MARCO ANDREI GONZALEZ PEÑA UNIVERSIDAD DE LOS ANDES ...
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ELEMENTOS DE PROTECCION PERSONAL PARA VOLUNTARIOS EN INCENDIOS FORESTALES-3PIF MARCO ANDREI GONZALEZ PEÑA UNIVERSIDAD DE LOS ANDES FACULTAD DE ARQUITECTURA DEPARTAMENTO DE DISEÑO INDUSTRIAL BOGOTA. D.C 3 MR 3 MR
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ELEMENTOS DE PROTECCION PERSONAL PARA VOLUNTARIOS EN
INCENDIOS FORESTALES-3PIF
MARCO ANDREI GONZALEZ PEÑA
UNIVERSIDAD DE LOS ANDES FACULTAD DE ARQUITECTURA
DEPARTAMENTO DE DISEÑO INDUSTRIAL BOGOTA. D.C
3MR
3MR
PROTECCION PERSONAL PARA VOLUNTARIOS EN INCENDIOS
FORESTALES
MARCO ANDREI GONZALEZ PEÑA
Proyecto de grado
Elementos de protección personal
Miguel Ángel Ovalle
Camilo Ospina
Directores de proyecto de grado
UNIVERSIDAD DE LOS ANDES
FACULTAD DE ARQUITECTURA
DEPARTAMENTO DE DISEÑO INDUSTRIAL
BOGOTA. D.C
2005
Nota de aceptación _______________________________________
_______________________________________
_______________________________________
_______________________________________
_______________________________________
MIGUEL ANGEL OVALLE
Director proyecto de grado
Departamento de diseño
HENRY OSORIO
Asesor
Departamento de diseño
SAMIRA KADAMANI
Asesor
Departamento de diseño
ANGÉLICA LASCAR
Jurado
Departamento de diseño
CAMILO OSPINA
Director proyecto de grado
Departamento de diseño
LEONARDO MORALES
Asesor
Departamento de diseño
SJORS WITJES
Jurado
Departamento de diseño
TABLA DE CONTENIDO
1 ABSTRACT ¡Error! Marcador no definido. 2 INTRODUCCION ¡Error! Marcador no definido. 3 OBGETIVO ¡Error! Marcador no definido. 3.1 OBJETIVO GENERAL ¡Error! Marcador no definido. 3.2 OBJETIVOS ESPECIFICOS ¡Error! Marcador no definido. 4 MARCOS DE REFERENCIA ¡Error! Marcador no definido. 4.1 QUE ES EL FUEGO ¡Error! Marcador no definido. 4.2 FORMAS DE PROPAGACIÓN ¡Error! Marcador no definido. 4.3 QUE ES UN INCENDIO FORESTAL ¡Error! Marcador no definido. 4.4 FORMAS DE ERRADICAR UN INCENDIO FORESTAL ¡Error! Marcador no definido. 4.4.1ERRADICACION POR ENFRIAMIENTO ¡Error! Marcador no definido. 4.4.2ERRADICACION PORDILUCION DE OXIGENO ¡Error! Marcador no definido. 4.4.3ERRADICACION PORELIMINACIO DEL COMBUSTIBLE ¡Error! Marcador no definido. 4.5 HERRAMIENTAS UTILIZADAS EN LA LABOR DE ERRADICACION ¡Error! Marcador no definido.
5 MARCO LEGAL Y NORMATIVA ¡Error! Marcador no definido. 6 DISEÑO DE LA INVESTIGACION ¡Error! Marcador no definido. 6.1 PLANTEAMIENTO TEORICO ¡Error! Marcador no definido. 6.1.1FACTOR SEMIOTICO ¡Error! Marcador no definido. 6.1.2FACTOR FORMAL ¡Error! Marcador no definido. 6.1.3FACTOR FUNCIONAL ¡Error! Marcador no definido. 6.2 PLANTEAMIENTO TECNICO ¡Error! Marcador no definido. 6.2.1DETERMINACION ESPACIAL ¡Error! Marcador no definido. 6.2.2PROTOCOLO ¡Error! Marcador no definido. 6.2.3INSTRUMENTOS ¡Error! Marcador no definido. 7 USUARIO ¡Error! Marcador no definido. 8 PROBLEMÁTICA ¡Error! Marcador no definido. 9 SOLUCIONES DE DISEÑO ¡Error! Marcador no definido. 9.1 CONCEPTOS DE PROYECTO Y PRODUCTO ¡Error! Marcador no definido. 10 GUANTE ¡Error! Marcador no definido. 10.1 DETERMINACION DE LA FORMA ¡Error! Marcador no definido.
10.1.1 FACTORES ANTROPOMETRICOS PARA EL DISEÑO DEL GUANTE ¡Error! Marcador no definido. 10.1.2 FACTORES FUNCIONALES RELEVANTES PARA EL DISEÑO DEL GUANTE ¡Error! Marcador no definido. 10.2 PROPUESTA FINAL ¡Error! Marcador no definido. 10.2.1 SELECCIÓN DEL MATERIAL PARA EL GUANTE ¡Error! Marcador no definido. 10.2.2 SECUENCIA DE USO ¡Error! Marcador no definido. 11 CASCO ¡Error! Marcador no definido. 11.1 FUNCION ¡Error! Marcador no definido. 11.1.1 DETERMINACION DE LA FORMA ¡Error! Marcador no definido. 11.1.2 FACTORES ANTROPOMETRICOS PARA EL DISEÑO DEL CASCO ¡Error! Marcador no definido. 11.1.3 FACTORES FUNCIONALES RELEVANTES PARA EL DISEÑO DEL CASCO ¡Error! Marcador no definido. 11.2 PROPUESTA FINAL ¡Error! Marcador no definido. 11.2.1 FUNCION ¡Error! Marcador no definido. 11.2.2 FORMA ¡Error! Marcador no definido. 11.2.3 COLOR ¡Error! Marcador no definido. 11.2.4 MATERIALES ¡Error! Marcador no definido.
