MODELO CUBANO DE LOS CENTROS DE GESTIÓN PARA LA REDUCCIÓN DE LOS RIESGOS DE DESASTRES (CGRR)

MODELO CUBANO DE LOS CENTROS DE GESTIÓN PARA LA REDUCCIÓN DE LOS

RIESGOS DE DESASTRES (CGRR)

Módulo: ESTUDIOS DE RIESGO DE DESASTRES A LA ESCALA ARQUITECTÓNICA

Conferencia: ESTUDIOS DE RIESGO DE DESASTRES EN INSTALACIONES HOTELERAS. Experiencias acerca del nivel de riesgo a asumir en la toma de decisiones para la reducción de desastres

Profesores: MSc. Ingenieros Jorge Arcos Méndez y Emilia Fors Garzón. E Mail: [email protected] Profesores Auxiliares. Grupo de Estudio de Desastres GREDES. Facultad de Arquitectura

del Instituto Superior Politécnico José Antonio Echeverría CUJAE

Pasantía con países del Caribe. Del 8 al 18 de abril de 2013

Objetivos del Módulo: Conocer la experiencia cubana en la realización de Estudios de Riesgo de Desastres a la escala arquitectónica en edificaciones sociales como hoteles, hospitales y viviendas

Objetivos de la Conferencia: Conocer la experiencia de GREDES en la realización de Estudios de Riesgo de

Desastres

Bibliografía:

Estudios de Riesgo de Desastres en Obras Sociales. Grupo de Estudios de Desastres GREDES. ISBN: 978-959-261-398-0. Disponible en Biblioteca CUJAE

Normas Cubanas referenciadas.

Normas Técnico Ingenieras de la Defensa Civil.

INTRODUCCIÓN

Los Estudios de Riesgo de Desastres a la escala arquitectónica constituyen punto de partida a los estudios a la escala urbana y del territorio.De la misma forma que los estudios a la escala del territorio constituyen punto de partida a los estudios a la escala arquitectónica.

Para conocer detalladamente la vulnerabilidad estructural (vulnerabilidad del fondo edificado) en el territorio es preciso haber tenido antes la información lote por lote o manzana por manzana en la escala del edificio o arquitectónica y el estado constructivo según sistema constructivo de los edificios.

Así mismo los estudios territoriales o a la escala urbana, especialmente en lo referido a los peligros de desastres; son punto de partida al estudio particular de las vulnerabilidades de los edificios.

En esta conferencia se mostrará interesantes experiencias del Grupo GREDES para recomendar un nivel de riesgo a asumir con sus consecuentes medidas del ciclo de reducción de desastres con un enfoque integral y económico.

LA REALIZACIÓN DEL ESTUDIO DE PELIGRO DE DESASTRES

Estudiar el RIESGO de desastres EN INSTALACIONES HOTELERAS implica para los especialistas de GREDES llegar a conocer:

• QUÉ SE PIERDE• EN QUÉ SECTORES VULNERABLES DE LA EDIFICACIÓN QUE

PUDIERAN FALLAR A CAUSA DE: • QUÉ EFECTOS DESTRUCTIVOS DEL PELIGRO DE DESASTRE DE

QUÉ CATEGORÍA O INTENSIDAD QUE OCURRE CADA CUÁNTO TIEMPO.

En la secuencia lógica ya conocida de estudios de peligro, vulnerabilidad y riesgos véase que la última pleca es la que corresponde al resultado del estudio de los peligros.

La terminología planteada en las tres plecas anteriores es coherente con el estudio de cualquiera de los desastres ya sea de origen natural, tecnológico o sanitario.

éste es uno de los empeños del enfoque integral que tiene que tener el inversionista y el explotador de la instalación hotelera

para llegar a un resultado final de pérdidas asumidas en un tiempo determinado que sea acuerdo entre las partes.

Se utilizará como ejemplo un peligro de desastre común a todos los países del Caribe:

LOS HURACANES.

Y de este peligro de desastre; su peor efecto destructivo: LOS FUERTES VIENTOS.

