revista spci

R E V I S TA T C N I C A D E L A A S O C I AC I N D E P R O F E S I O N A L E S D E I N G E N I E R A D E P R O T E C C I N C O N T R A I N C E N D I O S

Asociacin de Profesionales de Ingeniera de Proteccin contra Incendios

Captulo Espaol Society of Fire Protection Engineers

Staff

Edita y disea . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .APICI - Asociacin de Profesionales de Ingeniera de Proteccin contra Incendios vila, 18 - 28020 Madrid (Espaa) Tfno: + 34 91 572 21 95 Fax: + 34 91 571 50 24 [email protected] www.apici.es

SumarioPunto de Vista . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5 Carta del Presidente . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7 Primera Lnea . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8 Sistemas de Agua . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12Proteccin Mediante Rociadores ESFR. Andrs Pedreira . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .12 Los Clculos Hidrulicos Herramienta Clave para el Proyectista de Sistemas de Agua en PCI. Guillermo Lozano . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .20

Director . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .Fernando Vigara Murillo

Comit Editorial . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .Brian Meacham Brian T. Rhodes Fernando Bermejo Fernando Vigara Francisco J. Lpez Estrada Gabriel Santos Juan Carlos Lpez Pedro beda Rosendo Durany Toms de la Rosa

Comparativa Sistemas PCI . . . . . . . . . . . . . . . 26Interacciones de Sprinklers y Exutorios en Almacenes. Craig L. Beyler . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .26

Nueva Reglamentacin . . . . . . . . . . . . . . . . . 34Cdigo Tcnico de la Edificacin. Seguridad Frente al Riesgo Derivado de Iluminacin Inadecuada. Juan Carlos Lpez . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .34

Publicidad y Suscripciones . . . . . . . . . . . .APICI Tfno: + 34 91 572 21 95 Fax: + 34 91 571 50 24 [email protected]

Imprenta . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .TG-TECNOLOGA GRFICA Tfno: + 34 91 748 03 92 Fax: + 34 91 329 17 18

Fiabilidad de Instalaciones . . . . . . . . . . . . . . 40Anlisis de la Eficacia de los Sistemas de Gas en PCI. Ivn Arranz . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .40

ISSN 1699-0668 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Depsito Legal M-1721-2005 . . . . . . . . . . .El contenido de los artculos incluidos en esta publicacin reflejan solamente las opiniones personales de sus autores y no contribuye necesariamente a la postura oficial de APICI respecto a los temas tratados. APICI no se responsabiliza de tales opiniones. Queda prohibida la reproduccin total o parcial de los contenidos de esta publicacin sin la autorizacin expresa de APICI. APICI se reserva el derecho de aceptar o rechazar cualquier publicidad susceptible de ser publicada, segn el criterio del Comit Tcnico. Para enviar sus artculos a APICI pueden seguir las instrucciones indicadas en http://www.apici.es

Deteccin de Incendios . . . . . . . . . . . . . . . . . 46Modelado Computacional de Grandes Espacios Difanos. Ming He, Yun Jiang . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .46

Instalaciones Reales . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 52El Proceso de la Proteccin Contra Incendios. Eleuterio de Peque Parra . . . . . . . . . . . . . . . . . . .52

ICI al Da . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 58De lo Insuficiente de la Reglamentacin. Francisco Lpez Estrada . . . . . . . . . . . . . . . . . . .58 Aspectos Subjetivos de los Reglamentos de Seguridad Contra Incendios. Pedro Ubeda. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .60

Directorio de Empresas . . . . . . . . . . . . . . . . . 63

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Febrero 2006 - ICI - N 4

Punto de vistaLa ingeniera de PCI en el punto de miraEl incendio del edificio Windsor est resultando de la mayor utilidad para poder diferenciar lo que es seguridad contra incendios y lo que es el cumplimiento normativo. Los propietarios del Windsor dicen: nuestro edificio cumpla la normativa aplicable de PCI., y por tanto era seguro frente a los incendios. Y es evidente que no lo era. Como el incendio que lo destruy se ha encargado de demostrar.


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Fernando VigaraSecretario General - APICI

Ingeniera contra Incendios

La sociedad espaola carece de especial sensibilidad ante el riesgo de incendio y de su prevencin. Hay muchos profesionales tcnicos, incluso en el mundo del PCI de la arquitectura y de la ingeniera de los edificios e industrias, que piensan que la proteccin de incendios es el simple resultado de aplicar los requisitos normativos a los proyectos de edificacin. E incluso encontrar el modo de cumplir las normas de la forma ms econmica posible. "Donde hay patrn no manda marinero" deben pensar. Se ignora de forma pattica y perniciosa que la consecucin de un determinado nivel de seguridad contra incendios solo puede ser el resultado de un proceso de ingeniera de proteccin de incendios, que examine el riesgo, analice los posibles escenarios de incendio, establezca los niveles de seguridad contra incendios para ocupantes, el propio edificio, su contenido, la continuidad de las actividades que all se realizan, y que disee los sistemas y condiciones de proteccin de incendios de forma que se permita predecir que se alcanzan los niveles de seguridad establecidos. El proceso lo dirige o coordina un ingeniero especialista en PCI, por supuesto observando los mnimos que le requiere la normativa aplicable, pero no limitndose a trasladar los preceptos mnimos de la norma aplicable al proyecto, sino interpretando los fines ltimos de esa normativa y las caractersticas singulares de cada caso. Despus, se realizan las instalaciones, se ejecutan los trabajos, se recepcionan y prueban los sistemas de PCI. Las empresas que llevan a cabo estos trabajos deben contar, por Ley, con un ingeniero especialista, tcnico competente, que debe saber interpretar y garantizar que los objetivos del proyecto se alcanzan. A lo largo de la vida del edificio o industria existe la obligacin de mantener e inspeccionar peridicamente las instalaciones de PCI. Esa inspeccin y mantenimiento debe ser realizada por empresas o entidades que cuentan con ingenieros especialistas en PCI, que comprueban que las condiciones de seguridad contra incendios y la fiabilidad de las mismas permanece tal como se haba establecido en el proyecto y posterior instalacin. El proceso que se debe seguir en el mismo que se sigue en la prctica de na. El mdico diagnostica al enfermo cribe el adecuado tratamiento, lo PCI, es el la mediciy le pressupervisa

hasta su curacin y lo revisa peridicamente par prevenir una recada. Sin duda si el mdico no dispusiese de medicamentos ni de elementos de diagnstico, ni de hospitales, ni de un largo etctera, su capacidad de actuacin y su eficacia quedaran muy limitadas. Pero sin mdicos formados en las universidades, y con una metodologa de prctica exquisita, no habra posibilidad alguna de curar y prevenir las enfermedades. Y no se trata de emitir certificados de salud para presentar ante las autoridades, sino de curar y prevenir las enfermedades. Otro ejemplo que evidencia la falta conceptual de ingeniera de proteccin de incendios, en nuestro pas, es la aplicacin del Reglamento de Seguridad Contra Incendios en los Establecimientos Industriales. Este reglamento resulta de una necesaria complejidad en su aplicacin, puesto que es imposible caracterizar de forma sencilla los miles o incluso millones de situaciones que se pueden encontrar en las diferentes industrias. Sin embargo el propio reglamento en su artculo I, establece que la seguridad contra incendios se puede obtener mediante tcnicas de seguridad equivalente, normas o guas de reconocido prestigio, etc., cuya aplicacin resulta obvio que queda reservada a profesionales especialistas. La comprobacin de la aplicacin del Reglamento, a los efectos de autorizar las actividades, licencias, etc., se realiza por los ingenieros de las diversas administraciones locales y autonmicas. Esta circunstancia enfatiza an ms si cabe la posible diferente interpretacin por unos y otros, de aqu, de all y de acull. Pero sobre todo hace ms pattica la posicin de aquellos que creen que la proteccin de incendios es cosa de aplicar un patrn sencillo a cada situacin y se quejan de la existencia de cdigos que no saben aplicar, dentro de un marco de conocimientos de ingeniera de proteccin de incendios de los que carecen. Con cdigos sencillos y concretos, llevamos aos "mal decorando" edificios e industrias con sistemas de PCI que solo sirven de adorno, cuando no para dar algn disgusto. En mi opinin el Reglamento de Seguridad Contra Incendios en los Establecimientos Industriales es un excelente reglamento, desarrollado por excelentes tcnicos, y que debe ser aplicado siempre por ingenieros especializados en proteccin de incendios. De la misma manera que la prctica de la medicina deben ejercerla los mdicos.

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Carta del PresidenteAntonio Madroero

Un nuevo SICUR con APICI

Presidente - APICI

En esta ocasin estamos celebrando dos jornadas tcnicas conjuntas con las otras asociaciones del sector, APTB, CEPREVEN y TECNIFUEGO. Y todava resulta ms gratificante el hecho de que los temas que vamos a tratar, la responsabilidad de los tcnicos de ingeniera de proteccin de incendios en las diversas fases de la proteccin de incendios y la ingeniera de PCI en la aplicacin del Reglamento de Seguridad Contra Incendios en los Establecimientos Industriales, se hayan asumido por las otras asociaciones a sugerencia de APICI. Creo que este marco deja fuera de toda duda que la funcin y objetivos de APICI han sido finalmente entendidos, asumidos y bienvenidos por los diversos actores del mercado, fabricantes, instaladores, mantenedores, aseguradores y bomberos. No en vano nuestros actuales 500 socios trabajan en alguna de las empresas o instituciones integradas en las otras asociaciones. En mi anterior editorial expona que la ingeniera de proteccin de incendios no es sino el lenguaje comn sobre el que nos entendemos y con el que trabajamos todos los actores con el nico y mismo fin de hacer nuestra sociedad, nuestros edificios e industrias ms seguras frente a los incendios. Desde el pasado SICUR a este, el balance de APICI no puede ser ms esplndido. Hemos pasado de 100 a 500 socios. Publicamos trimestralmente nuestra revista ICI, que cubre el hueco de contenido profesional y cientfico que los tcnicos que trabajan en PCI precisan. Hemos organizado una programacin de formacin de alta calidad y contenido sobre los diversos temas relacionados con el PCI y que complementan la formacin de los tcnicos competentes en PCI. Colaboramos con el Ministerio de Industria y con el de la Vivienda en la organizacin de programas y actividades formativas sobre las nuevas reglamentaciones y las nuevas tecnologas que su cumplimiento implica. Estamos colaborando con los Colegios Profesionales de los diversos tcnicos que participan en la ingeniera de PCI en Espaa. Hemos firmado un convenio con AFITI-LICOF para el desarrollo conjunto de actividades de formacin e investigacin. Hemos impulsado el I Master sobre Ingeniera de Seguridad Contra Incendios que impartir la Universidad Carlos III de Madrid a partir del prximo Septiembre.

Ingeniera contra Incendios

Este nmero de ICI, el cuarto que nuestra revista ve la luz coincidiendo con la celebracin del Saln SICUR 2006, y vienen a mi mente, como deca el tango de Gardel, los recuerdos del SICUR 2004 como muy lejanos en el tiempo, como si hubieran transcurrido veinte aos en vez de solamente dos.

