DISEÑO DE ESTRUCTURAS ANTE ACCIDENTES POR EMERGENCIAS CLIMÁTICAS Jheimy Dayana Arce Ávila (5200356) Laura Juliana García Báez(58000060) David Stiven Perez Gonzalez (58000215) Carlos Roberto Alvarado Mancera (6700392) Universidad Católica de Colombia. Facultad de Ingeniería. Cálculo Vectorial Bogotá D.C 2021. Diseño de Estructuras ante Accidentes por Emergencias Climáticas 2 Resumen El proyecto está fundamentado en la crisis social por la condición de personas desplazadas a causa de desastres naturales, la finalidad es poder dar albergue a la población afectada dando así seguridad y manteniendo su dignidad; albergue estará diseñado a base de casas prefabricadas las cuales tiene ventajas como optimización de gastos en su fabricación, espacio óptimo, menor impacto ambiental, optimiza el tiempo de construcción, a base de buenos materiales y son construcciones sismo resistentes. En los sectores que sean más vulnerables debe haber un constante monitoreo, de esa manera se implementa el plan de contingencia establecido por el plan nacional de gestión del riesgo de desastres con enfoque de cambio climático, en el cual se establece cuáles son los métodos que se llevan a cabo para antes, durante y después del desastre, es importante que se prevea la situación de esa manera es más fácil evacuar a las personas y evitar pérdidas. Una vez haya pasado se aplica el protocolo de ubicación de personas y quien ese se han visto más afectados, calcular qué tan grande fue la pérdida en daños y dirigir a las personas hacia el albergue, dependiente del impacto que haya tenido; por lo general ya existen albergues para las personas desplazadas o edificios destinados para ellos, pero cabe aclarar que estos no son los más óptimos, primero porque no todas las personas obtienen beneficio de albergue y se ven obligados a trasladarse, segundo por la condición de vida que dan estos albergues, puesto a que su capacidad siempre se ve copada y hay muchas más personas de las que deberían de estar allá, por eso se debe llevar un cálculo de la cantidad de población que se podría ver afectada y que necesita del beneficio, de esa manera se puede programar una cantidad de casas o edificios prefabricados los cuales puedan ser ubicados en un sector cercano y seguro, como el proceso de ensamblaje de las casas es óptimo y no se demora tanto en hacerlo es cuestión de tiempo para poder organizar el albergue y dar abasto con la cantidad de personas que haya en su momento. The project is based on the social crisis due to the condition of displaced people due to natural disasters, the purpose is to be able to give shelter to the affected population, thus providing security and maintaining their dignity; the hostel will be designed based on prefabricated houses which have advantages such as optimization of costs in their manufacture, optimal space, lower environmental impact, optimizes construction time, a based of good materials and are earthquake resistant constructions. In the sectors that are most vulnerable, there must be constant monitoring, in this way the contingency plan established by the national disaster risk management plan with a climate change approach is implemented, in wich the outputs are established are the methods that are carried out before, during and after the disaster, it is important that the situation is anticipated in that way it is easier to evacuate people and avoid losses. Once it has passed, the protocol for locating people is applied and who has been most affected, calculate how great the loss in damage was and direct people to the shelter, depending on the impact it had; in general, there are already shelters for displaced people or buildings intended for them, but it should be noted that these are not the most optimal, firstly because not all people obtain shelter benefits and are forced to move, secondly because of their living conditions given by these shelters, since their capacity is always crowded and there are many more people than Diseño de Estructuras ante Accidentes por Emergencias Climáticas 3 should be there,that is why a calculation must be carried out of the amount of population that could be affected and that needs the benefit, in this way you can program a number of houses or prefabricated buildings which can be located in a nearby and safe sector, as the assembly process of the houses is optimal and it does not take so long to do it, it is a matter of time to be able to organize the shelter and cope with the number of people there are at the time. Diseño de Estructuras ante Accidentes por Emergencias Climáticas 4 Tabla de Contenidos Resumen 2 Marco Teórico Emergencia climática Efectos del cambio climático por clasificación Fenómeno Sobrenatural Concentración masiva de personas Plan de Contingencia Alojamiento de emergencia Albergues de Emergencia en Zonas Urbanas Casas Prefabricadas Inteligencia Artificial La IA cómo prioridad política en los países por su importancia para temas sociales ¿Cómo funciona la IA? 5 5 6 7 7 8 9 9 10 10 11 11 Pregunta Orientadora 13 Objetivos Objetivo General Objetivos Específicos 14 14 14 Metodología 15 Analisis de Gestion de riesgo y Desastres 18 Los riesgos sísmico y volcánico están aumentando por el crecimiento en la infraestructura expuesta y la falta de estrategias para la disminución de la vulnerabilidad existente 20 Distribución geográfica de la amenaza, la exposición, la vulnerabilidad y el riesgo relativo frente a los sismos 20 Distribución