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Mitigation de Desastres en las Instalaciones de la Salud - Volumen 3 : Aspectos de Arquitectura (Pan American Health Organization (PAHO) / Organización Panamericana de la Salud (OPS), 1993, 92 p.)
Capitulo 3. Medidas de mitigación en el diseño
Análisis funcional de los sectores hospitalarios
Desde el punto de vista funcional es necesario hacer referencia a
los aspectos externos, relativos a la selección del terreno, su tamaño, los
servicios públicos, las restricciones ambientales, las vías adyacentes y su
conexión con el entramado urbano. Igualmente, es necesario abordar los aspectos
relativos a la zonificación general, es decir a las interrelaciones,
circulaciones primarias y secundarias, privadas y públicas y a los accesos
generales y particulares de las áreas básicas en que se subdivide el hospital.
Finalmente, debe hacerse referencia a la zonificación particular o sea a los
aspectos de funcionamiento interno de cada uno de los cinco sectores antes
mencionados.
Medidas de mitigación en la planificación
Como se anotaba en el capítulo anterior, en el diseño de
hospitales, las normas que reglamentan la escogencia del sitio de construcción
se refieren específicamente a los siguientes aspectos:
Dimensiones del terreno: Para un hospital el área de
ocupación se calcula de acuerdo con el número de camas y su grado de
complejidad. Debe tener la posibilidad de ser ocupado en el 50% de su tamaño y
el espacio restante se considera área libre para aislamientos, jardines y
parqueaderos (Figura 11). Aquí vale la pena hacer algunas observaciones en
relación con precisar algunos aspectos tales como: el área libre debe brindar la
posibilidad de ubicar un helipuerto que debe estar localizado cerca del acceso
de urgencias. Este helipuerto debe estar planeado en conjunto con las
autoridades competentes, quienes pueden dar las pautas y normas referentes a su
ubicación, tamaño, señalización, área de influencia, etc. Además es necesario
que dicho helipuerto esté relacionado de una forma directa con la entrada de
Urgencias. Este acceso debe ser libre de cualquier obstáculo o barrera
arquitectónica que imposibilite el arribo de camillas, equipos médicos,
suministro de gas, etc. en situaciones de emergencia. Las especificaciones de
caminos desde el edificio hasta el helipuerto deben cumplir con normas de
acabados resistentes a la intemperie, de superficies antideslizantes, fácilmente
identificables en el día o la noche, durables, etc., condiciones que brinden la
posibilidad de acceder segura y fácilmente. Se considera que cumplidos los
anteriores requisitos la norma quedaría complementada y por consiguiente se
habrá avanzado en uno de los puntos de mitigación, agregando un aspecto más a la
adecuada prestación de servicios hospitalarios en situaciones de desastre.
FIGURA 11. UTILIZACION DE AREAS LIBRES
Parqueaderos: Las normas al hacer mención a las
zonas de parqueaderos, simplemente hacen referencia a la solución de problemas
relativos al flujo y estacionamiento de vehículos. Sin embargo, algunas
indicaciones en cuanto a su ubicación y servicios necesarios en estas áreas
convertiría a la zona de parqueaderos en un sector vital para la atención de
desastres.
A manera de ejemplo, las normas podrían contemplar entre otros los
siguientes aspectos: además de especificar el número de parqueaderos por cama,
se podría agregar que un porcentaje de dicha área podría ser ubicada adyacente a
la zona de Urgencias, en razón a que este sector puede ser habilitado como área
para la atención prehospitalaria; la zona de parqueaderos podría ser utilizada
para llevar a cabo la clasificación de heridos o triage en el caso de una
atención masiva de heridos, evitando la congestión del hospital (21). Por
otra parte, esta zona debe estar dotada de tomacorrientes especiales para la
intemperie y brindar así la posibilidad de conectar equipos médicos, que son
necesarios en momentos de un desastre mayor. Además esta área debe estar dotada
de suministro de agua, para atender casos masivos de personas quemadas e
intoxicadas.
Todos estos aspectos podrían ser más precisados en la medida que
las ideas anteriores tengan mayor aceptación y se realice un análisis profundo
multidisciplinario que dé pautas de tamaño, cantidad, volumen etc. De las áreas
libres también se pueden mencionar aquellas que en un determinado momento
podrían ser ocupadas por hospitales móviles, ampliando así la atención de
pacientes. En consecuencia además de los servicios de agua y luz sería necesario
considerar la posibilidad de disponer el suministro de gas, alimentación,
medicamentos, etc.
Es importante delimitar y señalar muy bien el área de parqueo de
ambulancias, recorridos de llegada y evacuación, pues de este aspecto depende en
gran medida la organización del hospital en situaciones normales de
funcionamiento y aún más, en momentos de una crisis motivada por una atención
masiva de heridos.
No debe dejarse de lado muchos otros temas importantes que también
podrían ser objeto para implementar medidas de mitigación de riesgos, tales como
zonas verdes, localización y tipo de árboles, veredas, etc. que se recomienda
analizar en forma creativa con fines de complementar las normas existentes.
De lo anterior se puede visualizar al hospital como un servicio
dinámico y no como una edificación paralizada que debe ser evacuada y olvidada
ante la ocurrencia del desastre; situación que depende de su capacidad de
soportar y responder adecuadamente ante el evento, lo cual depende a su vez de
la coherencia entre la solución estructural y la solución arquitectónica,
aspecto que se tratará más adelante (ver anexo 1).
Servicios públicos: En la selección del lote o el
terreno para un hospital las normas especifican que debe estar dotado de
servicios públicos, entendiéndose por ésto lo referente a suministro de agua y
luz. Es bien conocido que las líneas vitales o infraestructura de servicios es
uno de los elementos más vulnerables en situaciones de desastre, lo cual incluye
acueductos, alcantarillados, redes de energía, comunicaciones, redes de gas,
entre otros. En consecuencia, este aspecto debe ser uno de los de mayor
consideración para lograr que el servicio hospitalario pueda continuar después
de ocurrido un evento desastroso intenso.