Internacionalmente mantenemos unas exquisitas relaciones con NFPA, distribuimos y traducimos sus publicaciones. Hemos iniciado un curso semipresencial de ingeniera bsica de PCI basado en su Handbook of FIRE Protection, y colaboramos en varios de sus Comits Tcnicos. Somos los anfitriones del Captulo Espaol de la Society of FIRE Protection Engineers (SFPE), sin duda la asociacin de ingenieros de proteccin de incendios de mayor reconocimiento internacional. El foro de intercambio de conocimientos entre nuestros socios a travs del correo electrnico de la asociacin es permanentemente celebrado y se ha convertido en referente de intercambio de experiencias tcnicas y profesionales. Los medios de comunicacin nos solicitan nuestra opinin sobre aquellos sucesos de relevancia relacionados con incendios. Participamos en el grupo de trabajo de normalizacin de proyectos de proteccin de incendios CTN 157 que desarrolla sus trabajos en un incomparable marco de confraternizacin entre arquitectos e ingenieros superiores y tcnicos. La continua aparicin en la prensa de informes sugiriendo que el incendio del Edificio Windsor y su destruccin se poda deber a la ineficacia del Ayuntamiento en cuanto a regulacin normativa de medidas o a la precaria intervencin del Cuerpo de Bomberos, nos llev a ponernos a disposicin pblica del Ayuntamiento para emitir un informe objetivo, independiente, multidisciplinar sobre las causas y efectos del incendio, criterio que posteriormente vimos compartido por el Juez Instructor del proceso penal. En definitiva, APICI est cumpliendo su misin de concienciar a nuestra sociedad de la importancia de la ingeniera de proteccin de incendios como vehculo de unin de esfuerzos entre usuarios, fabricantes, instaladores, mantenedores, consultores, diseadores, aseguradores, investigadores, educadores y un largo etctera para lograr entre todos una convivencia ms segura. Quiero agradecer a todos los que nos ayudan generosamente a desarrollar nuestras tareas, destacando a nuestros queridos socios y las empresas socios simpatizantes que esponsorizan nuestra actividad y muy especialmente esta revista.

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N 3 - ICI - Noviembre 2005

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Primera LneaLa actualidad en el mundo de la Seguridad contra Incendios

I CURSO DE INGENIERA BSICA DE PCI A DISTANCIA.APICI, Asociacin de Profesionales de Ingeniera de Proteccin contra Incendios, y AFITI, Asociacin para el Fomento de la Investigacin y la Tecnologa de la Seguridad contra Incendios, con el impulso del Ministerio de Industria, Turismo y Comercio, han programado este Curso Bsico de Ingeniera de Proteccin contra Incendios al objeto de fomentar y mejorar la formacin de los tcnicos de seguridad contra incendios que prestan sus servicios en las diversas empresas de ingeniera, instalaciones, mantenimiento, etc. Con l se pretende abarcar todas las reas de conocimiento que pueden ser de inters para el profesional en el desarrollo de su actividad diaria y en particular: - Proporcionar a los alumnos los conocimientos necesarios para obtener una visin global de los incendios y su proteccin. - Ser capaces de planificar un sistema de seguridad contra incendios adecuado al problema de proteccin planteado diferenciando entre las distintas posibles alternativas. - Conocer la normativa espaola e internacional en materia de PCI en vigor. - Dotar a los alumnos de los conocimientos necesarios que solicitan otras titulaciones como requisitos imprescindibles para obtener certificaciones profesionales reconocidas en el sector de PCI. A la finalizacin del curso, los alumnos que hayan superado los test de evaluacin de cada bloque, el examen final y el proyecto final de curso, recibirn un diploma

acreditativo del Curso Bsico de Ingeniera de Proteccin contra Incendios, expedido por Apici y Afiti, en el que se incluye la colaboracin del Ministerio de Industria, Turismo y Comercio. La duracin total del curso es de 100 horas, de las cuales 80 sern horas de estudio a distancia que incluyen la preparacin del proyecto final y 20 horas presnciales. Las horas presenciales se distribuirn en 5 sesiones, a realizar en horario de 16:00h a 20:00h, y en las fechas que se establezcan. Se programarn al menos 10 fechas entre las que cada alumno podr escoger las que se adapten ms a su disponibilidad. El curso se desarrolla fundamentalmente en modalidad de formacin a distancia lo que permitir al alumno marcar su propio ritmo de aprendizaje. Se combina con sesiones presnciales de apoyo, que tendrn un enfoque eminentemente prctico y de capacitacin profesional, y donde la participacin, el debate y el intercambio de experiencias entre los asistentes sern punto de referencia, para el correcto desarrollo del curso y un adecuado nivel de aprovechamiento del mismo. FECHAS DE IMPARTICIN - Fecha de Inicio: 1 de marzo de 2006. - Fecha de Finalizacin: 20 de Junio de 2006. - Presentacin Trabajos de Fin de Curso: 26 al 30 de Junio de 2006. PROGRAMA El programa ha sido diseado con el propsito de proporcionar a los asistentes los contenidos necesarios y la metodologa adecuada para formar a futuros profesionales

cualificados en Ingeniera de Proteccin contra Incendios. Se distribuye en los siguientes bloques temticos: 1 Informacin y anlisis en PCI. 2 Fundamentos sobre el fuego. 3 El comportamiento humano en las emergencias. 4 Sistemas de proteccin activa contra incendios. 5 Tcnicas y sistemas de proteccin pasiva en la edificacin. 6 Gestin de la proteccin de incendios. 7 Apndices.

El manual de referencia para todo el curso es el FIRE PROTECTION HANDBOOK, Edicin 19, volumen I y II. En cada bloque temtico, el alumno recibir el material de estudio correspondiente en formato DVD, las referencias bibliogrficas relativas al Fire Protection Handbook y los cuestionarios de evaluacin. En cada DVD, el alumno podr seguir la conferencia magistral del tema de estudio a travs de presentaciones de PowerPoint que incluyen vdeos en los que se desarrollan las explicaciones de las materias tratadas. El alumno podr visionar estas conferencias tantas veces como estime necesario. El alumno recibir va correo electrnico, aquella documentacin


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Primera LneaLa actualidad en el mundo de la Seguridad contra Incendios

que el tutor desee enviar de forma adicional para completar la formacin, tales como artculos, prensa especializada, bibliografa, Los cuestionarios de evaluacin, del tipo de respuesta mltiple, debern ser remitidos por el alumno a AFITI-APICI para su correccin y posterior devolucin al alumno. En el caso de que el cuestionario incluya respuestas incorrectas, ser enviado al alumno de nuevo para que proceda a su nueva cumplimentacin, hasta que se haya contestado ala totalidad de las respuestas correctamente. Los alumnos tendrn a su servicio un sistema de tutoras donde podrn ponerse en contacto con el tutor para que le resuelvan cuantas dudas puedan surgirle en el estudio de cada bloque.

F E R I A SSICUREZZA-SICURTECH del 15 al 18/03/06 Miln - Italia www.sicurezza.it IFSA 6TH INTERNATIONAL FIRE SPRINKLER CONFERENCE & EXHIBITION 28 y 29/03/06 Lisboa - Portugal www.sprinklerworld.org ASIS INTERNATIONAL EUROPEAN SECURITY CONFERENCE del 23 al 26/04/06 Niza - Francia www.asisonline.org SFPE - INTERNATIONAL CONFERENCE - PERFORMANCEBASED CODES AND FIRE, SAFETY DESIGN METHODS

Socios Simpatizantes

2006APICI ha creado la figura de Socio Simpatizante para estrechar las relaciones entre la Industria y la Comunidad de la Ingeniera de Proteccin contra Incendios. Ser Socio Simpatizante reconoce aquellas empresas que tienen un inters comn con APICI en la contnua mejora de la informacin y formacin de los profesionales del PCI como mejor medio para lograr los mayores niveles de Seguridad contra Incendios en nuestra Sociedad.

Afiti-Licof Arce Clima Ashes Fire Consulting Casmar Colt Ibrica Comin, S.L. CPI-Comercial de Proteccin contra Incendios Extimbal Fire-Consult, S.L. FVA, S.L. Marioff - HI-FOG, S.A. Nordes, S.A. Notifier Espaa, S.A. Prosysten Ruiz Sistemas S.L. - RUCA Securitas Sistemas de Seguridad, S.A. Sima, S.L. Telefnica Ingeniera de Seguridad Ubeda Consulting, S.L. Vision Systems Wormald Mather + Platt Espaa, S.A.Para ms informacin: [email protected]

Del 14 al 16/06/06www.sfpe.org

PERIODO DE INSCRIPCIN El primer curso solo admitir 20 alumnos. El periodo de inscripcin al curso ser del 10 de Enero al 10 de Febrero de 2006. Este periodo se dar por finalizado una vez las plazas queden cubiertas o hasta la fecha indicada anteriormente. El importe de la matrcula es de 2.000 . (Socios de APICI: 1.500 ) Incluye: Libros de texto, DVDs conteniendo lecciones y videos, ejercicios, tutora, clases presenciales, y pruebas finales. Para ms informacin: www.apici.es pg.10

THE AMERICAS' FIRE & SECURITY EXPO Del 18 al 20/07/06www.americasfireandsecurity.com

ASIS INTERNATIONAL 52ND ANNUAL SEMINAR & EXHIBITS Del 25 al 28/09/06 San Diego - EEUU www.asisonline.org EXPOPROTECTION Del 07 al 10/11/06 Pars - Francia www.expos-protection.com

N 4 - ICI - Febrero 2006

Sistemas de Agua

Proteccin mediante Rociadores ESFR

El concepto de ESFR se basa en el principio de que un incendio puede ser detenido durante su fase inicial, antes de convertirse en un autntico peligro.

Andrs Pedreira APICIEL "FIRE PRODUCTS COLLECTOR" El Fire Products Collector es un calormetro de altsima capacidad. Puede medir una radiacin de calor hasta 9MW. Los gases de combustin son recogidos en un tubo cnico de dimetro 6,7 m a 3 una velocidad de 47 m por segundo. El aparato est concebido de manera que la mezcla de gas sea uniforme al nivel de la estacin de medicin donde se mide la temperatura y la concentracin 2 2 de los diferentes gases (CO, CO , O , hidrocarburos). El producto probado se almacena en una instalacin estndar de 2 x 2 paletas y sobre dos alturas. Se efectan tres pruebas para clasificar el producto. El Fire Product Collector est dotado de un sistema de tubos colocados a 0,2 m por encima de los productos almacenados. Estos tubos estn dotados de pulverizadores de tal forma que se obtiene una aspersin de agua uniforme sobre los productos almacenados. EL MTODO DE PRUEBA Una deteccin de la temperatura en la estacin de medicin, igual al tiempo de activacin de un sprinkler calibrado a 141 C, determina la alimentacin de agua de los pulverizadores. Por lo tanto, este sistema de pulverizadores es independiente de la velocidad ascendente de los gases de combustin. Se aplica por lo tanto el principio de la "densidad til". Las distintas densidades aplicadas son :

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asaron 110 aos desde que Parmelee desarroll el primer rociador hasta la aparicin del primer rociador ESFR en 1988. Hoy a punto de cumplir la mayora de edad de los rociadores ESFR todava se desconocen algunos detalles de su forma de extincin.