de la amenaza, exposición de la población, vulnerabilidad y riesgo relativo frente a sismos 23 Regresiones Lineales para encontrar primeras ecuaciones predictivas 25 Lista de Referencias 30 Diseño de Estructuras ante Accidentes por Emergencias Climáticas 5 Marco Teórico Emergencia climática En el año 2019 alrededor de 25 millones de personas tuvieron que abandonar sus respectivos hogares puesto que los fenómenos meteorológicos extremos incitados por la actual crisis climática. Es la cifra más alta desde el año 2012 y se infiere el triple de los desplazados por motivo de la violencia, los conflictos o las guerras. Emergencia climática en la crisis de la humanidad: Los desastres ocasionan 30.7 millones de desplazamientos internos en más de 140 países y demás en el año 2020. Huracanes, tormentas, inundaciones, torbellinos, tsunami, terremotos por otra parte, incendios, sequías, forestales y demás, con todo esto obliga a la gente a abandonar sus respectivos hogares Esta crisis nos afecta a todos. Por sus consecuencias irreversibles, y por su rapidez a la que avanza, la crisis clima tica es la emergencia de nuestro tiempo. Esto a su vez las zonas más afectadas son las más pobres del mundo en general, procreando la escala de la emergencia a nivel global afectando todo el planeta. Los desastres han provocado desplazamientos tanto en países de ingresos bajos y a su vez en países de ingresos altos, como EE.UU cumple 1.7 millones de nuevos desplazados en el año 2020, Canadá 26 mil nuevos desplazados en el año 2020 o Australia 51 mil nuevos desplazados. Los cinco países con más población refugiada están también entre los más vulnerables a la crisis climática que son: Siria, Venezuela, Afganistán, Sudán del sur, Myanmar. Por tanto el 95% de los nuevos desplazamientos por conflictos en 2020 se produjeron en países altamente vulnerables al cambio climático mencionados anteriormente. El coste humanitario de la emergencia climática es demasiado enorme debido al desplazamiento forzado, hambre, conflicto, muerte y devastación. Adicionalmente estos cambios también son surgidos debido a que se está calentando más rápido de lo que debería, desde la revolución industrial la temperatura de la tierra ha aumentado de forma acelerada por el aumento de las emisiones de gases de efecto invernadero (GEI) procreadas por actividades realizadas por los seres humanos como la quema de combustibles fósiles, el petróleo, el gas y carbón igualmente la remoción de bosques. Con el aumento de la temperatura, a consecuencia de esto se derriten los polos, y con esto sube el nivel del mar y las poblaciones costeras se ven gravemente afectadas. Con esto la agricultura sufre y amenaza la seguridad alimentaria. Los fenómenos climáticos son más intensos, aumentan con mayor frecuencia y son mayormente impredecibles. Según la (ONU), con todo esto el tercer país del mundo más vulnerable frente al cambio climático es Colombia. Diseño de Estructuras ante Accidentes por Emergencias Climáticas 6 Como dicho anteriormente el deshielo de los polos en el Ártico y en la Antártida ya es un hecho demostrado por la comunidad internacional. El cambio climático ha afectado a muchos ecosistemas. El deshielo de los polos se acelera. Hay evidencias de que la temperatura de los océanos ha aumentado, lo cual podría ser el adelgazamiento del hielo. La temperatura de la superficie de la tierra también está cambiando y sí mismo afectando al calentamiento global. En el año 2014 fue el más cálido desde 1880. La situación de deshielo de los glaciares que está sufriendo la Antártida, se ha registrado como irreversible. Por otro lado, la capa de hielo de los lagos se redujo un 22% en veinte años, entre 1991 y 2011 por el cambio climático. Los efectos del cambio climático afecta las zonas más frágiles del planeta, en el cual hay variación de las temperaturas generando así trágicas consecuencias. Efectivamente, si los gases de efecto invernadero siguen aumentando, el deshielo producirá una elevación del océano global de entre 1 y 37 centímetros. Efectos del cambio climático por clasificación Aumento del nivel del mar: cuando la temperatura de la superficie de la tierra se calienta, elaboró la fusión del hielo de los glaciares, del hielo marino, así como el hielo polar. Cuando esto sucede, incrementa la cantidad de agua que desemboca en los océanos de todo el planeta y esto conlleva a que crezcan los niveles del mar rigurosamente, exponiendo varias ciudades que se encuentran bajo el nivel del mar. Olas de calor: Los estudios realizados demuestran que las olas de calor seguirán aumentando en los próximos años. Esto genera un aumento de enfermedades relacionadas con el calor y a su vez desencadenan innumerables incendios. Tormentas: Cuando la temperatura de los océanos se vuelve más cálida, las tormentas son más fuertes. El calentamiento global hará que las tormentas pueden llegar a ser muy graves. El agua caliente del océano aumenta la intensidad de las tormentas generando así una gran cantidad de huracanes. Sequía: Las sequías están incrementando, y a su vez disminuye el agua dulce, lo que trae como consecuencia malas cosechas, malas condiciones en la agricultura. Implica la pérdida de cosechas y la seguridad alimentaria. Especies de extinción: El aumento de las temperaturas de los océanos así como la deforestación trae como consecuencia el hábitat y pone en peligro varias especies, que pronto se irán extinguiendo. La supervivencia humana es la