Suministro de energía
Al hacer mención del suministro de energía, es necesario tener en
cuenta, que además del fluido eléctrico público hay necesidad de dotar al
hospital de una planta de emergencia de capacidad suficiente para atender por lo
menos un 70% del consumo del edificio. El 50%, como lo indican las normas, puede
ser insuficiente, más si se considera que esta recomendación es bastante
antigua, época en la cual no existía la actual tecnología.
No obstante, lo anterior se refiere a la capacidad de la planta de
respaldo, pero es importante preguntarse en qué forma se debe manejar ese
suministro de energía, cómo se deben realizar las redes y qué recomendaciones
podrían sugerirse para que este servicio fundamental no falle en caso de un
desastre.
Teniendo en cuenta que el sistema eléctrico es uno de los
servicios más vulnerables en situaciones de desastre, una medida que podría
reducir el riesgo de pérdida del servicio podría ser que la casa de máquinas, la
subestación y las plantas de emergencia se localicen en una estructura separada
de la estructura del edificio del hospital, diseñada muy rigurosamente desde el
punto de vista estructural, con el fin de evitar que en caso de un terremoto,
por ejemplo, este servicio se interrumpa por su falla parcial o total. Es
importante mencionar que estos servicios no sólo son importantes para las áreas
hospitalarias, sino también, en el caso de que un desastre alcance a afectar las
edificaciones principales, para atender las áreas libres aledañas al hospital
donde se podrían colocar hospitales móviles, zonas de triage, etc.
Los ductos de conducción de cables, deben estar muy bien planeados
y ubicados de tal forma que se pueda prever un sistema de fácil revisión y
cambio. De esta manera el chequeo y mantenimiento puede realizarse en forma
permanente, evitando posibles complicaciones y cortocircuitos que producirían
situaciones fatales dentro de la edificación.
Por ser los ductos para las redes eléctricas muy vulnerables, se
debe pensar en sistemas de alambrado que en caso de terremoto ofrezcan la
suficiente flexibilidad para evitar su rompimiento.
Suministro de agua
Tal como se mencionó con anterioridad el suministro de agua es
otro de los factores que merece especial atención dado que es vital en todas las
áreas. Las normas indican que se debe contar dentro del hospital con un
determinado número de metros cúbicos de agua por cama, especificación que varía
de un sitio a otro. Dependiendo de la ubicación del hospital en algunos casos
podría proveerse de tanques de reserva para momentos de sequía, los cuales
podrían ser alimentados por pozos profundos una vez se realice el respectivo
tratamiento de sus aguas. Es conveniente para la ubicación de este sistema de
abastecimiento tener en cuenta las consideraciones realizadas para el sistema de
electricidad, el cual se propone en una estructura independiente. Igualmente, el
sistema de ductos merece un diseño especial que le permita por su flexibilidad
sobrevivir y continuar el servicio después de un evento sísmico intenso.
La parte normativa de los edificios para hospitales no menciona en
ningún momento la evacuación de las aguas servidas. Dichas aguas son en la
mayoría de los casos vertidas a los sistemas de alcantarillado, ríos o quebradas
sin ningún tratamiento, causando efectos sobre el medio ambiente y poniendo en
peligro la comunidad por posibles infecciones y contaminaciones masivas que
crearían otros tipos de situaciones de desastre. Esta observación es necesario
tenerla en cuenta, con el fin de exigir que en los edificios existentes y
futuros se localicen sistemas de tratamiento de aguas servidas antes de
entregarlas a los colectores de la ciudad.
Suministro de gas
Uno de los servicios que merece especial atención son las redes de
suministro de gas para uso doméstico. En algunos países sólo hasta hace poco
tiempo se inició este tipo de servicio, razón por la cual se está en el momento
oportuno para incorporar especificaciones especiales en el diseño y construcción
de este tipo de redes que permita reducir las posibilidades de emergencias,
particularmente después de terremotos. Válvulas de cierre automático por
vibración y cambios de presión son recomendadas no sólo sobre las líneas urbanas
sino también en edificaciones importantes como los hospitales.
Actualmente es muy importante evaluar la posible aplicación de
nuevas tecnologías tales como sistemas de calefacción mediante energía solar, lo
cual puede reducir posibles emergencias con calderas y costos de operación que
repercuten con el tiempo en la economía del hospital.
Restricciones ambientales: Las normas usualmente
mencionan que los terrenos para las instalaciones hospitalarias deben ser
preferiblemente de topografía plana, asunto difícil en los países donde la
mayoría de sus ciudades se encuentran ubicadas en zonas montañosas. Sin embargo,
lo más importante a tener en cuenta en el momento de la escogencia del sitio
para el futuro hospital es que éste no quede en zonas inestables o propensas a
deslizamientos. En varias ocasiones se ha presentado que hospitales ya
construidos o en construcción donde no se consideraron estos aspectos fueron
afectados por inestabilidades del suelo que para solucionarlas fue necesario
hacer grandes inversiones.
Igualmente corren riesgo edificaciones de la salud localizadas
cerca de industrias que pueden causar problemas de contaminación o incluso
explosiones o incendios. Por otra parte, en caso de que el terreno se encuentre
cerca de un río o una quebrada es necesario conocer las posibilidades de
inundación, con el fin de relocalizar el proyecto o encontrar una solución a
este problema en el planteamiento arquitectónico.
Red vial: Especifican las normas que un terreno para
un hospital, dependiendo de su nivel de complejidad, debe estar ubicado cerca de
una vía importante que comunique áreas en desarrollo de la ciudad y en algunos
casos a otros municipios. Este aspecto también se hace obvio tenerlo en cuenta,
tal como se mencionó antes, al tratar de manera general los factores de riesgo,
pues depende de una buena comunicación con el casco urbano que se salven muchas
vidas en caso de desastres ocasionados por terremotos, incendios, inundaciones,
etc.
Por lo anterior se deduce que es indispensable ubicar el edificio
para el hospital, no solamente adyacente a una vía importante, sino quizás por
dos o tres que den la posibilidad de tener accesos alternos, que permitan la
llegada o salida de pacientes en forma alternativa. Es importante agregar a las
normas que las vías en lo posible deben ser de buenas especificaciones y que es
necesario establecer con las autoridades competentes de la localidad, la
elaboración de planos indicativos de la manera como se puede evacuar la zona,
indicando conjuntamente, las acciones que se tendrán que llevar a cabo para que
el tráfico no sea interrumpido. Esto permite establecer claramente las rutas de
acceso y evacuación y sus diferentes posibilidades, dependiendo de las zonas
afectadas.
