Tecnología España , Valencia, Jueves, 14 de marzo de 2013 a las 18:43

Escaneado láser, termografía infrarroja y simulaciones informáticas para la seguridad de las fallas

Investigadores de la UPV y Bomberos de Valencia han presentado los resultados de un estudio que ayuda a prever cómo pueden evolucionar las llamas durante la 'cremà' y sus efectos sobre los edificios colindantes

UPV/DICYT Investigadores de la Universitat Politècnica de València y el Servicio de Bomberos han presentado esta mañana los resultados de un estudio sobre la simulación informática de incendios aplicada al aumento de la seguridad en la cremà de las fallas. Para su desarrollo, han empleado avanzadas tecnologías como el escaneado láser para capturar la geometría de los monumentos falleros, termografía infrarroja mediante cámaras térmicas calibradas, un clúster de ordenadores de alta capacidad y diferentes aplicaciones informáticas de simulación computacional de incendios. Por parte de la UPV, en este estudio participan el Instituto de Restauración del Patrimonio (IRP) y el Instituto de Ingeniería Energética (IIE).

El origen del estudio se remonta al año 2009, cuando dos investigadores del Instituto de Ingeniería Energética de la UPV, José Alonso y Rafael Royo (socios fundadores de AECTIR), deciden utilizar la termografía infrarroja para medir la temperatura que alcanzan los edificios cercanos a las fallas durante la cremà. Ese año registraron las temperaturas de los edificios colindantes a la Falla de Micer Mascó. Un año más tarde, en 2010, ya con el apoyo del Servicio de Bomberos, analizaron las fallas de Convento Jerusalén, Sueca-Literato Azorín, Cuba-Literato Azorín y Na Jordana. “Dada la criticidad de dichas fallas (elevada carga de fuego en un espacio muy reducido), se obtuvieron temperaturas en ciertos elementos de fachada de más de 140ºC, lo que llegó a provocar desperfectos en algunos elementos plásticos”, ha apuntado José Alonso.

Posteriormente, se propuso, además de registrar las temperaturas, tomar datos con un escáner láser de la falla Convento Jerusalén (1er premio 2010) para obtener su geometría y poder hacer una simulación de la cremà. “La idea era crear un modelo matemático de cremà de la falla que reprodujese lo más fiablemente posible las temperaturas que iban a alcanzar los elementos de las fachadas en los edificios colindantes y así poder anticiparse a los posibles desperfectos. Dichas temperaturas se obtuvieron experimentalmente mediante una cámara termográfica de alta resolución y se han utilizado para ajustar los resultados de la simulación a la realidad”, han apuntado los investigadores de la UPV.

En 2011, se inició un estudio sobre la idoneidad de la simulación informática en el modelado de la cremà y ahora el trabajo se ha centrado en el estudio predictivo de los efectos de la cremà, a partir de dicha simulación, tomando como referencia la falla de Convento Jerusalén.

El trabajo de este año comenzó con la captura de la geometría de la falla a partir de una maqueta a escala 1:13,5. Este trabajo lo llevarona cabo investigadores del Instituto de Restauración del Patrimonio, utilizando para ello un escáner láser comercial que permite obtener una reconstrucción al máximo detalle del monumento fallero. En total, hicieron 16 escaneos de un millón de puntos en cada uno, en diferentes alturas para capturar así la geometría de todas las superficies de la falla. “Nuestro objetivo era obtener la geometría de la escultura con un resolución al menos de 5 mm”, ha apuntado José Herráez, investigador del Instituto IRP de la Universitat Politècnica de València. Posteriormente se trabajó en la reconstrucción informática de la plaza de Matemático Marzal-Convento Jerusalén y de los edificios, la ubicación virtual de la falla en la plaza siguiendo las indicaciones del artista fallero y el análisis de las características térmicas de los materiales de las fachadas. Asimismo, para la medición de temperaturas, los investigadores y bomberos utilizaron una serie de sensores superficiales y en el interior de materiales

Conclusiones generales


Según ha apuntado Eduardo Loma, suboficial del Servicio de Bomberos de Valencia, el trabajo desarrollado en la falla Convento Jerusalén puede extrapolarse a otras comisiones de la ciudad y ofrece conclusiones de “gran valor” para garantizar la máxima seguridad durante la cremà. Permite conocer por adelantado las zonas de los edificios que van a experimentar temperaturas más elevadas y de esa forma distribuir los equipos de bomberos y los medios adecuados para cada falla; evita tener que refrescar zonas que no van a aumentar excesivamente su temperatura y de esa forma generar daños por exceso de agua; ayuda a conocer si algún elemento de la fachada va a verse afectado de forma irremediable por la radiación térmica y así retirarlo o protegerlo; y orienta al oficial encargado de dirigir las tareas de protección sobre si conviene rebajar la intensidad de las llamas mediante proyección directa de agua para evitar daños por la potencia que puede generar una combustión libre.

Loma ha destacado también que, en años como el actual, en el que hay previsión de fuertes vientos el día de la cremà, la simulación informática permite estudiarlos para evitar problemas inesperados. Asimismo, se puede orientar a los artistas falleros sobre la mejor ubicación de la falla, y a los pirotécnicos sobre el mejor lugar de comienzo de la cremà para que la potencia se mantenga en valores seguros. “Ayuda a estudiar gran cantidad de factores que permitirán aumentar la seguridad en futuras cremàs como son: temperaturas en los sólidos y en el aire, radiación térmica, flujos de gases y humo del fuego, concentración de gases tóxicos, visibilidad durante las maniobras, etc.”, ha apuntado Loma. El estudio concluye también que los materiales con los que están construidos hoy los monumentos provocan temperaturas más altas y que suban de forma más rápida que si fueran de cartón

“Este método permite hacer estudios comparativos para prever los efectos de los cambios de ciertos factores que entran en juego durante la cremà. Asimismo, sirve también para evaluar el comportamiento de fallas experimentales”, ha añadido Eduardo Loma.

Conclusiones de la simulación de la cremà de Convento Jerusalén

Por lo que respecta al caso concreto de Convento Jerusalén, el estudio concluye que la ubicación de la falla de es la óptima en relación a la volumetría del monumento por lo que no requerirá un dispositivo especial para el control de temperaturas en los edificios; todas las fachadas recibirán tasas de radiación térmica similares por la ubicación de la falla; el viento, que es probable que haga esa noche, desaconseja que haya público en el interior de la plaza por lo que las zonas de seguridad aconsejan que se fijen en los límites de las bocacalles; y no hará falta proteger ni retirar ningún elemento de fachada para evitar daños por radiación térmica. Asimismo, las temperaturas más altas se alcanzarán entre las plantas 2ª y 3ª a partir de los 6 minutos del comienzo de la cremá y no hará falta rebajar la intensidad de las llamas de forma directa proyectando agua sobre la falla ya que la potencia desarrollada no se espera que cause daños por calentamientos excesivos.