Un radio portátil que funciona sin problemas en un ejercicio en el estacionamiento puede fallar por completo en el piso veinte de una torre de oficinas de concreto, y esa falla ocurre porque la física actúa exactamente como debe actuar, sin que exista ningún defecto en el equipo. Las losas reforzadas, el vidrio metalizado y un cubo de escaleras de mampostería son atenuadores excelentes, y el eslabón débil en la trayectoria es el equipo portátil de cinco vatios sujeto al pecho del bombero, no el sitio ubicado en la cresta. Esta es una mirada a lo que un edificio le hace a su señal, a lo que muestra el registro de incidentes importantes en edificios altos, y a lo que el código puede exigir al propietario del edificio.

Lo que un edificio le hace a su señal

La energía de radio que penetra en una estructura pierde potencia de maneras bien comprendidas y poco valoradas. El concreto reforzado es un dieléctrico con pérdidas envuelto en una malla conductora de acero que, en VHF y UHF, se comporta como una pantalla gruesa: refleja y dispersa la energía en lugar de dejarla pasar. El vidrio moderno de baja emisividad lleva un recubrimiento metálico delgado excelente para rechazar el infrarrojo y bastante eficaz para rechazar su radio, por lo que un edificio de los años sesenta con vidrio simple y uno de 2015 con la misma planta pueden diferir en décadas de pérdida de penetración. El entramado de montantes metálicos, el aislamiento con recubrimiento de aluminio, los huecos de ascensores y los cuartos de máquinas de acero inoxidable agregan cada uno su propia contribución.

Los trabajos de medición publicados, incluidos estudios de propagación realizados por NIST en estructuras grandes, en general reportan pérdidas de penetración del orden de veinte a treinta decibelios en construcción ordinaria, con cifras bastante peores bajo nivel de tierra y dentro de los núcleos. Trate esas cifras como órdenes de magnitud, no como valores de diseño, porque la dispersión entre edificios y entre pisos de un mismo edificio es enorme. Si necesita un número para un edificio específico, la única manera honesta de obtenerlo es recorrerlo con un radio y un medidor de señal.

Los decibelios importan tanto por esto: veinte decibelios de pérdida adicional equivalen a un factor de cien en potencia recibida, y treinta equivalen a un factor de mil, de modo que un enlace con margen cómodo en la acera puede caer bajo el umbral utilizable del receptor apenas dos pisos adentro. Los sistemas digitales dificultan el diagnóstico en lugar de facilitarlo, porque una señal P25 mantiene el audio limpio hasta que la corrección de errores se agota y entonces cae en distorsión o silencio con poca advertencia. El operador analógico escuchaba su propia transmisión volverse áspera y se movía; el operador digital no escucha nada y asume que la falla está en el otro extremo.

El enlace ascendente es la dirección débil

La cobertura no es simétrica, y las cuadrillas confunden constantemente las dos direcciones. El lado del sistema transmite desde una antena alta con potencia y ganancia sustanciales, así que la salida desde la torre hacia el edificio es la mitad fácil. La entrada es un portátil de pocos vatios hacia una antena helicoidal corta, llevada sobre el abrigo a la altura del pecho contra un cuerpo que absorbe RF, dentro del edificio y a veces dentro de un cubo de escaleras. Esa trayectoria es peor que la de salida por un margen amplio.

El síntoma operativo de esa asimetría es el tipo de falsa confianza más peligroso del oficio. Un miembro en el piso del incendio escucha bien al despachador y al puesto de comando, cree que tiene comunicación, y transmite un mayday o una respuesta de PAR que nadie recibe. Nadie lo ignora y él no percibe que está fuera de alcance, porque no tiene ninguna retroalimentación que le indique lo contrario. Cualquier cosa que haga creer a una cuadrilla que está conectada cuando no lo está merece más atención que una simple zona muerta, que al menos se anuncia a sí misma.