Tal como se anotó previamente, no es conveniente que el sitio para
el hospital quede antes o después de una única vía conectada por un puente, pues
en el caso de que el puente sea afectado por una inundación o un terremoto, el
hospital quedaría incomunicado.
Tal como se ha podido ilustrar, el acceso al hospital es uno de
los aspectos críticos que debe tenerse muy en cuenta no solamente en el caso de
futuros diseños sino en el caso de edificaciones existentes, pues aun cuando los
servicios no sean afectados directamente por un desastre, un difícil acceso
podría colapsar la función del hospital e impedir que pueda operar en el momento
que más se
necesita.
Medidas de mitigación en la zonificación general
En el capítulo anterior se indicaron en forma general las áreas
que componen el hospital e igualmente se hizo mención en dicha descripción a la
necesidad de efectuar algunas variaciones en el diseño que ayudarían a la
mitigación de desastres en el edificio (Figura 12).
FIGURA 12. UBICACION DE SERVICIOS GENERALES
No solamente con fines de mitigación y prevención, sino con fines
de administración del edificio, se considera fundamental explorar la posibilidad
de que el sector de Servicios Generales esté separado del bloque general de la
edificación del hospital (Figura 13). Las siguientes son las razones por las
cuales resulta deseable esta medida dentro del diseño arquitectónico
hospitalario:
a. En el sector de Servicios Generales por lo regular está ubicada
la zona de calderas, que en la mayoría de los casos se convierten en peligrosas
bombas de tiempo que pueden producir desastres incalculables en momentos de una
eventual explosión.
Colocadas las calderas fuera del edificio principal
los daños a la infraestructura general serían leves en caso de una explosión,
afectando en un menor grado el funcionamiento del hospital. Algo similar puede
decirse en relación con la central de gases del hospital, situación que si bien
es cierto aumentaría los costos iniciales de construcción, al comparar dicho
costo con el costo de los daños que podrían evitarse resulta poco significativo.
FIGURA 13. DISTRIBUCION DE SERVICIOS GENERALES
b. Otro servicio que comúnmente se ubica en este sector es la
planta de emergencia. Servicio que también podría quedar independiente, no tanto
por los riesgos que ofrece, sino por su posible utilización en momentos
críticos.
Al localizarse fuera del edificio central, en caso de
incendio o terremoto esta planta podría ser utilizada para adelantar muchas
acciones ya sea en campo abierto o en sectores del edificio que no hubiesen sido
afectados. Dado que con la planta eléctrica de emergencia se ubican la
subestación y los tableros, todo este conjunto de servicio de energía quedaría
localizado en la estructura independiente propuesta, cuyas especificaciones
sismo-resistentes pueden ser mucho más estrictas, con el fin de garantizar su
funcionamiento aun en el caso de un sismo intenso.
c. Por las mismas razones, se considera conveniente ubicar en este
sector los servicios de telefonía, radiocomunicación, etc., que al igual que
para el sistema de energía en el caso de una situación de desastre su
utilización podrá ser factible.
Tal como se mencionó, también resulta deseable situar
en esta área en lo posible los tanques de almacenamiento del hospital. Ya que
éstos en la mayoría de los casos están ubicados en los pisos superiores del
edificio, aumentando las cargas en la estructura, convirtiéndose en un factor de
riesgo más. Si estos servicios se ubican en la estructura independiente
propuesta para el sector de servicios generales no solamente se reducirían las
cargas laterales sobre el edificio principal en caso de sismo, sino que sería
más factible garantizar su funcionamiento permanente y continuo de suministro de
agua durante la fase posdesastre. Con el suministro eléctrico garantizado, los
equipos hidroneumáticos se mantendrían en operación, permitiendo alimentar el
edificio y el sistema de protección contra incendios, lo que significaría una
garantía más en la mitigación y prevención de desastres.
d. Por su naturaleza, sería conveniente también localizar dentro
de la estructura propuesta, el Servicio de Cocina, dado que contaría con los
otros servicios de agua, luz y gas.
Este servicio podría en estas condiciones ofrecer el
suministro de alimentos no sólo para los sectores utilizables del edificio del
hospital sino, también, para las áreas adaptadas en las áreas
libres.
e. Algo similar sucedería con el Servicio de Lavandería, con el
cual se completaría el paquete de posibles ofertas de servicios disponibles y en
funcionamiento, ya sea para atender la totalidad o algunas áreas del hospital
afectado por el evento o para un posible hospital a campo abierto.
Es conveniente anotar que lo anterior puede ser posible si se
cuenta con la intervención de todo un equipo multidisciplinario, donde
participen además del personal médico y paramédico, ingenieros, arquitectos,
planificadores, etc., que tendrían como objetivo hacer un planteamiento general
de acciones, responsabilidades, movimientos y soluciones físicas a la
recomendación anterior (Figura 14).
Esta nueva área o sector del hospital puede imaginarse como un
"bunker", que albergue un conjunto de equipos vitales, similar a una unidad de
cuidados intensivos, que tendría como objetivo alimentar y controlar en caso de
desastre los servicios de comunicación, suministro de energía, agua, gas, etc.
ya sea para atender la operación total o parcial del hospital o incluso, en un
caso extremo, a un hospital a campo abierto.
FIGURA 14. NUEVA AREA DE SERVICIOS GENERALES
Medidas de mitigación en la zonificación particular
Como una medida de mitigación en la zonificación general se ha
planteado la posibilidad de una nueva ubicación del área de servicios generales,
situación que conllevaría a tener dos edificaciones con características muy
particulares. Una, a la cual se hizo referencia en el aparte anterior, que es
controlada desde la administración y la otra que sería considerada como el área
científica, a la cual se hará referencia a continuación (Figura 15).
