El estudio de tráfico vertical o la determinación de la cantidad, tipología y tamaño de los ascensores para un edificio es una temática pobremente abordada pero muy popular en los círculos de interés propios del gremio del transporte vertical.
El talón de Aquiles que genera una situación como esta ocurre por estar desasociado el estudio de la arquitectura o la ingeniería civil con el estudio específico del transporte vertical. Arquitectos e Ingenieros Civiles son la piedra fundamental que da inicio al transporte Vertical, sin ellos difícilmente existirían los elevadores o, al menos, hablaríamos de algo muy diferente a lo que estamos acostumbrados hoy en día. La industria del transporte vertical, en su afán de jerarquizar este gremio, debe tomar este talón como la “Piedra filosofal” que permita un nuevo entendimiento de la problemática.
Determinar la cantidad de elevadores que deban construirse en un edificio será definir el nivel de sus servicios y, por tanto, el segmento económico hacia el cual se propone ofrecer el inmueble. No será lo mismo si una persona deba esperar un elevador veinte segundos a que la espera supere los cinco minutos, de ahí que hablamos sobre la calidad de servicios y la comodidad, confortabilidad y calidad de vida en general que deseemos aportar a una Construcción Edilicia.
Sin pretender comenzar debates y con la sola finalidad de buscar una simplificación a una temática dejada de lado para construcciones relativamente pequeñas, podemos hacer uso de pequeños artificios en la búsqueda de soluciones a las necesidades para cubrir el tráfico vertical para casos en que no se supere determinada cantidad de niveles a servir y que son, por lo general, la mayor cantidad de casos para los que se trabaja. Un caso testigo pueden ser las torres con no más de 14 niveles a servir y con una población estimada por planta no mayor a las 40 personas.
Como ya explicamos, definir las necesidades del transporte vertical de un edificio es definir el nivel de prestancia del inmueble que albergará esta obra, pues no será lo mismo para un usuario esperar un elevador durante cuatro minutos a que si la espera máxima se reduce a tan solo treinta segundos. Lamentablemente estos parámetros no se encuentran definidos en la gran mayoría de las regulaciones y solo se apela al buen criterio y ocasional asesoramiento que pudiera recibir el profesional proyectista y en la mayor cantidad de casos esta determinación pasa solo por una cuestión económica en buscar la solución menos onerosa.
Sacando unas cuentas rápidas resulta más que obvio que un tiempo de espera cercano a los treinta segundos será imposible de lograr con un solo elevador, pues bien, aquí surge una condición a aplicar en todo proceso de cálculo para las necesidades de tráfico vertical. El Estudio de Tráfico Vertical será válido para soluciones que dispongan de más de dos elevadores por torre, en caso de que esto no ocurra el estudio deberá ser llamado cono “Determinación y/o verificación de las Variables para el Transporte Vertical” pues ya solo estaríamos verificando tiempos de espera y viajes probables y las posibilidades de evacuación en un lapso de tiempo dado. La finalidad del Estudio de Tráfico Vertical es, definido el parámetro de tiempo de espera, determinar la cantidad y tipología de los elevadores a construir.
En General, en Ciudades con normativa específica y lo suficientemente actualizad veremos que los tiempos de espera admisibles variarán entre los treinta y los cuarenta y cinco segundo, pero, en aquellos lugares en que se carece de estas herramientas viviremos experiencias con tiempos de espera de hasta 120 segundos. En nuestra opinión este tiempo no debe superar los ochenta segundos; tómese un respiro y cuente hasta 80, verá que la espera se hará tediosa.
Una vez definido el tiempo de espera probable de cada elevador se procederá a estudiar la demanda del tráfico vertical que se dará en la edificación según las diferentes horas del día. Por ejemplo, en un edificio para vivienda existirá una fuerte demanda en bajada a primera hora de la mañana y una alta demanda de subida al atardecer, aunque esta podría ser menor a la demanda en bajada.
En el estudio de flujo del tráfico vertical buscamos conocer los picos de la demanda y/o cualquier circunstancia particular que pudiera afectar nuestro proyecto para las situaciones límite. Para el caso de edificios con una demanda sin picos de variación el criterio que se aconseja aplicar será el de presumir que en 5 minutos deba moverse entre el 10 y el 15% de la población temporal estimada del mismo. Estos valores pueden modificarse, a criterio del proyectista, según la calidad de transporte que quiera darse.
