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ANALISIS DE LAS ZONAS DE RIESGO DE IMPACTO DE RAYOS EN ESPAÑA

Alberto Urrutia Odria Dr. Ingeniero Industrial Escuela Superior de Ingeniería de Bilbao

1. ANALISIS DE LAS ZONAS DE RIESGO DE LA NORMA TECNOLOGICA DE LA EDIFICACION (NTE) SOBRE PROTECCION DE PARARRAYOS.

El Ministerio de la Vivienda establece el Decreto 3565/1972 sobre instalaciones de protección contra los rayos, que es aprobado el 1-3-1973 y publicado en el BOLETÍN OFICIAL DEL ESTADO el 10-3-1973. Dicha normativa es recogida en las Normas Tecnológicas de la Edificación (NTE) en Instalacciones de Protección PARARRAYOS (IPP). Dicha norma indica el criterio que se debe seguir en la instalación de pararrayos en las edificaciones, y establece que se deberá dotar con pararrayos a los edificios cuando el índice de riesgo sea superior a 27 unidades. Dicho índice de riesgo se establece como suma de tres valores, que se denominan a, b y c. El factor a se establece en función de las coordenadas geográficas del emplazamiento en un mapa que se adjunta en la Norma, en el cual se establecen unas zonas de riesgo a las cuales asigna un índice de riesgo. El factor b se establece en función de las características del edificio, cómo es el tipo de estructura, el tipo de cubierta y la altura en metros. El factor c se establece en función de las condiciones topográficas en las que está ubicado el edificio, los árboles y edificios circundantes y el tipo de edificio. En este estudio de investigación se analiza el primero de los factores, que está íntimamente ligado a la distribución de rayos en ESPAÑA.

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Para realizar el análisis se ha digitalizado el mapa de ESPAÑA con las curvas que limitan las zonas de riesgo, siendo el resultado obtenido el siguiente gráfico en el que se indica en cada zona el valor del parámetro a establecido por la norma NTE.

NUMERACION EMPLEADA INVESTIGACION

EN

LA

ZONAS DE RIESGO

Para hacer el análisis de los rayos que inciden en las distintas zonas de riesgo, se deben separar las entidades que definen los distintos polígonos de las zonas de riesgo y ver la distribución de los rayos en las mismas discretizándolas por medio de una cuadrícula. La cuadrícula que se ha utilizado para la discretización ha sido la cuadrícula del plano militar, dado que es de uso generalizado y mediante ella cualquier usuario puede conocer la zona de riesgo que le pueda interesar. A continuación se muestran las siete zonas de riesgo establecidas por la norma, discretizadas en cuanto a la actividad ceráunica que se ha registrado en las subcuadrículas del plano militar contenidas en ellas para el perido 1992-1996. La estadística realizada hace mención al número y a la intensidad de los rayos registrados, habiéndose unicamente representado en el mapa el parámetro número de rayos.

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ZONA DE RIESGO 1 1.992-1996 NUMERO DE RAYOS / KM2 2

2

SUBCUAD. NºRAYOS / KM INT.TOTAL / KM NºRAYOS 6,94 250,26 241 14-48-1C 274,62 228 6,56 14-48-3C 5,25 193,79 181 13-45-1D 232,01 181 5,22 13-48-2B 5,18 204,55 180 14-48-3B 14-46-2D 13-43-3D 13-43-3B 12-44-3A 14-48-2C

0,55 0,52 0,47 0,44 0,35

22,09 18,23 14,47 17,75 20,47

19 18 16 15 12

INT.TOTAL 8.686,40 9.542,90 6.685,90 8.048,40 7.102,00

INT.MAX. 101,40 166,90 142,40 114,70 119,90

763,40 627,00 497,20 611,50 710,30

258,30 56,50 78,70 90,20 120,20

Nº Rayos / KM2 0 0 - 1,937 1,937 – 3,875 3,875 – 5,812 5,812 – 7,750 > 7,750

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4

ZONA DE RIESGO 2 1.992-1996 NUMERO DE RAYOS / KM2 2

2

SUBCUAD. NºRAYOS / KM INT.TOTAL / KM NºRAYOS 5,72 188,58 195 14-40-2C 5,12 136,70 175 12-40-4C 3,81 94,20 130 12-39-4A 3,57 135,86 123 14-44-3A 3,40 76,19 116 11-39-4B 15-44-1B 13-43-1D 15-44-1D 15-44-2C 11-42-4D