NUEVO MTODO DE CLASIFICACIN Los productos almacenados estn clasificados segn su riesgo potencial para la proteccin por sprinklers. Ese riesgo potencial depende en principio de la capacidad que tienen esos productos para desprender calor durante un incendio mientras los sprinklers estn en accin. La nueva clasificacin est basada sobre el estudio cuantitativo del comportamiento de varios productos en el fuego. Este mtodo permite determinar el grado de rayo de calor (heat release degree) al recoger los gases de combustin. Al ser un estudio cuantitativo, la necesidad de un veredicto subjetivo en la clasificacin es muy reducida.

El concepto de ESFR (Early Suppression Fast Response) se basa en el principio de que un incendio puede ser detenido durante su fase inicial, antes de convertirse en un autntico peligro. Para que la extincin del incendio resulte exitosa, se necesita que una cantidad de agua suficiente alcance el foco del incendio durante su fase inicial. La nueva tecnologa de los sistemas de sprinklers ESFR se basa en el principio ofensivo. El incendio queda sin ninguna posibilidad de propagacin, incluso en un edificio con fuerte carga calorfica. Se ha desarrollado un nuevo mtodo de clasificacin con el fin de permitir el uso de normas objetivas a la hora de la clasificacin de los productos almacenados.

Los productos almacenados estn clasificados segn un riesgo potencial para la proteccin por sprinklers. Ese riesgo potencial depende en principio de la capacidad que tienen esos productos para desprender calor durante un incendio mientras los sprinklers estn en accin.

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12,5 l/min m . 8,5 l/min m . 4,5 o 15,9 l/min m . El grfico de los grados de radiacin de calor medidos en relacin al tiempo para estas tres densidades se compara entonces con los grficos de los productos conocidos. El estudio cuantitativo de las radiaciones de calor permite efectuar una clasificacin de los productos : de manera ms objetiva. ms aplicable en general. de una manera ms compatible con posibles pruebas ulteriores a menor escala. La aplicacin general del Fire Productos Collector como mtodo de prueba general se desarrolla en Europa en el Instituto Sueco de pruebas e investigacin. Por lo tanto, es legtimo esperar que en un futuro cercano las normas europeas CEA y las americanas FM/NFPA evolucionarn de forma paralela. LA PROTECCIN ACTUAL MEDIANTE SPRINKLERS. El sprinkler como instrumento fiable. Una proteccin mediante sprinkler adaptada a la carga calorfica constituye el medio ms eficaz para que los bomberos puedan realizar una intervencin rpida y sin complicaciones. Le eficacia de los sprinklers se ve reflejada en las estadsticas que indican que un 75% de los incendios son dominados por menos de 5 sprinklers y un 95% de los incendios por menos de 25 sprinklers. El 5% restante representa una carga calorfica superior que activa muchos ms sprinklers o un sistema de "diluvio". Los daos provocados por el fuego en edificios equipados con una proteccin automtica mediante sprinklers se elevan generalmente a un total variable de 1 a 5 en los locales de produccin respecto a los locales de almacenamiento. Los daos son, por lo tanto, en mayor o en menor medida proporcionales a la carga calorfica. Mtodo de clculo para la proteccin mediante sprinklers. La carga calorfica determina la proteccin mediante sprinklers necesaria. Cuanto mayor sea la carga calorfica,2 2

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Las mercancas depositadas prximas al incendio se vern igualmente rociadas. De este modo, las llamas daarn en menor medida la mercanca. Esta accin simultnea impedir la propagacin del incendio. El principio de esta accin es, por lo tanto, defensivo. El fuego inicial se ve relativamente poco afectado por el agua que descargan los sprinklers dado que el flujo de aire ascendente elimina las gotas de agua de las superficies en llamas. El rayo de calor emitido por el incendio sigue creciendo hasta que las llamas choquen con superficies inflamables suficientemente humedecidas. Entonces, el calor disminuir y los sprinklers tomarn el control del incendio. Estos datos muestran que se debe dar todava ms importancia a los sprinklers en la lucha contra el fuego. El principio de funcionamiento ofensivo del ESFR. mayores sern las exigencias impuestas a los sistemas de sprinklers. Dichas exigencias se expresan en concepto de "densidad" y de "superficie". La densidad se calcula en litros por minuto por 2 m . En los lugares donde la carga calorfica es muy elevada, como los almacenes, se dimensiona una cantidad relativamente elevada de sprinklers en servicio. En ciertas ocasiones incluso se necesita instalar sprinklers en los niveles intermedios como en el caso de apilamiento en las estanteras. El principio de funcionamiento defensivo. El principio de funcionamiento de la proteccin mediante sprinklers es el siguiente: Los sprinklers entrarn en funcionamiento en un intervalo de 30 segundos a 3 minutos despus del origen del incendio, dependiendo de la intensidad de este ltimo. El agua penetrar hasta el foco del incendio apagando las llamas. "Early Suppression" significa: Supresin Temprana. "Fast Response" significa: Accin Rpida. Una proteccin mediante sprinklers ESFR permite por lo tanto apagar un incendio de manera rpida gracias a la accin de los sprinklers. La finalidad pretendida durante el desarrollo del sprinkler ESFR consista en la obtencin de una proteccin que permitiera un almacenamiento flexible y en el que slo 4 sprinklers fuesen necesarios para dominar un incendio. Esta cantidad ha sido hallada de manera que limite al mximo el siniestro. Teniendo en cuenta otros parmetros de consideracin, se pudo constatar que slo un 10% de las mercancas almacenadas en la instalacin de pruebas han sido alcanzadas por la llamas. Por lo tanto, el principio de esta accin es ofensivo. El sprinkler reacciona pronto en la fase inicial del incendio, en el momento en el que el flujo de aire ascendente todava es reducido. El agua


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es impulsada hacia abajo a alta presin y ataca las llamas antes de que stas puedan propagarse. DESARROLLO DEL ESFR Sensibilidad La sensibilidad de los fusibles fue uno de los elementos primordiales al desarrollar el sprinkler ESFR. La sensibilidad depende del tamao y de la masa del fusible. Se elabor un fusible ad hoc, con una sensibilidad cuatro veces superior a la de los sprinklers industriales clsicos. El fusible del sprinkler ESFR debe responder a las exigencias del sprinkler "sensible". Debe por lo tanto ser calibrado a 74 C y poseer un "Response Time Index" (RTI) de 29. Este ndice es una medida del tiempo que los fusibles necesitan para registrar, a partir de la temperatura ambiental inicial (25 C), la subida de la temperatura del aire en caso de incendio. El RTI de un fusible depende de su masa, de su superficie y del material utilizado : RTI =m.c/n.A*vu m = masa del fusible A = superficie del fusible c y h = coeficientes transferencia de calor u = velocidad de los gases calientes en el entorno del sprinkler La importancia del fusible "sensible" est indicada por la comparacin entre dos tipos de sprinklers sometidos a una fuerte carga calorfera con un almacenamiento de productos de plstico en estanteras de 6 m de altura. Densidad til Para ser eficiente, el agua que descarga el sprinkler debe llegar hasta las reas en llamas, pues esas gotas de agua deben vencer el empuje ascendente de los gases de combustin. Ese empuje ascendente depende de la carga calorfera (naturaleza de los productos, altura de los almacenamientos) y del momento de observacin del incendio. La densidad til es la cantidad de agua que alcanza el rea en llamas. Cuando los sprinklers proyectan agua sin que exista fuego, la densidad til iguala la densidad de clculo del sistema de sprinklers. En caso de incendio, el movimiento de aire ascendente de los gases de combustin arrastra multitud de gotas de agua y la densidad til puede disminuir en proporciones importantes.

El potencial de penetracin de las gotas de agua fue un factor importante durante la puesta a punto del sprinkler. Dicho potencial de penetracin depende de : el tamao de las gotas de agua. Unas gotas de agua de 1mm de dimetro pueden atravesar un flujo de aire que sube a la velocidad de 6m/s ; gotas de agua de 1,5 mm atraviesan un flujo que sube a la velocidad 9 m/s y gotas de agua de 2mm a travs de un flujo de aire de 12 m/s . Ese parmetro influye sobre el dimetro del deflactor del sprinkler. La fuerza con la que las gotas son proyectadas hacia abajo. Ese parmetro ejerce una influencia sobre la presin de funcionamiento del sprinkler. La velocidad ascendente del aire que contiene los gases de combustin. Dicha velocidad depende del rayo de calor emitido por el incendio, y por lo tanto, depende tambin del instante de observacin del incendio. Ese parmetro ejerce una influencia sobre la sensibilidad de los fusibles. Densidad requerida La pareja de la densidad til, es la densidad requerida. Mientras la densidad til es la cantidad de agua vertida al nivel de la superficie en llamas, la densidad requerida es la cantidad de agua que necesita determinado depsito al nivel de la superficie en llamas para poder apagar el fuego. La influencia del movimiento de aire ascendente debido a los gases de combustin debe por lo tanto ser eliminada para determinar la densidad requerida. Para este propsito se elabor un aparato (el Fire Products Collector) compuesto por dos partes : un sistema de tubos con aperturas calibradas que se puede colocar directamente por encima de la estantera, una campana de dimetro 6 m para recibir los gases de combustin.

Esta prueba permite determinar la densidad requerida segn los productos almacenados, el modo de colocarlos y la altura del almacenamiento. EL CONTROL DEL FUEGO Los factores determinantes del control del fuego son tres elementos: la sensibilidad del sprinkler, la densidad til proporcionada por el sprinkler y la densidad requerida del almacenamiento. El elemento "tiempo" es pues muy importante. Cunto antes el agua alcance las reas en llamas, ms baja ser la densidad requerida y la densidad til ser ms fuerte. Si el incendio se desarrolla hasta que la densidad requerida supera la densidad til, no se podr apagar el fuego. Por eso es importante ubicar debidamente los sprinklers ESFR. Cualquier obstruccin no slo impide la correcta distribucin de la descarga del agua, tambin puede originar dispersin o enfriamiento que retrasan o evitan el correcto funcionamiento de los sprinklers. Una bsqueda continua y numerosas pruebas a escala real han permitido elaborar un primer prototipo de sprinkler capaz de apagar un incendio en un almacn que contena productos de plsticos en cajas de cartn ordenadas sobre estanteras de hasta 7,5 m de altura, utilizando solamente sprinklers instalados bajo el techo. Ese prototipo tena las siguientes caractersticas : El factor K es de 200. La apertura es por lo tanto un poco mayor que la de los "large drop sprinklers". El cauce por sprinkler es de unos 375 l/min. El elemento fusible posee un RTI de 29, lo cual significa que entra en accin antes que la radiacin de calor haya alcanzado 2000kW. El sprinkler es del tipo "pendent" (colgante). El sprinkler va colocado sobre un sistema hmedo porque se necesita el agua inmediatamente.