Se puede identificar como área científica a los cuatro sectores
restantes del hospital, que son: Consulta Externa, Servicios Intermedios,
Hospitalización y Administración. Tal como ya ha sido mencionado, el área de
consulta externa contiene dentro de su propia organización funcional la sala de
urgencias, considerada como área vital para atender pacientes en caso de
emergencia y por consiguiente supremamente importante para tenerla en cuenta en
los aspectos de mitigación de desastres.
En situaciones normales de funcionamiento el área de urgencias se
ocupa de la atención del 10% de los pacientes que llegan al sector de atención
ambulatoria, mientras que el 90% restante es atendido por el sector de la
Consulta Externa. En situaciones de desastre, dependiendo de su magnitud, la
proporción es totalmente a la inversa, asunto que de inmediato sugiere pensar en
una solución, es decir, en qué forma se pueden plantear ajustes en las funciones
que corresponden a la consulta externa para que en momentos de una emergencia
este sector apoye la respuesta del hospital (9).
FIGURA 15. RELACION DE AREAS CIENTIFICA Y DE SERVICIOS
GENERALES
Las normas especifican que el sector de Urgencias debe estar
conectado por una circulación interna al área de consultorios donde se hará el
movimiento de personal médico y paramédico (Figura 16). También se especifica
que el sector debe estar dividido en un área blanca y una roja, y adicionalmente
indica aspectos relativos para cada uno de los espacios en relación con
acabados, tamaño, equipos, etc. Es importante agregar a lo anterior que el área
de urgencias debe estar ubicada de tal forma que su circulación interna se pueda
conectar con los sectores de espera de la consulta externa, de tal manera que en
situaciones de desastre ésta se pueda desalojar permitiendo la ubicación de
camillas y equipos necesarios adicionales para la atención de pacientes.
De lo anterior se puede concluir, que el área de urgencias no
solamente puede tener expansiones hacia el exterior, tal como se anotó
anteriormente, sino también que las puede tener hacia las zonas interiores. En
el caso de un desastre mayor posiblemente la consulta externa, propiamente
dicha, no prestará el servicio al público, razón por la cual este servicio se
puede habilitar temporalmente para atender los heridos que haya causado el
evento.
Vale la pena tener en cuenta que en lo referente a instalaciones
técnicas hay necesidad de prever en los sectores de espera, la posibilidad de
conectar equipos de Rayos X portátiles, oxígeno, resucitadores, monitoreo, etc.,
para que el área se pueda habilitar eficientemente.
FIGURA 16. EXPANSION EXTERNA DEL AREA DE
URGENCIAS
Ahora bien, si los consultorios de la consulta externa están
diseñados de una manera sencilla y con especificaciones de acabados que den
condiciones de asepsia, en situaciones de emergencia se pueden prestar servicios
de salas de procedimientos, curaciones y hasta de pequeña cirugía si las
condiciones lo permiten.
Al tener en cuenta las anteriores observaciones, todo el sector de
Consulta Externa se puede habilitar como una gran área de urgencias en
situaciones de desastre, si las condiciones de seguridad del edificio lo
permiten (Figura 17).
A este sector sería factible anexarle las áreas del vestíbulo o
hall general de llegada, dependiendo de una buena zonificación, situación que
ayudaría a aumentar la capacidad de uso en forma significativa.
Un sector considerado vital para el desarrollo de un buen Servicio
de Urgencias es el destinado a Ayudas de Diagnóstico y Tratamiento. En este
sector, dependiendo del planteamiento arquitectónico, se pueden proponer
soluciones similares a las hechas para los espacios de Consulta Externa, o sea,
la posibilidad de convertir las áreas de espera ubicadas sobre las circulaciones
externas en posibles sectores de atención a pacientes (Figura 18). Por esta
razón, además de las instalaciones eléctricas necesarias y comúnmente utilizadas
en esta zona es necesario prever la posibilidad de que se puedan instalar
equipos especiales para este tipo de situaciones, de la misma forma como se
indicó anteriormente.
FIGURA 17. EXPANSION DE URGENCIAS HACIA VESTIBULO Y
CONSULTORIOS
FIGURA 18. EXPANSION DEL AREA URGENCIAS
Las áreas de Fisioterapia y en especial la Sala de Ejercicios
ubicada en el área de ayuda diagnóstica y tratamiento, se convierten, por varias
razones, en un sector vital para ser utilizado en situaciones de desastre.
Una de ellas es su ubicación, dado que se encuentra entre las
circulaciones interna y externa, situación que le permite convertir el sector en
filtro hacia la zona de Rayos X, laboratorio y el centro quirúrgico. Otra razón
importante se debe a su tamaño, que permite ofrecer una capacidad suficiente
para que sea utilizada como filtro o antesala para acceder al área quirúrgica.
Una tercera razón es que en la mayoría de los casos las especificaciones de
acabados de este sector, ofrecen buenas condiciones de asepsia. De lo anterior
se desprende que el sector de Terapias es un área supremamente útil para que en
determinado momento su uso sea orientado a satisfacer nuevas necesidades.
Por otra parte es importante anexar a este sector el área del
Centro Quirúrgico y Obstétrico, que en la mayoría de los casos está ubicado en
niveles superiores a los de las ayudas diagnósticas (Figura 19).
FIGURA 19. NUEVA UBICACION CIRUGIA
Una recomendación importante en relación con este sector, en
cuanto a mitigación de desastres, se refiere a que las normas deben especificar
que la ubicación del Centro Quirúrgico en los edificios de hospitales debe estar
en las plataformas básicas, las cuales son menos vulnerables que los pisos
superiores, lo que puede brindar una mayor garantía para la prestación del
servicio.
Otro aspecto importante de la adecuación arquitectónica que se
propone es la cercanía a las áreas de Rayos X y Laboratorio, como también al
área de urgencias, evitándose recorridos verticales y acortándose el tiempo de
traslado de pacientes. Este cambio es factible si se realiza la adecuación de
las zonas de servicios generales, dado que ubicados éstos en un sector aparte,
tal como se sugirió anteriormente, el desplazamiento de estos servicios daría la
oportunidad de relocalizar funcionalmente, no solamente los servicios de
cirugía, sino también la esterilización central, la unidad de cuidados
intensivos y el servicio de obstetricia.
