Desastres Naturales
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Manejo de Emergencias & Materiales Peligrosos

Desastres Naturales

Por Shelley Reese

El Código de Edificación de la NFPA ofrece la mejor guía para enfrentarse a las fuerzas de la naturaleza.

Mientras que el término "prueba por incendio" puede implicar una prueba extrema, los miembros del comité de la NFPA que trabajan en la norma NFPA 5000, Código de Edificación de la NFPA, saben que existen otros desastres que también representan una seria amenaza para la integridad estructural. Llámense pruebas por terremoto, por agua, a nieve, o hielo o granizo. Los desastres naturales pueden ser el barómetro fundamental para medir la fuerza de un código de edificación, ya que representan las condiciones más extremas a las que pueden estar expuestas las estructuras.

Basándose en este hecho, los comités técnicos de la norma NFPA 5000 han confiado en normas y guías existentes, tomadas como referencia para elaborar el nuevo código, sobre el cual se estan recibiendo comentarios del público desde el 1ero de agosto, y será sometido a votación en mayo de 2002.

La metodología empleada por los comités técnicos de correlación será familiar para todo aquel que alguna vez haya armado su equipo deportivo ideal. La tarea: seleccionar lo mejor de lo mejor. El objetivo: formar el mejor equipo posible o, en este caso, desarrollar un conjunto de requerimientos de diseño mínimos, científicamente correctos y económicamente viables.

Acatar las determinaciones de los expertos
"La norma NFPA 5000 no pretende reinventar la rueda", enfatiza Robert Solomon, ingeniero y jefe en protección contra incendios de la NFPA. En cambio, busca reunir las mejores normas y guías basadas en el consenso que hayan sido desarrolladas por otras organizaciones. Aunque el código puede resaltar ciertos puntos clave incluidos en estas normas, los párrafos de referencia no serán considerados fuera de contexto. En cambio, la norma NFPA 5000 remitirá a sus usuarios a los documentos originales completos.

"No pretendemos decir que conocer estos elementos básicos sea suficiente", dice Solomon. "Queremos que los diseñadores, ingenieros, contratistas y funcionarios consulten los documentos tomados como base. No queremos seleccionar frases sueltas. Cuando esto ocurre, siempre existe la posibilidad de que luego algo sea enmendado y se presente un conflicto con el documento de referencia. Nuestro método garantiza consistencia a través de los años y asegura que los requisitos se establecerán sobre bases científicas".

Cargas que describen el ambiente
Al diseñar una estructura, los ingenieros y arquitectos deben primeramente considerar las fuerzas (o cargas), tanto internas como externas, que el edificio puede llegar a soportar a lo largo de su vida. Luego se diseña el edificio de tal modo que resista estas fuerzas.

Aunque la norma NFPA 5000 hace referencia a una amplia gama de guías y normas, la que más se destaca es la norma de la Sociedad Americana de Ingenieros Civiles (ASCE), Cargas Mínimas de Diseño para Edificios y demás Estructuras, también conocida como ASCE 7.

"La filosofía de diseño de la ingeniería estructural es: contar con un ambiente y el edificio debe incluirse en el mismo", explica Bonnie Manley, ingeniera estructural de la NFPA. "El ambiente incluye ciertas cargas estructurales, tales como cargas por vientos, cargas sísmicas, cargas por nieve, inundaciones y lluvias. También existen cargas muertas, como el peso del propio edificio; cargas vivas, o la gente que albergará el edificio; y temas sobre cargas de impacto. La norma ASCE 7 basa sus suposiciones sobre las cargas presentes en eventos probables".

Para evaluar las cargas ambientales, la norma ASCE 7 utiliza mapas detallados, investigando la posibilidad de ocurrencia de vientos, sismos o nieve, y la gravedad probable de estos eventos. La norma ASCE 7 requiere también que las estructuras del área se diseñen de modo que cumplan con los requisitos de edificación, teniendo en cuenta los mencionados peligros de diseño.