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Sistemas de Agua

La superficie por sprinkler tiene un mni2 mo de 7,5 m y un mximo de 9,3. La distancia entre los sprinklers es, como mnimo 2,4 m y mximo 3,6m. Inicialmente el sprinkler ESFR solo era capaz de proteger varios tipos de almacenes, con estantera de hasta 7,6 m de altura, incluso para productos muy inflamables como el plstico envuelto en cajas de cartn. Actualmente, todava no se autoriza el uso de los sistemas de sprinklers ESFR con los siguientes productos : lquidos inflamables. grandes rollos de papel tissue. neumticos. aerosoles. productos de plsticos sin embalaje (sin caja de cartn). espuma de plstico (ej. poliestireno). Los mtodos de almacenamiento tambin son objeto de restricciones : las estanteras no pueden estar equipadas con estantes llenos. la cara superior de las cajas almacenadas no puede estar abierta. RESTRICCIONES EN LA CONSTRUCCION Desde la introduccin del primer K-14 colgante en 1.988 hasta hoy, las opciones para este tipo de instalaciones han aumentado considerablemente:

Existen algunas obstrucciones respecto a la construccin de un edificio protegido tales como, las bandejas de alumbrado, los conductos de ventilacin, las pasarelas etc., que plantean problemas especiales. Para una extincin de incendio eficiente, es preciso que el agua que procede del sprinkler ataque directamente las reas en llamas. Se debe reducir hasta el mnimo las posibles interferencias debidas a las obstrucciones.

los costes de una proteccin basada en el sprinkler ESFR son inferiores a los de sprinklers bajo techo y en estanteras reunidos. Aumentando el K se consigue la misma cantidad de agua para extinguir el incendio pero con presiones inferiores, como resultado aparecen los rociadores ESFR K-22 (K-320 mtrico) en el ao 2.001, y K-25 (K 360 mtrico) en el ao 1.998.

IMPORTANCIA DEL SPRINKLER ESFR El Sprinkler ESFR permitir una proteccin ms flexible de los almacenes y hace innecesario cualquier cambio de producto o cualquier adaptacin del sistema de sprinklers. apaga el incendio e impide que se extienda el fuego; de ese modo resulta ms sencilla una intervencin y se limitan los daos causados por el fuego y el agua .

Estos rociadores presentan las siguientes ventajas respecto a los rociadores ESFR de factores K menores: Proteccin automtica sin niveles intermedios para almacenes de 13.7m de altura con 12.2m de altura de almacenamiento, ahorrando dinero y aumentando la flexibilidad. 457mm de distancia de techo a deflector, evitando muchas de las obstrucciones que limitan el uso de los K menores. Eliminacin, en algunos casos, de la necesidad de grupos de bombeo y tanques de aspiracin, debido a los menores requerimientos de presin. Descargan entre 60% y 80% ms de agua a la misma presin.

ESFR - 25AREAPOR

SPRINKLER

9,3 m (mx) 12,2 mts 13,7 mts 12 sprinklers 3,4 bar (min. 8.035 lpm)

2

MXIMA ALTURA ALMACENAJE MXIMA ALTURA TECHO DISEO SUMINISTRODE

AGUA

60 minutos (min. 482 m ) 363 (mtrico) 100-460 mm (deflector)

3

FACTOR K DISTANCIAAL TECHO

ESFR - 17AREAPOR

ESFR - 252

SPRINKLER


AREA

POR

SPRINKLER


2

MXIMA ALTURA ALMACENAJE MXIMA ALTURA TECHO DISEO SUMINISTRODE

MXIMA ALTURA ALMACENAJE MXIMA ALTURA TECHO DISEO SUMINISTRODE3

AGUA


AGUA


3



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Sistemas de Agua

ROCIADOR ESFRK-14 (200 mtrico) K-17 (245 mtrico) K-22 (320 mtrico) K-25 (360 mtrico)

INSTALACINColgante Montante Colgante Montante Colgante

CAUDAL APROX. 3,5 bar en l/m379 379 460 460 598

ALTURA MAX. ALMACENAMIENTO / ALTURA MAX. TECHO EN m. 11 /12 9 /11 11 /12 9 /11 12 /14

DISTANCIA DE TECHO A DEFLECTOR EN mm 356 356 356 356 457

FICHA PARA INSTALACION DE ROCIADORES1 ALTURA MXIMA DE CUBIERTA: 2 ALTURA MXIMA DE ALMACENAJE, EN CADA ZONA DE ALMACENAMIENTO DIFERENTE. 3 TIPO DE CUBIERTA DEL EDIFICIO. TIPO DE VIGAS: -TIPO DE PRTICOS. TIPO DE PANEL DE CUBIERTA: TIPO Y UBICACIN DE CORREAS.

Colgante

675

12 /14

457

Mientras que el rociador ESFR K-14 supuso una revolucin, los rociadores ESFR K-22 y K-25 han supuesto una evolucin. Por ello, no debera sorprendernos que, en un futuro no muy lejano, aparezcan mayores K que aporten soluciones para necesidades de almacenamiento en edificios de ms de 13.1m de altura. El reto a da de hoy consiste en desarrollar mayores K que aporten soluciones para almacenamientos en edificios de ms de 13,7 metros de altura.

La nueva tecnologa de los sistemas de sprinklers ESFR se basa en el principio ofensivo. El incendio queda sin ninguna posibilidad de propagacin, incluso en un edificio con fuerte carga calorfica.

4 INCLINACIN DE CUBIERTA (%). 5 TEMPERATURA MXIMA QUE SE PUEDE ALCANZAR BAJO LA CUBIERTA. 6 EXISTEN EXUTORIOS PARA EVACUACIN DE HUMOS, EN CASO DE INCENDIO? DIMENSIONES, Y UBICACIN EXACTA. 7 VELOCIDAD MXIMA DE AIRE PARA VENTILACIN EN CUBIERTA? 8 EXISTEN CONDUCTOS DE VENTILACIN, A NIVEL DE CUBIERTA? 9 EXISTEN CORTINAS SECTORIZADORAS DE HUMO EN CUBIERTA? 10 EXISTEN CANALETAS ELCTRICAS EN CUBIERTA? 11 VAN A EXISTIR MATERIALES PLSTICOS EN LA CONSTRUCCIN DEL EDIFICIO? 12 TIPO Y MODELO DE ESTANTERAS DE ALMACENAMIENTO DE PRODUCTOS. 13 LOS PRODUCTOS ALMACENADO ESTN RETRACTILADOS? 14 SECTORIZACION DE NAVE CON LAS ZONAS DE USO ADMINISTRATIVO.

CONCLUSIONEstos Sprinklers se usan para proteger almacenamiento de estanteras abiertas, as como otros tipos de almacenamiento para los cuales han sido especficamente evaluados. No estn diseados para proteger zonas de fabricacin u otros lugares sin almacenaje. Es fcil asumir que los sprinklers de modo de supresin, que pueden suprimir un gran fuego de un almacn no tendr problemas con otros lugares de "menor peligro". Pero una conclusin as ignora el hecho de que los sprinklers de modo supresin se disearon para

alcanzar la supresin de un rango muy especifico y limitado de escenarios de fuego, y solo se han ensayado esos escenarios. No slo los sprinklers de modo supresin no son un medio econmicamente prctico para la proteccin de lugares sin almacenaje, sino que hay muchos lugares que no permiten su supresin a travs de un "modo de supresin" y que simplemente no pueden protegerse por sprinklers de modo de supresin. Ejemplos especficos, incluyen operaciones de lquidos inflamables, aerosoles, etc.. Al menos las siguientes preguntas deben de ser contestadas antes de iniciar un desarrollo ESFR.

15 SER NECESARIO UNA CORRECTA DEFINICIN DE ZONA DE CMARAS DE PRODUCTOS FRESCOS. Temperatura de cada cmara. Tipo de mercanca almacenada en cada cmara. Tipo de almacenamiento. Altura de almacenamiento. Cubierta en zona de las cmaras. Tipo de estanteras para el almacenamiento. Altura mxima de las cmaras de fro.

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Sistemas de AguaAunque resulta evidente que los clculos hidrulicos de los sistemas de agua en PCI son un proceso ineludible y fundamental en el diseo de estos sistemas, la realidad es que el mundo actual rodea al tcnico de ordenadores y de programas de clculo de tal forma que a veces resulta difcil tener claro los principios fsicos de la hidrulica, y algunos tcnicos se pueden encontrar con dificultades para abordar el clculo manual o informatizado de los sistemas de agua. Sin embargo este proceso es ineludible y exigido por las normas para la justificacin de la correccin de los diseos, y los errores en este campo pueden conducir a sistemas ineficaces y a correcciones muy costosas. Con este artculo de nuestro profesor Guillermo Lozano, iniciamos una serie de trabajos que nos permitirn obtener una visin general y muy til de este campo. Aunque por su mbito de trabajo el sistema de unidades que utiliza en su presentacin son unidades inglesas, psi, pis, galones, gpm, etc, ello no resta un pice a la utilidad de su metodologa didctica. CLCULOS HIDRULICOS: CONCEPTOS BSICOS La hidrulica puede ser considerada como la aplicacin de los conocimientos acerca de cmo se comportan los fluidos, para la solucin de problemas prcticos de flujo de fluidos. Generalmente describe el comportamiento y efectos del agua en movimiento en tuberas o canales abiertos. En el campo de la proteccin contra incendios se estudia principalmente el rgimen de flujo de agua en tuberas. 1. OBJETIVOS DE LOS CLCULOS HIDRULICOS Entre los principales objetivos de la realizacin de clculos hidrulicos en sistemas de proteccin contra incendios se encuentran: Determinar los requerimientos de agua (gpm y presin psi) que se requiere para lograr los objetivos (tasas de aplicacin de agua), en el punto de suministro al sistema. Determinar la capacidad del suministro que se requiere para satisfacer los requerimientos del sistema. Disear el sistema de modo que cada elemento (rociador, tobera) descargue la cantidad de agua requerida, dentro de la variacin permitida, por los estndares o especificaciones aplicables. Adicionalmente podemos optimizar el diseo desde el punto de vista econmico.

Los clculos hidrulicos herramienta clave para el proyectista de sistemas de agua en PCI

Guillermo Lozano Ing. PCI, SFPE2. PRESIONES PRESIN NETA (P) Se da este nombre a la presin que ejerce un lquido contra las paredes de un tubo o un recipiente. Se le conoce tambin como Presin Normal. La unidad 2 ms usual es la libra/pulg o psi en sistema ingles o el Kilopascal (kPa) en el sistema internacional, aunque puede expresarse como la altura de columna de agua. La lectura que se observa en un manmetro instalado en una tubera o un recipiente nos indica la presin neta o normal, conocida tambin como presin manomtrica. PRESIN DE VELOCIDAD (PV) Como su nombre lo indica, esta presin existe debido a la velocidad "V" que tenga un fluido. Se puede expresar como: Para el flujo en tuberas, la presin de velocidad puede calcularse a travs de la ecuacin:

Donde: Q= caudal (gpm) d= Dimetro interno del tubo (pulg) PRESIN TOTAL (PT) En cualquier punto de un sistema de tuberas que contenga un fluido en movimiento (agua por ejemplo), existe una presin normal que acta perpendicularmente sobre las paredes del tubo, independientemente de la velocidad; y una presin debida a la velocidad (presin de velocidad) que acta paralelamente a las paredes del tubo, pero no ejerce ninguna presin sobre la misma.