Como bien se conoce, el área de hospitalización es uno de los
sectores sobre los cuales más se ha reglamentado a través del tiempo. En
especial en aspectos relacionados con el tamaño, recorridos, funcionamiento,
acabados, etc., pero poco o nada se ha reglamentado en relación con la
mitigación de desastres; asunto que se considera de gran importancia dado que en
la mayoría de los casos este servicio se encuentra ubicado en los pisos
superiores de los edificios hospitalarios (Figura 20). En primera instancia,
corresponde a los ingenieros diseñadores de la estructura considerar los
aspectos relativos a la resistencia, ductilidad y comportamiento estructural que
permitan reducir la posible vulnerabilidad de la edificación, aspecto que va a
estar altamente ligado con la concepción volumétrica y la configuración que el
diseñador arquitectónico realice, tal como se tratará más adelante.
FIGURA 20. DISTRIBUCION GENERAL
Por otra parte, es muy importante tener muy de presente qué hacer
o qué prever en momentos de incendios. Un primer aspecto está relacionado con la
red contra incendios, la cual debe ser mantenida y verificada periódicamente,
con el fin de que en situaciones de desastre se encuentre en perfecto
funcionamiento (10). Existe para este tipo de edificaciones una norma en
la cual se indica que las escaleras para incendio no deben quedar a más de 35
metros de distancia, que los materiales deben ser incombustibles y otras
especificaciones relativas a las dimensiones de ancho, alto, inyectores de aire,
etc. (norma que infortunadamente muy poco se aplica). Esta norma además podría
recomendar que en algunos casos las escaleras podrían no llegar al primer piso,
sino a las terrazas de la plataforma básica, con excepción de las previstas para
el público, de tal forma que no se congestione el primer piso y por el contrario
que las personas se puedan dispersar sobre la plataforma, de tal manera que
evacuen utilizando las escaleras externas o de bomberos.
Se considera importante también introducir al diseño del hospital
exclusas cortafuegos, que consisten en puertas corredizas debidamente embebidas
en los muros, con especificaciones de materiales resistentes al fuego que aíslen
el sector evitando la propagación del fuego. Esto en conjunto con las
especificaciones de materiales son aspectos de especial relevancia para lograr
mitigar y prevenir desastres en los hospitales (11).
Hasta el momento se ha hecho referencia a posibles cambios
funcionales arquitectónicos y a situaciones especiales relacionados con aspectos
generales de zonificación y distribución de un hospital con fines de prevención.
En adelante se hará referencia a cada una de las áreas en particular, haciendo
énfasis en su distribución, posibles cambios internos y externos tendientes a
convertir estos sectores en áreas más eficientes en caso de emergencia.
Además de los aspectos consignados en el capítulo anterior, existe
en el área de Consulta Externa y Urgencias una distribución interna, que al
hacerle algunas transformaciones, orientadas a la mitigación de desastres,
pueden ofrecer resultados positivos en este aspecto.
El área de urgencias se distribuye en dos ambientes principales,
el área roja y área blanca; la primera se refiere a aquellos espacios, donde por
la naturaleza de su trabajo se efectúan determinados procedimientos donde la
sangre está presente, tales como, curaciones, pequeña cirugía, etc., razón por
la cual en este sitio se concentra la mayoría del equipamiento médico y personal
especializado en trauma. Por esta razón se ha planteado que su ubicación, entre
el acceso del exterior y su prolongación hacia las zonas de espera de la
consulta externa es de gran importancia para que se cumpla la eficiente relación
de los servicios en el caso de emergencia. No igualmente sería el rol que se le
asignaría al área blanca, dado que en este sector se ubican los consultorios,
ambientes para hidratación, observación, etc., que no obstante colocados
paralelamente al área roja, ofrecen la oportunidad de ser utilizados para llevar
a cabo un triage provisional o la clasificación de pacientes que se dirigen al
área roja, al sector de espera o a otras posibles áreas que se ubiquen en forma
adyacente en el exterior.
Como ya se mencionó, la Consulta Externa también es susceptible de
ser convertida temporalmente en Urgencias, no solamente en los sectores de
espera, sino también en los ambientes de consultorios generales, especializados,
inyectología y vacunación, etc. Es conveniente aclarar, que en la mayoría de los
casos la Consulta Externa es un área que está localizada cerca o adyacente al
vestíbulo o hall principal, espacio que se convierte en área útil para la
atención masiva, ofreciendo de esta manera una posibilidad más, donde el cambio
de uso permite aumentar más el área de atención a pacientes en situaciones de
desastre (Figura 21).
FIGURA 21. AREAS GENERALES DE URGENCIAS
En el sector de Urgencias es importante ubicar de manera
estratégica la estación de enfermería, para ofrecer la posibilidad de que ésta
se pueda convertir en un área para la redistribución del sector, asignándole la
función de administrar el servicio y convirtiéndose así en el centro de la
información, administración y comunicaciones.
Es conveniente aclarar que los espacios dedicados a consultorios,
inyectología, vacunación, etc., se pueden utilizar como ambientes para el
funcionamiento de salas de procedimientos y algunos espacios como el de
inyectología y vacunación pueden utilizarse para pequeña cirugía. Por lo
anterior se puede deducir que la Consulta Externa, Urgencias, los sectores
exteriores adyacentes, las zonas de espera y el área del vestíbulo principal se
podrían convertir en una gran central de Servicios de Urgencias, con una
distribución que tiene características de alta eficiencia, tal como se puede
ilustrar en el esquema (Figura 22).
FIGURA 22. UBICACION CIRUGIAS Y SERVICIOS
INTERMEDIOS
Tal como se mencionó, el área de Diagnóstico y Tratamiento se
considera importante para ser utilizada en el momento de un desastre, dado que
permite ampliar el área de urgencias y porque puede convertirse en un filtro
final dentro de los procedimientos operatorios. Una vez efectuados los
procedimientos rutinarios en los sectores en que se realiza el triage, el área
de Diagnóstico y Tratamiento puede permitir una clasificación especial en el
Salón de Ejercicios, que por sus características y acabados perfectamente puede
cumplir la función de zona de preparación e inducción preoperatoria; todo lo
anterior complementado con la cercanía de los servicios de Rayos X y
Laboratorio, que son indispensables para poder pasar a un proceso operatorio.