Como resultado, se requiere que los edificios ubicados en distintos estados cumplan con dife-rentes normas de cargas ambientales. Por ejemplo, un colegio de educación primaria cercano a la falla de Nueva Madrid en Missouri debe cumplir con criterios sísmicos diferentes a los de una escuela similar en Miami, donde la actividad sísmica es poco probable pero los huracanes constituyen una amenaza.

La norma ASCE 7 también considera, al determinar los requisitos mínimos de carga, la ocupación del edificio. La norma divide los edificios en cuatro categorías según su importancia, y les asigna su correspondiente multiplicador. Por ejemplo, un hospital se ajusta a normas más exigentes que un edificio comercial. Del mismo modo, la estación generadora de energía deberá cumplir con requisitos más estrictos que un granero.

"La norma ASCE 7 es la norma utilizada por la comunidad estructural", dice Jim Rossberg, director del Instituto de Ingeniería Estructural de ASCE, de modo que la gran confianza que la NFPA 5000 deposita en esta norma significa que los ingenieros "no encontrarán sorpresas" en el nuevo código.

La norma ASCE 7 se ha ganado un alto grado de credibilidad dentro de la comunidad estructural, porque se basa en los lineamientos de la Agencia Federal para el Manejo de Emergencias (FEMA). Estos lineamientos, basados en la investigación, ofrecen bases só lidas para la ASCE 7 y, finalmente, para la norma NFPA 5000.

"Creo que la diferencia que presenta el segmento del código sobre los desastres naturales es que gran parte de la información proviene de los documentos guía de la FEMA", dice Solomon. "Estas recomendaciones no están escritas en el lenguaje común de un código pero, salvado este punto, resulta realmente único el hecho de que sea una agencia del gobierno federal la que establezca los criterios".

La norma ASCE 7 es un documento clave, ya que traduce los lineamientos federales para la protección contra inundaciones y protección sísmica al lenguaje de los códigos.

"Es una norma de cargas, y por tanto no cubre todos los aspectos, pero es un magnífico punto para comenzar", dice Michael Mahoney, geofísico que trabaja para la oficina del Programa Nacional sobre Terremotos de la FEMA.

Resistencia que sobrevive al ambiente
Los miembros del comité de la norma NFPA 5000 han recurrido a otro grupo de expertos para referirse a los temas de resistencia, ya que, de la ecuación estructural, la norma ASCE 7 sólo enfoca el aspecto relativo a las cargas. En general, la resistencia describe de qué forma el edificio va a soportar las cargas a las que pueda verse expuesto durante su vida, y tiende a ser una característica específica de los materiales.

Por ejemplo, estructuras comparables de acero y concreto (hormigón) próximas unas a otras, pueden responder de diferente forma frente a un terremoto o un huracán. Lo mismo es válido para los ladrillos y la madera. Por este motivo, la norma NFPA 5000 cita a las normas desarrolladas por organizaciones profesionales especializadas en distintos tipos de materiales de construcción.

En cuanto a la resistencia, la norma NFPA 5000 se apoya en guías y requisitos establecidos por varias organizaciones, incluyendo el Instituto Americano de la Construcción en Acero, el Instituto Americano del Hierro y el Acero, la Asociación de Cemento Portland, el Instituto Americano de Concreto, la Asociación Americana Forestal y del Papel, y el Consejo Americano de la Madera.

Las normas a las que hace referencia la norma NFPA 5000 reflejan la información más actualizada sobre cómo maximizar la capacidad de un material específico para soportar las tensiones impuestas por un desastre natural, además de reflejar un modo de pensar basado en el consenso, componente clave de la norma NFPA 5000.

"Cuando vemos otros documentos, es importante aplicar un modo de pensar basándose en el consenso, ya que estos documentos reúnen una amplia gama de experiencias", dice Gary Keith, vicepresidente para los Códigos y Normas de Edificación de la NFPA. "Al poner todas estas experiencias sobre la mesa, estamos reuniendo lo mejor de lo mejor. Para nosotros, esta es la mejor manera de reunir códigos y documentos de referencia".