La misma asimetría explica por qué agregar potencia en la torre no corrige nada. Suba el transmisor, agregue ganancia en el sitio, perfeccione la salida, y el bombero en el piso treinta seguirá sin ser escuchado, porque su transmisor no cambió y el concreto tampoco. La solución tiene que ser una trayectoria de recepción dentro de la estructura, es decir, un sistema de antenas en el edificio; todo lo demás es decoración.

El problema del cubo de escaleras

El cubo de escaleras concentra todos los factores desfavorables en un solo lugar. Es un tubo angosto de concreto o mampostería hundido en el núcleo del edificio, y las puertas certificadas que lo convierten en vía de escape protegida también lo sellan contra la energía de radio. La geometría vertical juega en contra, porque la señal que se mueve de piso a piso debe atravesar las losas estructurales en lugar de rodearlas, y esa atenuación se acumula con cada piso cruzado. Es también la única vía que transporta a cada cuadrilla, cada cilindro, cada manguera y cada miembro herido.

Dos hábitos doctrinales lo empeoran sin culpa de nadie. Las puertas del cubo de ataque se calzan y se sueltan repetidamente, lo cual cambia la propagación minuto a minuto, de modo que una medición tomada a las 0200 no describe las condiciones a las 0230. Los cubos presurizados y los recintos a prueba de humo agregan otra puerta y otra pared entre el miembro y cualquier cosa útil. Los cubos de escaleras conllevan otros peligros para los ocupantes, como mostró el incendio del edificio administrativo del condado de Cook (Cook County Administration Building) en Chicago en octubre de 2003, cuando personas que reingresaron a un cubo no pudieron volver a salir a un piso, incidente bien documentado en la literatura de análisis posterior a la acción.

Para efectos de planificación, los cubos de escaleras y el centro de comando de incendios son lugares donde la cobertura debe ser confiable y no simplemente presente, por lo que la mayoría de los códigos modelo los tratan como áreas críticas con una tasa de aprobación exigida más alta. Si recorre un edificio para verificar la cobertura y tiene tiempo limitado, recorra las escaleras, los vestíbulos de ascensores, el cuarto de bombas contra incendio, la bóveda del transformador y los niveles bajo nivel de tierra, no las áreas abiertas de oficinas donde están las ventanas.

El caso de referencia del FDNY

Nueva York tiene la experiencia institucional más larga con incendios en edificios altos en Estados Unidos, y las lecciones de comunicaciones ahí se pagaron caro. El atentado de febrero de 1993 contra el World Trade Center produjo un registro posterior a la acción que incluyó dificultades para comunicarse dentro de las torres, y una de las respuestas fue un sistema de repetidor instalado para servir al complejo. Si ese sistema funcionó y cómo lo hizo el 11 de septiembre de 2001 es un asunto que consta en el registro publicado y que sigue siendo objeto de discusión, y no debería resumirse de manera casual.

El informe de la Comisión del 11 de Septiembre (9/11 Commission Report) describe a jefes en el vestíbulo de la Torre Norte intentando usar el repetidor, concluyendo a partir de una prueba que no funcionaba, y dirigiendo las operaciones hacia canales punto a punto en su lugar; el mismo informe indica también que hay evidencia que sugiere que el canal del repetidor de hecho estaba operando, al menos en parte. Esas afirmaciones conviven en el registro, y relatos de buena reputación no coinciden en los detalles ni en las consecuencias. Lea el capítulo de la Comisión sobre ese día, el volumen de la investigación de NIST sobre las operaciones de respuesta de emergencia, y el estudio de McKinsey sobre la preparación del FDNY publicado en 2002, y observe en qué difieren. La cifra de 343 muertes del FDNY es la que el propio departamento publica y no está en disputa.

