LA DENSIDAD ÓPTIMA DE EVACUACIÓN EXISTE Y SUPERARLA REDUCE EL FLUJO
El movimiento de ocupantes durante una evacuación obedece a principios físicos que el SFPE Guide to Human Behavior in Fire formaliza mediante una analogía hidráulica: las personas se comportan como un fluido, y las rutas de egreso tienen capacidades máximas que dependen no solo de su ancho sino de la densidad de personas que las transitan, con un resultado contraintuitivo que tiene consecuencias directas sobre el diseño.
La velocidad de movimiento disminuye al aumentar la densidad: a partir de 0,55 personas por metro cuadrado, la velocidad de desplazamiento comienza a caer de manera proporcional al incremento de densidad, porque el espacio disponible por persona se reduce y los ocupantes deben ajustar su paso al ritmo del grupo; por debajo de ese umbral, en cambio, los ocupantes se mueven con libertad a una velocidad de referencia de 0,85 veces el factor de velocidad del componente, que para un corredor plano es de 1,40 m/s.
El flujo específico, es decir, el número de personas que pasa por unidad de ancho por unidad de tiempo, crece con la densidad hasta un punto óptimo y luego decrece; ese punto óptimo se alcanza a aproximadamente 1,94 personas por metro cuadrado, donde el mayor número de personas compensa la reducción de velocidad individual, produciendo el mayor flujo posible de 1,32 personas por segundo por metro de ancho efectivo en corredores y accesos; más allá de esa densidad, la congestión ralentiza el movimiento más de lo que lo compensa el número de personas, y el flujo efectivo cae.
El ancho efectivo de un componente de egreso es menor que el ancho físico medido en planos, porque los ocupantes mantienen una distancia involuntaria con las paredes, barandas y obstáculos; esa capa límite es de 200 mm en muros de corredor, 150 mm en escaleras y accesos, y 89 mm en barandas; un corredor de 1,80 m de ancho con muros a ambos lados tiene un ancho efectivo de solo 1,40 m, lo que reduce su capacidad de flujo en más de un 20% respecto a lo que sugiere el ancho nominal.
El tiempo total de movimiento se calcula como la suma de tres componentes: el tiempo que tarda el primer ocupante en llegar al componente controlador, el tiempo para que toda la población pase por ese componente, y el tiempo que tarda el último ocupante en llegar desde ese componente hasta el lugar seguro; el componente controlador es aquel con el menor flujo máximo, y es donde se forma la cola, independientemente de cuánta capacidad exista aguas abajo.
El ejemplo trabajado en la guía para un edificio de cinco plantas con 200 personas por piso muestra que el tiempo total de movimiento es de aproximadamente 613 segundos, equivalente a 10,2 minutos, determinado enteramente por la puerta de salida de la escalera como componente controlador; ampliar la escalera sin ampliar esa puerta no modificaría el tiempo de evacuación, porque el cuello de botella no está en la escalera sino en su acceso al exterior.
Referencia: SFPE Guide to Human Behavior in Fire, 2ª Ed. (2019). Cap. 8: Physical Movement Concepts; Sec. 8.3: Methods for Calculating Movement Time; Sec. 8.4: Examples.
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