De acuerdo con las diferentes dimensiones en que puede representarse el riesgo (capítulo 1), así mis- mo puede expresarse la vulnerabilidad. Según esto, es usual evaluar la vulnerabilidad física, la humana o aún la ambiental de cualquiera de los componen- tes expuestos. En términos más generales, se evalúa directamente la vulnerabilidad económica relacio- nada con aspectos físicos al considerar de manera individual o combinada las pérdidas económicas directas o indirectas.
La vulnerabilidad física de las construcciones o de los componentes de la infraestructura expuestos, por su parte, puede ser entendida como su suscepti- bilidad a sufrir daños frente a una amenaza especí- fica. Esta se representa comúnmente mediante una función de vulnerabilidad física, la cual establece la relación entre alguno de los parámetros de intensi- dad de amenaza y, por ejemplo, el daño potencial del componente.
Las funciones de vulnerabilidad física, tanto para las edificaciones como para la infraestructura, pueden determinarse mediante uno o varios métodos:
X
X Ensayos en laboratorio y modelos estructurales. X
X Modelos analíticos o numéricos. X
X Evaluación del comportamiento de componentes similares durante eventos reales de diferente in- tensidad.
X
X Opinión consolidada de expertos.
En general, la vulnerabilidad física de las construc- ciones, los componentes de la infraestructura y los
contenidos debe ser evaluada por especialistas en ingeniería estructural. Una función de vulnerabili- dad puede, algunas veces, estar determinada por la integración de la vulnerabilidad física de diferentes componentes, como por ejemplo la estructura prin- cipal, las fachadas, las cubiertas, los muros, las divi- siones internas y los contenidos de las edificaciones. Para efectos de unificar la representación de la vul- nerabilidad, también es común representar el daño como el valor económico que implica su reparación como porcentaje del valor total de reposición del componente.
Por otro lado, las funciones de vulnerabilidad hu- mana, es decir, las pérdidas humanas que ocurren como consecuencia de los daños físicos en los com- ponentes, se evalúan mediante la aplicación de fac- tores de colapso y fatalidad a las funciones de vul- nerabilidad física, dependiente del tipo constructivo correspondiente. La vulnerabilidad humana puede representarse mediante el número de víctimas, per- sonas heridas, personas atrapadas o afectados, defi- niendo un criterio para dicha evaluación. En ERN- AL (2008) se presentan metodologías detalladas para la evaluación de este tipo de funciones de vul- nerabilidad desde el punto de vista de la ingeniería. Los recuadros 3.6 y 3.7 recopilan ejemplos de fun- ciones típicas de vulnerabilidad física para algunos tipos de edificaciones en Bogotá, relacionadas con las amenazas sísmicas y de inundación, respectiva- mente. El recuadro 3.8 señala algunas funciones de vulnerabilidad humana utilizadas con frecuencia para el análisis del riesgo en edificaciones típicas en Bogotá.
RECuADRO 3.6 Bogotá. Funciones de vulnerabilidad para edificaciones. Amenaza sísmica
Con base en la información sobre las edificaciones, la infraestructura y sus tipos estructurales, se han construido funciones de vulnerabilidad para las construcciones típicas de Bogotá, mediante métodos analíticos o experimentales (García y Yamin, 1994; Miranda, 1999; Miranda, 2002; Yamin y García, 1994a y b).
El gráfico 3.6.1 presenta funciones de vulnerabilidad típicas para diferentes componentes de la infraestructura ante las solicitaciones sísmicas. En estas funciones se utiliza, como medida de intensidad de la amenaza, la aceleración máxima del terreno en gales (cm/s2) y como parámetro de vulnerabilidad el valor económico esperado del daño como porcentaje del valor
de reposición total de cada componente. La aplicabilidad de dichas funciones en otros contextos diferentes a los indicados debe ser evaluada por un ingeniero estructural especialista en la materia.