0,35 0,32 0,32 0,29 0,15

9,81 5,57 10,15 7,61 5,25

12 11 11 10 5

INT.TOTAL 6.432,30 4.672,40 3.210,40 4.678,90 2.597,30

INT.MAX. 97,00 74,30 136,60 112,70 86,50

337,30 191,40 349,00 261,90 180,10

70,90 23,10 63,00 65,40 82,80

Nº Rayos / KM2 0 0 - 1,937 1,937 – 3,875 3,875 – 5,812 5,812 – 7,750 > 7,750

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ZONA DE RIESGO 3

1.992-1996 NUMERO DE RAYOS / KM2 2

2

SUBCUAD. NºRAYOS / KM INT.TOTAL / KM NºRAYOS 12,48 388,04 421 16-35-4A 10,60 264,66 358 16-35-3C 10,39 362,31 351 16-36-1A 9,98 317,18 337 16-35-4C 9,46 318,72 320 15-36-4D 23-42-3A 22-42-2D 22-43-2A 22-43-4B 22-43-3C

0,06 0,03 0,03 0,03 0,00

1,16 0,60 1,79 0,49 0,00

2 1 1 1 0

INT.TOTAL 13.092,40 8.934,90 12.238,70 10.708,00 10.785,50

INT.MAX. 90,20 84,20 151,90 124,80 218,00

39,70 20,60 61,30 16,90 0,00

21,70 20,60 61,30 16,90 0,00

Nº Rayos / KM2 0 0 - 1,937 1,937 – 3,875 3,875 – 5,812 5,812 – 7,750 > 7,750

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ZONA DE RIESGO 4 1.992-1996 NUMERO DE RAYOS / KM2 2

2

SUBCUAD. NºRAYOS / KM INT.TOTAL / KM NºRAYOS 26,67 1.059,78 863 33-17-2A 911,59 840 25,92 35-17-1D 25,51 680,49 836 29-22-3C 972,09 796 24,58 33-17-2D 22,43 616,25 735 29-22-3D 12-31-4A 20-37-1C 22-37-3A 20-39-2C 21-38-1D

0,72 0,71 0,71 0,59 0,38

13,79 17,14 29,24 13,16 7,36

24 24 24 20 13

INT.TOTAL 34.294,40 29.544,60 22.299,70 31.476,20 20.194,40

INT.MAX. 229,40 259,50 161,10 194,90 310,90

461,70 580,20 990,50 447,50 249,80

34,90 43,70 81,00 45,00 42,10

Nº Rayos / KM2 0 0 - 1,937 1,937 – 3,875 3,875 – 5,812 5,812 – 7,750 > 7,750

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ZONA DE RIESGO 5

1.992-1996 NUMERO DE RAYOS / KM2 2

2

SUBCUAD. NºRAYOS / KM INT.TOTAL / KM NºRAYOS 34,34 959,31 1.096 36-11-1C 34,29 987,12 1.095 36-11-2D 964,24 1.056 33,08 35-11-2D 31,00 840,47 989 36-11-1B 728,55 956 29,97 36-11-1A 04-09-3D 04-11-1D 04-11-1C 07-02-2C 04-11-3B

0,60 0,59 0,53 0,51 0,44

18,13 17,78 21,30 18,04 11,39

19 19 17 16 14

INT.TOTAL 30.621,10 31.518,60 30.778,70 26.810,90 23.240,70

INT.MAX. 120,00 140,30 174,90 142,00 122,80

577,30 568,40 681,30 562,10 364,30

79,30 72,40 96,00 58,00 52,70

Nº Rayos / KM2 0 0 - 1,937 1,937 – 3,875 3,875 – 5,812 5,812 – 7,750 > 7,750

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ZONA DE RIESGO 6 1.992-1996 NUMERO DE RAYOS / KM2 2

2

SUBCUAD. NºRAYOS / KM INT.TOTAL / KM NºRAYOS 27,56 846,02 879 37-10-4A 26,07 640,23 826 30-09-2C 26,03 722,84 830 36-10-4C 25,87 648,53 809 21-05-2A 25,49 700,66 797 21-05-2B 24-08-4B 24-08-1B 25-11-3C 21-15-4D 25-12-1A

3,36 3,27 3,17 3,08 2,95

108,08 80,75 60,61 82,09 62,85

106 103 101 99 94

INT.TOTAL 26.979,70 20.282,60 23.051,30 20.279,40 21.909,50

INT.MAX. 210,40 114,30 212,90 297,80 289,90

3.412,00 2.546,20 1.929,90 2.640,90 2.002,50

177,70 73,60 55,60 393,90 47,00

Nº Rayos / KM2 0 0 - 1,937 1,937 – 3,875 3,875 – 5,812 5,812 – 7,750 > 7,750

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ZONA DE RIESGO 7 1.992-1996 NUMERO DE RAYOS / KM2 2