De hecho en las Normas Técnico Ingenieras de Defensa Civil y en las clases de la Maestría son abundantes las referencias a diferentes fuentes bibliográficas de México y Puerto Rico

EJEMPLO 1

Desarrollo Turístico en zona de montaña

El estudio se desarrolló en la fase de proyecto.Abarcó el peligro de ciclones tropicales, intensas lluvias y penetraciones del marLas recomendaciones fueron empleadas para el diseño.Las más importantes estuvieron vinculadas a la carga de viento a considerar en los edificios según altura de ubicación.

UBICACIÓN DEL CONJUNTO DE OBJETOS DE OBRA SEGÚN PLAN GENERAL

Zonas de desarrollo hotelero

Zonas de desarrollo hotelero

Viales

Campos de Golf

Campos de Golf

Ejemplo de Estudio de un Desarrollo Turístico en zona de montaña.

Punto de Fotografía

Ubicación de las habitaciones en mapa

Ubicación futura de las habitaciones en la fotografía

Ejemplo de Estudio de un Desarrollo Turístico en zona de montaña. Ubicación de las habitaciones

Tipo de Evento

Fecha última Ocurren Nombre

Viento Máx. Sostenido

(km/h)

Racha Máx. Registrada/Estimada

(km/h)

Período Retorno (años)

Años sin huracán

Deuda Año 2003

Huracanes en vida útil (50 años)

1 2 3 4 5 6 7 8 9

TT 2001 Nov Michell < 118SS 1 1950 Sep 2/3 Easy 107 126 (3) 11,2 53 4,7 5SS 2 1985 Nov 18/19 Kate 153 180 (3) 19,6 18 0,9 3SS 3 1948 Oct 4/5 s/n 179 211(3) 40,2 55 1,4 2SS 4 1944 Oct 17/19 s/n 220-223 262 (3)-275 (2) 67 59 0,8 1SS 5 1846 Oct 10/11 s/n 255 300 (3) 201 157 0,8 1

CICLONES TROPICALES QUE HAN AFECTADO EL SITIO

[2] En el Observatorio de Belén (Marianao)[3] Estimada en la ciudad de La Habana

[1] En Casablanca

En función de la data histórica de las categorías de huracanes (según clasificación de Saffir Simpson) que han afectado el sitio de estudio se sacan conclusiones acerca de las velocidades de viento que con más probabilidad pudieran ocurrir.


Ejemplo de Estudio de un Desarrollo Turístico en zona de montaña. Trayectorias de los huracanes y direcciones de vientos

SSO39%

Desarrollo Turístico objeto de estudio

Trayectorias hacia el Norte y hacia el NNOLas más frecuentes.

Direcciones de viento desde el NNE y desde el SSO que provocan los huracanes de trayectorias más frecuentes.

ZONA 2

ZONA 1

ZONA 3

Ejemplo de Estudio de un Desarrollo Turístico en zona de montaña. Zonas propuestas de presiones básicas de carga de viento

429900 430200 430500 430800 431100 431400 431700 432000 432300 432600 432900

429900 430200 430500 430800 431100 431400 431700 432000 432300 432600 432900

366100

366400

366700

367000

367300

367600

367900

368200

368500

366100

366400

366700

367000

367300

367600

367900

368200

368500

0

1E-005

10

20

40

60

70

80

100

120

140

160

A ltitud (m etros)

Ejemplo de Estudio de un Desarrollo Turístico en zona de montaña. Altura de cada zona en metros

1409,71

PROMEDIO POR ALTURAS

AlturasNC 164

km/h

DT 62

km/h

TT 118

km/h

Cat.I 153

km/h

Cat.II 177

km/h

Cat.III 209

km/h

Cat.IV 250

km/h

Cat.V 281

km/h

3,43 0,47 1,71 2,88 3,85 5,37 7,69120

100 3,31 0,46 1,65 2,78 3,72 5,19 7,42 9,37

80 3,15 0,43 1,57 2,65 3,54 4,94 7,07 8,93

70 2,95 0,41 1,47 2,48 3,31 4,62 6,61 8,35

60 2,69 0,37 1,34

5,23 6,60

2,26 3,02 4,21 6,03

0,27 0,96

7,62

40 2,33 0,32 1,16 1,96 2,62 3,65

10 1,75 0,24

5,461,62 2,16 3,02 4,3220 1,93

3,91 4,940,87 1,46 1,96 2,73

Ejemplo de Estudio de un Desarrollo Turístico en zona de montaña. Propuesta de presión básica a utilizar en el diseño por alturas