biodiversidad, la pérdida de flora y fauna amenazan el planeta, poniendo en peligro la especie humana. Enfermedades: Cuando hay un cambio en el hábitat, las temperaturas más cálidas, sequías e inundaciones producen condiciones para que las ratas, mosquitos y otras plagas que son portadores de enfermedades, se desarrollen. Diseño de Estructuras ante Accidentes por Emergencias Climáticas 7 Inestabilidad económica: La economía de un país se relaciona con las consecuencias del cambio climático. Los desastres como las inundaciones, huracanes y demás son costosos, ahí se ve reflejado la economía en la sociedad. Destrucción de ecosistemas: El aumento de los gases de efecto de invernadero no solo provoca cambios en la atmósfera, también afecta al suministro de agua, el aire limpio y a la agricultura, las plantas y los animales mueren cuando los ecosistemas dependen para sobrevivir se ven intimidados por el calentamiento de la temperatura del mar Fenómeno Sobrenatural Se entiende por desastre el daño o la alteración grave de las condiciones normales de vida en un área geográfica determinada, causada por fenómenos naturales y por efectos catastróficos de la acción del hombre en forma accidental, que requiera por ello de la especial atención de los organismos del Estado y de otras entidades de carácter humanitario o de servicio social. Los fenómenos de la naturaleza que crean situaciones de riesgo para la población colombiana se pueden agrupar en fenómenos geológicos, tales como los terremotos, Erupciones Volcánicas y deslizamientos; fenómenos hidrometeorológicos, como las inundaciones, sequías, heladas, maremotos o tsunamis, ciclones tropicales y huracanes y los incendios , fenómenos de carácter tecnológico tales como los riesgos industriales y sanitarios y fenómenos por Concentración masiva de personas. Concentración masiva de personas La excesiva cantidad de personas en estadios, coliseos, puentes, balcones, etc., genera diferentes amenazas. Estas se incrementan cuando se suman a la ocurrencia de fenómenos como incendios o temblores, estos factores pueden ser: ● Sobrepeso Toda construcción tiene un límite de resistencia en el peso y el volúmen de los elementos que puede alojar. Su sobrecarga puede causar el colapso o derrumbamiento de la construcción en forma repentina y violenta ocasionando muertes, heridas y pérdidas materiales. El pánico Cualquier acción real o ficticia que genere pánico a una multitud puede ocasionar reacciones violentas e inesperadas, como por ejemplo las evacuaciones apresuradas con carácter de "estampidas" humanas, lo cual conlleva que las personas se causen lesiones entre ellas mismas. Debe tenerse especial cuidado con esta amenaza en los lugares públicos y sobre todo en eventos tales como encuentros deportivos en estadios, funciones teatrales, fiestas populares, corridas de toros en plazas, aglomeraciones en centros comerciales, entre otros. ● Diseño de Estructuras ante Accidentes por Emergencias Climáticas 8 Plan de Contingencia Todos los sectores deben garantizar seguridad y protección para los vulnerables en caso de desastre y para ello se tiene un plan de contingencia establecido por el gobierno. NGRD Unidad Nacional para la Gestión del riesgo de Desastres - Colombia El Plan Nacional de Gestión del Riesgo de Desastres de Colombia, “una Estrategia de Desarrollo” es el instrumento de la Ley 1523, que define los objetivos, programas, acciones, responsables y presupuestos, mediante las cuales se ejecutan los procesos de conocimiento del riesgo, reducción del riesgo y manejo de desastres en el marco de la planificación del desarrollo nacional. Producto del proceso adelantado por la UNGRD, el Plan Nacional de Gestión del Riesgo constituye una hoja de ruta para el país que convoca a los diferentes actores del Sistema Nacional de Gestión del Riesgo de Desastres SNGRD, a implementar acciones conjuntas para llevar a cabo el proceso social de la gestión del riesgo, contribuyendo a la seguridad, la calidad de vida y al desarrollo sostenible. Durante el proceso se consolidaron las iniciativas y propuestas de los diferentes actores del Sistema Nacional de Gestión del Riesgo de Desastres SNGRD, en especial, los tres Comités Nacionales de Gestión del Riesgo y sus respectivas Comisiones Técnicas Asesoras, Coordinadores Territoriales, representantes sectoriales y de entidades adscritas del nivel nacional, Autoridades Ambientales, sectores académicos y actores sociales, quienes contribuyeron con sus aportes a través de los diferentes mecanismos de consulta puesto al servicio del SNGRD durante los meses en que se llevó a cabo la formulación del plan. EL PLAN NACIONAL DE GESTIÓN DEL RIESGO DE DESASTRES CON ENFOQUE DE CAMBIO CLIMÁTICO La meta fundamental que comparten la gestión del riesgo de desastres y las medidas de adaptación al cambio climático es la de reducir el riesgo de desastres y los efectos asociados a pérdidas y daños por la ocurrencia de eventos climáticos e hídricos con posibles aumentos en intensidades y recurrencias de futuros eventos extremos. En general, se encuentra que los efectos del Cambio Climático están representados en el aumento de temperatura, deshielo de glaciares, aumento del nivel del mar, alteración de la frecuencia e intensidad de los fenómenos meteorológicos extremos (lluvias, sequías, vientos y actividad ciclónica, etc.) exacerban las intensidades de los fenómenos amenazantes naturales y socio-naturales derivados y asociados con los agentes