2

SUBCUAD. NºRAYOS / KM INT.TOTAL / KM NºRAYOS 5,16 220,45 163 04-06-4B 156,03 148 4,69 05-06-3A 4,63 157,89 146 05-06-1C 196,47 133 4,23 05-05-4B 4,02 140,12 127 05-07-1C 02-07-2C 03-05-3C 03-07-3A 03-05-3B 02-07-4B

0,19 0,16 0,16 0,10 0,06

7,69 4,03 6,01 5,73 1,81

6 5 5 3 2

INT.TOTAL 6.957,30 4.922,80 4.978,40 6.179,00 4.430,60

INT.MAX. 90,80 76,20 79,10 126,00 100,80

243,60 127,20 190,40 180,40 57,40

89,50 30,20 88,30 91,00 29,80

Nº Rayos / KM2 0 0 - 1,937 1,937 – 3,875 3,875 – 5,812 5,812 – 7,750 > 7,750

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2. CONCLUSIONES DEL ANALISIS DE LAS ZONAS DE RIESGO DE LA NORMA NTE Tras el análisis que se ha realizado de las diferentes zonas de riesgo establecidas en la NTE, se llega a la conclusión de que dichas zonas no son homogéneas. Como se puede observar en la discretización de las mismas mediante el empleo de colores, y de una forma numérica mediante las diferentes tablas, cada zona no tiene las mismas características en cuanto a la actividad ceráunica que se registra sobre ellas. Dicha falta de homogeneidad se puede apreciar de una forma clara en la zona de riesgo cinco. Dicha zona abarca entre otras provincias a CATALUÑA y GALICIA, provincias estas con una gran diferencia en cuanto a su actividad ceráunica. De una forma numérica se observa que se está considerando como zonas homólogas subcuadrículas que tienen una actividad ceráunica que oscila 2 2 desde los 34,34 rayos/Km a los 0,44 rayos/Km para el periodo total (1.992-1.996). Dichas zonas se establecieron hace treinta y un años, y se han quedado obsoletas debido a que en el año 1.973 no existían sistemas de medición de impactos de rayos tan sofisticados como los actuales. En cuanto al parámetro a que indica el índice de riesgo de las diferentes zonas, cabe indicar que tambien se ha quedado obsoleto. Por mencionar un hecho que justifica lo dicho anteriormente, reseñar que la zona de GALICIA que tiene según la NTE el mayor índice (a = 14), es decir, la mayor actividad ceráunica, es sin embargo una zona con poca actividad ceráunica. Otro hecho que muestra que los índices establecidos en la norma se han quedado obsoletos se encuentra en la provincia de CATALUÑA. Según la norma esta zona tiene unos índices de riesgo de valores 5 y 8, valores que aun siendo altos no son los máximos establecidos para la península. Como se puede apreciar posteriormente al hacer un análisis de la actividad ceráunica en toda la península, la provincia de CATALUÑA es una de las regiones españolas con mayor actividad ceráunica, por lo que le correspondería el mayor índice de riesgo de los establecidos para la península. Con objeto de actualizar las zonas y los índices de riesgo se propone utilizar la información disponible que a continuación se presenta, en la cual aparece ESPAÑA discretizada en subcuadrículas dieciseisava parte del plano militar por colores en función de los tres parámetros siguientes: número de rayos, intensidad de rayos e intensidades máximas.

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3. PROPUESTA DE MAPAS DE ACTIVIDAD CERAUNICA EN EL TERRITORIO ESPAÑOL A continuación se muestra el mapa de actividad ceráunica en el territorio español basado en los rayos registrados en España entre los años 1992 y 1996.

NUMERO DE RAYOS / KM2 SUBCUAD. Nº RAYOS / KM2 KAMP. / KM2 Nº RAYOS INT.TOTAL INT.MAX. 34,34 959,31 1.096 30.621,10 120,00 36-11-1C 34,29 987,12 1.095 31.518,60 140,30 36-11-2D 33,08 964,24 1.056 30.778,70 174,90 35-11-2D 840,47 989 26.810,90 142,00 31,00 36-11-1B 29,97 728,55 956 23.240,70 122,80 36-11-1A 29,16 825,05 931 26.343,80 155,40 36-11-2C 27,72 901,79 899 29.244,90 137,30 35-17-3B 27,56 846,02 879 26.979,70 210,40 37-10-4A 27,38 825,60 875 26.386,30 159,90 36-11-4B 810,44 868 25.893,40 156,90 27,17 35-11-3D

Nº Rayos / Km2 0 0 - 1,937 1,937 – 3,875 3,875 – 5,812 5,812 – 7,750 > 7,750

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