por Jennifer A. Morgan, CSI, y Michael Chusid, RA, FCSI, CCS
No es necesario que la mayoría de los profesionales del diseño y la construcción de edificios sepan todo sobre los sistemas de protección contra rayos (LPS) ; solo los siguientes puntos clave:
- Los rayos pueden representar un peligro significativo para las estructuras, los ocupantes y el contenido de los edificios.
- Los diseñadores de edificios tienen la responsabilidad profesional de asesorar a los clientes con respecto a los riesgos relacionados con los rayos.
- Los sistemas de protección contra rayos que cumplen con CAN / CSA-B72-M87, el Código de Instalación para Sistemas de Protección contra Rayos y las normas de la Asociación Nacional de Protección contra Incendios (NFPA), UL y el Instituto de Protección contra Rayos (LPI) son altamente efectivos.
- La protección contra rayos se puede implementar con un impacto mínimo en la apariencia del edificio.
- La especificación de un LPS se puede simplificar estipulando los estándares y delegando el diseño a profesionales calificados de protección contra rayos.
1. Consideraciones de riesgo
Los rayos de nube a tierra ocurren en Canadá aproximadamente 2,34 millones de veces al año, incluida aproximadamente una vez cada tres segundos durante los meses de verano. Un rayo es una descarga de electricidad estática que puede enviar 300 millones de voltios y 30.000 amperios a través de la atmósfera o de cualquier objeto que se encuentre en su camino entre las nubes y el suelo. La explosión de energía puede provocar incendios, causar daños estructurales y físicos e interrumpir los servicios electrónicos y de otro tipo de edificios. También hiere o mata a 175 canadienses en un año típico. (Estos datos de Environment Canada se pueden encontrar en www.ec.gc.ca/foudre-lightning/. El sitio tiene información adicional sobre rayos y seguridad contra rayos, incluido el Mapa Canadiense de Peligro de Rayos (CLDM) que representa las áreas con mayor riesgo de ser alcanzadas por rayos en los próximos 10 minutos. Si se pronostican tormentas o parecen inminentes, los participantes o responsables de eventos y actividades al aire libre deben consultar con frecuencia el CLDM.)
Los daños e interrupciones relacionados con los rayos cuestan a la economía canadiense entre 600 millones y 1.000 millones de dólares cada año. De esta suma, casi 40 millones de dólares se destinan a daños a la propiedad. El Consejo Canadiense de Comisarios de Incendios y Comisionados de Incendios (CCFMFC) estima que los rayos causan alrededor del uno por ciento de los incendios en edificios. La industria de seguros estima que las reclamaciones por daños a la propiedad relacionados con rayos varían en número de 3900 a 5250 por año. El informe del que se extraen estas estadísticas resume:
El impacto estimado de los rayos en términos de daños e interrupciones para los canadienses es muy grande y probablemente mucho mayor que el atribuido a otras formas de clima peligroso (es decir, tornados, granizo y huracanes) a largo plazo.(Para obtener más información, consulte el informe de Mills et al, «Evaluación de daños e Interrupciones relacionados con rayos en Canadá», publicado en Natural Hazards.)
La densidad del rayo (frecuencia/área) es pronunciada en las latitudes más bajas desde las Maritimas hasta las laderas orientales de las Montañas Rocosas y especialmente en el sur de Ontario. Sin embargo, cada provincia está en riesgo. Por ejemplo, los rayos provocan más de la mitad de los incendios forestales en Columbia Británica. (Para más información, visite www.bcwildfire.com/Weather/lightning.htm)
Si bien los tornados, huracanes e inundaciones acaparan más titulares, los rayos son el desastre más frecuente relacionado con el clima y la vulnerabilidad a los rayos está aumentando. (Mills encuentra que los rayos causan daños sustanciales en conjunto; sin embargo, los incidentes aislados no atraen la atención de los medios de comunicación a otros tipos de desastres. Como ejemplo, el tornado de Categoría F4 en Edmonton el 31 de julio de 1987 recibió muchos más reportajes que los 40.000 rayos esparcidos por Alberta el mismo día. Un fenómeno mediático que reduce aún más la conciencia se produce cuando muchos fotógrafos de arquitectura retiran las terminales aéreas antes de que se publiquen las imágenes, lo que reduce la conciencia del público y de las profesiones sobre la protección contra rayos. Según investigaciones climatológicas recientes, el calentamiento de la tierra podría aumentar la frecuencia de los rayos en un 50%. También se reconoce cada vez más que la protección contra rayos contribuye a la construcción y la resiliencia de la comunidad. (Vea el artículo de D. Romps et al, «Aumento proyectado de rayos en los Estados Unidos Debido al Calentamiento Global», de Science en la edición de noviembre de 2010. El editor resume: «Los rayos ocurren con más frecuencia cuando hace más calor que cuando hace más frío. Predicen que el número de rayos aumentará en aproximadamente un 12 por ciento por cada grado Celsius de aumento de la temperatura media del aire mundial.»)