11.2.5 SECUENCIA DE USO ¡Error! Marcador no definido. 12 APORTE PROFESIONAL ¡Error! Marcador no definido. 13 FUENTES DE INFORMACION ¡Error! Marcador no definido. 14 BIBLIOGRAFIA ¡Error! Marcador no definido. 15 ANEXOS ¡Error! Marcador no definido.
Durante todo el desarrollo del proyecto el fin perseguido consistió
en generar soluciones objetuales para un problema puntual como
lo es el de los incendios forestales, los cuales generan año tras año
un número mayor de accidentes durante su temporalidad, en las
épocas secas que afectan nuestro país.
Para ello se generaron diversas propuestas con el fin de reducir en
una forma considerable los daños que pudiera llegar a sufrir el
voluntario durante la conflagración, cada una de ellas buscaba
responder una necesidad puntual específica, que en este caso
específico correspondieron a las partes del cuerpo mas expuestas
al fuego.
Debido a esto se generaron 4 elementos que tratan de dar la
mejor protección posible, de una manera económica pero no por
ello de mala calidad siempre buscando el mejor aprovechamiento
de los recursos existentes dentro de nuestro país para que de esta
manera no solo se diera respuesta a la necesidad de protección
sino que a su vez se pudieran generar posibilidades de desarrollo
en nuestro país basados en este proyecto.
ABSTRACT
El tema de los incendios forestales en Colombia no ha sido
atendido de la forma mas acertada durante mucho tiempo, sin
embargo durante el transcurso de los últimos años, este ha sido
motivo de intensa actividad debido a los desastres que ocasiona, y
no solo es por hablar de los daños que le ocasiona al medio
ambiente, o a la integridad de las personas que ayudan durante la
etapa de contención, sino también hay que señalar los grandes
costos económicos que esto genera.
Costos que deben calcularse no solo en torno a las 4500 hectáreas
que se quemaron durante el año 20021sino que además deben
contemplar el riesgo al que se ven avocadas las personas
encargadas de atender la conflagración. Estos se presentan de
diferentes formas, y por lo general varían de acuerdo al patrón de
avance que presente el fuego sobre el terreno.
1 Fuente: CAR
INTRODUCCION
2 Así los incendios forestales podrán ser clasificados en:
superficiales3, de copa4 y subterráneos5; cada uno de los cuales
genera peligros específicos sobre nuestro usuario base.
Teniendo en cuenta lo anterior y después de analizar los diversos
factores que pueden incidir en el transcurso normal de una
conflagración se decidió generar una serie de elementos que
ayudaran a proteger las partes mas susceptibles de ser afectadas
por las conflagraciones, al final se tomaron 2 partes del cuerpo
(cabeza y manos) y una característica topográfica (pendiente del
terreno) que son las que mayor riesgo presentan para el voluntario.
A continuación encontraran el como se llego a tener esta solución y
el como esta información fue validada para soportar las respuestas
objetuales y de cómo se genero este sistema para protección
personal para voluntarios en incendios forestales.
2 DGPAD : Dirección general para la prevención y atención de desastres 3 Aquellos que se propagan a una altura no superior a 1.50m sobre el terreno 4 Aquellos incendios que se propagan de copa en copa de los árboles provocando su muerte 5 Aquellos que se propagan por debajo del suelo quemando raíces, microorganismos y materia orgánica.
Generar soluciones objetuales mediante las cuales el usuario
pueda abordar su actividad en un incendio forestal con la mayor
seguridad posible sin depender de factores externos tales como
viento, terreno o calor existentes en el ambiente.
• Generar por medio del uso de materiales existentes en
nuestro país una forma coherente para el desarrollo de los
elementos propuestos.
• Lograr reducir en un 50% el riesgo al que se enfrentan los
voluntarios, dotándolos de elementos claves, que les generen
una separación del fuego que los rodea.
• Permitir que por medio de un trabajo interdisciplinario se
puedan generar respuestas desde el diseño a problemas de
la realidad del país.
• Generar elementos que sean coherentes con la realidad
socioeconómica del país para lo cual se buscara la mayor
economía en cuanto a su producción, sin que esto afecte las
cualidades técnicas de los objetos.
OBJETIVO GENERAL
OBJETIVOS ESPECIFICOS
QUE ES EL FUEGO
Es el fenómeno que se produce cuando se le aplica calor a
un material combustible, en presencia de aire. Una vez
generado el fuego, es necesario que existan estos tres
componentes (combustible, aire, calor) para que este
permanezca; es por ello que para controlar un incendio,
debe buscarse acabar con por lo menos uno de los factores.
FORMAS DE PROPAGACIÓN
La propagación se realiza mediante tres mecanismos:
conducción, convección y radiación.
1. Conducción: tiene lugar en los sólidos; la energía se
transmite desde la zona caliente hasta la que no lo
está, a una velocidad que depende de la diferencia de
temperatura y las propiedades físicas del material.
MARCOS DE REFERENCIA
2. Convección: es la transmisión de energía calorífica por
el movimiento de líquidos o gases calientes desde la
fuente de calor a una parte más fría de su entorno. En
las primeras fases de un incendio la convección
desempeña un papel importante, al mover los gases
calientes desde el lugar del incendio a la parte superior
del sitio de origen.
3. Radiación: la energía calorífica se propaga desde una
superficie caliente a otra mas fría mediante ondas
electromagnéticas, sin que exista medio entre una y
otra (como el sol y la tierra ). La velocidad es
dependiente de la distancia y la diferencia de
temperaturas entre el radiador y el cuerpo frío.
QUE ES UN INCENDIO FORESTAL
Es el fuego que se propaga sin control y sin límites
preestablecidos consumiendo material vegetal ubicado en
áreas rurales de aptitud forestal o, en aquellas que sin serlo
cumplan una función ambiental y en el cual la quema de
estas materias vegetales, supera en extensión la media
hectárea.
FORMAS DE ERRADICAR EL INCENDIO FORESTAL
Esta operación se realiza de distintas formas y con una
amplia variedad de útiles y maquinaria en función de la
región del país, de los combustibles afectados, de la
topografía del terreno y de la entidad que tenga a su cargo la
extinción. Los fuegos en zonas urbanas o rurales se
extinguen generalmente con herramientas manuales y
equipos de aplicación de agua.