Complementaría los cambios sugeridos para adecuar el diseño
hospitalario ante situaciones de desastre el que las normas de distribución de
áreas especificaran con la debida precisión, que el Centro Quirúrgico por ser un
Servicio de Diagnóstico y Tratamiento, debe ser ubicado adyacente al área de
Servicios Intermedios, situación que es posible si los Servicios Generales,
ocupan la posición sugerida fuera del edificio principal.
En el interior del Centro Quirúrgico son muy pocas las variaciones
que se pueden plantear, dadas las funciones que allí se desarrollan, pero sí
vale la pena anotar que las especificaciones para redes eléctricas deben cumplir
los requisitos máximos de seguridad, en lo referente a alturas de tomas, pisos
conductivos; requerimientos básicos para evitar posibles explosiones, por
concentración de gases medicinales. Los sistemas de renovación y suministro de
aire para mantener las presiones internas deben cumplir, también, condiciones de
máxima seguridad y flexibilidad, que permitan absorber movimientos en caso de
sismo.
Las sugerencias de modificación propuestas se pueden realizar tal
como lo ilustra el esquema (Figura 23).
FIGURA 23. ESQUEMA DE LA NUEVA DISTRIBUCION
Sobre las áreas de hospitalización, se caracterizan dos áreas en
su distribución: la que sirve y el área servida. En la primera se encuentran
ubicados los servicios de enfermería, tratamientos, consultas, depósitos, baños,
etc. y en la segunda las habitaciones. Los recorridos están dimensionados de tal
forma que desde una estación de enfermería exista un recorrido aproximadamente
de 35 metros, de manera que las escaleras de incendio queden a una distancia que
no supere esta recomendación y que las exclusas corta fuego queden debidamente
colocadas.
Problemas de forma y volumen
Por su naturaleza, las construcciones hospitalarias tienden a ser
construcciones de gran envergadura y complejidad, lo que conduce a que en muchos
casos presenten esquemas de configuración complejos. Por configuración no se
designa aquí a la mera forma espacial de la construcción en abstracto, sino a
ella en cuanto se halla en estrecha relación con el tipo, disposición,
fragmentación, resistencia y geometría de la estructura de la edificación,
relación de la cual se derivan ciertos problemas de respuesta estructural ante
sismos. En la planeación de un hospital es necesario tener en cuenta que una de
las mayores causas de daños en edificaciones ha residido en esquemas de
configuración arquitectónico - estructural nocivos. Puede decirse de manera
general que el alejamiento de formas y esquemas estructurales simples es
castigado fuertemente por los sismos. Y además que, desgraciadamente, los
métodos de análisis sísmico usuales no logran cuantificar adecuadamente la
mayoría de estos problemas. De cualquier forma, dada la naturaleza errática de
los sismos, así como la posibilidad de que se exceda el nivel de diseño, es
aconsejable evitar el planteamiento de configuraciones riesgosas,
independientemente del grado de sofisticación que sea posible lograr en el
análisis de cada caso (12).
A continuación se expone brevemente la incidencia de la
configuración en la respuesta sísmica de las edificaciones, así como los
mecanismos correctivos. Debe hacerse énfasis en que, debido a su complejidad, y
a su estrecha relación con el planteamiento espacial y formal de la
construcción, los problemas de configuración deben ser enfrentados básicamente
desde la etapa de definición preliminar del esquema espacial del edificio, y en
toda la etapa de diseños formal y estructural (ver Figura 24). Por esta razón es
un tema que debe ser comprendido en toda su amplitud por los arquitectos
diseñadores
(13).
Problemas de configuración en planta
Los problemas que se relacionan a continuación son pertinentes a
la disposición de la estructura en el plano horizontal, en relación con la forma
y distribución del espacio arquitectónico.
Longitud
La longitud en planta de una construcción influye en la respuesta
estructural de la misma de una manera que no es fácil determinar por medio de
los métodos usuales de análisis. En vista de que el movimiento del terreno
consiste en una transmisión de ondas, la cual se da con una velocidad que
depende de las características de masa y rigidez del suelo de soporte, la
excitación que se da en un punto de apoyo del edificio en un momento dado
difiere de la que se da en otro, diferencia que es mayor en la medida en que sea
mayor la longitud del edificio en la dirección de las ondas. Los edificios
cortos se acomodan más fácilmente a las ondas y reciben una excitación semejante
en todos sus apoyos, a diferencia de los largos.
FIGURA 24. FORMAS SENCILLAS Y COMPLEJAS EN PLANTA Y
ELEVACION
Tomado de Configuración y Diseño Sísmico de
Edificios, Christopher Arnold y Robert Reitherman, México, D.F., Editorial
Limusa, 1987, pag. 239. Reimpreso bajo autorización.
Los edificios largos son también más sensibles a las componentes
torsionales de los movimientos del terreno, puesto que las diferencias de
movimientos transversales y longitudinales del terreno de apoyo, de las que
depende dicha rotación, son mayores.
El correctivo usual para el problema de longitud excesiva de
edificios es la partición de la estructura en bloques por medio de la inserción
de juntas, de tal manera que cada uno de ellos pueda ser considerado como corto.
Estas juntas deben ser diseñadas de manera tal que permitan un adecuado
movimiento de cada bloque sin peligro de golpeteo, tal como se describe más
adelante.
Flexibilidad
La flexibilidad de una estructura ante cargas sísmicas puede
definirse como su susceptibilidad a sufrir grandes deformaciones laterales entre
los diferentes pisos, conocidas como derivas. Las principales causas residen en
la distancia entre los elementos de soporte (claros o luces), a las alturas
libres de los mismos, y a la rigidez de los mismos. Dependiendo de su grado, la
flexibilidad puede traer como consecuencias:
· Daños en los elementos no estructurales
adosados a niveles contiguos.
· Inestabilidad del o los pisos
flexibles, o del edificio en general.