15

V102

1,6 x 103q10= (kN/m2)

q10 presión básica característica del viento correspondiente a velocidades del aire en terrenos llanos y abiertos a una altura de 10 m sobre el terreno, (kN/m2 )

V10 velocidad característica del viento para un período básico de recurrencia y a una altura de 10 m sobre el terreno, ( m/s ),

1,6 factor empírico

Valores de las Presiones del vientoCon los valores de observaciones directas de velocidades básicas del viento, se podrán calcular las presiones básicas características del viento en una superficie normal a su dirección, mediante la fórmula:

Según la Norma Cubana de Carga de Vientos

16

donde:q10: presión básica del viento, [ kN/m2 ]Ct: coeficiente de recurrenciaCs: coeficiente de topografía o sitioCh: coeficiente de alturaCr: coeficiente de ráfagaCra: coeficiente de reducciónCf: coeficiente de forma

Expresión del valor de presión o carga unitaria total

Carga unitaria característica total. Las cargas unitarias características totales por unidad de área (q) a considerar en los cálculos se determinan por la fórmula:

q = q10. Ct . Cs . Ch . Cr . Cra . Cf. (kN/m2)Según la Norma Cubana de Carga de Vientos

EN CASO DE EVENTOS HIDROMETEOROLÓGICOS

SE ASUME:

No evacuar a turistas y trabajadores. Pasar el evento meteorológico en el complejo y preparar condiciones para resistir y recuperarse lo antes posible.


El nivel de riesgo asumido se propone y se acuerda con el inversionista y explotador en función de las posibilidades para financiar la probable pérdida en cada una de las categorías de

huracanes.


EN CONSECUENCIA SE PROPONEN MEDIDAS PARA EL DISEÑO

1. Para todas las edificaciones garantizar su resistencia para huracanes Cat.3 (Cotas Hasta 10 m) y huracanes Cat.4 (Cotas mayores de 10 m) en las estructuras y en los elementos no estructurales, así como en cualquiera de los locales colectivos de protección

2. Garantizar la no interrupción del vial ni por daños en el arbolado cercano ni por inundaciones por más de una hora después de pasar el evento.


Las medidas PREVENTIVAS para resistir dentro de la instalación; implican otras medidas de diseño y medidas de RESPUESTA que garantizan la rápida puesta en marcha del complejo después del

paso del huracán.

Ejemplo:

Garantizar la Redundancia del abastecimiento de los sistemas de agua, electricidad y de las comunicaciones.Creación de suficientes reservas de agua y combustible para los días que el territorio pueda dejar desabastecida la instalación .Construir obra protectora reforzamiento de taludes contra los deslizamientos para impedir la obstrucción o la pérdida del único vial de acceso directo que tiene el complejo, así como otro acceso de emergencia.

EJEMPLO 2

Hotel disperso en zona de playa.

El estudio se desarrolló en fase de construcción ya avanzada.Abarcó el peligro de ciclones tropicales, intensas lluvias, penetraciones del mar e incendio y explosión.Las recomendaciones fueron empleadas para incluir medidas de protección a la obra en marcha.

Ejemplo de hotel disperso ya levantado en zona de playa.

El Estudio propone medidas vinculadas a la conservación del medio ambiente, para el proyecto de

paisajismo y la protección de los locales que serán utilizados como protección de huéspedes y

trabajadores en el momento del paso del huracán.

Se revisó comportamiento de la carpintería según niveles y dirección de los vientos que provocaban las

diferentes trayectorias de huracanes para recomendar medidas de protección.