Para la selección del tamaño del coche, al igual que con el tiempo de espera, debemos conocer hacia que segmento de población se encuentra dirigido la construcción pero, sea cual fuera este, el tamaño mínimo será de 1100 mm x 1300 mm, dimensiones adecuadas para transportar a una persona en silla de ruedas y sus acompañantes, esta cabina “accesible” podrá transportar un máximo de 6 pasajeros o hasta 450 kilogramos.
Al diseñar el sistema de transporte vertical, el proyectista deberá cuidad su accesibilidad, buscando que la misma sea lo más equidistante posible de los extremos (en la horizontal) hacia los cuales la demanda se orienta, tratando siempre que esta distancia no sea superior nunca a los 30 metros.
Unos de los datos más importantes que debemos estimar es la cantidad de paradas probables (Npp) que realice el elevador durante su viaje de ida y en regreso, este dato se obtiene apelando a los conocimientos en probabilística utilizando la siguiente Fórmula
Npp= S – S ((S-1)/ S) p
Siendo S la cantidad de niveles superiores y p el número de pasajeros en cada viaje.
En esta etapa del cálculo ya deberemos pre dimensionar el sistema de elevadores buscando una velocidad adecuada de los mismos, en función de la cantidad de niveles a cubrir y según la tecnología económicamente disponible estas velocidades podrán variar entre los 30 a los 120 metros por minuto; equipos de velocidades mayores se preservarán para edificios más elevados. Para los casos más comunes que nos toca trabajar, contar con elevadores que viajen a 90 metros por minuto serán más que adecuados, aunque la mayor proporción de elevadores viajarán a 60 metros por minuto. Con este pre dimensionamiento podremos obtener el tiempo de viaje del elevador durante todo su recorrido sin contar con paradas durante el mismo.
Para determinar el tráfico de entrada se deberá de calcular la cantidad de personas por hora que nuestro sistema de transporte pre dimensionado pueda llevar (HC) y el número de personas que durante 5 minutos pueda evacuar (5C). Estos parámetros (explicados anteriormente) marcarán la capacidad del sistema y deberán responder a los criterios del proyectista (arquitecto). Para el caso de edificios de oficinas (ya lo dijimos) este parámetro 5C podría ubicarse entre el 10% y el 15% de la población temporal estimada.
El tiempo en que un elevador (tiempo de parada ó t1) se encuentra detenido en determinado ciclo estará compuesto por:
· El tiempo que tarden los pasajeros en subir al coche (t0) y que se puede estimar en 8 segundos considerando hasta 8 pasajeros, luego podremos añadir tiempo a razón de 8/10 segundos por pasajero adicional.
· Tiempo Transfer, o tiempo que tarda un pasajero en salir del coche (tt) que podemos estimar en dos segundos por parada probable.
· Tiempo de apertura y cierre de puertas (tp) que será igual al NPP + 1 multiplicado por el tiempo unitario de apertura y cierre de una puerta automática según datos del fabricante.
En este punto vale la aclaración que el estudio de tráfico vertical solo es aplicable para ascensores con puertas automáticas, pues carece de sentido de otro modo en el cual estos tiempos ya solo dependen de cada operación realizada por múltiples individuos con actitudes diferentes.
A esta suma la podemos afectar de algún índice de ineficiencia que, de acuerdo al criterio del proyectista puede ser de entre un 10 a un 20%.
Para calcular el tiempo de subida (ts) y el tiempo de bajada (tb) bien podemos solo aplicar las ecuaciones de la cinemática (ts= velocidad del elevador x distancia entre pisos extremos) para casos de maniobra simple o aplicar nuevamente el concepto de número de paradas probables consecutivas para el caso de maniobras colectiva ascendente – descendente. Luego, el tiempo total de viaje se obtiene simplemente sumando el tiempo de subida con el tiempo de bajada.
Con los parámetros ya determinados estamos en condiciones de verificar la capacidad del sistema de transporte de nuestro proyecto:
· La capacidad horaria (HC) será: HC= n° ascensores x capacidad de coche x 3600 / tiempo total de viaje.
· La capacidad en cinco minutos (5C)= n° ascensores x capacidad coche x 300 / tiempo total de viaje.
· El intervalo a verificar será i= tiempo total de viaje / n° ascensores
Compararemos los valores obtenido con nuestras hipótesis y, de acuerdo a los resultados, ajustaremos o bien la cantidad de elevadores o la tipología empleada o el tamaña de los coches según métodos de iteración y repetición hasta lograr el objetivo trazado.