meteorológicos, como: Atmosféricos: huracanes, vendavales, heladas, sequías; Hidrológicos: Desbordamientos, inundaciones, avenidas torrenciales, lahares; Socio-naturales: Inundaciones, avenidas torrenciales, movimientos en masa, incendios de la cobertura vegetal. Diseño de Estructuras ante Accidentes por Emergencias Climáticas 9 Estos fenómenos amenazantes configuran los principales escenarios de riesgo con manifestaciones recurrentes de desastres en el mundo, de forma tal que la Evaluación Global sobre la Reducción del Riesgo de Desastres - GAR 2015 editado por la Oficina de las Naciones Unidas para la Reducción del Riesgo de Desastres (UNISDR) reporta que de los datos sobre pérdidas registrados en el ámbito local en 85 países y estados, el 96,4% está relacionado con eventos meteorológicos. Por consiguiente, en el contexto de la gestión del riesgo de desastres asociado a los fenómenos meteorológicos amenazantes mencionados, el Cambio Climático es una de las variables que se consideran en el análisis de riesgos y la gran mayoría de acciones de Adaptación al Cambio Climático se relacionan directamente con las que se han venido adoptando en la planificación del desarrollo a través de la implementación de medidas de reducción del riesgo de desastres desde un enfoque prospectivo y correctivo. Alojamiento de emergencia El alojamiento de emergencia es un mecanismo vital de supervivencia durante las crisis o el desplazamiento. También es clave para restablecer la seguridad personal, la autosuficiencia y la dignidad. Albergues de Emergencia en Zonas Urbanas En las zonas urbanas, muchos refugiados comparten alojamiento o viven en edificios públicos no funcionales, centros colectivos, barrios marginales y asentamientos informales. Las condiciones a menudo son deficientes y proporcionar refugio plantea grandes desafíos. En entornos rurales, brindar protección y asistencia humanitaria a través de los campamentos de refugiados es común. Más de 6,6 millones de personas refugiadas y personas de interés de ACNUR viven en campamentos, entre ellos 4,6 millones en campamentos establecidos y aproximadamente 2 millones de personas en campamentos temporales. Si bien los campamentos pueden ser prácticos, particularmente durante las emergencias, también provoca una serie de problemas, que incluyen la dependencia de la asistencia y el aislamiento. Estableciendo campamentos ACNUR y la comunidad humanitaria en general no están a favor de crear campamentos porque creemos que otras alternativas ofrecen una vida más normal para las personas que se ven obligadas a huir. Cuando no hay alternativa, diseñamos campamentos, sitios o asentamientos cuidadosamente para mantener a las personas a salvo y darles refugio. También tratamos de ofrecer servicios a la comunidad de acogida. Un campamento adecuadamente diseñado protege el medio ambiente y ayuda a prevenir incendios y brotes de enfermedades. En un campamento bien diseñado, las personas desplazadas no tienen que caminar demasiado para obtener comida, agua o atención médica. Los puntos de agua y las letrinas están bien iluminados y cerca de las casas para que las niñas y mujeres, especialmente, no estén expuestas al peligro. Diseño de Estructuras ante Accidentes por Emergencias Climáticas 10 Casas Prefabricadas Existen variedad de casas prefabricadas distintas ya sea por el tipo de material empleado en su construcción como por su tipo de tejado. Lo que diferencia a un tipo de casa prefabricada de otra es precisamente el material empleado, especialmente en su estructura. Las casas prefabricadas son viviendas construidas a partir de secciones estandarizadas, que son fabricadas con antelación fuera de su lugar de emplazamiento, y posteriormente enviadas a su ubicación definitiva para su ensamblaje final. Se refiere a las partes de edificios ya construidos en diversas industrias pueden ser de diferentes materiales como el hormigón, concreto, metal y madera, según el uso que se le va a dar. Esto aunque parezca una manera poco eficiente de creación de edificios, reduce el costo y permite que la construcción del edificio se realice de la manera más rápida y eficiente. También reduce de manera considerable el daño ambiental, pues no se crea ruido, y los desechos en la creación de los bloques es merma, que puede ser reutilizable. Este método actúa como pequeños bloques-lego, que son acomodados, de acuerdo a la orden requerida, permite construcciones en dos o tres meses, con mayor durabilidad, y menor conductividad térmica. Haciendo de estos edificios más eficientes y duraderos. El bloque ya terminado y diseñado para embonar con todos los demás bloques, es transportado desde la industria y llevado por medios marítimos y terrestres, estos vienen apilados en serie y asegurados para que no exista problemas al llegar a su destino. Esta tipología constructiva ha adquirido a lo largo del tiempo y en la depuración de la técnica constructiva, principalmente sobre la base de los avances tecnológicos, una serie de ventajas sobre la construcción tradicional que prioriza y mejora el proceso constructivo del inmueble así como los factores de conflicto tradicionalmente adquiridos en una obra: ❖ ❖ ❖ ❖ ❖ ❖ ❖ Condiciones de control mayores Impactos ambientales menores Tiempos Menos conflictos laborales Mejora de los materiales a utilizar La seguridad Construcciones sismorresistentes Inteligencia Artificial Según la Organización para la Cooperación y el Desarrollo Económicos, los sistemas