Donde: V = Velocidad (pies/seg) g = 32.16 pies/seg2

Cuando hay un flujo de fluido en la tubera, la lectura del manmetro ser menor que la presin total real. Esto ocurre porque la presin de velocidad que existe no se muestra en la lectura del manmetro.

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Sistemas de Agua

PRESIN ESTTICA Y PRESIN RESIDUAL Presin esttica y residual son trminos usados para describir la presin del agua en tuberas para todos los tipos de suministro de agua La presin esttica es la debida al agua bajo presin, pero en reposo, no fluyendo; puede medirse por medio de insertar un manmetro en la lnea, en cualquier punto a lo largo de la lnea y leyendo directamente la presin que el agua est ejerciendo contra los lados de la tubera cuando no hay movimiento del flujo en la tubera. En los sistemas de proteccin contra incendio, nos referimos a la presin ejercida en las tuberas por la fuente de suministro (un tanque elevado, una bomba) cuando no hay salida de agua en ningn sistema.

PRESIN DE ELEVACIN (Pe) Es la altura del agua sobre un punto de referencia asumido y expresada en psi. Esta presin puede ser una ganancia o una prdida, dependiendo de la direccin del flujo de agua. Por ejemplo: cuando el agua se mueve a una elevacin mayor, pierde presin.

Donde: h = Cambio de elevacin (pies) Dependiendo del tipo de clculo que estemos realizando, su valor ser positivo o negativo. 3. PRDIDAS TUBERAS DE PRESIN EN

PRDIDAS POR FRICCIN Para determinar las prdidas de presin en los sistemas de proteccin contra incendio que usan agua, la norma NFPA 13 establece que se utilice la ecuacin de Hazen-Wiliams:

Donde: P = Prdidas por friccin (psi) L = Longitud (pies) D = Dimetro interior del tubo (pulg) Q = Caudal (gpm) C = Constante de Hazen-Williams PRDIDAS POR ACCESORIOS En todo sistema de proteccin contra incendio, los accesorios son utilizados para cambiar la direccin del flujo o tamao da la tubera. Este cambio en el flujo de direccin o tamao de tubera causa prdida de energa. Para simplificar los clculos hidrulicos, la prdida por friccin a travs de varios accesorios y equipos se ha convertido a longitud (pies) equivalente de tubera recta, tal como se observa en la siguiente tabla (pgina 24). Es importante hacer notar que estas longitudes equivalentes son para un coeficiente C=120; para otros valores multiplicar por un factor apropiado.

La presin residual es la presin manomtrica registrada cuando el agua fluye en un sistema de tuberas. La presin residual siempre ser menor presin esttica en un punto en particular.

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Sistemas de Agua

COEFICIENTE DE DESCARGA K En los sistemas de proteccin contra incendio el factor "K" es una herramienta muy valiosa, ya que permite relacionar los caudales con las presiones residuales. La relacin es la siguiente:

Donde: Q = Caudal (gpm) K = Coeficiente de descarga (adimensional) P = Presin (psi) n = 0.5 - 0.54 Usualmente, se utiliza el valor 0.5 para el exponente "n" por resultar ste ms cmodo. Estrictamente hablando el valor 0.5 corresponde a la descarga de un orificio y el valor 0.54 a las prdidas por friccin. Cuando analizamos sistemas, el valor correcto estar entre 0.5 y 0.54. La expresin ms generalizada es:

En la prctica tenemos valores de K para boquillas de monitores, rociadores, toberas, sistemas completos de rociadores, etc. Por cuanto el valor de K es determinado experimentalmente, ya incluye el efecto de prdidas de presin que pueda crear el accesorio donde se encuentra instalado (codo, te, reduccin), tal como se muestra en la siguiente tabla. 4. CONSERVACIN DE MASA Y ENERGA ECUACIN DE CONTINUIDAD Una de las propiedades ms tiles de un fluido como el agua es que no es compresible, por lo tanto, cuando el agua fluye en un solo camino, tal como una tubera, la cantidad que pasa por cada seccin de la tubera es la misma. Esto se llama la "ecuacin de continuidad".

Cuando se trata de un punto donde convergen varias tuberas, tendremos:

TEOREMA DE BERNOULLI Este teorema expresa la ley fsica de la conservacin de la energa, aplicada a un fluido no compresible en movimiento. Aplicndolo entre dos puntos A y B, tenemos:

Y en forma general, para un nodo cualquiera:

Donde: V = Velocidad (pies/seg) g = 32.16 (pies/seg ) P = Presin neta (lbs/pies ) W = Peso especfico del agua, 62.4 3 (lbs/pies ) Z = Altura de referencia (pies) hAB = Prdidas por friccin entre A y B (pies)2 2

Donde: A = rea de flujo (pies ) V = Velocidad (pies/seg) Q = Caudal (pies3/seg)2

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Comparativa Sistemas PCI

Interacciones de Sprinklers y Exutorios en Almacenes

Controversias sobre el uso combinado de ambas instalaciones, Sprinklers y ExutoriosREDACCION ICIDesde hace aos se vienen planteando serias controversias sobre lo adecuado o inadecuado que puede resultar la instalacin de exutorios de humo y calor en almacenes protegidos con rociadores automticos. El Dr. Craig L. Beyler, socio de la firma consultora Hughes Associates Inc., reconocida internacionalmente por su experiencia sobre el tema, realiz hace aos un excelente trabajo de investigacin sobre este asunto, que ha servido y sirve de referencia para los profesionales de la ingeniera de proteccin de incendios, a la hora de tomar decisiones sobre este asunto. El trabajo del Dr. Beyler excede con mucho el espacio disponible en esta revista, por lo que la Redaccin de ICI ha procedido a realizar una sntesis del mismo que se expone a continuacin. Aquellos suscriptores de ICI que lo deseen pueden dirigirse a la redaccin de ICI y con gusto les remitiremos una copia del mismo (31 pags. en ingls).a importancia de los rociadores automticos en el diseo de la seguridad contra incendios es un hecho universalmente reconocido. Asimismo, en ausencia de instalaciones de rociadores automticos es tambin reconocido que los exutorios de humo y calor pueden jugar un importante papel en la seguridad contra incendios en los edificios. El desarrollo de la tecnologa sobre los exutorios de humo y calor ha ido "in crescendo" desde 1954 cuando se realizaron los primeros trabajos de investigacin en este campo como respuesta al terrible incendio que destruy la fbrica de automviles de Livonia en 1953 y una fbrica similar en Saginaw donde la apertura manual de unos tragaluces permitieron el ataque eficaz del incendio. Existen exutorios de humo y calor activados por temperatura que se encuentran listados y aprobados por UL y FM desde los primeros aos 70. Sin embargo existen serias controversias sobre la utilizacin conjunta de estas dos tecnologas (rociadores y exutorios) de reconocimiento universal. El primer trabajo de investigacin sobre los diversos aspectos de la interaccin entre sprinklers, cortinas y exutorios se realiz en 1956 por Factory Mutual Research Corporation. Desde entonces hasta hoy se han realizado un conjunto de otros estudios sobre este mismo asunto. Los informes publicados y los no publicados, de los resultados de los estudios realizados sobre la combinacin exutorios/sprinklers, concluyen tpicamente en que ciertos beneficios

Craig L Beyler Hughes Associates Inc.son obtenidos o cuestionados cuando se combinan ambas tecnologas. Existen opiniones a favor y en contra. Tambin, a lo largo de los aos, se han publicado trabajos realizados por personas no directamente involucradas en la realizacin de los estudios. Estos anlisis invariablemente concluyen con opiniones positivas o negativas, opiniones que son parcialmente y a veces enteramente, diferentes de las opiniones expuestas en los informes originales en cuestin. Finalmente, existen opiniones publicadas sobre los efectos de la combinacin de los exutorios y los sprinklers que estn basadas en simples y lgicos argumentos. Tambin entre estas ltimas es frecuente encontrar opiniones contradictorias. En el informe que resumimos se han examinado 34 trabajos diferentes. Las reivindicaciones a favor y en contra sobre la utilizacin combinada de exutorios y rociadores automticos se pueden resumir en dos grupos:

L

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Comparativa Sistemas PCI Performance-Based

Reivindicaciones a favor de la utilizacin conjunta exutorios/rociadores En la literatura publicada se argumenta que cuando se utilizan conjuntamente exutorios y sprinklers, los exutorios mejoran la seguridad contra incendios que proporcionan los sprinklers por s mismos en los siguientes aspectos Los exutorios mejoran la visibilidad. Los exutorios reducen la temperatura y la concentracin de gases peligrosos. Los exutorios contienen los daos dentro de la zona acortinada. Los exutorios ayudan a los bomberos a identificar la localizacin del fuego dentro del edificio y reducen la necesidad de una ventilacin manual por cubierta. Los exutorios proporcionan proteccin incluso si los sprinklers no operan. Los exutorios impiden que opere un nmero excesivo de rociadores. Reivindicaciones en contra de la utilizacin conjunta exutorios /rociadores Sin embargo tambin se denuncian los siguientes efectos en contra del uso de los exutorios: Los exutorios incrementan la tasa de combustin. Los exutorios retrasan la activacin de los rociadores. Los valores de humo y calor a travs de los exutorios resultan insuficientes para que se pueda establecer beneficio alguno. El coste de los exutorios no compensa el beneficio obtenido.