Gráfico 3.6.1 Ejemplos de funciones de vulnerabilidad para diferentes tipos constructivos típicos
RECuADRO 3.7 Bogotá. Funciones de vulnerabilidad para edificaciones. Amenaza de inundación
El gráfico 3.7.1 muestra algunas funciones de vulnerabilidad representativas para edificaciones susceptibles a las inundaciones en áreas urbanas. La aplicabilidad de dichas funciones en otros contextos diferentes a los indicados debe ser evaluada por un ingeniero estructural especialista en la materia.
Gráfico 3.7.1Ejemplos de funciones de vulnerabilidad para edificaciones expuestas a inundaciones
Fuente: ERN-AL, 2008. Fuente: ERN-AL, 2008. % de daño % de daño Aceleración (cm/s2) Aceleración (cm/s2) 100 90 80 70 60 50 40 30 20 10 0 100 90 80 70 60 50 40 30 20 10 0 0 0 400 1 1200 3 800 2 1600 4 200 600 1000 1400 1800 2000 5
Mampostería simple 1 piso Muros en concreto reforzado
Mampostería 1 piso Mampostería 2 pisos Concreto 1 piso Concreto 2 pisos Informal 1 piso Mampostería simple 2 pisos
Pórticos en concreto reforzado
Referencias bibliográficas
Consorcio Evaluación de Riesgos Naturales-Amé- rica Latina (ERN-AL). 2008. Central America Pro- babilistic Risk Assessment (CAPRA). Washington D. C.: Banco Mundial y Banco Interamericano de Desarrollo (BID).
Dirección de Prevención y Atención de Emergen- cias (DPAE). 2005. Escenarios de riesgo y pérdida por terremoto para Bogotá D. C. Bogotá: DPAE y Uni- versidad de los Andes.
García, L.; Yamin, L. 1994. A Review of Masonry Construction in Colombia. American Concrete Ins- titute (ACI). En: Abrams, D. P. (ed.), Masonry in the Americas. Detroit, MI: American Concrete Institute. Miranda, E. 1999. Approximate Seismic Lateral Deformation Demands on Multistory Buildings. Journal of Structural Engineering,125 (4): 417-425. Miranda, E.; Reyes, C. 2002. Approximate Lateral Drift Demands on Multistory Buildings with Non- uniform Stiffness. Journal of Structural Engineering, 128 (7): 840-849.
Secretaría Distrital de Hacienda (SDH). 2006. Estimación de pérdidas económicas para diferentes escenarios de riesgo en edificaciones públicas y priva- das en Bogotá y análisis económico del riesgo residual en el Distrito Capital de Bogotá. Bogotá: SDH, Fo- nade, MAVDT, Banco Mundial y Consorcio ODC- Ingeniar-ITEC.
Universidad de los Andes. 2005. Estrategia de trans- ferencia, retención y mitigación del riesgo sísmico en edificaciones indispensables y de atención a la comu- nidad del Distrito Capital de Bogotá. Consultoría. Bogotá: DNP, ACCI, Banco Mundial y Universidad de los Andes.
Yamin, L.; García, L. 1994a. Masonry Materials. American Concrete Institute (ACI). En: Abrams, D. P. (ed.), Masonry in the Americas. Detroit, MI: American Concrete Institute.
Yamin, L.; García, L. 1994b. Comportamiento sísmi- co de muros de mampostería confinada. Asociación Colombiana de Ingeniería Sísmica (AIS), Boletín Técnico Bogotá: AIS.
RECuADRO 3.8 Funciones de vulnerabilidad humana por sismos asociadas a daños físicos en construcciones
El gráfico 3.8.1 recoge ejemplos de funciones de vulnerabilidad humana asociadas a daños físicos en diferentes tipos estructurales por cuenta de amenaza sísmica.
Gráfico 3.8.1 Ejemplos de funciones de vulnerabilidad humana para edificaciones expuestas a sismos
Fuente: ERN-AL, 2008.
Víctimas (% Ocupación)
Aceleración espectral - Sa (gal) 0.06 0.05 0.04 0.03 0.02 0.01 0.00 0 500 1000 1500 2000 2500 3000 Adobe Madera Mampostería confirmada Pórticos en concreto (baja exigencia)