¿Se están tomando en cuenta los vientos huracanados en las estructuras de Guatemala?

Desade hace unos años se ha visto el desarrollo de edificaciones de peso liviano como estructuras de madera y acero. Dicho esto, nos genera inquietudes en que sí estamos preparados para el diseño correcto de estas edificaciones y evitar pérdidas humanas o monetarias poniendo en riesgo nuestro bien inmueble.

Recientemente, la ingeniería en Guatemala ha mostrado relevancia en el uso del acero estructural y/o madera para la construcción de edificaciones. Lamentablemente, las normas de seguridad estructural de Guatemala carecen de un enfoque para estructuras de peso liviano. Debido a ello los ingenieros han adoptado consideraciones estructurales de códigos internacionales para elaborar una edificación eficiente y agradable para el usuario con dicho material.



A lo largo de la historia de Guatemala se han observado diferentes desastres naturales que provienen por vientos huracanados, especialmente durante el 2020 hemos observado el daño significativo que puede provocar dichos vientos. Guatemala, siendo miembro de los estados del gran Caribe debe tomar mayores precauciones para el diseño de las estructuras de peso liviano ya que estas son las estructuras que mayormente se ven afectadas por los vientos huracanados.





El cambio climático provoca un desequilibrio en el comportamiento de la naturaleza al que estamos acostumbrados, generando cambios en la frecuencia ubicación y duración de los huracanes.


En base a los estudios del Banco interamericano de Desarrollo se determinará qué tipo de construcción es la más común en la República de Guatemala, así mismo determinar que tanto se afectan debido a los vientos huracanados.


Ubicación geográfica de Guatemala.


La mayoría de los huracanes se comienzan a formar alrededor de la línea del ecuador, debido a que es el punto más caliente de la Tierra. Las altas temperaturas suben en forma de condensación y giran sobre su eje.


Debido a la rotación de la tierra los huracanes toman una trayectoria hacia los polos para mantener la temperatura de la Tierra estable.






El efecto Coriolis entiende a la fuerza invisible por la que la trayectoria del aire u objetos en movimiento se modifica debido a la rotación de la Tierra, así que las masas de aire se desvían en direcciones predecibles como se muestra en la imagen superior.


Debido a dicho efecto, no se han registrado huracanes en la República de Guatemala. El registro histórico de los huracanes en el océano Atlántico, indica inferiores o similares a la categoría III, los cuales tienen velocidades relativamente bajas y su trayectoria se puede predecir con mayor facilidad.



Sistema de alerta contra ciclones tropicales en Guatemala


Guatemala cuenta con un sistema de alerta temprana contra la proximidad de un ciclón tropical, como se muestra en la imagen.


Por medio de cuatro colores diferentes, nos indica la posición del ciclón tropical para coordinar evacuaciones y reducir pérdidas humanas.




Comportamiento de los huracanes cerca de la Republica de Guatemala



El cambio climático afecta el comportamiento de los huracanes, y como lo demostró el estudio del Banco Internacional del Desarrollo, se presenta a continuación una serie de imágenes que muestran el aumento o disminución en la densidad de los huracanes de distintas categorías.

El estudio del BID, que muestra el registro histórico de los huracanes que se han formado en el océano Atlántico y que causaron daños directos o indirectos en Guatemala; en base a un modelo matemático se predijeron posibles trayectorias de las distintas categorías de huracán.


En las imágenes que se presentan a continuación, permite observar el cambio en la densidad de distinta categoría de un huracán. Desde Categoría I y Categoría V.



Huracanes Categoría I




La imagen al lado derecho, se observa el historial del tiempo de los huracanes Categoría I que han tenido influencia en Guatemala. Se observa una gran densidad en el área del Caribe cerca de Guatemala.





En el año 2020 al 2030, se observa que disminuye la cantidad de huracanes de categoría I, según imágenes NCAR.








En el año 2045 al 2055, se observa que disminuirá drásticamente la cantidad de huracanes Categoría I, según imágenes NCAR.







Huracanes Categoría V





La imagen al lado izquierdo, se observa el historial del tiempo de los huracanes categoría V, que han tenido influencia en Guatemala.


Se observa una pequeña densidad, comparada a los de la Categoría I.






En el año 2020 al 2030, se observa que aumenta la cantidad de huracanes de Categoría V, según imágenes NCAR.