Falta de redundancia
El diseño estructural sismo-resistente contempla la posibilidad de
daño de los elementos para los sismos más intensos. Desde este punto de vista,
el diseño de la estructura debe buscar que la resistencia a las fuerzas sísmicas
no dependa en gran parte o totalmente de un número reducido de elementos, puesto
que la falla de los mismos puede tener como consecuencia el colapso parcial o
total en los instantes posteriores del sismo, debido a la debilidad de los
restantes. En este sentido, debe buscarse que la resistencia a las fuerzas
sísmicas se distribuya entre el mayor número de elementos posible (14).
Lógicamente el problema de la falta de redundancia está vinculado
generalmente al de la flexibilidad, puesto que el menor número de elementos en
un área determinada conlleva la presencia de grandes vanos entre los soportes y,
por tanto, menor rigidez lateral de la estructura.
Torsión
La torsión ha sido causa de importantes daños de edificios
sometidos a sismos intensos, que van desde la distorsión a veces visible de la
estructura (y por tanto su pérdida de imagen y confiabilidad), hasta el colapso
estructural.
La torsión tiene lugar por excentricidad del centro de masa con
relación a la rigidez. Los tres grandes casos que pueden dar lugar a dicha
situación en planta son:
· Posición de la estructura más rígida de manera
asimétrica con respecto al centro de gravedad del piso.
· Colocación de
grandes masas en forma asimétrica con respecto a la rigidez.
·
Combinación de las dos situaciones anteriores.
Debe tenerse presente que los muros divisorios y de fachada que se
encuentren adosados a la estructura vertical tienen generalmente una gran
rigidez y, por tanto, al menos mientras su resistencia sea superior a la
exigencia del sismo, participan estructuralmente en la respuesta a éste y pueden
ser causantes de torsión, como en el caso corriente de los edificios de esquina.
Si se contempla además la situación en altura, el panorama de la
torsión puede complicarse aún más cuando hay irregularidades verticales, como
los escalonamientos. En efecto, la parte superior del edificio transmite a la
inferior un cortante excéntrico, lo cual provoca torsión del nivel de transición
hacia abajo, independientemente de la simetría o asimetría estructural de los
pisos superiores e inferiores.
Cuantitativamente, puede considerarse que una excentricidad entre
la masa y la rigidez es grande cuando supera el 10% de la dimensión en planta
bajo análisis. En un caso así deben tomarse medidas correctivas en el
planteamiento estructural del edificio.
Como todos los problemas de configuración, el de la torsión debe
ser enfrentado desde la etapa de diseño espacial y formal. Los correctivos
necesarios para el problema de la torsión pueden resumirse en los siguientes
puntos, en general:
· Las torsiones deben ser consideradas
inevitables, debido a la naturaleza del fenómeno y a las características de la
estructura. Por esta razón, se sugiere proveer a los edificios de la llamada
rigidez perimetral, la cual busca abrazar la estructura contra toda posibilidad
de giro y repartir la resistencia torsional entre varios elementos, de acuerdo
con la necesidad de redundancia.
· Para efectos del control de la torsión, debe estudiarse
con cuidado el planteamiento de la estructura en planta y en altura, así como la
presencia y la necesidad de aislamiento de los muros divisorios que puedan
intervenir estructuralmente en el momento de un sismo, tal como se tratará más
adelante. En todo esto el objetivo debe ser la mayor simetría posible de la
rigidez con respecto a la masa.
Flexibilidad del diafragma
Un comportamiento flexible del diafragma de piso implica
deformaciones laterales mayores, las cuales son en principio perjudiciales para
los elementos no estructurales adosados a los niveles contiguos. En segundo
lugar, el trabajo de ensamblaje de la estructura vertical por parte del
diafragma resulta hecho de manera deficiente, por lo cual se presenta mayor
trabajo de unos elementos y menor en otros.
Son varias las razones por las cuales puede darse este tipo de
trabajo flexible. Entre ellas se encuentran las siguientes:
· Flexibilidad del material del
diafragma. Entre los materiales de construcción usuales la madera es la que
ofrece los mayores inconvenientes desde este punto de vista.
· Relación de aspecto del diafragma. Por tratarse de
un trabajo a flexión, mientras mayor sea la relación largo/ancho del diafragma,
o de un sector suyo, mayores pueden ser las deformaciones laterales del mismo.
En general, los diafragmas con relaciones de aspecto superiores a 5 pueden
considerarse flexibles.
· Rigidez de la estructura vertical. La flexibilidad
del diafragma debe juzgarse también de acuerdo con la distribución en planta de
la rigidez de la estructura vertical. En el caso extremo de un diafragma
alargado en el que todos los elementos tengan igual rigidez es de esperarse un
mejor comportamiento del diafragma que en el caso en el cual tengan grandes
diferencias en este punto.
· Aberturas en el diafragma. Las aberturas de gran
tamaño practicadas en el diafragma para efectos de iluminación, ventilación y
relación visual entre los pisos, ocasionan la aparición de zonas flexibles
dentro del diafragma, las cuales impiden el ensamblaje rígido de las estructuras
verticales.
Las soluciones al problema de flexibilidad del diafragma son
múltiples, y dependen de la causa de la misma. En principio, para construcciones
importantes, tales como hospitales, debe evitarse la construcción de pisos de
materiales flexibles como la madera. En segundo lugar, al igual que por efectos
de longitud, los edificios que tengan una relación de aspecto en planta grande
deben ser segmentados por medio de juntas. Con respecto a la tercera causa, debe
evitarse tener diferencias de rigidez muy grandes entre los elementos de la
estructura vertical. Finalmente, las grandes aberturas en el diafragma deben
estudiarse con cuidado, con el fin de proveer mecanismo de rigidización o, si
esto no es posible, segmentación del edificio en bloques.