Al mismo tiempo, la necesidad de protección contra rayos es cada vez más urgente a medida que los edificios están cada vez más llenos de dispositivos y sistemas electrónicos sensibles. El dramático rayo en zigzag de los cielos es la imagen más típica de un rayo. Sin embargo, el daño también ocurre cuando los arcos saltan de una estructura a otra, y cuando las sobrecargas eléctricas viajan por kilómetros a través de líneas eléctricas o telefónicas. Estos ataques remotos pueden freír circuitos en computadoras, electrodomésticos, equipos, sistemas de seguridad, iluminación de diodos emisores de luz (LED), hardware electrónico para puertas, alarmas contra incendios y otros dispositivos de misión crítica.
La verdadera magnitud de este tipo de daño se subestima porque no siempre se asocia con rayos. Por ejemplo, cuando un hospital importante realizó una prueba de rutina de un nuevo generador de respaldo, encontró una placa de circuito no funcional, que se suponía que era un defecto de fabricación. La placa fue reemplazada pero, de nuevo, no funcionaba en la siguiente inspección de rutina. Solo después de varios incidentes de este tipo se observó la correlación entre los fallos y las tormentas eléctricas. No se han producido más fallos desde que se instaló un LPS.
Finalmente, los constructores deben tener protocolos de capacitación y administración para proteger a los trabajadores contra los rayos. Esto es especialmente preocupante en los grandes emplazamientos, ya que los refugios para los trabajadores pueden estar situados a distancia. El mejor consejo es: «Cuando rugan los truenos, vayan adentro.»(Ver «Seguridad contra rayos en el trabajo» www.lightningsafety.noaa.gov/job.htm)
2. Responsabilidad profesional
Ni los códigos de construcción y eléctricos nacionales o provinciales requieren protección contra rayos. En su lugar, la decisión de instalar protección contra rayos queda a discreción de los propietarios de edificios y sus asesores de gestión de riesgos, aseguradores y profesionales del diseño. Sin embargo, las encuestas de arquitectos revelan varios desafíos de Catch-22. (Si bien no requiere específicamente la protección contra rayos per se, varias provincias tienen leyes relativas a la concesión de licencias para instaladores de protección contra rayos y requieren que se ajusten a CAN/CSA-B72-M1987. Algunas agencias gubernamentales, incluidas la Defensa Nacional y la Infraestructura de Alberta, requieren protección contra rayos en ciertas estructuras. El Código Nacional de Construcción (NBC, por sus siglas en inglés) sugiere (pero no ordena) el cumplimiento de la norma CSA. Se debe consultar a las autoridades locales con jurisdicción (AHJs) para obtener aclaraciones.)
Por ejemplo, la mayoría de los arquitectos no consideran la protección contra rayos a menos que un cliente la solicite. Esto es problemático porque la mayoría de los propietarios de edificios confían en su arquitecto para proporcionar orientación profesional sobre cuestiones técnicas.
La expectativa de un propietario, en este sentido, está en línea con el Instituto Real de Arquitectura de Canadá (RAIC). Dice: «Los arquitectos sirven como asesores de confianza while al tiempo que sirven al interés público y abordan asuntos de salud y seguridad.»(Visite https://www.raic.org/raic/what-architect para obtener más información.)
Surge un problema adicional porque la mayoría de los arquitectos asumen que el ingeniero eléctrico se ocupará del LPS. Por desgracia, la mayoría de los ingenieros proporcionan solo la protección de puesta a tierra y sobretensiones necesarias para el sistema de energía eléctrica del edificio, y no para la protección contra rayos.
La postura arquitectónica parece contradecir la afirmación del RAIC de que:
Es importante para el éxito de su proyecto que el arquitecto, que tiene una formación y experiencia únicas en este sentido, sea responsable de la gestión general de los sub—consultores durante todo el proyecto. Esto permite al arquitecto producir resultados bien integrados al coordinar el diseño y la administración del proyecto. (Véase www.raic.org/raic/how-choose-architect#subconsultants)
Un arquitecto debe hacerse la siguiente pregunta: «Si mi cliente sufre una pérdida relacionada con un rayo, ¿cómo puedo demostrar que he cumplido con el estándar de atención de la industria?»
Afortunadamente, una solución a esta pregunta se proporciona en el Apéndice A de CAN/CSA B72, Principios Generales de Protección contra Rayos. (En el anexo L de la NFPA 780, www, figura un análisis de riesgos más detallado.nfpa.¿organización / códigos y normas / páginas de información de documentos?mode = code& code = 780. Se puede acceder en línea a una solicitud en línea para realizar cálculos basados en el Anexo L de la NFPA 780 visitando www.ecle.biz/riskcalculator)