de Inteligencia artificial sirven para predecir, realizar recomendaciones o decidir acciones, por ello su nombre. Tal y como lo explica el grupo de expertos en IA de la OCDE (AIGO), es un "sistema basado en la máquina que puede hacer predicciones, recomendaciones o tomar decisiones, influyendo en entornos reales o virtuales, sobre ciertos objetivos definidos por los humanos" De hecho, usa información de máquinas y/o humana para percibir entornos reales y/o virtuales; es decir, Diseño de Estructuras ante Accidentes por Emergencias Climáticas 11 información abstracta (como percepciones de modelos, de manera automatizada, a saber, mediante AM, o manualmente) y juega con inferencias modelo para formular opciones de información o acción. Los sistemas de IA se diseñan para que operen con varios niveles de autonomía. Las fases del ciclo de vida de los sistemas de IA son: i) la planificación y el diseño, la recabación de datos y su procesamiento, así como la creación de modelos y su interpretación; ii) la comprobación y la validación; iii) el despliegue y iv) el funcionamiento y el seguimiento. Una taxonomía de investigación sobre IA distingue entre las diversas aplicaciones de la IA, por ejemplo: el procesamiento del lenguaje natural; las técnicas de enseñanza a los sistemas de IA, por ejemplo: las redes neurales; la optimización, a saber: aprendizaje en una sola vez; y la investigación para abordar consideraciones sociales, a saber: la transparencia. La IA cómo prioridad política en los países por su importancia para temas sociales A la vista de las ventajas transformadoras de la IA, así como de sus riesgos, esta se está convirtiendo en una prioridad política, cada vez mayor, para todos los interesados. Muchos países cuentan con estrategias dedicadas a la IA que la consideran un motor de crecimiento y bienestar, buscan educar y contratar a la próxima generación de investigadores y se plantean cómo atajar mejor los retos vinculados a la IA. Los interesados no gubernamentales (empresas, organizaciones técnicas, círculos académicos, sociedad civil y sindicatos), así como los organismos internacionales, a saber, el G7, el G20, la OCDE, la Comisión Europea y las Naciones Unidas ya están actuando al respecto. En mayo de 2019, la OCDE adoptó sus Principios sobre Inteligencia Artificial, el primer conjunto de normas internacional decidido por gobiernos sobre la administración responsable de la IA fiable, con orientaciones procedentes de un grupo de expertos con participación múltiple. ¿Cómo funciona la IA? El profesor González miembro del Centro de Estudios Cognitivos de la Facultad de Filosofía y Humanidades de la Universidad de Chile (2021), explica que la más respetada es la que entregó Marvin Minsky, quien fue cofundador del laboratorio de IA del Instituto de Tecnología de Massachusetts (MIT) explicó que la IA se basa en procedimiento automáticos mediante los cuales se hacen cosas inteligentes propias de los humanos, como por ejemplo determinar si una persona está o no contagiada de COVID-19, aplicando un algoritmo. "En función de ciertas condiciones establecidas se elabora un programa, que es un algoritmo, que con la información proporcionada realiza en este caso un diagnóstico", indica el profesor González, aludiendo a una publicación realizada por investigadores de la Escuela de Medicina Icahn, de Mount Sinai (Nueva York), y del Hospital de China Occidental, Universidad de Sichuan (China). Diseño de Estructuras ante Accidentes por Emergencias Climáticas 12 ¿Qué es un algoritmo? El profesor González detalla que son “un conjunto de reglas finitas que tienden a la resolución de un problema, siendo una de ellas recursiva, por lo que si no se satisface una condición vuelve al paso uno sucesivamente hasta que se soluciona”, siendo uno de los más famosos el algoritmo de Euclides, que permite determinar el máximo común denominador entre dos números. Su relación con la IA radica en la automatización de los procesos. “Los algoritmos funcionan aplicando el conjunto de reglas finitas a la resolución de un problema hasta que se satisface la condición establecida en esta regla recursiva, lo que significa que se encontró la resolución del problema original”, aseguró, aplicándose estos principios en los programas de Inteligencia Artificial para que puedan resolver problemas específicos. El profesor González destaca que “lo interesante con el procesamiento de información algorítmica es que pueden dar lugar a sistemas expertos para resolver problemas específicos, como en el ejemplo de China que mencioné: ahí se usa la IA aplicando algoritmos para la detección de COVID-19 con programas computacionales que entregan la probabilidad de que una persona esté contagiada mediante procedimientos algorítmicos, con ciertas reglas que permiten que procese la información hasta llegar a un resultado”. De esta forma, el sistema de Inteligencia Artificial parte de parámetros como temperatura, tos o dolor de garganta, a los que se le aplica de forma sucesiva una serie de reglas: “Por ejemplo, si tiene más de 37 de fiebre, pasa al siguiente paso, que es tos profusa, si la tiene pasa al otro paso, que es dolor de garganta aguda, y si también la pasa, llega al diagnóstico, que sería que es muy probable que tenga coronavirus. En cambio, si una de estas condiciones no se cumple, el paciente no tiene dolor de garganta aguda, el programa reinicia el algoritmo y descarta la presencia de la enfermedad”. Diseño de Estructuras