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Tres factores fundamentales en el tema de rayos Por Horacio Torres sánchez

una propuesta desde la academia y la investigación para evitar las muertes y lesiones sufridas por rayos. predicción, prevención y protección como conceptos fundamentales que deben articularse en cualquier construcción.

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l diseño arquitectónico debe salvaguardar la integridad de las personas. Sin embargo, son innumerables los riesgos que arquitectos e ingenieros deben solucionar. Los rayos son, indiscutiblemente, una de esas amenazas. En general, las muertes y lesiones por su causa dependen del sistema económico y el mejoramiento en la construcción de viviendas. Por ejemplo, en las áreas tropicales y subtropicales del mundo, donde la actividad de los rayos es más común, el número total de muertes cada año por este fenómeno se estima en 24.000, y los lesionados en cerca de 240.000[1], lo cual deja ver la importancia del tema.

Afortunadamente, el porcentaje de muertes ha disminuido en los países desarrollados debido principalmente a cuatro factores: el gran desplazamiento de poblaciones de la zona rural a las áreas urbanas, mejores predicciones meteorológicas, prevención e incremento de la calidad en la atención médica, y mejoras en la protección estructural.

Los estudios permiten conocer a fondo la dinámica de las tormentas en los sitios de medida (Bogotá, Medellín y Manizales) y establecer un panorama general de su actividad en el resto del país. Esta información está disponible en tiempo real en la página electrónica del PAAS: www.paas.unal.edu.co.

Si se hiciera un análisis concienzudo de tal disminución, saldrían a relucir tres factores fundamentales que permiten mitigar la mortalidad por rayos. Estos son conocidos como las tres P: predicción, protección y prevención.

prevención

predicción Forma parte de la investigación realizada por el grupo PAAS, de la Universidad Nacional de Colombia, cuyos resultados han sido ampliamente publicados en libros y artículos [2], [3], [4]. Como fruto de esta labor de investigación tecnológica que se viene haciendo desde hace más de 20 años, se ejecuta actualmente un proyecto basado en RENATA (Red Nacional Académica de Tecnología Avanzada), orientado a estudiar y desarrollar criterios y metodologías de predicción de tormentas eléctricas, para la protección tanto de personas como de sistemas eléctricos y electrónicos sensibles a esta actividad atmosférica.

Un impacto de rayo puede causar una lesión neurológica y afectar los tres componentes del sistema nervioso: el sistema nervioso central, con alteraciones neurocognitivas, perturbación del sueño, cambios de personalidad, convulsiones, problemas de aprendizaje, cefaleas, náuseas y perturbaciones en la atención; el sistema nervioso autonómico, con regulación de la presión sanguínea y respuesta cardiaca (vértigo e hipertensión), impotencia y síndrome de pánico; y el sistema nervioso periférico, que puede conducir a que la persona afectada experimente pánico crónico y problemas sensoriales.

protección La Norma Técnica Colombiana NTC 4552-3 de 2008 ha sido concebida con base en una metodología que se ha denominado Sistema Integral de Protección contra Rayos (SIPRA).

ESquEma dE La rEd dE moLiNoS dE Campo ELéCtriCo dE bogotá, mEdELLíN y maNizaLES

SENSor 1 aCoNd.

SENSor 2 aCoNd.

SENSor 3 aCoNd.

SENSor 4 aCoNd.

rENata SErvidorES

SErviCioS

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De los más de 20 años haciendo este trabajo de investigación sobre el tema, que incluye análisis de su naturaleza y aplicación a casos reales, ha resultado el concepto integral de protección contra rayos. Hoy en día no existe una tecnología que pueda eliminar totalmente este riesgo; sin embargo, la amenaza se puede mitigar, para lo cual es fundamental enfocar el problema de una manera integral, dentro de un concepto holístico. El concepto holístico plantea la idea de que todas las propiedades de un sistema, por ejemplo el de protección contra rayos, no pueden ser determinadas o explicadas como la suma de sus componentes, sino como una integración de ellas. El sistema completo se comporta de un modo distinto que la suma de sus partes. Por ejemplo, un buen sistema de puesta a tierra, independiente de un sistema externo, interno o de prevención contra rayos, no da una respuesta satisfactoria a la protección de seres vivos, dispositivos e instalaciones eléctricas y electrónicas. Explicado de otra forma: un pararrayos bien instalado en un edificio, con una bajante y una puesta a tierra bien diseñadas y construidas, no garantizan una adecuada protección contra rayos[2].

Horacio Torres sánchez Profesor titular de la Universidad Nacional de Colombia y director del Programa de Investigación sobre Adquisición y Análisis de Señales, de la misma institución. referencias [1] Cooper, Mary Ann. Lightning Injuries. Octubre 26 de 2005. [2] Torres, H. Protección contra rayos. Editorial ICONTEC, Universidad Nacional de Colombia, Bogotá, 2008. [3] Torres, H. El rayo: mito, ciencia y tecnología. Unibiblos, Bogotá, 2002. [4] Aranguren, D., Montanyà, J., Torres, H., Solà, G., March, V., Romero, D. On the lightning Hazard Warning Using Electrostatic Field: Analysis of Summer Thunderstorms in Spain. Journal of Electrostatic ELSTAT2321, Elsevier, 2009.

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Respecto a los rayos, en ninguna región del mundo existen ni los medios para evitarlos ni los sistemas de protección ciento por ciento eficaces. Pese a esto, hay medidas para mitigar los riesgos en los seres humanos. Su efectividad depende de la actitud de las personas para aplicarlas y cumplirlas. En el caso colombiano, se hace imperiosa la aplicación de resultados de investigaciones, normas y reglamentos, como la NTC 4552 de 2008 y el Artículo 42 del RETIE. Por otra parte, deben elaborarse y difundirse guías de seguridad personal durante las tormentas eléctricas, en fun-

ción de las actividades que se realizan en una estructura física. Así mismo, se debe capacitar al personal en el manejo de riesgos por rayos, principalmente en terrenos al aire libre. Parte de dicha capacitación implica enseñar a diferenciar los efectos en el cuerpo humano de un choque eléctrico por AC o DC y los de un impacto por rayo. Finalmente, es apremiante recopilar y analizar las muertes, los heridos y las pérdidas materiales por rayos en Colombia, e investigar los efectos biológicos y psicológicos de los rayos (ceraunomedicina y ceraunopsicología), así como sobre los primeros auxilios o tratamientos posibles.

CauSaS y porCENtajE dE LESioNES por rayoS CauSaS

%

· Por tensiones de contacto, al tocar un objeto impactado por un rayo. · Por impacto directo. · Por descarga lateral desde otro objeto. · Por tensiones de paso. Efecto de corrientes a tierra por la energía propagada a través de la tierra. · Por inducción. Descargas ascendentes que no conectan con líder de la descarga descendente para completar el canal de la descarga.

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ESquEma dEL SiStEma iNtEgraL dE protECCióN CoNtra rayoS (Sipra)

una guía de seguridad personal

un sistema de protección externa

un sistema de protección interna

Varillas de interceptación Bajantes Puesta a tierra alarma de prevención de rayos


Tres factores fundamentales en el tema de rayos