares.

En este proyecto de grado se llevaron a cabo casos de estudio referentes a ocupación de edificaciones residenciales multifamiliares. Por esta razón será de gran interés conocer el comportamiento en casos de estudio para más proyectos con otros tipos de ocupación.

A lo largo del proyecto se ha asumido la velocidad que por defecto genera Viswalk para el movimiento de peatones. Por lo anterior, será de gran interés conocer los cambios que se puedan presentar el tener diferentes velocidades entre los ocupantes. Esto es ocupantes que en un proceso de evacuación busquen correr con ocupantes que tengan la mayor tranquilidad al realizar la evacuación.

En el desarrollo de este proyecto de grado surgieron dudas sobre el cumplimiento por parte de las edificaciones de las normas que las rigen. En un caso especifico del cumplimiento de la NSR 10. Por lo cual seria de gran importancia generar una investigación con el fin de revisar el cumplimiento de normas y leyes por parte de las edificaciones.

Uno de los resultados más importantes de este proyecto de grado fue la ecuación de tiempo de la edificación. Por esta razón es de vital importancia conocer que factores hay tras esta ecuación. Es decir que factores son sensibles o tienen correlación con el tiempo de evacuación de una edificación.

9. Bibliografía

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9. BIBLIOGRAFÍA

Cardona A., O. D., & Yamin L., L. E. (2006). Programa de Informacion e Indicadores de Gestion de Riesgos. Bogota.

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Pedestrian and Evacuation Dynamics 2005. Springer.

10. Anexos

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10. ANEXOS 10.1. Anexo A

Los anexos de este documento de grado se encuentran en 2 DVD entregados con este documento. Los DVD tienen el contenido que se muestra a continuación:

DVD 1 (No VIS) El DVD 1 cuenta con toda la información referente al caso de estudio para el modelo no VIS de este proyecto de grado. Este DVD tiene la siguiente distribución:

- Planos: En esta carpeta se encuentra en formato CAD los planos arquitectónicos utilizados para cada modelación.

- Resultados: En esta carpeta se encuentra en formato texto la totalidad de resultados arrojados por el software Viswalk.

- Videos: En esta carpeta se encuentra en formato .avi los videos resultantes de la modelación actual de la edificación.

- Vissim: En esta carpeta se encuentra en formato Viswalk los archivos del programa para cada situación. En este punto dichos archivos solo podrán ser abiertos por medio de una licencia legal de Viswalk.

DVD 2 (VIS y FORMATOS) El DVD 2 cuenta con toda la información referente al caso de estudio para el modelo VIS de este proyecto de grado. Adicional a lo anterior este DVD cuenta con los formatos utilizados con los expertos y los resultados de los mismos. Este DVD tiene la siguiente distribución: Carpeta VIS

- Planos: En esta carpeta se encuentra en formato CAD los planos arquitectónicos utilizados para cada modelación.

- Resultados: En esta carpeta se encuentra en formato texto la totalidad de resultados arrojados por el software Viswalk.

- Videos: En esta carpeta se encuentra en formato .avi los videos resultantes de la modelación actual de la edificación.

- Vissim: En esta carpeta se encuentra en formato Viswalk los archivos del programa para cada situación. En este punto dichos archivos solo podrán ser abiertos por medio de una licencia legal de Viswalk.

Carpeta Formatos

- Plantillas: En esta carpeta se encuentra en formato .pdf las plantillas utilizadas en las reuniones con expertos.

10. Anexos

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- Resultados: En esta carpeta se encuentra en formato .pdf las plantillas diligenciadas por los expertos.

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EVACUACIÓN EN EDIFICACIONES RESIDENCIALES …