ante Accidentes por Emergencias Climáticas 13 Pregunta Orientadora ¿Qué diseño estructural se puede plantear para un hogar de paso o albergue que sea óptimo en espacio, que supla necesidades básicas y a su vez sea fácil de ensamblar en caso de una emergencia por posibles accidentes climáticos? Diseño de Estructuras ante Accidentes por Emergencias Climáticas 14 Objetivos a. Objetivo General Elaborar el diseño de estructuras para albergue de personas afectadas en caso de desplazamiento por desastres naturales, que sea de fácil ensamble y que permita respuesta oportuna ante la emergencia. b. Objetivos Específicos i. ii. iii. iv. v. Ampliar el monitoreo de posibles accidentes naturales y de esa manera ampliar el plan de contingencia para respuesta rápida. Disminuir el impacto económico con respecto a los daños, planteando soluciones de vivienda como casas prefabricadas. Encontrar el diseño más óptimo de una estructura suficientemente resistente y rápida de armar para acoger a los damnificados en algún desastre natural Definir las variables clave que permitan identificar mediante la IA posibles accidentes climáticos. Realizar el diseño técnico del algoritmo mediante la IA para lograr predecir accidentes climáticos. Diseño de Estructuras ante Accidentes por Emergencias Climáticas 15 Metodología I. II. III. IV. V. Identificar los sectores más vulnerables ante los riesgos naturales, como zonas costeras entre otras. Calcular el nivel de población que se pueda ver afectada para el abastecimiento del albergue. Diseñar una vivienda óptima y práctica para la seguridad de las personas durante la crisis o el desplazamiento. Calcular los daños presentados por el desastre lo cual da a lugar a las casas prefabricadas ya que el diseño de estas optimiza gastos. Mantener un monitoreo que permita dar una respuesta oportuna y de esa manera ampliar el plan de contingencia para evitar daños y pérdidas Diseño de Estructuras ante Accidentes por Emergencias Climáticas 16 Propuestas de diseño y presupuesto de albergues El costo de fabricación por una sola casa prefabricada, El costo de la ampliación para el campamento por las casas Según el portal nacional de gestión del riesgo en la ejecución presupuestal de agosto del 2021 registrado por la unidad nacional para la gestión del riesgo de desastres (UNGRD), el total del presupuesto para los riesgos por desastres es de 4,462,762,214,358,20 (cuatro billones cuatrocientos sesenta y dos mil setecientos sesenta y dos millones doscientos catorce mil trescientos cincuenta y ocho) (gobierno, s.f.) Un solo albergue construido en ángulos de hierro y tejas de sin o lámina galvanizada de un tamaño aproximado de 4m x 5m con la preparación del terreno tendría un costo de 7.000.000 esto contando únicamente la estructura sin aspectos como una cocina. El montaje de un albergue depende de la zona en la que se vaya a ubicar pues dependiendo de la topografía y características de la comunidad debería ser más apropiado uno u otro. . Diseño de Estructuras ante Accidentes por Emergencias Climáticas 17 Diseño de Estructuras ante Accidentes por Emergencias Climáticas 18 Analisis de Gestion de riesgo y Desastres Los desastres naturales causaron en Colombia el desplazamiento de 67.000 personas, principalmente en Nariño, donde al menos 22.000 de ellas resultaron afectadas por inundaciones. Los datos citados en el informe, brindados por la Oficina de la ONU para la Coordinación de Asuntos Humanitarios (OCHA), dan cuenta de que cerca de 22.165 personas afrodescendientes (5.425 familias) que habitaban la zona rural y urbana de seis municipios (Barbacoas, El Charco, Magüí Payán, Roberto Payán, Santa Bárbara de Iscuandé y Tumaco, en el departamento de Nariño), fueron afectados por las inundaciones. Estos datos del país fueron depurados por el DNP de la base de datos de reporte de Emergencias de la Unidad Nacional para la Gestión del Riesgo de Desastres (UNGRD) Colombia ha sido pionera en América Latina en el desarrollo de una visión más integral frente al tratamiento de los riesgos y desastres, permitiendo una disminución de las pérdidas de vidas; sin embargo, los daños en la propiedad, la infraestructura y los medios de subsistencia siguen en aumento y evidencian que los desastres no son eventos de la naturaleza, sino el resultado de la aplicación de modelos inapropiados de desarrollo que no consideran la relación sociedadnaturaleza. Pese a los esfuerzos por contribuir a la seguridad territorial, al bienestar social y a la sostenibilidad ambiental, es necesario concluir que éstos no han sido suficientemente efectivos debido a las manifestaciones de condiciones de vulnerabilidad creciente. Las amenazas por fenómenos naturales se encuentran entre un amplio espectro de factores que deben ser considerados para no poner en riesgo el desarrollo, así como las crisis económicas globales, el cambio climático, la degradación ambiental, la desigualdad social y el conflicto armado. Los fenómenos geológicos, eventos poco frecuentes, pero de gran impacto Fenómenos como los sismos fuertes y las erupciones volcánicas severas, por lo general ocasionan grandes pérdidas concentradas en un territorio y en un lapso de tiempo relativamente corto, por esto han sido denominados riesgos intensivos (EIRD, 2011). Estos eventos pueden ser poco frecuentes pero con grandes impactos, como el terremoto de Popayán (31 de marzo de 1983), el mega desastre provocado por la erupción del volcán Nevado del Ruiz y la avalancha