Los fuegos remotos, fuera del alcance de los equipos de
aplicación de agua se sofocan usualmente con el uso de las
herramientas manuales aislando el fuego de la adición de
combustible mediante un cortafuego a lo largo del borde del
incendio.
Existen tres formas distintas por medio de las cuales se
puede atacar un incendio forestal
ERRADICACIÓN POR ENFRIAMIENTO
En caso de incendio, el agua, aplicada en chorro directo o
pulverización de gran ángulo, constituye el medio más eficaz
para eliminar el fuego de materiales combustibles.
ERRADICACIÓN POR DILUCIÓN DE OXIGENO
El termino <<dilución >> sólo puede aplicarse al estado
gaseoso libre, puesto que en su estado combinado el
oxigeno queda bloqueado dentro de la molécula y su dilución
es imposible.
ERRADICACIÓN POR ELIMINACIÓN DEL COMBUSTIBLE
La eliminación del combustible puede lograrse directamente,
apartando del fuego el material combustible, o
indirectamente separando por algún procedimiento los
vapores del combustible
HERRAMIENTAS UTILIZADAS EN LA LABOR DE
ERRADICACIÓN
Las herramientas utilizadas por los Brigadistas Forestales en
los incendios forestales principalmente son:
Funciones Nombre
Principales Secundarias Elementos que la componen
Segador Segar Raspar
Cortar
1. Dientes en forma triangular
2. perfil en forma de i
3. mango de madera
Batefuego sofocar
1. Sección rectangular de caucho
2. Platina de acero
3. Mango de madera
Bomba
manual de
espalda
Humedecer
Enfriar
1. Recipiente de 19 litros
2. Bomba manual
3. Arnés
Machete Cortar Segar
1. hoja de acero con filo en uno o dos
lados
2. Mango de pasta
3. Funda para cargar
Funciones Nombre
Principales Secundarias Elementos que la componen
Pulaski o
asahacha
Cortar
Raspar
Cavar
1. Hoja de acero, por un lado con forma
de hacha, por el otro lado con forma de
azadón (ambos con filo).
2. Mango de madera.
Pala Cavar
Raspar
Cortar
Sofocar
1. Hoja de acero con filo en los bordes.
2. Mango de madera.
3. Cuña para unir la hoja con el mango.
Rozon Cortar
Cegar
Cavar
Raspar
1. Hoja de acero con filo en los dos lados.
2. Mango de madera.
3. Cuña o sistema de sujeción con el
mango
Rastrillo Cavar
Raspar
Cortar
Sofocar
1. Hoja de acero con filo por un lado y
dientes por el otro
2. Codo de acero sujetar el mango
3. Mango de madera
Hacha Cortar Raspar
Cavar
1. Hoja de acero con uno o dos filos
2. Mango de madera
3. Hoja de acero con uno o dos filos
4. Mango de madera
Las leyes que rigen el comportamiento de los entes
encargados de la erradicación de los incendios forestales en
la republica de Colombia son muy variados y diversos, sin
embargo algunas de las más normas mas importantes no
competen directamente a las brigadas forestales sino que
trazan las directrices para todo el sistema nacional de
bomberos.
LEY 99 del 22 de Diciembre de 1993 por la cual se crea
el MINISTERIO DEL MEDIO AMBIENTE.
DECRETO 2762 del 31 de Diciembre de 1973 por medio
del cual se crea el consejo nacional de prevencion y conrol
de incendios forestales.
NORMATIVA APLICABLE A LOS ELEMENTOS DE
PROTECCION PARA BOMBEROS.
ROPA PROTECTORA CONTRA EL CALOR (GUANTES)
MARCO LEGAL Y NORMATIVA
La NFPA 1971 , Norma sobre la ropa protectora de
bomberos para incendios en edificios (Standar on Protective
Clothing for Structural Fire Figther)
Norma Colombiana I C O N T E C NTC 3252 En primer
lugar que ninguna ropa de protección contra el calor o el
fuego puede ofrecer protección ilimitada.
La ropa de protección debe ser diseñada de manera que el
usuario pueda ponérsela sin perdida de tiempo en caso de
emergencia.
CASCOS DE SEGURIDAD INDUSTRIAL
NORMA ICONTEC 1523
Clasificación: De acuerdo con su diseño, los cascos de
seguridad industrial se clasifican de la siguiente manera:
*Cascos tipo 1 Compuestos fundamentalmente por el
casquete combinado con visera y arnés.
*Cascos tipo 2 Compuestos fundamentalmente por el
casquete combinado con ala y arnés.
OTRAS NORMAS QUE DEBEN CONSULTARSE
ICONTEC 470. ensayo de inflamabilidad para plásticos auto-
soportados.
Las siguientes son normas ICONTEC NTC que de una u otra
manera están relacionadas con el proyecto
NTC 1584 NTC 1523 NTC 2435 NTC 2875NTC 1482 NTC 1478 NTC 2886 NTC 3251NTC 1458 NTC 1355 NTC 3252 NTC 3372NTC 1423 NTC 1446 NTC 3763 NTC 3807NTC 1916 NTC 1931 NTC 4166 NTC 4187NTC 2004 NTC 2032 NTC 4710 NTC 1589NTC 2046 NTC 2361 NTC 444 NTC 589NTC 2362 NTC 2396 NTC 729 NTC 97
NORMAS APLICABLES RELACIONADAS
PLANTEAMIENTO TEORICO
Proponer el como debería ser el proceso de diseño planteo
varios problemas ya que al que al plantearse distintas
soluciones para el problema con el
consecuente planteamiento de distintas
soluciones formales.
Esto genero que se tuvieran que hacer
pruebas específicas para cada elemento
dentro de la propuesta, para que cada
uno de ellos cumpliera con los
requerimientos y determinantes
planteadas como base de la presente
investigación.