La franja verde representa el mangle que protege las edificaciones de los vientos fuertes y de las penetraciones del mar .


Direcciones de viento

E (78%) al SE (76%)

Efectos sobre las puertas de las habitaciones



Fachadas a barlovento

Fachadas a sotavento

Zonas de turbulencias (altas presiones)

Efectos entre los bloques de habitaciones:

• A-1 y A-2• A-2 y A-3• A-3 y A-4


Direcciones de viento

E (78%) al SE (76%)




Fachadas a barlovento


Zonas de turbulencias (altas presiones)

Efectos entre los bloques de habitaciones:

• A-1 y A-2• A-2 y A-3• A-3 y A-4



Análisis de los vientos entre edificaciones y sus implicaciones

Efectos de presión del viento por el Lobby y

Lobby Bar

Efectos de succión del viento

FACHADA A BARLOVENTO

FACHADA A SOTAVENTO

Dirección del viento E (78%)

Dirección del viento Se

(76%)

Cierres que se afectan

Cierres que se afectan

Esquina afectada


Análisis del efecto del viento sobre el edificio central

Dirección del viento

SSO (97%)

Dirección del viento

SE (76%)

Zona de concentración de presiones


Análisis del efecto del viento sobre el edificio central

26

2250

2250

2250

Ver Plano A-112

DETALLE 5Ver plano A-112


500

1452

2200

300

500

2200

2200

500

300

1100

220

1693

809

1880

NPT 0.00

NPT +3.00

NPT +6.00

NSE +8.92

+10.02

Zona de presión directa del viento sobre la balconera

2250

2250

2250

Ver Plano A-112



500

1452

2200

300

500

2200

2200

500

300

1100

220

1693

809

1880

NPT 0.00

NPT +3.00

NPT +6.00

NSE +8.92

+10.02

Zona de presión directa del viento sobre la balconera

Planta Baja 119 13 46 77 102 143 204 2581 er nivel 152 16 58 98 131 183 262 3312 do nivel 173 18 67 112 150 209 299 378

Cat.V >250 km/h

NIVELES

CARGAS DE PRESIÓNCarga

Calculo NC

(kg/m2)

Carga Unitaria Real q (kg/m2)D.T. 62

km/h

T.T. 117

km/h

Cat.I 153

km/h

Cat.II 177

km/h

Cat.III 209

km/h

Cat.IV 250

km/h

Ventanas sometidas a presión

Ejemplo de la acción del viento sobre las fachadas de una obra

Estudio de Caso. Grupo GREDES.Análisis del Ing. Jorge Arcos

Fachada a barlovento acción de presión

Análisis de valores de carga de viento por niveles para las diferentes categorías de ciclones tropicalesEjemplo de hotel disperso ya

levantado en zona de playa.

27

2400

2400

300

300

2400

300

300

1100

Ver plano A-112DETALLE 5

DETALLE 4

Ver plano A-112

1800

220

1968500

300

500

2200

1118

500

2200

2200

Zona de succión directa del viento sobre la balconera

2400

2400

300

300

2400

300

300

1100


DETALLE 4

Ver plano A-112

1800

220

1968500

300

500

2200

1118

500

2200

22002400

2400

300

300

2400

300

300

1100


DETALLE 4

Ver plano A-112

1800

220

1968500

300

500

2200

1118

500

2200

2200

Zona de succión directa del viento sobre la balconera

Fachada a sotavento acción de succiónAnálisis de valores de carga de viento por niveles para las

diferentes categorías de ciclones tropicales

Estudio de Caso. Grupo GREDES.Análisis del Ing. Jorge Arcos

Ventanas sometidas a succión


EJEMPLO 3Hotel compacto en zona de penetración del mar.

El estudio se desarrolló en fase de proyecto.Abarcó el peligro de ciclones tropicales, intensas lluvias, penetraciones del mar e incendio y explosión.Las recomendaciones fueron empleadas en la 1ra variante para tomar en cuenta los análisis del riesgo asumido en la solicitud de suministros fundamentalmente carpintería. Y en la 2da variante para el cambio de la orientación de la obra.