Cada material, ya sea que sirva para un fin estructural, actúe como revestimiento decorativo o cumpla una doble función, tendrá su lugar en el código de edificación. Por lo tanto, el código incluirá capítulos sobre concreto (hormigón), aluminio, mampostería, acero, madera, vidrio, paneles de yeso, malla y revoque, y plástico. A lo largo de todo el documento se incluirán disposiciones referentes a los desastres naturales. Sin embargo, se dedicará un capítulo completo al diseño y la construcción resistente a inundaciones, mientras que el granizo se tratará principalmente en el capítulo dedicado a sistemas de techos.

No todos los peligros son iguales
Mientras que la norma NFPA 5000 dedica espacio a los desastres naturales, este término incluye una multitud de amenazas, muchas de las cuales afectan a los edificios de modo muy diferente. Por ejemplo, una inundación puede ejercer una o varias fuerzas sobre un edificio, dice Christopher Jones, ingeniero costero y consultor independiente.

"Usted cuenta con la fuerza del agua estancada o de movimiento lento, que puede levantar los edificios de sus cimientos", dice Jones. "Cuenta con la fuerza hidrodinámica del agua con movimiento rápido, que empuja el edificio fuera de sus cimientos y, en algunos casos, con la fuerza de arrastre y erosión de las rompientes de las olas".

"La carga es completamente diferente durante un terremoto", dice Rossberg.

"Un evento sísmico, por su propia naturaleza, no constituye una carga", dice. "En un sentido clásico, una carga es algo que se ejerce sobre la estructura. La carga del viento ejerce presión. La carga de la nieve ejerce un peso. Con la carga de una inundación, se tiene la velocidad del agua. Estas cargas dan como resultado un desplazamiento que puede hacer que una viga se doble. Un evento sísmico es un desplazamiento del edificio, y este movimiento introduce desplazamientos dentro de la estructura".

Un evento sísmico también involucra factores impredecibles. El comportamiento del edificio dependerá de la magnitud del temblor, de su proximidad al epicentro, de las condiciones del terreno y de otros factores.

Los riesgos sísmicos e inundaciones son los que reciben mayor atención por parte del gobierno, ya que a menudo ocasionan muertes y pérdidas catastróficas de bienes materiales, requiriendo la intervención de la FEMA.

Aunque los efectos de otros desastres naturales tales como granizo, nieve, y viento a menudo son menos devastadores, los daños materiales pueden resultar costosos, especialmente para las aseguradoras privadas. Es por este motivo que el sector privado también ha contribuido a la norma ASCE 7.

"Por ejemplo, el hecho de que la norma NFPA 5000 defina ensayos específicos para distintos tipos de materiales para techos con el objetivo de demostrar su capacidad para soportar fuego, viento y granizo, representa otro paso hacia delante", dice Jeff Sciaudone, director asociado de ingeniería del Instituto para la Seguridad de las Empresas y el Hogar.
"Este código irá más allá de la seguridad humana, e incluye la protección de la propiedad y la seguridad de los bomberos", dice Sciaudone.

Muchas voces, un objetivo único
Con tantos desastres, normas, materiales de construcción y usos de edificios que considerar, no resulta extraño que la NFPA dependa de los miembros de los 16 comités técnicos de la norma NFPA 5000.

"Si ponemos a todos estos expertos en un proyecto como la norma NFPA 5000, tendremos mucha gente que conoce bastante sobre los requisitos para el concreto, el acero o la madera", dice Solomon. "Habrá personas familiarizadas con los requisitos de un código de edificación y con las normas que deben tomarse como referencia".

El valor de compartir experiencias representa, según los participantes de los comités, el ingrediente clave de la norma NFPA 5000.

"Creo que la fuerza del proceso que he visto hasta la fecha es el hecho de que se trata de una norma basada en el consenso y que permite incluir ideas", dice Mahoney de la FEMA. "Al incorporar gran variedad de puntos de vista, se captan los problemas con mayor rapidez".

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