Se dispuso como medida general que las pruebas a realizar
sobre los determinados objetos deberían contar con 3
componentes básicos con lo que se analizaría no solo la
funcionalidad del objeto sino que se estaría haciendo un
análisis general.
DISEÑO DE LA INVESTIGACION
SEMIOTICA FORMA
FUNCION
ELEMENTO
Factor semiótico
Dentro de los parámetros a analizar y medir en las
comprobaciones de campo estaba como primera medida el
poder medir cuanto tiempo le toma al usuario percibir la
función del elemento propuesto.
Y como segundo factor se mide el tiempo que le toma
al usuario determinar la forma de uso, así como
también la forma de ajuste.
Factor formal
En cuanto a la forma los factores a analizar se
centraron en definir la potencialidad del producto a su
apilamiento y o modularidad en cuanto a su interacción con
los demás elementos, y de la misma manera analizar los
referentes formales existentes en la actualidad que podrían
llevara que el elemento sea mejor aceptado por el usuario.
Factor funcional
E cuanto a la funcionalidad del elemento se debe analizar el
grado de aislamiento proporcionado así como las medidas
requeridas para que el ajuste de los elementos sea de la
forma mas practica posible.
SEMIOTICO
FORMAL
FUNCIONAL
PROPUESTA
SEMIOTICO
FORMAL
FUNCIONAL
PROPUESTA
PLANTEAMIENTO TECNICO
Para la ejecución de cada una de las pruebas tendientes a
corroborar cada uno de los aspectos técnicos y facilitar de
esta manera el desarrollo de cada uno de las propuestas de
diseño. Se desarrollaron parámetros que soportaban los
planteamientos teóricos para que los resultados fueran
tangibles y aplicables.
Así el planteamiento teórico sirvió de soporte y podría
llamarse etapa de documentación las otras etapas restantes
(Determinación espacial, instrumentos y protocolo) hacen
parte del planteamiento técnico y serán descritas a
continuación de acuerdo a su desarrollo cronológico.
Determinación espacial.
Fue el primer aspecto sobre el cual partió la investigación y
este se estableció en colaboración con el cuerpo de
bomberos de Bogota6, y fue determinar los sitios geográficos
de mas alta incidencia de incendios forestales, con esto se
6 Comandante Arbelaez del centro nacional de bomberos en Bogotá
DocumentaciónProtocolo
Determinaciónespacial
Instrumentos
DocumentaciónProtocolo
Determinaciónespacial
Instrumentos
determino que el sito mas adecuado por su cercanía a Bogotá
era el municipio de la calera en Cundinamarca.
Protocolo
El paso siguiente después de establecer el lugar geográfico
donde se efectuaran las pruebas es establecer el como se
van a efectuar las pruebas para que los resultados puedan
ser tabulados de forma eficiente y confiable.
Al contactar la UMATA de la calera se estableció un grupo de
colaboración del cual hacían parte 5 personas las cuales
sirvieron de grupo alpha para el desarrollo de la investigación.
A este grupo en cada una de las comprobaciones se les hacia
entrega de los elementos y por medio de observaciones
analíticas y de acuerdo a cada prueba se les hacían
preguntas para obtener la información deseada.
Con la información recogida en campo se hacia una síntesis
de información la cual era corroborada con la información
teórica recogida con anterioridad para así validar o desmentir
esta.
SI NO
VALIDACIONDE LA
INFORMACION
INFORMACIONCONSOLIDADA
INFORMACIONERRONEA
PRO
TOC
OLO
SI NO
VALIDACIONDE LA
INFORMACION
INFORMACIONCONSOLIDADA
INFORMACIONERRONEA
SI NO
VALIDACIONDE LA
INFORMACION
INFORMACIONCONSOLIDADA
INFORMACIONERRONEA
PRO
TOC
OLO
INSTRUMENTOS
Para cada prueba se contó con un soporte grafico (video o
Fotografía) y un soporte técnico con el cual se facilitaba la
toma de medidas (Calibrador, regla).
Y basándose en la combinación de estos lograr determinar la
información requerida.
Para determinar el usuario primero debemos saber que
factores afectan a la hora de ejecutar una tarea en medios
con elevadas temperaturas.
De acuerdo a Pedro Mondelo, de la universidad de Cataluña
los factores que posiblemente afecten el desempeño de una
tarea principalmente son tres: el sexo la edad y la etnia7 ,
cada uno de estos factores influye de una u otra forma en el
7 tomado de ergonomía 2 confort y estrés térmico
USUARIO
SEXO
EDAD ETNIA
SEXO
EDAD ETNIA
desempeño de tareas en ambientes de altas temperaturas
como lo es un incendio forestal.
Otros factores que pueden incidir en la ejecución de esta
tarea son:
• Capacidad pulmonar
• Estado de aclimatación
• Estado físico
Sin embargo en nuestro caso la posibilidad de establecer un
usuario estándar no es posible ya que a la hora de un
llamado a apagar incendios acude todo tipo de personas sin
embargo vamos a ubicarlo según la ley de brigadistas
profesionales como:
Cualquier persona, hombre o mujer mayor de 18 años
y menor de 40 que este dispuesto ayudar en la
contención de incendios forestales.
En Colombia se presentan cada año alrededor de 4500
incendios forestales los cuales son atendidos principalmente
por los cuerpos de bomberos de cada departamento sin
embargo de estos aproximadamente el 30 % requieren la
intervención de agentes externos.8
De esta intervención de agentes externos es de donde vamos
a partir ya que estas personas que se involucran como
voluntarios carecen de capacitación especial y por
esta razón sufren lesiones durante la ejecución de
esta tarea.
Existen 3 problemáticas básicas sobre las que este proyecto
encontró que se debía trabajar:
• Lesiones causadas en alguna parte de la
cabeza( incluye sistema respiratorio)
8 Fuente: Sistema nacional de Bomberos de Colombia
PROBLEMATICA
* PLANTILLASRESPONDEN A NECESIDADES TECNICAS EN Y DURANTE EL INCENDIO
* PLANTILLASRESPONDEN A NECESIDADES TECNICAS EN Y DURANTE EL INCENDIO
RESPONDEN A NECESIDADES TECNICAS EN Y DURANTE EL INCENDIO
* CASCO* GUANTES
RESPONDEN A NECESIDADES FISICAS DEL CUERPO
* CASCO* GUANTES
RESPONDEN A NECESIDADES FISICAS DEL CUERPO
RESPONDEN A NECESIDADES FISICAS DEL CUERPO
• Lesiones causadas en los miembros superiores por
contacto con las llamas.