ESTUDIOS ENSAYOS

PUBLICADOS

SOBRE

A continuacin se relacionan por orden cronolgico los estudios de investigacin realizados sobre este tema, y que han sido revisados por el autor, con una escueta referencia a su alcance: Armour Reserach Foundation. Pruebas a Escala Reducida (Busby and Pigman 1955). En respuesta al incendio de Livonia, general Motors esponsoriz un programa de investigacin para estudiar el tema de la ventilacin, que fue llevado a cabo por la Armour Research Foundation del Illinois Institute of Technology (ITT). El objetivo del trabajo fue establecer una base para el diseo de la ventilacin que podra esperarse que removiese la mayora del humo generado en los incendios en plantas industriales. El estudio utiliz edificios modelo a escalas 1/8 y 1/16. Se utilizaron fuegos de 13,6 MW. Se obtuvo un valor de rea de ventilacin a rea de suelo de 1/30. Se ensayaron pruebas de exutorios y sprinklers combinados. De estas pruebas se concluy que la accin enfriadora de los sprinklers fue efectiva para reducir la temperatura de los gases y para remover alrededor del 35% de la energia liberada por el fuego. Los resultados de este estudio constituyeron la base del primer Standard NFPA 204 sobre exutorios. Pruebas sobre Exutorios, Cortinas y Sprinklers (FMRC 1956). En 1956 Factory Mutual Research Corporation llev a cabo una serie de pruebas a escala real para estudiar los efectos de la combinacin de sprinklers, exutorios y cortinas. Las pruebas mostraron que mientras los exutorios son eficaces para la reduccin de las temperaturas, los sprinklers son incluso ms efectivos incluso sobre este particular. Las cortinas de compartimentacin mostraron tener un protagonismo principal en el control del nmero mximo de sprinklers que operan, limitndolo a aquellos situados en el espacio acortinado. Los exutorios tuvieron un efecto positivo sobre la visibilidad en las zonas adyacentes al rea de incendio protegido con sprinklers. Pruebas del Fire Research Station (FRS 1964) . En 1958 Colt International, Ltd esponsoriz un programa de investigacin sobre ventilacin de incendios de cuatro aos de duracin que fue desarrollado por el

FRS, Building Research Establishment en el Reino Unido. Consisti en un conjunto combinado analtico y experimental de investigacin sobre incendios sin sprinklers. Este trabajo facilit las bases para el diseo basado en ingeniera de la ventilacin de humo y calor. Pruebas del Underwriters Laboratorios Inc. (UL 1964). En 1964 UL dirigi un programa experimental para estudiar los efectos de los exutorios automticos en incendios con sprinklers. Comparando pruebas de incendios con exutorios abiertos y cerrados, se encontr que el efecto de la ventilacin fue disminuir el nmero de sprinklers en operacin, as como la demanda total de agua y la mejora de la densidad de agua sobre el incendio. Pruebas de Colt International Ltd. (1966). En 1966, FRS y Colt International desarrollaron una serie de cuatro pruebas sin sprinklers, con y sin exutorios. Las conclusiones fueron que dentro del espacio de pruebas las temperaturas se incrementaron sin exutorios alrededor de tres veces ms que con exutorios. Y, que sin exutorios, la temperatura super la de fallo de la estructura de acero, mientras que no ocurri as con exutorios. Tambin, en las pruebas con exutorios, la baja temperatura y los niveles de humo cerca del suelo permitieron que los bomberos pudieran localizar el incendio y extinguirlo rpidamente. Mientras la utilizacin de exutorios reduca las temperaturas en el espacio de prueba, la reduccin no era suficientemente baja para evitar la operacin de los eslabones fusibles en la vecindad del incendio, que simulaban, en alguna forma, la operacin de la descarga del primer sprinkler.

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Prueba de FMRC sobre incendios de Neumticos. (1970). En 1970, FMRC realiz pruebas de incendios con sprinklers en un almacn de neumticos. En una prueba, los sprinklers aparentemente controlaron el fuego con 43 sprinklers activados a los 8 minutos y con 44 sprinklers activados a los 28 minutos. A los 60 minutos, todas las puertas y ventanas fueron abiertas para ventilar el edificio. A los 87 minutos, con el nmero de sprinklers activados todava en 44 y despus de que todas las temperaturas cerca del techo haban estado aparentemente mantenidas a niveles relativamente bajos, 40 a 90 C, las temperaturas en el techo en un extremo del almacenaje comenzaron a incrementarse rpidamente. 50 sprinklers fueron activados a los 94 minutos y de nuevo se cerraron todas las puertas y ventanas. Al final, un mximo de 95 sprinklers se activaron. Aunque esta prueba no qued bien comprendida, ha sido ampliamente citada como un ejemplo del efecto negativo de la ventilacin.

Estudio de modelizacin de FMRC sobre la eficacia de exutorios en fuegos con sprinklers. (1974). En los primeros Aos 70 un estudio experimental a escala reducida fue realizado por FMRC. El objetivo fue investigar experimentalmente la eficacia de los exutorios automticos de humo y calor en incendios con sprinklers en edificios de una sola planta, principalmente en trminos de la demanda de agua de los sprinklers, as como, en lo concerniente a las condiciones de visibilidad y cantidad de combustible quemado. Programa de pruebas sobre almacenamiento de plsticos de FMRC. (1975). FMRC realiz 23 pruebas a escala real involucrando almacenamiento de plsticos con sprinklers en una variedad de configuraciones. En estas pruebas, se mantuvo una ventilacin perimetral 2 2 mediante ventanas de 82 m y 34 m adicionales mediante la apertura de puertas. No se utilizaron exutorios en el techo.

otras consideraciones, el IITRI llev a cabo desde 1980 a 1981, 45 experimentos a gran escala. No existen conclusiones claras respecto a los efectos de los exutorios sobre la visibilidad basado en los resultados de estas pruebas. Pruebas Ghent. (1989). En 1989, el FRS, Colt International, y el Cuerpo de Bomberos de la ciudad de Ghent (Blgica), llevaron a cabo un programa de pruebas en el edificio construido en Ghent . El principal objetivo fue el desarrollar una base de datos con la que validar la capacidad del modelo de incendios presentado por Hinkley para simular escenarios de incendio de prueba. Los datos adquiridos fueron tambin utilizados para evaluar la efectividad de los exutorios en fuegos con sprinklers. Pruebas de FMRC de la proteccin de almacenes de stockage. (1994). FMRC en sus edificios en West Gloucester desarrollaron un programa de pruebas a escala real para determinar si los sistemas de sprinklers de las tecnologas nuevas o existentes eran capaces de facilitar una proteccin aceptable para este tipo de almacenamiento. Se llevaron a cabo 9 pruebas de incendio a escala real con diferentes disposiciones de estanteras, conteniendo comodities de plsticos no expandidos del grupo A. Pruebas sobre sprinklers, exutorios y cortinas UL. (1998). El International Fire Sprinkler, Smoke and Heat Vent, Draft Curtain Fire Test Project organizado por la National Fire Protection Research Foundation (NFPRF), uni a un grupo de sponsors industriales para dar soporte y planear una serie de pruebas a gran escala para estudiar la interaccin de sprinklers, exutorios de techo y cortinas del tipo utilizado en los grandes almacenes, plantas de fabricacin y almacenes de stockage. Los resultados de estas pruebas no identificaron ningn efecto adversos de los exutorios de humo y las cortinas sobre la eficacia de los sprinklers. Las pruebas pusieron de manifiesto que si el incendio no se encuentra directamente bajo un exutorio, los exutorios no tienen ningn efecto sobre la activacin de los sprinklers. Cuando el incendio se situ directamente bajo un exutorio, los tiempos de activacin de los primeros sprinklers fueron algo ms largos, y el nmero total de sprinklers fue algo ms reducido.

Informe de FMRC sobre pruebas en almacenaje en estanteras. (1971). Este informe cubre una serie de pruebas en almacenamiento en altura (6,1 metros) de almacenamiento en estanteras, desarrollado por FMRC entre 1968 y 1970. Algunas de estas pruebas se consideraron relevantes para la cuestin de la combinacin de sprinklers y exutorios. Sin embargo, la accin de los exutorios no fue realmente evaluada en ninguna de estas pruebas.

Pruebas de investigacin a escala real de exutorios / sprinklers de IITRI. (1980). En 1977, el IITRI (Illinois Institute of Technology Research Institute) fue subvencionado para revisar la experiencia de investigacin desarrollada sobre las interacciones de sprinklers y exutorios en estructuras de grandes reas de una sola planta. Basados en la revisin y

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EVALUACIN DE LAS REIVINDICACIONES A FAVOR Y EN CONTRA Las opiniones a favor y en contra han sido expuestas anteriormente. En muchos casos estas opiniones tienen similares races y consecuencias. La limitacin de la extensin de la propagacin del humo, por ejemplo, constituye la clave que permite la evacuacin en caso de incendio, el acceso de la brigada de bomberos, y minimizar la extensin de los daos por humo y temperatura. El examen de los estudios relacionados en profundidad y de sus resultados permite formular respuestas informadas a las siguientes preguntas:

1. Mejoran los exutorios la visibilidad? S 2. Eliminan los exutorios la necesidad de la ventilacin manual? NO 3. Permiten los exutorios la localizacin del incendio? A VECES 4. Reducen el dao por humo y calor? DESCONOCIDO 5. Los exutorios retrasan la apertura de los rociadores? NO 6. La presencia de exutorios y cortinas provoca que se disparen un mayor nmero de rociadores? NO 7. Los exutorios incrementan la velocidad de la combustin? NO 8. Son tiles (justifican la inversin) los exutorios? S

CONCLUSIONESDel anlisis y revisin de los estudios realizados sobre instalaciones conjuntas de exutorios y rociadores se pueden establecer las siguientes conclusiones: 4. En el caso de que el sistema de rociadores no se encuentre operativo, los exutorios permanecen como una valiosa ayuda para el control manual del incendio. 5. A la hora de utilizar exutorios se deben tener en cuenta dos aspectos importantes relacionados con el diseo de estos sistemas: a. El retraso en la apertura de los exutorios tiene un efecto adverso en la eficacia del sistema. b Es importante que el diseo de operacin preste atencin a la apertura ms rpida y de mayor nmero de exutorios. 6. Se ha observado que las cortinas de compartimentacin de zonas de humo se comportan como obstrucciones a la descarga de los rociadores y por tanto el diseo de estos debe considerar estos elementos. Las cortinas deberan disponerse sobre pasillos y no sobre las zonas de almacenaje.

1. Los estudios realizados sobre el comportamiento de instalaciones combinadas de exutoriossprinklers muestran claramente que los exutorios no tienen un efecto negativo sobre la eficacia de los rociadores. 2. Si el fuego se inicia directamente bajo un exutorio, la activacin de los rociadores puede retrasarse ligeramente, pero no se evidencia un efecto significativo sobre la eficacia global del sistema de rociadores. 3. Los estudios experimentales han mostrado que los exutorios limitan la propagacin de los productos de combustin mediante su extraccin del edificio desde el compartimento acortinado correspondiente al origen del fuego. Esto implica una mejor visibilidad y seguridad para los ocupantes y bomberos que precisan identificar el foco del fuego para su extincin manual.