El incendio del One Meridian Plaza en Filadelfia, en febrero de 1991, es el otro caso que todo oficial de edificios altos debería conocer. Murieron tres bomberos de Filadelfia, el edificio perdió la energía normal, y las dificultades de comunicación dentro de la torre están documentadas en el informe técnico publicado a través de la serie de informes de la United States Fire Administration. Entre los dos incidentes queda planteado el problema completo: el puesto de comando en el vestíbulo no puede alcanzar de manera confiable los pisos superiores, las cuadrillas arriba no pueden comunicarse entre pisos, y un mayday desde un cubo de escaleras puede no llegar nunca.

Lo que resultó de esto en Nueva York fue tanto doctrinal como técnico: radios portátiles mejores, equipo de repetidor desplegable para operaciones en edificios altos, un requisito de cobertura exigido mediante el propio proceso de inspección de la ciudad, y un énfasis firme en el puesto de comando del vestíbulo y en el cubo de escaleras como posiciones gestionadas. Para un departamento de cuarenta personas, lo trasladable no es la lista de equipos sino el reconocimiento de que las comunicaciones en edificios altos son una función planificada con personal asignado, más allá de lo que el radio haga por sí solo.

Repetidores, BDA y sistemas de antena distribuida

Aparecen tres enfoques generales que resuelven problemas distintos. Un amplificador bidireccional (bidirectional amplifier), o BDA, toma la señal de una antena donante apuntada al sitio de su sistema, la amplifica, la redistribuye dentro del edificio, y amplifica la trayectoria de retorno desde los portátiles hacia el sitio donante. Un sistema de antena distribuida (distributed antenna system, DAS) es la infraestructura interna de antenas propiamente dicha, ya sea cable coaxial pasivo con derivaciones y antenas o un sistema activo con fibra hacia unidades remotas, y puede alimentarse por un BDA, por una fuente fuera del aire (off-air), o por una estación base en sitio. Un repetidor dedicado dentro del edificio es una estación base que opera en un par de frecuencias asignado para ese propósito y alimenta la misma distribución.

La distinción que se pasa por alto es qué transporta realmente el sistema. Un BDA alimentado desde el sitio donante de su sistema troncalizado (trunked system) mejora la entrada y salida hacia ese sistema, pero no hace nada por el simplex de portátil a portátil en el canal de operaciones en el incendio (fireground channel), a menos que el diseño incluya específicamente esa frecuencia y, en el caso de simplex, esté diseñado para repetirla. Muchos departamentos operan en interiores con simplex por buenas razones, y necesitan saber si la costosa caja del cuarto eléctrico está en la trayectoria que realmente usan. Haga esa pregunta durante la revisión del diseño, no durante el incendio.

La segunda distinción es que un amplificador amplifica todo lo que recibe, incluido el ruido. Si la cobertura donante en el exterior del edificio es marginal, el BDA amplificará fielmente esa señal marginal junto con la interferencia que la rodea. Una instalación mal aislada o mal ajustada también puede empujar ruido hacia el sitio donante y degradar la cobertura de otros usuarios de ese sitio, razón por la cual los licenciatarios exigen consentimiento, coordinación y monitoreo antes de energizar cualquier equipo. Eso es solo información de concientización para usted como usuario; el diseño, la alineación y el aislamiento corresponden a un ingeniero calificado con aprobación por escrito del licenciatario.

Lo que el código puede exigir, y quién lo verifica

Los requisitos de cobertura de radio para personal de respuesta a emergencias existen en los códigos modelo y en un número creciente de códigos locales adoptados, y los detalles varían lo suficiente como para que citar un número de sección de memoria sea una buena manera de equivocarse. En términos generales, el International Fire Code contiene disposiciones sobre cobertura de comunicaciones para personal de respuesta a emergencias en edificios nuevos y existentes, y NFPA aborda la cobertura dentro de edificios en su norma de comunicaciones de servicios de emergencia, con el contenido antes en NFPA 1221 ahora consolidado en NFPA 1225. La ciudad de Nueva York exige sistemas auxiliares de comunicación por radio en edificios específicos, con aceptación e inspección periódica gestionadas por el departamento de bomberos. Verifique la edición y las enmiendas locales que su jurisdicción ha adoptado con su jefe de bomberos encargado de prevención (fire marshal), su departamento de edificaciones y el licenciatario de su sistema, antes de citarle nada a un propietario.