Ejemplo de Estudio de un hotel en dos variantes de diseño.

1ra variante año 2004: No se había elegido la carpintería y se dieron propuestas de resistencia de carpintería.

2da variante año 2012: Se propuso cambio de entrada del hotel colocándose frente al mar y se estudió por parte del grupo sus implicaciones teniendo en cuenta la subida del nivel del mar en el año 2100 en el orden de los 1,4 m.*

*Tomado de: www.tendencias21.net. El Instituto de Meteorología de Cuba tiene ya estudios de toda la isla donde aparece la elevación del nivel del mar y la afectación de cada uno de los territorios costeros cubanos.

http://www.tendencias21.net/

83ºW81ºW

82ºW

8 casos

......salieron por la costa norte entre los meridianos 81 y 83ºW el 72.4% de los huracanes que penetraron en el territorio nacional y afectaron a la región bajo estudio.

De los 38 huracanes que afectaron a la región bajo estudio se conocen con cierta precisión los tramos costeros de entrada (inicial) y salida (final) de la trayectoria sobre la Isla de Cuba en 31 casos: 24 penetraron por la costa sur y salieron por la costa norte

13 casos

72.4 % de los casos

Ejemplo de hotel compacto en zona de penetración del mar.

1. Pueden esperarse durante el período de vida útil de la inversión:• 2 huracanes de Categoría III • 1 huracán de Categoría IV • 1 huracán de Categoría V. • 14 penetraciones del mar que afectan con inundación

por escurrimiento por calle 3ra• Afectaciones por eventos meteorológicos extremos de

cualquier magnitud todos los años.• Se propone como huracán de diseño el categoría II.

2. El mes del año de mayor ocurrencia de ciclones es octubre lo cual constituye un dato de interés a los efectos del Plan de Medidas para Caso de Catástrofes.


Comportamiento de la edificación para la incidencia del viento ENE y OSO

Comportamiento de la edificación para la incidencia del viento SSE y NNO


Obsérvese que:

Las fachadas pueden estar unas veces a succión y otras a presiónEsto tiene implicaciones para el sistema de protección contra los fuertes vientos que se vaya a utilizar en la carpintería.


Dirección Viento

Cat.I Cat.II Cat.III Cat.IVDeformación Deformación Deformación Rotura Deformación Rotura

NNE (82%) 7% 59% 64% 36% 5% 95%

OSO (86%) 7% 75% 52% 48% 2% 98%

ESE-S (32%) 8% 64% 60% 40% 3% 97%

Dirección Viento

Cat.II Cat.III Cat.IVDeformación Deformación Deformación Rotura

NNE (82%) 15% 69% 41% 59%

OSO (86%) 20% 83% 25% 75%

ESE-S (32%) 16% 74% 36% 64%

Caso cierres del tipo V-3 reforzada

Caso cierres del tipo V-4 excepcional

Fallo por DeformaciónFallo por Seguridad


COMO CATEGORÍAS DE VULNERABILIDAD para definir un nivel de riesgo asumido se adjudicarán al edificio de Estudio las siguientes calificaciones:

No Cantidad de habitaciones que salen de funcionamiento

Categoría de vulnerabilidad

1 Hasta el 25% de habitaciones salen de funcionamiento

Leve

2Del 25% al 50% habitaciones salen de funcionamiento

Moderado

3Del 50% al 75% habitaciones salen de funcionamiento

Grave

4 Del 75 al 100% habitaciones salen de funcionamiento

Muy Grave


Ejemplo de hotel compacto en zona de penetración del mar. Segunda variante con entrada al Norte

Distancia al mar de menos de 100 metros

Entrada

principal

Penetración fuerte Tormenta del Siglo.

Ejemplo de hotel compacto en zona de penetración del mar

Desde 1993 la zona fue estudiada como zona de penetración del mar de categoría fuerte

Obsérvese que todas las cotas menores de 1,53 reportada como surgencia para la zona de estudio, quedarán bajo agua si ocurre otro evento similar.Y que todas las cotas por debajo de 2,53 quedarán bajo agua en el 2100 teniendo en cuenta la subida del mar según estudios del cambio climático.