que destruyó a Armero (13 de noviembre de 1985), los sismos del Atrato Medio (17 y 18 de octubre de 1992), el de Tierra dentro –conocido como el terremoto de Páez– (6 de junio de 1994) y el sismo del Eje Cafetero (25 de enero de 1999),, generaron importantes pérdidas de vidas y viviendas destruidas. Las erupciones volcánicas y los sismos tienen los índices más altos de pérdidas por evento, en términos de viviendas destruidas y de vidas. Las pérdidas de vidas por erupciones volcánicas alcanzan las 24.456 víctimas fatales para el período 19702011, mientras que los sismos generaron durante el mismo tiempo 2.219 víctimas. A continuación, se muestra la relación entre viviendas destruidas y pérdida de vidas, lo cual confirma que las erupciones volcánicas, seguidas de los sismos, tienen los mayores índices por evento. Sin embargo, los movimientos en masa, aunque tienen efectos normalmente locales, Diseño de Estructuras ante Accidentes por Emergencias Climáticas 19 han generado de manera acumulada un número de víctimas fatales superior a los sismos (5.252). Existen algunos deslizamientos, como el de Villa Tina (1987), que se destaca como evento individual con un gran impacto. Las inundaciones, aunque son los fenómenos más recurrentes y con un mayor número de registros, generan de manera individual y acumulada, las menores pérdidas de vidas (1.499). Generalización de daños en las últimas décadas Pérdidas (muertos y viviendas destruidas) por eventos hidrometeorológicos y geológicos Diseño de Estructuras ante Accidentes por Emergencias Climáticas 20 Relación entre viviendas destruidas y pérdidas de vida Los riesgos sísmico y volcánico están aumentando por el crecimiento en la infraestructura expuesta y la falta de estrategias para la disminución de la vulnerabilidad existente Dado que la actividad geológica que generan los sismos y las erupciones volcánicas se considera relativamente estable, el aumento del riesgo frente a estos fenómenos se da por el crecimiento de la exposición asociado con el incremento de la población y de la infraestructura. En 1938 el país tenía 8’701.816 habitantes, localizados 70% en zonas rurales y 30% en zonas urbanas. En la actualidad se cuenta con 46 millones de habitantes y los valores de localización urbana y rural se han invertido, a razón de las dinámicas sociodemográficas modernas, aunadas al desplazamiento forzado y al conflicto armado; por lo tanto, aumenta el nivel de exposición. La población desplazada se ha concentrado especialmente en las principales ciudades de manera informal, en zonas de borde y marginales que no están acondicionadas para un adecuado desarrollo. Ciudades como Bogotá, Medellín, Cali y Barranquilla concentran el 28% de la población y casi el 70% del área construida de las capitales del país Distribución geográfica de la amenaza, la exposición, la vulnerabilidad y el riesgo relativo frente a los sismos Actualmente el 86% de la población colombiana se localiza en zonas de amenaza sísmica alta y media (Figura 1.2). El 44% del territorio colombiano se encuentra expuesto a amenaza sísmica alta e intermedia, principalmente en las regiones Pacífica y Andina, lo cual significa que 960 municipios, entre ellos los de mayor población, están expuestos. A nivel municipal, Cali representa la mayor población expuesta a amenaza sísmica alta, seguido por otras capitales como Cúcuta, Bucaramanga, Pereira, Villavicencio, Pasto y Manizales. Los municipios con más concentración de riesgo relativo, desde el punto de vista económico, con respecto al PIB y por exposición a la amenaza sísmica, corresponden a Cali, Bogotá, Villavicencio, Medellín y Bucaramanga. Diseño de Estructuras ante Accidentes por Emergencias Climáticas 21 En el siguiente nivel se destacan otros municipios de Santander, Norte de Santander, Chocó, el occidente de Antioquia, Valle del Cauca, Eje Cafetero, parte del Cauca y Nariño y los municipios de la Cordillera Oriental Los municipios con mayor NBI localizados cerca de la costa Pacífica, en los departamentos de Nariño, Cauca, Chocó, Santander y Norte de Santander, son los que presentan los mayores niveles de vulnerabilidad relativa a amenaza por fenómenos sísmicos10. Estos municipios tienen baja cobertura de infraestructura sanitaria básica, menores niveles de escolaridad y salubridad, infraestructura productiva y de servicios más deficiente, ingresos reducidos, debilidades en su desempeño institucional, y por ende, menor capacidad de recuperación económica y social. Dada la mayor probabilidad de ocurrencia de un tsunami en la costa Pacífica, el municipio con mayor población expuesta y posibilidades de pérdidas por este fenómeno es Tumaco (Nariño). Dentro de los eventos que pueden ser más críticos para el país está la posibilidad de un terremoto. Las pérdidas estimadas por sismo con un período de retorno de 500 años serían: para Bogotá de US$ 12.700 millones, para Medellín de US$ 7.500 millones, para Cali de US$ 6.400 millones, para la región del Eje Cafetero US$ 2.000 millones (Cardona, et ál., 2005 a y b) y para la nación en general de US$ 44.900 millones (Ingeniar Ltda., 2011) Para este mismo escenario, en Bogotá el número de personas heridas están en el orden de 48 mil y 20 mil fallecidos. Las pérdidas económicas en millones de dólares para las diferentes ciudades capitales de Colombia se muestran en la Gráfica 1.8, para un período de retorno de 500 años (izquierda), y en la tabla de la derecha se presentan los valores para