Los criterios de desempeño en los códigos adoptados siguen una forma común: se exige cobertura en una amplia mayoría del área general del edificio, comúnmente el noventa y cinco por ciento, con una tasa más alta, comúnmente el noventa y nueve por ciento, en áreas críticas como escaleras de salida, centros de comando de incendios, vestíbulos de ascensores, cuartos de bombas contra incendio y áreas de refugio. Son típicos los mínimos de intensidad de señal alrededor de noventa y cinco decibelios por debajo de un miliwatio en ambas direcciones y una meta de calidad de audio entregado; las pruebas de aceptación normalmente dividen cada piso en una cuadrícula y prueban cada casilla. Es común una prueba anual junto con una prueba funcional completa a intervalos más largos. Confirme los umbrales exactos, el método de la cuadrícula y los intervalos con el código que su autoridad con jurisdicción (authority having jurisdiction, AHJ) hace cumplir, porque las cifras cambian entre ediciones.

El lenguaje del código también suele cubrir lo que hace que un sistema sobreviva a un incendio y no solo apruebe una prueba: clasificaciones de gabinetes, capacidad de batería de respaldo, monitoreo en el centro de comando ante fallas de antena y pérdida de señal donante, y supervivencia de la trayectoria del cableado. Nada de eso es opcional. Un sistema de cobertura cuyo montante (riser) se quema en los primeros diez minutos le compró al edificio un certificado y no le compró nada a las cuadrillas.

Qué hacer en un edificio que no tiene nada

La mayoría de los departamentos tienen ocupaciones de gran altura o de huella extensa sin sistema de cobertura y sin perspectiva cercana de tenerlo, así que la respuesta debe ser táctica. Recorra el edificio con un radio en la mano y anote dónde pierde el sistema y dónde pierde el simplex, piso por piso, e incluya esa información en el plan previo que los oficiales realmente consultan. Identifique el cubo de escaleras con la mejor trayectoria, anote si el centro de comando de incendios tiene cobertura utilizable, y registre dónde tendría que ubicarse una posición de relevo. Eso cuesta una mañana por edificio y es el trabajo de comunicaciones de mayor valor que puede hacer un departamento pequeño.

Planifique un relevo humano, asígnele personal y practíquelo, porque un miembro apostado en el descanso correcto que repite el tráfico entre el piso de ataque y el vestíbulo es la solución más antigua del oficio y todavía funciona cuando nada más funciona. Cuesta una persona, lo cual significa que debe formar parte de la asignación desde el inicio y no improvisarse cuando llega el mayday. Las posiciones de relevo y el respaldo en simplex se tratan con más detalle en otra parte de este sitio; la particularidad de los edificios altos es que el relevo es vertical y puede requerir dos posiciones en lugar de una.

Use los sistemas fijos propios del edificio donde existan. Muchos edificios altos tienen tomas telefónicas para bomberos (firefighter telephone jacks) en los cubos de escaleras y vestíbulos de ascensores conectadas al centro de comando de incendios; esos circuitos son cableados, independientes de la radiofrecuencia, y frecuentemente olvidados porque nadie ha practicado con los auriculares. Las comunicaciones de ascensores, el sistema de evacuación por voz, y la red de radio propia del ingeniero del edificio caen en la misma categoría. No sustituyen un canal de operaciones en el incendio, pero fallan por razones distintas a las de su radio, y por eso vale la pena llevar los auriculares.

