Fire dynamics analysis for assessing resilience in vulnerable dwellings

Abstract

El objetivo principal de este trabajo es evaluar la resiliencia al fuego en viviendas en condiciones precarias. Esta evaluación se centra en un bloque de edificios real ubicado en una zona de ingresos medios a bajos en Madrid, España. El análisis se basa en herramientas desarrolladas en investigaciones previas, utilizando el software GAMA para realizar simulaciones. En primer lugar, se amplía la herramienta de simulación para modelar la propagación del fuego utilizando GIS y modelos numéricos de temperatura. En segundo lugar, se realizan simulaciones utilizando esta herramienta. A continuación, se crean dos modelos de regresión lineal para evaluar el factor de riesgo de cada habitación del bloque en función de diferentes variables: los parámetros del edificio, el número de ventanas y puertas, y el tipo de combustible quemado durante el incendio. Este factor de riesgo varía de 0 a 1, representando la magnitud del daño que un posible incendio causaría. El primero de los modelos sirve como herramienta explicativa para analizar las variables que afectan al factor de riesgo y el segundo para el cálculo estimado de factores de riesgo en otros escenarios. Los modelos tiene un R-cuadrado corregido cercano a 0.7, lo que indica un poder explicativo moderado, con un ECM razonablemente preciso de 0.12. Las limitaciones del modelo se deben a las suposiciones en la herramienta de simulación y al poder explicativo predictivo moderado de los modelos.

The primary goal of the project is to evaluate fire resilience in substandard dwellings. This assessment focuses on a real-life example block of buildings located in a mid to low-income area of Madrid, Spain. The analysis builds upon previous research, utilizing the GAMA software for simulations. Firstly, the simulation tool to model fire spread using GIS and numerical models for compartment temperature is refined. Secondly, simulations are carried out utilizing this tool. Furthermore, two linear regression models are created to assess the risk factor of each room based on variables such as building parameters, the number of doors and windows, and the type of fuel burnt during the fire. This risk factor ranges from 0 to 1, representing the extent of the damage that a potential fire could cause. The first model serves as an explanatory tool, to analyze the impact of the independent variables on the risk factor, and the second, for the calculation risk factors in other scenarios. The models have an adjusted R-squared close to 0.7, indicating moderate explanatory and predictive power, with a reasonably accurate RMSE of 0.1. Limitations of the model are due to assumptions in the simulation tool and the moderate predictive power of the model.