Fotografía: Ignacio Calderón

Ignacio Calderón, estudiante del Doctorado en Ciencias de la Ingeniería con mención en Mecánica de la Universidad Católica, será uno de los 30 participantes de la escuela de verano que el renombrado centro de investigación alemán Forschungzentrum Jülich realizará este año. En ella, aprenderá a usar un nuevo software de modelamiento de dinámicas de incendio, herramienta clave para el avance de su tesis. 

La escuela de verano, que se realizará entre el 6 y el 10 de junio próximo, se orientará alrededor del uso del programa Fire Dynamics Simulator (FDS), el cual es una herramienta virtual optimizada para realizar simulaciones de incendios en compartimientos. El centro Forschungzentrum es una de las entidades de investigación más importantes de Europa, con más de 60 años realizando investigación interdisciplinaria sobre la base de las competencias de la física y la supercomputación.

Gracias al apoyo de la Beca Doctorado CENAMAD, Ignacio podrá participar de esta  instancia única, postulando el proyecto que lleva bajo la supervisión del profesor de la facultad de Ingeniería UC e investigador asociado del centro, Wolfram Jahn. Su objetivo para acceder a este curso fuera de nuestro país es poder aprender a utilizar este software y aplicarlo en los estudios que están realizando a cabo sobre incendios en edificios de madera en altura.

La simulación numérica de incendios a través de computadoras se ha convertido en una herramienta clave para el estudio de las dinámicas de incendios y su efecto, permitiendo avanzar en diversos puntos del trabajo ingenieril alrededor del fuego y la construcción. Uno de ellos es el poder permitir la supervivencia de los ocupantes de un edificio en llamas durante un incendio, tarea que aumenta de dificultad en los edificios en altura. 

En el caso específico de la madera, las estrategias desarrolladas para garantizar esto giran alrededor de que el fuego no pueda consumir la estructura, o que sea posible su autoextinción en el proceso. El proyecto doctoral de Ignacio apunta justamente a entender la autoextinción de un incendio en compartimentos construidos de madera, apuntando a poder volverla una realidad y normalidad a futuro. 

Actualmente en el mundo existen diversos estudios ya realizados para determinar las condiciones que permiten este fenómeno en estructuras con madera expuesta, donde se analiza la contribución de la madera estructural al edificio, y se evalúa la sustentación de la combustión una vez consumido el contenido interno. Hasta ahora, se ha mostrado que el flujo de calor externo, resultado de la re-radiación entre superficies, decaiga por debajo de un valor crítico. 

En esta discusión, la tesis de Ignacio aporta al proponer la creación de una base de datos que integre los conocimientos ya existentes, permitiendo identificar los posibles parámetros generales que permiten la autoextinción. En base a esto, se podrían diseñar experimentos complementarios y virtuales, a través de la simulación numérica de incendios en compartimientos de madera bajo condiciones de falta de oxígeno. 

Los objetivos surgidos de esta pasantía son entender los métodos físico-matemáticos que sustentan el modelo ofrecido por el software y poder identificar sus limitaciones, para poder realizar ajustes que permitan aplicarlo en simulaciones de edificios de madera en altura. A esto se suma la posibilidad de interactuar con otros expertos e investigadores del tema, pudiendo generar y estrechar lazos para realizar nuevas colaboraciones a futuro.

Entre el equipo que lleva este proyecto está Ignacio Calderón, el investigador asociado de CENAMAD y académico de la facultad de Ingeniería UC, Wolfram Jahn, la también estudiante de doctorado en el Forschungzentrum de Jülich, My Linh Würzburgen, y el profesor que encabeza el trabajo con FDS, Lukas Arnold.