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Nueva Reglamentacin

Seccin SU 4 Seguridad frente al riesgo derivado de iluminacin inadecuadaEstas desviaciones producen situaciones no deseadas como puede ser el pnico de los ocupantes ante una situacin de emergencia. Juan Carlos Lpez UPCsu interior), siendo la zona ms vulnerable por los humos que rpidamente impiden su visibilidad. Las exigencias definidas en la parte I del CTE, son las siguientes: 1. Alumbrado normal en zonas de circulacin. 1 Se dispondr una instalacin de alumbrado capaz de proporcionar un nivel de iluminacin, medido a nivel del suelo, igual o superior al mnimo establecido en la tabla 1.1. 2 El factor de uniformidad media ser del 40% como mnimo. 3 En los locales en los que la actividad se desarrolla con un nivel bajo de iluminacin se dispondr una iluminacin de balizamiento en cada uno de los peldaos o rampas y con suficiente intensidad para que puedan iluminar la huella. 2. Alumbrado de emergencia 2.1 Dotacin Los edificios dispondrn de un alumbrado de emergencia que, en caso de fallo en el alumbrado normal, suministre la iluminacin necesaria para facilitar la visibilidad a los usuarios y que estos puedan abando-

E

n sta serie de artculos del CTE que estamos presentando desde APICI, conviene tener siempre presente el esquema general de ste documento que relaciona los aspectos de: FUNCIONALIDAD, SEGURIDAD y HABITABILIDAD derivados de la LOE (Ley de Ordenacin de la Edificacin) en cuanto a los requisitos bsicos de calidad en la edificacin y cuya estructura pasamos a exponer en el cuadro siguiente:

que en el CTE aparecen en el apartado de Seguridad de Utilizacin y concretamente en el punto 4 donde se detallan de forma ms exhaustiva. Es interesante destacar la posicin de las luminarias que no estaba especificada y ahora " se situarn al menos a 2 m por encima del nivel del suelo y al menos a 0.30 m por debajo del nivel del techo ", de acuerdo con el punto 2.2. La falta de regulacin en ste aspecto,

La NBE-CPI/96 hacia referencia en los Articulos 12.3 y 21 a los aspectos de iluminacin en los recorridos de evacuacin y de iluminacin de emergencia

favoreca la colocacin de las luminarias directamente sobre los falsos techos (por la facilidad de conexin con el cableado que normalmente se oculta en

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Nueva Reglamentacin

nar el edificio, impida las situaciones de pnico y permita la visin de las seales indicativas de las salidas y la situacin de los equipos y medios de proteccin existentes. Contarn con alumbrado de emergencia las zonas y los elementos siguientes: a) todos los recintos cuya ocupacin sea mayor que 100 personas; b) los recorridos de evacuacin de zonas destinadas a uso hospitalario o a uso residencial excepto en viviendas unifamiliares y los de zonas destinadas a cualquier otro uso que estn previstos para la evacuacin de ms de 100 personas; c) las escaleras y pasillos protegidos, los vestbulos previos y las escaleras de incendios; d) los aparcamientos cerrados y cubiertos cuya superficie construida exceda de 100 m2, incluidos los pasillos y las escaleras que conduzcan desde aquellos hasta el exterior o hasta las zonas generales del edificio; e) los locales que alberguen equipos generales de las instalaciones de proteccin contra incendios y los de riesgo especial indicados en DB SI 2; f) los aseos generales de planta en edificios de uso pblico;

instalacin de alumbrado de las zonas antes citadas; h) las seales de seguridad. 2.2 Posicin y caractersticas de las luminarias 1 Con el fin de proporcionar una iluminacin adecuada las luminarias cumplirn las siguientes condiciones: a) se situarn al menos a 2 m por encima del nivel del suelo y al menos a 0.30 m por debajo del nivel del techo; b) se dispondr una en cada puerta de salida y en posiciones en las que sea necesario destacar un peligro potencial o el emplazamiento de un equipo de seguridad. Como mnimo se dispondrn en los siguientes puntos: i) en las puertas existentes en los recorridos de evacuacin; ii) en las escaleras, de modo que cada tramo de escaleras reciba iluminacin directa; iii) en cualquier otro cambio de nivel; iv) en los cambios de direccin y en las intersecciones de pasillos. 2.3 Caractersticas de la instalacin 1 La instalacin ser fija, estar provista de fuente propia de energa y debe entrar automticamente en funcionamiento al producirse un fallo de alimentacin a

la instalacin de alumbrado normal en las zonas para las que se establece alumbrado de emergencia de acuerdo con los apartados siguientes. Se considera como fallo de alimentacin el descenso de la tensin de alimentacin por debajo del 70% de su valor nominal 2 El alumbrado de emergencia de las vas de evacuacin debe alcanzar al menos el 50% del nivel de iluminacin requerido al cabo de los 5 s y el 100% a los 60 s. 3 La instalacin cumplir las condiciones de servicio que se indican a continuacin durante una hora, como mnimo, a partir del instante en que tenga lugar el fallo: a) En vas de evacuacin de hasta 2 m de anchura, las iluminancias horizontales en el suelo a lo largo de la lnea central de una va de evacuacin no deben ser menores de 1 lux y la banda central que comprende no menos de la mitad de la anchura de la va debe

g) los lugares de accionamiento de los cuadros de distribucin de la

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Nueva Reglamentacin

iluminarse a un mnimo de 0.5 lux. Las vas de evacuacin con anchura superior a 2 m pueden ser tratadas como varias bandas de 2 m de anchura, como mximo. b) En los puntos en los que estn situados los equipos de seguridad y de las instalaciones de proteccin contra incendios que exijan utilizacin manual y en los cuadros de distribucin del alumbrado, las iluminancias horizontales no deben ser menores de 5 Lux. c) La relacin entre la iluminancia mxima y la mnima no debe ser mayor que 40:1 a lo largo de la lnea central de la va de evacuacin. d) Los niveles de iluminacin establecidos deben obtenerse considerando nulo el factor de reflexin sobre paredes y techos y contemplando un factor de mantenimiento que englobe la reduccin del rendimiento luminoso debido a la suciedad de las luminarias y al envejecimiento de las lmparas.

e) Con el fin de identificar los colores de seguridad de las seales, el valor mnimo del ndice de rendimiento cromtico Ra de una lmpara ser 40. 2.4 Iluminacin de las seales de seguridad 1 La iluminacin de las seales de evacuacin indicativas de las salidas y de las seales indicativas de los medios manuales de proteccin contra incendios y de los de primeros auxilios, deben cumplir los siguientes requisitos: a) la luminancia de cualquier rea de color de seguridad de la seal debe ser al menos de 2 2 cd/m en todas las direcciones de visin importantes;

b) la relacin de la luminancia mxima a la mnima dentro del color blanco o de seguridad no debe ser mayor de 10:1, debindose evitar la variacin importante entre puntos adyacentes; c) la relacin entre la luminancia Lblanca, y la luminancia Lcolor >10, no ser menor que 5:1 ni mayor que 15:1. d) las seales de seguridad deben iluminarse al menos al 50% de la iluminancia requerida al cabo de los 5 s y la iluminancia requerida completa en el intervalo de 60 s.

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Noviembre 2005 - ICI - N 3

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Fiabilidad de las Instalaciones

Anlisis de la Eficacia de los Sistemas de Gas en PCI

A partir de una visin global del problema, el procedimiento correcto para la sustitucin de un sistema de haln debera considerar qu es lo que tenemos y qu es lo que queremos tener.

Ivn Arranz FVA - Ingenieros Consultores

D

erivado de los acuerdos del Protocolo de Montreal, se procede al cese de fabricacin de halones en 1994, y aparece la orden de ser retirados para su destruccin o reciclado antes del 31 de diciembre de 2003. El Reglamento europeo CE 2037/2000 de 29 de junio de 2000 estableci la obligacin de desmantelar todas las instalaciones de haln, salvo las utilizadas en usos crticos. Estas medidas obligan a los usuarios de estas instalaciones a encontrar sistemas alternativos para la proteccin de los riesgos, hasta entonces profusamente protegidos por sistemas de haln durante los ltimos treinta aos. A da de hoy, podra parecer sencillo llevar a cabo esta sustitucin, toda vez que han aparecido en el mercado un gran nmero de posibilidades, un conjunto de nuevos agentes extintores y nuevas tcnicas de proteccin. Sin embargo, desgraciadamente parece no poco frecuente que este proceso se realiza de forma excesivamente mecnica, llevando a cabo la mera sustitucin del haln por uno de los nuevos agentes gaseosos, descuidando un tratamiento global que proporcione las garantas de una proteccin deseada. En ocasiones, lo que motiv en el pasado la seleccin de un sistema de haln, fueron ms las caractersticas de inocuidad para personas y equipos que su idoneidad para una proteccin adecuada.

Es frecuente encontrar sistemas cuyos niveles previsibles de eficacia y fiabilidad ante escenarios de fuego real resultan escasos. En ocasiones, la necesaria estanqueidad del recinto es inadecuada o inexistente. En otras, el agente extintor empleado no es el adecuado para la extincin del tipo de fuego potencial, y en muchos casos el sistema de deteccin es ineficaz. Por ello, al confirmarse que muchos sistemas de haln carecen de las garantas necesarias de fiabilidad y eficacia para proporcionar unos niveles de proteccin mnimos, se hace necesario un procedimiento ms razonable de sustitucin de un sistema de haln, que tenga en cuenta al menos la evaluacin del nivel de proteccin que estbamos obteniendo con el sistema existente, que no se limite a la simple "sustitucin" del haln por otro gas inocuo sin un estudio de fondo. El resultado de este mero trueque podra suponer en definitiva una inversin en un nuevo sistema con iguales o peores garantas de fiabilidad y eficacia que las del sistema preexistente. A partir de una visin global del problema, el procedimiento correcto para la sustitucin de un sistema de haln debera considerar qu es lo que tenemos y qu es lo que queremos tener. Una buena praxis pudiera ser: anlisis del riesgo; establecimiento del objetivo/s o nivel deseado de proteccin; planteamiento de las posibles alternativas adecuadas para tal proteccin; y,

finalmente, la eleccin de aquella alternativa eficaz y fiable que proporcione ese nivel de proteccin aceptable y responda a los deseos y/o limitaciones del contratante. Podemos encontrar dos grupos de sistemas alternativos a los halones: La alternativa a los Halones ms utilizada por el momento es la alternativa "in kind", constituida por los agentes extintores gaseosos parecidos al haln, gases halocarbonados y gases inertes, unidos bajo la denominacin "clean agent" (agentes limpios), dado que no resultan txicos al personal expuesto y se evaporan sin dejar residuo. (el anhdrido carbnico no ha sido incluido junto a estos gases en los standards que regulan los agentes limpio. Por el hecho de que limita su uso a reas no ocupadas es tratado en una norma especfica). La alternativa "not in kind" son los agentes extintores y tecnologas de aplicacin diferente a los halones, con demostrada capacidad de sustitucin de estos (agua nebulizada, aerosoles, etc.). En sistemas de proteccin contra incendios por inundacin total con agentes extintores gaseosos, el diseo correcto del sistema y su fiabilidad depende de parmetros crticos tales como: Concentracin de extincin. Concentracin de diseo, factor de seguridad y factor de diseo.

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Cantidad requerida de agente extintor. Descargas prolongadas o extendidas. Tiempo de descarga. Distribucin de boquillas y limitaciones de diseo. Programa de clculos (Software). Concentraciones mximas de exposicin. Toxicidad. Productos de descomposicin trmica (PDT). Tiempo de retencin o permanencia. Estanqueidad o integridad del recinto. Sobrepresin y alivio de la misma. Los sistemas de extincin por gas presentan una serie de caractersticas de aplicacin que resultan muy atractivas: El agente extintor se evapora sin dejar residuos lo que les otorga el nombre de sistemas limpios. Facilitan proteccin tridimensional ya que el agente extintor es un gas en condiciones normales de presin y temperatura. El gas no es conductor elctrico y puede ser usado en presencia de equipos elctricos energizados.