• Imposibilidad para adherirse a los terrenos con alto
grado de pendiente
Las soluciones de diseño se dieron como respuesta a las tres
problemáticas descritas anteriormente así que son objetos
destinados a dar solución puntual a estos problemas.
El presente trabajo de investigación solo recoge los resultados
para los dos primeros mientras que el tercer objeto (Suelas de
sujeción) será solo enunciado y quedara para un posible desarrollo
futuro. (En los anexos se incluirá la
información recopilada para este desarrollo)
Sin embargo antes de entrar a describir cada
uno hay que mostrar el camino seguido para
generar cada una de estas soluciones.
SOLUCIONES DE DISEÑO
Ya explicada la problemática a la que se enfrenta el país en
relación a los incendios forestales solo hace
falta describir cuales fueron los conceptos
de proyecto y los conceptos de producto
sobre los cuales se hizo el desarrollo
conceptual de esta investigación de grado.
Conceptos de proyecto
Enunciados teóricos que el proyecto deberá
cumplir antes de comenzar a generar
propuestas coherentes
Conceptos de producto
Enunciados teóricos sobre los cuales las propuestas
generadas deben basar su funcionalidad.
CONCEPTOS DE PROYECTO Y PRODUCTO
SOLUCION DE
DISEÑO
CONCEPTOS DE
PROYECTO
REALIDADNACIONAL
CONCEPTOS DE
PRODUCTO
SOLUCION DE
DISEÑO
CONCEPTOS DE
PROYECTO
REALIDADNACIONAL
CONCEPTOS DE
PRODUCTO
CONCEPTOS DE PROYECTOC
ON
CE
PTOS
DE P
RO
DU
CTOREACCION
Generar artículos que interactúen de forma directa entre el bombero y el sitio de la conflagración sirviendo de mediadores y que puedan responder a factores incidentales
SEPARACIONGenere una separación activa entre el bombero y el incendio dando
CONDUCCIONAprovechando una de las cualidades del calor generar productos que protejan al bombero en el campo de trabajo.
AISLAR
PRESERVAR
PROVEER
Conservar la integr idad física es uno de los fines fundamentales del proyecto
Protección a los usuarios de la manera mas efectiva y económica posible.
Es una de las formas mas importantes para impedir que el calor se traslade de un punto a otro.
FUNCION
Sirven para impedir que el calor radiado por el incendio
forestal llegue a las manos que son la parte del cuerpo más
expuesta al calor y las llamas.
Actuar como barrera impidiendo la transferencia de calor
pero permitiendo su expulsión de forma controlada.
De igual forma deben
permitir su ajuste de
forma tal que en un solo
tipo de guante se
puedan adaptar los
percentiles 5 a 95.
GUANTE
INCENDIOS FORESTALES
PROPUESTADE DISEÑO
PRUEBAS ANTROPOMETRICAS
PRUEBAS DE M ATERIALES
RESULTADOS
VALIDAR INFORM ACIÓN
PROPUESTA DE DISEÑO
Estructura para la validac ión de datos obtenidos en comprobaciones y observaciones
DETERMINACIÓN DE LA FORMA
Esta va a estar delimitada por 2 factores principales:
El primero es la antropometría de la mano con lo que se
atacara también lo concerniente a la ergonomía dentro del
desarrollo del guante.
El segundo estará referido a su función ya que debe reforzar
los puntos de mayor desgaste y permitir que el cuerpo
transpire e intercambie aire con el ambiente que lo rodea.
Factores antropométricos para el diseño del guante
La posición anatómica del pulgar es distinta que la posición
de trabajo regular presentada en todos los casos de
comprobación realizados con personal voluntario del
municipio de la calera.
La foto numero 1 nos muestra la mano en posición
anatómica mas no funcional en la cual el dedo pulgar se
Foto1
Figura 2
encuentra ubicado sobre el mismo plano que los demás
dedos.
La foto numero 2 es un poco mas clara en cuanto a que nos
muestra la mano en posición funcional la cual requiere el
paso del pulgar de una posición 0 a una de 90º con respecto
a la posición anatómica de la mano.
Otro factor importante que se debe tener en cuenta en el
diseño del guante es el desplazamiento que sufren los dedos
desde la posición de descanso a la posición de trabajo, este
desplazamiento es de alrededor de 15º medidos desde la
posición normal del dedo meñique.
Esta desviaron se hace importante cuando se esta
determinando el modo de ajuste para este tipo de guantes
universales.
POSICION DE LOS DEDOS
UBICACION DE LOS DEDOS EN POSICION DE DESCANZO
UBICACION DE LOS DEDOS EN POSICION DE TRABAJO
Factores funcionales relevantes para el diseño del
guante
El primer factor que se debe tener en cuenta para el diseño
funcional es pensar cuales van a ser las superficies de mayor
contacto entre el guante y la herramienta a utilizar.
Para determinar esto se realizaron impresiones sobre hojas
de papel blanco sobre las cuales se le pidió al grupo de
colaboradores que se impregnaran la mano con una tinta de
color negro y luego utilizaran la herramienta de forma tal que
se simulara el trabajo en campo.
De esta forma se encontró que así los tamaños de la mano
sean distintos las zonas sobre las cuales se efectúa mayor
presión durante la ejecución de la tarea son las mismas y se
pueden estandarizar.
Resultados de las impresiones tomadas a los voluntarios
Análisis de las impresiones tomadas a los voluntarios en el
municipio de la calera, la primera corresponde a la impresión
en bruto obtenida, la segunda corresponde a las zonas de
mayor presión
(análisis hecho en
computador de
acuerdo a la
cantidad de tinta
presente en los
sustratos de
impresión.