eventos moderados, con un período de retorno de 100 años y eventos extremos con un período de 1.000 años. El sismo para el cual se diseñan las edificaciones, de acuerdo con las normas de sismo resistencia vigentes, NSR10, corresponden a un período de retorno de 475 años, evento que tiene un 10% de probabilidad. Pérdidas máximas probables por sismos para todo el país y diferentes períodos de retorno Diseño de Estructuras ante Accidentes por Emergencias Climáticas Deslizamiento. Municipio de Pereira (Risaralda), 2011. Fotografía cortesía de: Javier García Jaramillo Comparación de pérdida por sismos para un período de retorno de 500 años para las ciudades de Colombia 22 Diseño de Estructuras ante Accidentes por Emergencias Climáticas 23 Pérdidas económicas por sismos para las principales ciudades de Colombia Distribución de la amenaza, exposición de la población, vulnerabilidad y riesgo relativo frente a sismos Nivel de Amenaza: Diseño de Estructuras ante Accidentes por Emergencias Climáticas Nivel de exposición: Nivel de Vulnerabilidad Relativa: 24 Diseño de Estructuras ante Accidentes por Emergencias Climáticas Nivel de Riesgo Relativo: Regresiones Lineales para encontrar primeras ecuaciones predictivas 25 Diseño de Estructuras ante Accidentes por Emergencias Climáticas 26 Apoyados en una herramienta de IBM llamada SPSS Stadistics, se cargó una base de datos con la información pública de los últimos desastres climáticos en Colombia, para así, poder realizar regresiones lineales y obtener ecuaciones que nos permitan sugerir estadísticamente los sitios más vulnerables a estos desastres climáticos. 1. Cargue de datos al programa: 2. Resultados de las regresiones Viviendas destruidas = 0.188338 + 0.000002x Viviendas afectadas = 11.192283 -0.000062x Familias afectadas = 23.829831-0.000117x Diseño de Estructuras ante Accidentes por Emergencias Climáticas 27 Diseño de Estructuras ante Accidentes por Emergencias Climáticas 28 Diseño técnico de algoritmo Se realiza el diseño técnico de un algoritmo que permite monitorear cualquier tipo de lugar mediante unos parámetros técnicos y arrojará un estimado de viviendas afectadas, familias afectadas, viviendas destruidas, basados en toda la evidencia científica recolectada en el presente documento. Se debe tener en cuenta que el algoritmo es construido con las definiciones científicas y para su implementación los interesados tendrán que realizar las tomas de datos para poder operarlo, sin embargo, es 100% funcional, se realiza demostración con datos reales pero obsoletos pues ya tienen tiempo desde su publicación. a. Funcionamiento del algoritmo i. Variables que recibe: 1. Divipola Primer dato a ingresar 2. Nombre Sector Segundo Dato a Ingresar ii. Conocimientos necesarios para operar el algoritmo: Lenguaje de programación SQL. iii. Motor de base de datos: SQL SERVER. b. CÓDIGO SQL DEL ALGORITMO -- Ingrese los datos a continuación with cargue_datos as( -- Modelo para ingresar los datos: -- union all select reemplazar_por_numero as divipola, 'reemplazar_por_cadena' as nombre_zona select 47001 as divipola, 'Santa Marta Magdalena' as nombre_zona union all select 25875 as divipola, 'Villeta Cundinamarca' as nombre_zona union all select 5154 as divipola, 'Montebello Antioquia' as nombre_zona union all select 66440 as divipola, 'Marsella de Risaralda' as nombre_zona ) -- 1. si se quisiera imprimir los datos ingresados quitar comentarios y ejecutar la siguiente linea de codigo -- select * -- from cargue_datos -- 2. Procesamiento de los datos ingresados , proceso as ( select nombre_zona , divipola , 0.188338 + (0.000002 * (divipola * 1.00)) viviendas_destruidas , 11.192283 - (0.000062 * (divipola * 1.00)) viviendas_afectadas , 23.829831 - (0.000117 * (divipola * 1.00)) familias_afectadas Diseño de Estructuras ante Accidentes por Emergencias Climáticas 29 from cargue_datos ) select * , (viviendas_destruidas + viviendas_afectadas + familias_afectadas) unidades_afectadas from proceso order by (viviendas_destruidas + viviendas_afectadas + familias_afectadas) desc c. Resultados: El algoritmo arroja por consola un resultado donde evidencia cada uno de los valores ingresados y los resultados de las regresiones lineales, así cómo también la respectiva clasificación de cada zona en cuanto a la contaminación auditiva, los resultados son presentados de mayor nivel de riesgo a menor. Diseño de Estructuras ante Accidentes por Emergencias Climáticas 30 Lista de Referencias ...https://www.wwf.org.co/que_hacemos/cambio_climatico_y_energia/ https://eacnur.org/es/labor/emergencias/emergencia-climatica https://www.manosunidas.org/observatorio/cambio-climatico/deshielopolos?gclid=Cj0KCQjw1dGJBhD4ARIsANb6OdnsUOl_XG1Sa4owNVXhvKo7ab4ZHEux wQ5RTjUlk2VOZl_E7yHp2V4aAiwlEALw_wcB http://www.gestiondelriesgo.gov.co/snigrd/pagina.aspx?id=112 http://gestiondelriesgo.gov.co/snigrd/pagina.aspx?id=139 http://portal.gestiondelriesgo.gov.co/Documents/PNGRD-2015-2025-Version-Preliminar.pdf https://www.acnur.org/albergue.html OECD (2019), Artificial Intelligence in Society, OECD Publishing. Link: https://www.oecdilibrary.org/sites/603ce8a2-es/index.html?itemId=/content/component/603ce8a2-es Universidad de Chile (2021), ¿Qué es y cómo funciona la inteligencia Artificial?. Link: https://www.uchile.cl/noticias/173079/que-es-y-como-funciona-la-inteligencia-artificial gobierno. (s.f.). gestiondelriesgo.gov. Obtenido de https://portal.gestiondelriesgo.gov.co/Paginas/ejecucion-presupuesto.aspx