Por el contrario, tambin concurren en su utilizacin limitaciones que debemos tener muy presentes, y que son principalmente, que no enfran el combustible, la necesaria hermeticidad del recinto, que limita su uso por ejemplo para los transformadores en bao de aceite, y los peligros de la descarga para las personas expuestas, que alcanzan su mximo con el anhdrido carbnico. La permanencia del agente extintor en el volumen protegido y el mantenimiento de la concentracin de diseo, durante el periodo mnimo de tiempo requerido, es un requisito imprescindible para la eficacia de un sistema de extincin por gases. Para evitar la reignicin del combustible, es necesario mantener la inertizacin del recinto durante un tiempo despus de la extincin, hasta lograr el enfriamiento suficiente del combustible. De lo anterior se deduce la relevancia de garantizar un grado de estanqueidad del recinto adecuado. ANTECEDENTES DE LA PRUEBA DE ESTANQUEIDAD "DOOR FAN TEST" Una auditoria llevada a cabo por IRI (Industrial Risk Insurers) en Estados Unidos en 1987, evidenci que un nmero alto de los riesgos protegidos por Haln 1301, mediante Inundacin Total, fallaban a consecuencia de la falta de estanqueidad de los recintos.

Para llevar a cabo la evaluacin de viabilidad de los sistemas de extincin basados en halones, surgieron una serie de alternativas a la prueba de descarga real, entre las cuales se encontraba la Prueba de estanqueidad de recintos del ventilador en la puerta (o "Door Fan Integrity Test"). La realizacin obligatoria de la prueba "Door Fan Test" se incluy por primera vez en el Standard NFPA 12A (Edicin de 1989), para los sistemas de Haln 1301, cuando por las caractersticas medioambientales del Haln 1301, hubieron de prohibirse las pruebas de descarga real. Las pruebas de descarga real se realizaban, como su propio nombre indica, mediante la descarga real del sistema y tomando las lecturas de evolucin de la concentracin a tres alturas diferentes. Actualmente en el estndar NFPA2001, as como en las normas ISO-14520 y UNE-23570, se requiere una prueba de estanqueidad de recintos como parte del procedimiento de aceptacin, no ya para sistemas con haln, sino para todos los sistemas de agentes gaseosos. Adems, se concreta la preferencia de la prueba del ventilador en la puerta como mtodo para la evaluacin del grado de estanqueidad de los recintos a proteger. Cualquier sistema de extincin basado en la utilizacin de un agente gaseoso, al menos por inundacin total, siempre est condicionado en gran medida por

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Una vez realizada la prueba e introducidos en el programa los datos obtenidos, se emite un informe en el que quedan establecidos el rea total equivalente de fugas (ELA) y el tiempo de retencin resultante hasta alcanzar la altura mnima de proteccin. El Certificado de aceptacin de la estanqueidad del recinto testado, tambin conocido como Informe "PASAFALLA", dice si queda o no garantizada la proteccin del recinto, de acuerdo al grado de estanqueidad del mismo, para el sistema elegido y para las condiciones consideradas y previsibles durante la retencin. En caso de que el recinto "falle" la prueba, a partir de estas fugas y conociendo su localizacin, ser necesario proceder a la realizacin de medidas correctoras oportunas para superar con xito la prueba y ajustarse a los lmites que fija el programa, como es el rea mximo de fugas admisibles o el ratio de descarga en caso de descarga prolongada. Pueden valorarse otros parmetros de inters, como es la superficie de venteo mnima requerida para el alivio de sobrepresin ("Enclosure Venting"), que podra producir daos estructurales en el recinto

la estanqueidad del recinto protegido. Pueden existir prdidas que comprometan el correcto funcionamiento del mismo, a pesar de lo muy bien diseada que est la instalacin. PRUEBA DE ESTANQUEIDAD DEL RECINTO DEL VENTILADOR EN LA PUERTA "DOOR FAN INTEGRITY TEST" Para verificar el grado de estanqueidad de un recinto se ha desarrollado un procedimiento de prueba denominado "Door Fan Test". Esta prueba permite evaluar la estanqueidad del volumen a proteger y valorar el tiempo de permanencia para cada agente especfico. En funcin de los datos obtenidos, el ingeniero proyectista esta en condiciones de precisar el tamao del rea de fugas existentes y establecer los procedimientos de sellados y otras correcciones oportunas. La prueba "Door Fan Test" mide el rea de fugas existente en el recinto y las presiones estticas que pueden existir a travs de las paredes. Un software especfico permite calcular el tiempo de retencin. Se puede establecer que la prueba de estanqueidad es siempre ms conservadora que la de descarga real. Este conservadurismo es una ventaja cuando se trabaja con agentes limpios ("clean agents"), ya que es mucho menor la tolerancia para prdidas que en el caso del Haln 1301. (Excepto para el CO2, txico a partir de pequeas cantidades, existe un margen de actuacin relativamente estrecho entre la concentracin mxima de los agentes limpios para no causar daos a las personas expuestas a una descarga intempestiva, y la concentracin mnima necesaria para impedir la combustin.) En la prueba se generan unas condiciones similares a las que producira la des-

carga real del agente extintor, evitando los inconvenientes que esta conlleva (consumo del agente extintor y su necesaria reposicin, aviso de ejecucin de las pruebas y evacuacin del personal, etc.), y mejorando si cabe la evaluacin de la estanqueidad del recinto protegido. La prueba de estanqueidad se desarrolla mediante el uso de un ventilador monitorizado que se fija al recinto a ensayar, normalmente en una de sus puertas ("door fan"), y que permite generar una presin similar a la ejercida por la mezcla "aire - gas extintor" en el suelo despus de la descarga. El equipo mide esta presin y la presin dinmica correspondiente al caudal que est saliendo a travs de las aberturas existentes. Existen programas de clculo, como el desarrollado por Retrotec Inc., en funcin de los modelos matemticos aceptados en el Apndice C del Standard NFPA 2001 (Anexo E en ISO-14520 y UNE-23570), que convierte las medidas en un valor denominado ELA (Equivalent Leakage Area) que representa el valor del rea total equivalente de fugas. As mismo predice el tiempo de retencin, tiempo en el que se alcanzan los valores lmites de altura mnima protegida o concentracin mnima segn el proceso en el que se desarrolle la retencin. El programa de ordenador predice el tiempo de retencin para una amplia gama de agentes extintores existentes en el mercado: Argon (IG-01), Argonite (IG55), CEA-410 (FC3-1-10), CO2, FE13 (HFC-23), FE227 (HFC227ea), FE-241 (HCFC-124), FE-25 (HFC-125), FE-36 (HFC-236fa), FIC-13I1, FM-200 (HFC227ea), HALON 1301(haln), NITROGENO IG100, INERGEN (IG541), NAFSIII (HCFC Blend A), Novec 1230. La localizacin de las fugas se determina con ayuda de humo qumico, manteniendo presurizada la sala a una cierta presin.

CONCLUSIONComo conclusin recordaremos que, cuando se disean sistemas de extincin por agentes limpios, el rigor tcnico necesario a aplicar, es mayor si cabe que el necesario para el diseo de sistemas de haln, debido a la menor eficacia intrnseca de estos productos con respecto a los halones, y al menor margen disponible de seguridad que existe entre la concentracin mnima de diseo y la mxima concentracin admisible para su utilizacin en reas normalmente ocupadas. La eficacia y fiabilidad de estos sistemas se encuentra condicionada a que su diseo, instalacin y mantenimiento, se realicen con la mxima correccin, bajo la supervisin de ingenieros de proteccin de incendios expertos en este campo.

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Deteccin de Incendios

Modelado Computacional de Grandes Espacios DifanosUtilizacin de la Simulacin Dinmica de Incendios (FDS) en la Evaluacin de la Efectividad de la Deteccin de Humo por Aspiracin en Grandes Espacios Difanos (LOS). RESUMENExiste poca investigacin referida a la utilizacin de los modelos de simulacin por ordenador, para calcular la propagacin del humo en su estado inicial de desarrollo. Este tema est resultando de gran importancia en los diseos basados en prestaciones, en los que la de-teccin incipiente del incendio es decisiva para facilitar la evacuacin segura y ordenada de los ocupantes y prevenir la prdida de activos. Este artculo estudia un caso que presenta la utilizacin del modelo FDS (Fire Dynamics Simulator) para modelizar un sistema de deteccin de humo de muy alta sensibilidad usando detectores ASD en el proyecto del conjunto de edificios "K2-Redevelopment" en Hong Kong. La totalidad del complejo est constituido por tres zonas, un Edificio de Oficinas de 54 pisos, un Gran Atrio de 60 metros de altura y una Galera de Comercial con cines, restaurantes y tiendas. Con el fin de optimizar la situacin de los detectores y de los orificios de muestreo en este entorno para disponer de una deteccin incipiente de incendios, se realizaron un conjunto de simulaciones, que calculan el movimiento del humo en el atrio, la operatividad de la deteccin y el conjunto de la proteccin, utilizando metodologas basadas en el diseo por prestaciones. DEFINICIONES Y SUPUESTOS DEFINICIONES Tamao y Tasa de Crecimiento del Incendio De acuerdo con NFPA 72 [6] se eligieron dos tipos de caractersticas de crecimiento del incendio: Rpido y Muy Rpido, como "Fuegos de Diseo". De acuerdo a NFPA 72 estos dos tipos de fuego siguen la curva T-cuadrado y 2 alcanzan 1055 kW/m a 75 y 150 segundos respectivamente. En la simulacin se utiliz como foco de fuego un quemador de Heptano con una seccin 2 libre de 1m x 1m (1m ). El calor genera2 do se estableci en 5000 kW/m , representando un tamao de fuego de 5MW. Tiempo de Propagacin del Humo, Tsp Tiempo en segundos que tarda el humo en desplazarse desde el foco de fuego a los orificios de muestreo, en una zona que alcanza el nivel de Alerta o de Accin. Tiempo de Transporte del Humo, Tst Tiempo en segundos que tarda el humo en desplazarse desde un orificio de muestreo al detector, con un caudal nominal de caudal de aire de 30 a 60 l/min. El Tiempo de Transporte Mximo, Tst(max), es el tiempo que tarde el humo en desplazarse desde el orificio ms alejado hasta el detector.

Ming He, Yun Jiang Vision Fire & Security, Australia

Tiempo de Respuesta Estimado del Detector, Trt El clculo del tiempo de respuesta estimado del detector, se da en la seccin siguiente. De forma conservadora, el tiempo de respuesta (es decir en la condicin ms des-favorable), puede expresarse como: Trt(max) = Tsp + Tst(max) SUPUESTOS Aberturas Las aberturas, incluyendo puertas, superficies de aire de retorno y ventilaciones estn en comunicacin con el ambiente. Forma de los Objetos Los flujos de aire y las dimensiones de la estructura son aproximadas. Para ajustarse a los requisitos del sistema FSD, todos los objetos se convierten en rectngulos. Tamao Mnimo de la Geometra de la Malla Debido a la limitacin del ordenador, se estableci una malla mnima de 330 mm para acelerar el tiempo de proceso. En consecuencia en cada celda de 330 mm, se supone la distribucin uniforme de todas las variables trmicas y del nivel de humo.

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Deteccin de Incendios

ASD. MEDICION DE OSCURECIMIENTO DE HUMO Y CALCULOS La propiedad del humo normalmente ms medida, es el coeficiente de extincin de luz. En los sistemas FDS, puede simularse este parmetro como un resultado K, (1/m). La ley de Bouguer conduce a la siguiente expresin:

de orificios de muestreo, de los valores de cauda

revista spci

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