La tercera
corresponde a la
combinación de las
dos primeras en
donde se incluyen
las zonas en las
que posteriormente
servirán de guía
para la elaboración de los patrones.
IZQU
IERD
AD
EREC
HA
IZQU
IERD
AD
EREC
HA
El segundo factor a tener en cuenta es el modo de ajuste que
requerirá el guante por su geometría así que de acuerdo al
planteamiento básico del guante.
Lo primero a analizar es el desplazamiento que deberá sufrir
el dedo meñique con lo cual se podrá corregir este aspecto
antes de su producción.
Por esta razón el dedo meñique debe estar girado 15º
aspecto que aunque hace que el guante parezca torcido este
se pueda adaptar de acuerdo a las posibilidades ofrecidas
por la propuesta.
Un factor que merece atención cuando se esta diseñando un
guante universal son las medidas de la palma de la mano así
como el largo de los dedos para que así el tamaño que se
tenga en cuenta para la generación del modelo sea la
adecuada.
Por general se tiende a tomar las medidas antropométricas
de mano que se encuentran referidas en los libros de texto
INICIO
ACCION
-15º
INICIO
ACCION
-15º
sin embargo se olvida que cuando se esta trabajando con
poblaciones de personas que vivan en el campo estas
medidas van a variar de forma tal que los modelos
generados con estas no servirán al grueso de la población del
campo.
Las anteriores medidas fueron usadas como referencia y
fueron tomadas del manual de antropometría de Julius
Panero las cuales después de todas las comprobaciones
tuvieron que ser cambiadas ya que las mediciones en terreno
arrojaron otros resultados en los cuales las medidas máximas
y mínimas variaban entre 1 y 1.5 cm.
El resultado final de la investigación fue la propuesta de un
guante del tipo universal de un solo tamaño con el cual se
abarco el universo de medidas existentes para los percentiles
5 a 95.
Su característica más importante es el aprovechamiento de la
geometría variable de la mano proporcionando dos tipos
distintos de posibles ajustes, el primero corresponde al
antebrazo con el cual se permite que el calor generado en la
mano pueda salir a través de una malla en tela.
El segundo ajuste se encuentra ubicado en la palma de la
mano con lo que aun siendo de un gran tamaño su geometría
permiten que este adquiera dimensiones menores por medio
del ajuste de una banda en la superficie externa del guante.
A continuación se explicara el funcionamiento dinámico del
guante
GUANTE PROPUESTA FINAL
1
2
Al aplicar una fuerza de tensión
sobre el elemento sujetador del
guante este hace que la superficie
inferior se deforma por los caminos
permitidos por el estampado
Este desplazamiento de la superficie
inferior hace que el dedo meñique
restaure su posición funcional
original corrigiendo la desviación que
se le dio al guante en modelo por las
razones ya expuestas.
Selección del material para el guante
Para la selección del material final en el que se fabrico el
guante fue necesario realizar pruebas con distintos tipos de
materiales textiles los cuales cumplían de un lado alta
resistencia al calor y por otro lado bajo costo económico.
Para esta prueba se hizo un montaje en el cual se media la
capacidad de los materiales a resistir la transferencia de calor
de un medio a otro, para ello se tomaron medidas tanto
antes de que el material entrara en contacto con el calor
como después midiendo la diferencia y de esta forma
promediar la rata de transferencia.
Al final los materiales que mejor resistieron la transferencia
de calor fueron los que estaban numerados bajo el numero
10 probeta que correspondía a una composita de materiales
así:
• 2 capas de poliéster una conocida como guata y la
externa de acabado brillante conocida como satín
• La capa interna es un no tejido de polietileno
• 1. TERMOMETROS • 2. CAMARA PARA LA TOMA
DE TEMPERATURA • 3. POSICION DE LA
PROBETA DE PRUEBA
2
2
1
1 3
tiempotemperatura
1temperatura
obt enida
% de la tem peratura
1LIMITE
HEAT CONFORT
1 84 34 40,4761905 100 502 128 42 32,8125 100 503 140 44 31,4285714 100 504 105 46 43,8095238 100 505 105 42 40 100 50
PRUEBA DE MATERIALES
MATERIAL
PROBETA NUMERO 10
PROPENSION A LA TRANSMISION DE CALOR
0
20
40
60
80
100
120
140
160
1 2 3 4 5
TIEMPO
TEM
PERA
TURA
temperatura 1
temperaturaobtenida
% de latemperatura 1
LIMITE
HEATCONFORT
Lineal(temperatura 1)
1020
3040
5060
7080
90100
3,1 6,3 9,4 12,6 15,7 18,9 22,0 25,1 28, 331,4
0
20
40
60
80
100
120
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
TEMPERATURA PROBETA 10
Esta es la grafica de las pruebas con la que se tabulo la información recogida en los laboratorios de textiles A los materiales seleccionados se les dio un acabado con PIROVATEXMR (de Ciba químicos) el cual hace que el material inflamable se vuelva ignifugo.
Para el estampado final del guante se adopto la siguiente
configuración que fue la de mejor acogida entre los
usuarios ya que de las 5 muestras que se llevaron
todos votaron por esta.
Las 5 muestras se basaban en las impresiones
tomadas a los voluntarios en una ocasión anterior
y no variaba funcionalmente en nada sino que su
elección fue styling.
El color sin embargo fue determinado en primera
instancia por la ley que exige que este tipo de artículos
sean fabricados en este color sin embargo la propuesta
de color del guante fue mas allá y propuso la
señalización de su función por medio de colores.
Termino adoptándose la combinación de colores en la
figura numero 2 la cual proponía un gris (207:255
Gris) un negro y un gris mas oscuro donde se debía
deformar el guante (102:255 Gris).
SECUENCIA DE USO
Esta secuencia de uso parte de la reunión que por ley se
realiza previo inicio de la operación de controlar el incendio
forestal en la cual debe decírsele al usuario la forma en que
debe usar los guantes comenzando por decirle que son
ignífugos pero que no son a prueba de fuego
Segundo se le debe indicar como debe graduar los tamaños
del guante por medio de la pieza de ajuste para que su uso
no genere lesiones al usuario.