Concentración de esfuerzos en planta
Este problema surge en edificios denominados de plantas complejas
y es muy común en edificaciones hospitalarias. Se define así a una planta en la
cual la línea de unión de dos puntos cualesquiera de la misma suficientemente
alejados hace su recorrido en buena parte fuera de la planta. Esto se da cuando
la planta está compuesta de alas de tamaño significativo orientadas en
diferentes direcciones (formas en H, U, L. etc.). En ellas, cada ala puede
asimilarse a un voladizo empotrado en el cuerpo restante del edificio, sitio en
el cual sufriría menores deformaciones laterales que en el resto del ala. Por
esta razón aparecen grandes esfuerzos en la zona de transición, los cuales
producen con frecuencia en ella daños en los elementos no estructurales, en la
estructura vertical y aun en el diafragma.
Para este caso la solución corrientemente adoptada consiste en la
introducción de juntas de separación sísmica, como las mencionadas para el caso
de los edificios largos. Estas juntas permiten que cada bloque tenga su propio
movimiento sin estar atado al resto del edificio, con lo cual se rompe el
esquema de trabajo en voladizo de cada ala. Las juntas, obviamente, deben tener
el ancho suficiente para permitir el movimiento de cada bloque sin golpeteo
(15).
Problemas de configuración en altura
Concentraciones de masa
El problema en cuestión es el ocasionado por altas concentraciones
de la masa total del edificio en algún nivel determinado, por causa de la
disposición en él de elementos pesados, tales como equipos, tanques, bodegas,
archivos, etc. El problema es mayor en la medida que dicho nivel pesado se ubica
a mayor altura, debido a que las aceleraciones sísmicas de respuesta aumentan
también hacia arriba, con lo cual se tiene una mayor fuerza sísmica de respuesta
allí y mayor posibilidad de volcamiento.
En el diseño arquitectónico de estas construcciones resulta
deseable disponer los espacios que representen pesos inusuales en sótanos o en
construcciones aislados aledañas al cuerpo principal del edificio. En casos en
los cuales por razones topográficas se deba tener grandes almacenamientos de
agua en alturas elevadas, debe preferirse construir torres independientes para
ese fin, en lugar de adosarlas al edificio principal.
Columnas débiles
El diseño sísmico de pórticos busca que el daño producido por
sismos intensos se produzca en vigas y no en columnas, debido al mayor riesgo de
colapso del edificio por el segundo tipo de daño. Sin embargo, muchos edificios
diseñados según códigos de sismo-resistencia han fallado por esta causa. Estas
fallas pueden agruparse en dos clases:
· Columnas de menor resistencia que las
vigas.
· Columnas cortas.
Varias son las causas de que el valor de la longitud libre se
reduzca drásticamente y se considere que se presenta una columna corta:
· Confinamiento lateral parcialmente en la
altura de la columna por muros divisorios, muros de fachada, muros de
contención, etc.
· Disposición de losas en niveles intermedios.
· Ubicación del edificio en terrenos
inclinados.
Las columnas cortas son causa de serias fallas en edificios bajo
excitaciones sísmicas debido a que su mecanismo de falla es frágil. Las
soluciones mas adecuadas para el caso de muros de todo orden que impidan el
movimiento libre de la columna consisten básicamente en la ubicación del muro en
un plano diferente al de la columna, o en la separación del muro de la misma por
medio de juntas. Para el caso de edificios con niveles intermedios, el proyecto
arquitectónico debe considerar la ubicación de las columnas fuera de la línea de
transición entre los niveles. Finalmente, en terrenos inclinados, debe buscarse
la ubicación de los cimientos de las columnas a profundidades mayores.
Pisos débiles
Varios tipos de esquemas arquitectónicos y estructurales conducen
a la formación de los llamados pisos débiles, es decir, pisos que son más
vulnerables al daño sísmico que los restantes, debido a que tienen menor
rigidez, menor resistencia o ambas cosas. Los esquemas usuales son:
· Mayor altura del piso.
· Interrupción
de elementos estructurales verticales en el piso.
· Construcción sobre
terrenos inclinados.
El primer caso se da frecuentemente por la búsqueda de volúmenes
mayores en ciertos niveles de la construcción, generalmente por razones técnicas
(exigencias de equipos, etc.) o simbólicas (imagen del edificio en los niveles
de acceso, etc.). Esto conduce a que en los pisos en cuestión se presente un
debilitamiento de la rigidez, debido a la mayor altura de los elementos
verticales, y de la resistencia.
FIGURA 25. IRREGULARIDADES EN ESTRUCTURAS
Interpretación gráfica de "irregularidades en
estructuras o en sistemas de marcos", del Comentario al SEAOC (Recommended
Lateral Force Requirements and Commentary). Tomado de Configuración y Diseño
Sísmico de Edificios, Christopher Arnold y Robert Reitherman, México, D.F.,
Editorial Limusa, 1987, pag. 20. Reimpreso bajo autorización.
La interrupción de elementos verticales de la estructura ha
probado ser la causa de múltiples colapsos parciales o totales en edificios
sometidos a terremotos. La razón estriba en que el piso en el cual se
interrumpen los elementos es de mayor flexibilidad que los restantes, con lo
cual se aumenta el problema de estabilidad, pero además y principalmente, porque
se origina un cambio brusco de rigidez que ocasiona una mayor acumulación de
energía en el piso mas débil. Los casos más usuales de tal interrupción, que
ocurre generalmente por razones espaciales, formales o simbólicas, son los
siguientes:
· Interrupción de las columnas.
·
Interrupción de muros estructurales (muros de cortante).
· Interrupción
de muros divisorios, concebidos erróneamente como no estructurales, alineados
con pórticos.
Escalonamientos
Los escalonamientos en los volúmenes del edificio se presentan
habitualmente por exigencias urbanísticas de iluminación, proporción, etc. Sin
embargo, desde el punto de vista sísmico, son causa de cambios ruscos de rigidez
y de masa, y por tanto, traen consigo los problemas correspondientes mencionados
más arriba de concentración de la energía de daño en los pisos aledaños a la
zona del cambio brusco. En términos generales, debe buscarse que las
transiciones sean las más suaves posibles con el fin de evitar dicha
concentración.
Los escalonamientos invertidos deben ser evitados en zonas
sísmicas, debido a que conllevan, además, un grave riesgo de volcamiento, de
acuerdo a lo mencionado con respecto a la distribución de la masa (ver Figura
25).