Cómo un sistema que funciona deja de funcionar silenciosamente

Los sistemas que pasaron la prueba de aceptación hace cinco años frecuentemente no la pasan hoy, y las razones son cotidianas. Las antenas donantes se mueven o se reorientan durante trabajos en el techo. Las adecuaciones de inquilinos agregan particiones metálicas, cuartos de servidores y salas de imágenes blindadas que nunca estuvieron en el modelo. Las baterías del gabinete de equipo llegan al final de su vida útil y nadie las reemplaza porque la luz de falla está en un cuarto que el ingeniero del edificio visita dos veces al año. Los conectores se corroen donde el montante atraviesa un cubo húmedo. En la categoría más grande, el propio sistema de radio de seguridad pública cambió, y un BDA sintonizado a un sitio donante o a una banda que ya no sirve a esa área es un amplificador apuntando a la nada.

Ese último punto merece énfasis para cualquier agencia que planifique un recambio de bandas (rebanding), una reubicación de sitio o un cambio de banda. Cada amplificador dentro de un edificio de su jurisdicción es un elemento dependiente de su sistema, y los propietarios que pagaron por ellos no están en su lista de distribución. Migre sin un inventario, un plan de notificación y un requisito de reprueba, y descubrirá los sistemas huérfanos un incidente a la vez. Construya el inventario ahora, mientras la información todavía es fácil de recolectar mediante el proceso de inspección.

Trate la prueba anual como una prueba real y no como papeleo. El valor está en los resultados de la cuadrícula y en la tendencia a lo largo de los años, y un departamento que conserva los datos reales puede ver un edificio degradándose antes de que falle. Quien realice la prueba debe estar calificado, los resultados deben llegar al departamento de bomberos y no solo al archivador del propietario, y cualquier deficiencia debe llevar un cronograma de corrección con seguimiento. Una cobertura que existe solo en un certificado es peor que ninguna cobertura, porque el certificado le da confianza al comandante del incidente.

Puntos clave

• La pérdida de penetración en edificios normalmente se encuentra en el orden de veinte a treinta decibelios para construcción ordinaria, y es peor bajo nivel de tierra, lo cual equivale a una reducción de cien a mil veces en la potencia recibida y es la razón completa por la que falla la radio en edificios altos.
• La cobertura es asimétrica, el enlace ascendente del portátil es la dirección débil, y un miembro que escucha al despachador con claridad puede seguir siendo completamente inaudible cuando transmite.
• Los cubos de escaleras combinan un cerramiento de núcleo de concreto, puertas certificadas cerradas y trayectorias verticales a través de losas estructurales, razón por la cual los códigos los tratan como áreas críticas y por la cual fallan exactamente donde las cuadrillas más los necesitan.
• La cuestión del repetidor del World Trade Center está genuinamente en disputa dentro del registro, así que lea directamente el informe de la Comisión del 11 de Septiembre, los volúmenes de investigación de NIST y el estudio de McKinsey de 2002, y diga con claridad cuáles puntos siguen sin resolverse.
• Un amplificador bidireccional mejora la entrada y la salida hacia el sistema donante y, en general, no hace nada por el simplex de portátil a portátil en su canal de operaciones en el incendio, a menos que el diseño lo contemple específicamente.
• Los umbrales de los códigos modelo que se citan comúnmente incluyen el noventa y cinco por ciento de las áreas generales y el noventa y nueve por ciento de las áreas críticas, con aproximadamente noventa y cinco decibelios por debajo de un miliwatio, pero usted debe verificar la edición adoptada y las enmiendas locales con su autoridad con jurisdicción.
• Cualquier amplificador dentro de un edificio es un elemento dependiente de su sistema de radio, así que un recambio de bandas, un traslado de sitio o una migración de banda requieren un inventario, notificación a los propietarios y prueba obligatoria de reevaluación.
• En edificios sin sistema de cobertura, una posición de relevo en el cubo de escaleras preplanificada y practicada, junto con los propios circuitos telefónicos para bomberos del edificio, son las herramientas que realmente funcionan, y ambas deben asignarse en lugar de improvisarse.