Tercero se le debe indicar los periodos de tiempo
establecidos para la ejecución de la tarea, para que el
usuario este alerta y no se sobreexponga a la radiación de
calor presente en el incendio.
De esta forma se aprovecha la reunión informativa y para
informar como se usa correctamente le elemento
FUNCION
Es un elemento de protección el cual busca proteger el
sistema respiratorio impidiendo que partículas extrañas
entren en contacto con los ojos durante la ejecución de la
tarea.
Al mismo tiempo incorpora protección pasiva obligando al
usuario a respirar por la boca hace que la temperatura del
aire baje hasta un 50% mas que en condiciones normales de
respiración.
Otro punto a favor es la incorporación de materiales que
impidan que el calor generado durante la combustión pueda
llegar a afectar el sistema respiratorio.
CASCO
DETERMINACIÓN DE LA FORMA
La forma en esta propuesta va a estar muy ligada al
planteamiento funcional ya que al poseer un elemento que
impide la respiración nasal, este va a intervenir activamente
en la formulación formal del casco.
Esta influencia va a estar ligada a factores antropométricos y
ergonómicos que serán analizados a profundidad mas
adelante.
Factores antropométricos para el diseño del casco
Lo primero a tener en cuenta son las dimensiones generales
presentadas por la cabeza en este punto es necesario
mezclar dos fuentes de información una es la puramente
teórica y es información que se encuentra en libros de texto
como lo son anchura de cabeza, largo de cabeza y perímetro
cefálico.
Con estos valores tomados como referencia comienza el
trabajo de campo mediante el cual se hallaran las
dimensiones necesarias para la generación de las diversas
partes del casco.
Así es como se obtendrán medidas mucho mas especificas
como es la distancia de el maxilar superior y la punta de la
nariz, o la distancia necesaria para que el empaque entre el
objeto y la cara sea de la forma mas efectiva posible (esta
medida se definió como distancia entre las mejillas ( HUESO
CIGOTOMATICO) y el soporte guía)
Factores funcionales relevantes para el diseño del
casco.
Para describir los factores funcionales que inciden en el
diseño del casco los vamos a dividir en dos los factores
dinámicos y los factores estáticos.
Factores dinámicos
En este punto es necesario señalar las fuerzas que van a
actuar sobre el objeto a la hora de efectuar la tarea de
contención de incendios forestales.
Así por ejemplo el casco va a tender a desplazar su posición
hacia el frente del usuario abriendo un espacio entre la frente
y el empaque de cierre del casco.
Otro factor es debido a que el elemento debe soportar
presiones de respuesta por parte de los elementos de cierre
hay que tener en cuenta esto para el diseño de la geometría
variable del casco.
El resultado final de la propuesta de casco será descrito a
continuación especificando primero su función, siguiendo con
la explicación de su forma y colores terminando por explicar
los materiales de fabricación.
Función
1. Es un elemento que impide la respiración nasal por medio
de un soporte que se encuentra apoyado en el maxilar
superior, el aislamiento se da por medio de un empaque
flexible el cual se comprime para ajustarse a los distintos
percentiles.
2. El casco es del tipo monocasco el cual cuenta con dos
tipos de materiales el primero es el encargado de absorber el
impacto directamente y el segundo es el encargado de
absorber la energía del impacto y transformarla en
deformación del material.
CASCO PROPUESTA FINAL
1
2
Forma
La forma en la propuesta final de casco esta subordinada
principalmente a la funcionalidad del mismo, como ya se dijo
el elemento que impide la respiración nasal dará forma a la
visera y esta visera en combinación con el casco dará la
composición final del casco
Determinación de las medidas
Para determinar las medidas necesarias para el casco se
determino que serian necesarias 5 medidas distintas
• Distancia entre el eje de giro de la pieza que impide la
respiración nasal y la base de la nariz
• Distancia entre esta pieza y el hueso cigoto matico
• Angulo de visión requerido
• Distancia mínima para la sujeción al hueso occipital
• Distancia entre el eje del casco y la base de la nariz.
Este es un ejemplo del trabajo de campo realizado para la
obtención de estas
medidas ya que no es
posible su obtención de
libros de antropometría.
Los resultados fueron
determinados y tabulados
así:
Medida 1: La distancia
entre las mejillas ( HUESO
CIGOTOMATICO) y el
soporte guía
Promedio:: 3.1
Medida 2: la distancia
entre la base de la nariz
( MAXILAR ) y el soporte
Promedio : 2.1
Eje antero posterior
Eje del casco (obtenido)
11º
Eje central de la cabeza
Angulo de visión
Punto de sujeción en la base del hueso occipital
Eje antero posterior
Eje del casco (obtenido)
11º
Eje central de la cabeza
Angulo de visión
Punto de sujeción en la base del hueso occipital
1 2
Medidas encontradas en campo las cuales son en promedio 1
cm mas grandes que las encontradas en los libros de texto.
Con estas medidas se establecieron la forma y de la misma
forma se determino la distribución de las ventilaciones del
casco.
11.0Altura soporte –base de pibote
8Distancia entre maxilar y base de pibote
42Perímetro cefálico
16.5Anchura transversal cabeza
19Anchura antero posterior cabeza
CENTIMETROSMEDIDA
11.0Altura soporte –base de pibote
8Distancia entre maxilar y base de pibote
42Perímetro cefálico
16.5Anchura transversal cabeza
19Anchura antero posterior cabeza
CENTIMETROSMEDIDA
1
1
1.500 cm3 de tejido cerebral
2
2
Las ventilaciones del casco permiten que el calor
producido en la cabeza pueda salir de forma controlada,
de forma tal que ayuden a bajar la temperatura craneal.
La posición de estos puntos de ventilación esta
determinada por la posición de trabajo del voluntario ya
que permite que el aire que sopla en dirección contraria
a la posición de las ventilas sea introducido y circule en
su interior por canales especialmente diseñados y salga
el aire ya caliente por la parte trasera del casco.
