Prosiguiendo con el análisis de la configuración de escaleras hemos analizado las condiciones de evacuación de escaleras lineales dobles:
Se trata de comprobar dentro de modelos con duplicidad de tramos de evacuación, las diferencias en los tiempos de evacuación que genera la conexión de las escaleras en mesetas intermedias.
La propuesta define para un desnivel de 3,50 metros, un módulo de peldaño recto de 28 centímetros de huella y 17,5 centímetros de tabica, y un ancho de 1,20 metros, estableciendo los siguientes modelos de escalera.
Se realiza la simulación de evacuación de los cuatro modelos para una salida en planta baja y cuatro plantas superiores.
El recinto de planta tiene 10,80 metros de fondo y 27,60 metros de ancho.
Son plantas con una superficie útil de 266,98 metros cuadrados descontando pasillo protegido y escalera.
Se habilitan cuatro salidas de planta de 100 centímetros de hoja que comunican con el recinto de las escaleras.
La densidad de ocupación media es de 3 m2/persona con una ocupación total 356 personas repartidas en 4 plantas y distribución comprendida entre 79 y 96 ocupantes por planta.
Se proponen seis perfiles asimilables a distintas franjas de edad de la población española aplicando porcentajes según datos del Instituto Nacional de Estadística y velocidades de la Tabla 3.4 Walking speed on flat terrain de la GUIDELINES FOR EVACUATION ANALYSIS FOR NEW AND EXISTING PASSENGER SHIPS. IMO :
.- Hombres < 30 años: con una velocidad uniforme comprendida entre 1,11-1,85 metros/segundo. 15,12% de ocupantes.
.- Mujeres < 30 años: con una velocidad uniforme comprendida entre 0,93-1,55 metros/segundo. 14,33% de ocupantes.
.- Hombres 30-50 años: con una velocidad uniforme comprendida entre 0,97-1,62 metros/segundo. 14,52% de ocupantes.
.- Mujeres 30-50 años: con una velocidad uniforme comprendida entre 0,71-1,19 metros/segundo. 14,34% de ocupantes.
.- Hombres >50 años: con una velocidad uniforme comprendida entre 0,84-1,40 metros/segundo. 19,37% de ocupantes.
.- Mujeres >50 años: con una velocidad uniforme comprendida entre 0,56-0,94 metros/segundo. 22,33% de ocupantes.
El tiempo de reacción de los ocupantes es una distribución normal comprendida entre los 0 y 180 segundos.
Los cuatro escenarios tienen la misma distribución de ocupantes y se evacúan simultáneamente.
Realizadas 30 iteraciones del modelo con una distribución aleatoria de ubicación y perfiles por planta resultan los siguientes valores del percentil 95% de la tabla de tiempos de cada escena:
Evacuación del último ocupante:
.- 319,96 segundos para el modelo 4 (Escaleras lineales desplazadas con mesetas separadas).
.- 322,19 segundos para el modelo 3. Un 0,70% más que el primero.
.- 336,79 segundos para el modelo 1. Un 5,26% más que el primero.
.- 396,92 segundos para el modelo 2 (Escalera imperial). Un 24,05% más que el primero.
El flujo de las salidas del edificio se gestiona por pares de puertas. Las salidas P1-P2 y P3-P4. Las salidas alineadas con el desembarco de escaleras P1 en el caso de los modelos 1, 3 y 4 reciben mayoritariamente los ocupantes frente a su par P2. Pero en el caso del desembarco opuesto, las salidas P3 y P4 están a distancias similares repartiéndose los flujos de una manera más homogénea. El modelo 2 evacúa en su totalidad por las puertas enfrentadas a cada desembarco P1 y P4. (Ver tablas Flow Rates for Selected Doors).
Los trazados con menor complejidad de tramos o quiebros facilitan un descenso más fluido y sobre todo, la incorporación de usuarios de plantas sin afectar al flujo.
Este hecho ya lo comprobamos en la simulación de tipologías de escaleras:
La evacuación está relacionada con el nivel de uso de cada tramo.
Esta densidad afecta a la velocidad de descenso cuanto más planos de giro se producen.
La densidad de cada tramo es similar con lo que ese factor no es determinante en cada modelo de escalera.
Son los reiterados cambios de dirección los que provocan descensos de velocidad que afectan a los tramos.
Es cierto que en un descenso más lineal el aumento de velocidad en el tramo provoca mayor densidad y una ralentización, pero este efecto beneficia el giro en cada planta para proseguir.
Recorrido y dirección. Son las mesetas intermedias, sus cambios de dirección, y sus flujos cruzados, los que marcan la diferencia en los tiempos totales de salida.
En posterior análisis veremos que mejoras se producen si ampliamos el ancho de la meseta intermedia en los casos más desfavorables.