Ejemplo de hotel compacto en zona de penetración del marSegunda variante con entrada al Norte

Fuente INSMET. Huracán Wilma

Para el año 2100 a la cota de la surgencia habrá que sumar la del cambio climático.

Parcela

La situación más crítica sin embargo ocurre cuando el agua de la lluvia que baja por calle 70 se une al agua de la penetración del mar.

Levantamiento topográfico de la parcela. La línea gruesa en azul representa el límite de costa durante un evento de penetración del mar.

Ejemplo de hotel compacto en zona de playa. Entrada al sur

1,65

1,90

2,15

2,40

2,65

3,15

3,15

Calle 1ra

Calle 70

Límite de costa

Las flechas finas negras indican pendientes hacia la costa según curvas de nivel

40

DerechaIzquierdaENE

S

IzquierdaAntes

Después

Durante ENENO Antes

Después DuranteDerecha

Huracanes con trayectorias Irene, Charlie

Variación de las direcciones del viento para las trayectorias más probables de CT que han

afectado la región occidental de Cuba

Interpretación ingenieril del comportamiento de los vientos del Ing. Jorge Arcos utilizado en los Estudios de GREDES

Huracanes con trayectorias

Kate, Georges, Rita. Isidore, Lili, Dennis, Gustav,

Ike

SO

Durante

Después

Derecha II

Derecha IAntes

OSO

NNO N

Izquierda

Derecha II

Derecha I

IzquierdaN

ESE

Antes

Después

Durante

NNE

SE

AntesSO

Durante

ESE

Después

Izquierda

Antes

NDerecha

Durante

ESE

DespuésIzquierdaDerechaHuracanes con

trayectorias Wilma, Lily,

Michelle

Variación de las direcciones del viento para las trayectorias más probables de CT que han

afectado la región occidental de Cuba

En todos los hoteles estudiados fue utilizada la rosa de los huracanes como herramienta del Grupo GREDES para conocer las fachadas más veces afectadas por las direcciones de los vientos de las trayectorias de huracanes más probables.

Interpretación ingenieril del comportamiento de los vientos del Ing. Jorge Arcos utilizado en los Estudios de GREDES

CONCLUSIONES Independientemente de los resultados de los estudios a la escala del territorio, los estudios a la escala arquitectónica le son imprescindibles al CGRR porque:

1. Permiten compilar información del estado constructivo del fondo edificado y apreciar un nivel de vulnerabilidad estructural del territorio en función del sistema constructivo de cada edificación. Experiencia del Grupo GREDES que podrán apreciar en la próxima conferencia a través de la tabla Arcos Coca acerca de las probables afectaciones del fondo construido por categoría de huracanes.

2. Los estudios de las edificaciones que constituyen puntos clave para la economía de un territorio o para las acciones de respuesta deben ser monitoreadas por el CGRR de manera que la toma de decisiones a nivel local abarque el apoyo a estas instalaciones durante la respuesta.

CONCLUSIONES

El CGRR necesita tener por tanto resultados de los estudios puntuales a la escala arquitectónica del fondo construido, de

instalaciones hoteleras u otros objetivos económicos importantes para el territorio, hospitales, almacenes de

combustible, industrias en general con peligro de accidente tecnológico mayor e instalaciones de riesgo biológico o

radiológico cuyos radios de afectación para cada categoría de escape o derrame debe estar mapificado en el CGRR y

establecidas las actas de cooperación para precisar la actuación vinculada al nivel de afectación para cada caso estudiada.

Foco de escape de sustancia peligrosa

Alcance del radio de afectación

A la escala arquitectónica también estudiados los objetivos con peligro de accidente mayor y las zonas afectadas.Que deben ser considerados durante toda la actividad del planeamiento y

aprobación de microlocalización de las inversiones.

CONCLUSIONES

Documents

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