En el año 2045 - 2055, se observa que aumenta drásticamente la cantidad de huracanes categoría V, registrados en esta zona. Por lo que Guatemala estará en área vulnerable a desastres provocados por los vientos huracanados.






Nasa (2020)





Velocidad del viento en Guatemala

La velocidad del viento que se genera dentro de la República de Guatemala se encuentra en el registro histórico que tiene el Instituto Nacional de Sismología, Vulcanología, Meteorología e Hidrología de Guatemala (INSIVUMEH), en base a la medición de la presión atmosférica, como un barómetro. Se determinó que la velocidad de viento a 10 metros sobre el nivel de medición ronda entre 100 a 120 km/hora.



A continuación, se muestra una imagen provista por el INSIVUMEH que resalta que el 21 de junio del 2018, se registraron velocidades al rededor de 50 km/hora en la República de Guatemala durante condiciones ideales.






Observando el mapa de "Velocidad básica

del viento territorio de Guatemala", indica que velocidad de viento debemos aplicarle a una estructura al diseñar su comportamiento estructural. Donde perfectamente observamos que relativamente es factible aplicar una ráfaga de viento entre 100 - 120 km/hora según el área indicada.











Al observar la siguiente imagen vemos que el Huracán Iota en noviembre del 2020, muestra ráfagas de viento de hasta 114 km/hora en el departamento de Zacapa y de 90 km/hr en el departamento de Guatemala. Esto en época de huracanes donde al alcanzar estas velocidades de viento las estructuras pueden entrar en un estado crítico y posiblemente colapsar.







A continuación, se ilustra un ejemplo de cómo el viento es capaz de remover completamente el techo de una edificación, dejando en peligro a los ocupantes de la misma y personas en los alrededores.




Para los países con costa hacia el Caribe, el ASCE tiene un apartado el cual muestra la velocidad de viento que se debe aplicar a la edificación según su ubicación y al périodo de retorno tomando en cuenta la categoría de la edificación. Al observar dichas imágenes, Guatemala tiene velocidades de viento de diseño inferiores a las que se exigen para el diseño de estructuras de acero o madera para vientos extremos. Périodo de retorno de 100 años




En el año 2014, se efectuó un estudio por una entidad internacional para Guatemala, donde muestra la velocidad de una ráfaga de viento en cada departamento de Guatemala, con una duración de 5 segundos, lo cual basta para provocar daños a los inmuebles o afectar a los ocupantes. Esto se realizó para un périodo de retorno de 25, 50, 100, 250, 500, 1000 años. Por lo que podríamos estar aplicando dicha velocidad de viento para nuestras estructuras.



Periodo de retorno de 100 años



Se debe recalcar que Guatemala, por tener costas en el Caribe, estamos en la obligación de cumplir con los parámetros del diseño de estructuras de peso liviano por viento en el Caribe. Explícitamente, brinda una serie de parametros prohibidos aplicables para el diseño estructural que se encuentran en países con costas en el Caribe. Por ejemplo, tomar la velocidad de viento con un barómetro y utilizar esto para diseñar la estructura de una edificación. Claramente esto se hace en Guatemala, lo cual nos lleva a preguntarnos sí realmente estamos tomando en consideración los efectos reales del viento que pueden aplicarse en las estructuras de peso liviano (acero y madera) en Guatemala.


Con esto concluimos que los códigos utilizados en Guatemala deben ser actualizados en los parámetros de diseño por viento para estructuras de peso liviano, así evitar pérdidas humanas y monetarias al invertir en una estructura. Dicho esto, en Desarrollos Inmobiliarios Los Cedros, contemplamos cada detalle para el diseño correcto de la edificación y que su inversión cuente con todos los parámetros de seguridad que se exigen a nivel mundial para garantizar su inversión y evitar pérdidas humanas.



Referencias


Álvaro Josúe Caravantes Armas, (2018). Es posible diseñar una estructura de peso liviano para vientos huracanados utilizando las normas de seguridad estructural de Guatemala (NSE).Universidad Del Valle de Guatemala, 1 - 8 Páginas

NASA (2020). WORLDVIEW, Nasa, https://worldview.earthdata.nasa.gov/

(2020). Windy, Windy, www.windy.com

AGIES (2020). DEMANDAS ESTRUCTURALES Y CONDICIONES DE SITIO, AGIES, https://www.agies.org/

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