Aire frió entrante Punto de salida del aire caliente ya circulado Ciclo de circulación del aire
Color
Los colores utilizados en la propuesta final del casco al igual
que para el guante están regulados por normativas que
exigen que sean de color amarillo con negro ya que facilitan
su visibilidad desde grandes distancias.
Sin embargo al igual que con el guante se le añadieron
mandos de color rojo en los lugares que presentan puntos de
giro y gris (102:255) en los lugares destinados a la
graduación.
Materiales
Para el desarrollo de la propuesta final se propone el
desarrollo del producto en poliuretano con una carga de boro
la cual mejora su resistencia al fuego y a la transferencia de
calor.
Las partes internas que no resistan el impacto directo del
calor estarán fabricadas en una aleación de poli carbonato y
ABS (ACRILO-NITRILO BUTADIENO ESTIRENO) con lo que se
garantiza su durabilidad y resistencia al desgaste.
SECUENCIA DE USO
Esta instrucción debe hacerse antes de empezar a actuar en
terreno y debe indicarle al voluntario, que es el equipo y cual
es su función para así ayudar a familiarizarlo con el objeto.
De esta forma se aprovecha la reunión que hace el director
de brigada al inicio de cualquier operación en campo.
1.Indicación de que debe graduar el empaque para que se
ajuste debajo de la nariz y no por debajo de la boca
2. Segundo que se la debe poner recargada hacia la parte de
atrás y no a modo de sombrero ya que reduciría su
funcionalidad y operatividad
3. Se le debe indicar que el botón ajustador detrás de la nuca
debe ajustarse de forma firme y no forzarlo para que este no
se deteriore.
4. que debe ubicarse siempre de espaldas al viento para que
la ventilación que ofrecen las perforaciones actué de forma
eficaz.
Hablar de mi aporte profesional en el desarrollo del proyecto
es hablar de mis sentimientos con mi proyecto desde la base
de mi formación profesional y aunque es algo difícil, tengo
varios puntos que quiero compartir.
Dentro de mi formación profesional como diseñador siempre
he sentido muchas carencias que con el pasar del tiempo he
tratado de corregir mas por mi propio interés que por
influencia de otro agente.
Así que en ese sentido fue un avance y creo que el mayor
aporte profesional que pude haber hecho, avance que se dio
en cuanto al enfoque comercial que mantuvo el proyecto en
todo momento.
Otro punto que debe resaltarse es el énfasis social que
planteo el tema y sobre las responsabilidades que debemos
tener con las personas menos favorecidas, sin embargo esto
APORTE PROFESIONAL
no debe restar calidad al proyecto ni por uso de materiales
como por los resultados finales ya que con un buen uso de
los recursos, se pueden llegar a obtener excelentes
resultados.
Un tercer punto que merece llamarse aporte profesional es
poder demostrar que el diseño no solo puede ser una
disciplina aplicativa sino que puede llegar a ser investigativa
y proyectual.
Con la selección de materiales exigió toda clase de pruebas y
planteamientos que cumplen y hacen que las demandas
teóricas queden cortas y se empiecen a generar tesis que
para su comprobación requieren un desarrollo tecnológico
propio.
•Comandante Arbelaez Comandante general de sistema
nacional para atención y prevención de desastres.
•Mario Castiblanco de la CAR9 de la calera, como jefe de
brigada para la atención de incendios forestales ayuda en la
comprobación en terreno realizada el día 17 de octubre del
2003 y sus consiguientes actividades llevadas a cabo a
través del año 2004.
•UMATA 10 de la calera por su soporte en la búsqueda de
voluntarios para la ejecución de las pruebas y generación
del grupo alpha para las comprobaciones.
•Alcaldía de la calera y policía de la calera por su
colaboración en comprobar el protocolo pre y post incendio.
•Iván Darío Enciso ingeniero electrónico
•José Manuel González soporte para la ejecución de las
pruebas de materiales plásticos
9 CAR= Corporación Autónoma Regional 10 UMATA = Unidad Municipal de Asistencia Técnica Agropecuaria
FUENTES DE INFORMACIÓN
•Manual del brigadista profesional, embajada de España y
ministerio del medio ambiente
•Ministerio de la protección social
•Internacional forest fire protección por la guía en cuanto a
la problemática y la descripción tanto de las tareas como de
las herramientas.
• RODRÍGUEZ Gerardo, Manual de diseño, editorial
Universidad Nacional Autónoma de México.
• ANXTON aranzabal, El movimiento humano, Editorial
GYMVOS/1996
• NFPA, Manual de protección de la…. editorial MAPRHE ,1987
• www.incendiosforestales.com recuperado el 20 de agosto
del 2003
• www.laboratoriosamerica.com.co/web/congreso2001/doc
recuperado septiembre del 2003
• PANERO julios, Las dimensiones humanas en los espacios
interiores: estándares antropométricos, 2001 novena
edición
• MONDELO Pedro, Ergonomía 2 : confort y estrés térmico,
tercera edición 2001 editorial universidad de Cataluña.
• ESTRADA Muñoz Jairo, Ergonomía segunda edición 2000
• Ley 99 del 22 de diciembre de 1993 gaceta oficial del estado
• ICONTEC normas: NTC 1477, NTC 1523, NTC 1733, NTC
1729, NTC 2037, NTC 3252.
BIBLIOGRAFIA
• Schmidkte, Heinz, Ergonomic data for equipment design
editado por Heinz Schmidtke. Plenum Press, 1984
• Warr, Peter G. Ergonomía aplicada editorial Trillas, 1993.
• Sasso, John, Plastics for industrial use
• Hegberg, Bruce A., Mixed plastics recycling technology
• Mitterhofer, F., Kunststoffadditive =Additives for plastics
=Des additives pour les matieres plastiques editorial Sandoz
1980
• Gacen Guillen, Joaquín, Fibras de poliéster, editorial
terrassa 1984
• American Society for Testing and Materials, Annual book of
ASTM standards, ASTM, 1983.
