SOLUCIONES COMO
PARTE DE UN SISTEMA
CONTRA INCENDIOS
•INCENDIOS
• EN EUA
• 4000 personas fallecen
• más de 25,000 son lesionados en
incendios
• Se estima que las pérdidas de la
propiedad causadas por
incendios ascienden a $8.6 mil
millones anualmente.
•Transferencia de calor
•Etapas en un incendio
•Análisis básico
• incendio = humos y gases tóxicos
• Ello provoca:
- Un ambiente irrespirable con poca
visibilidad - Acumulación de calor
(normalmente en cubos de escaleras y elevadores)
- Aumento de la temperatura interior del
recinto
•ALGUNOS DATOS…
• El calor y el humo del incendio pueden ser
más peligrosos que las llamas.
• Inhalar el aire caliente puede quemar los
pulmones.
• El incendio produce gases venenosos que
pueden hacer que se vuelva desorientado y
soñoliento.
• La asfixia vs.quemaduras = 3 A 1
•Componentes
•VENTILACIÓN NATURAL
•VENTILACIÓN NATURAL
•VENTAJAS DE LA
VENTILACIÓN
• APOYO A LAS ACTIVIDADES DE
RESCATE.
• ACELERA EL ATAQUE Y LA
EXTINCION DEL INCENDIO.
• REDUCE LOS DAÑOS
MATERIALES.
•VENTAJAS DE LA
VENTILACIÓN
• REDUCE LA FORMACION DE
“GLOBOS” DE HUMO.
• REDUCE EL PELIGRO DE LA
EXPLOSION POR FLUJO
REVERSO (Backdraft )
•DE PELICULA…
EL OXIGENO SE CONSUME RAPIDAMENTE
SE ADVIERTE UN
ZUMBIDO
EL UNICO
SUMINISTRO DE
AIRE FRESCO ES
POR PUERTAS Y
VENTANAS
LOS MATERIALES SE QUEMAN
INTERNAMENTE DE MANERA RAPIDA
Y DESPIDEN GASES
•PRESION DE RETROCESO EN
EL AIRE ( BACKDRAFT ).
• Se llama así a la explosión de los gases
que se forman de la combustión incompleta
de los objetos por falta de oxigeno.
•CONTROL DE HUMOS EN LAS
RUTAS DE ESCAPE PROTEGIDAS
UTILIZANDO PRESURIZACIÓN
• Históricamente los sistemas de HVAC han
sido un peligro potencial ante incendios.
• 1960
• Pressure “sandwich”
• Control de humos “Smoke control systems”
• Usa presurización sobre determinadas áreas.
• “Smoke managment”: Incluyen
presurización y control sobre movimiento
de humos.
• MOVIMIENTO DEL HUMO
1) Efecto “Chimenea”
2) Expansión
3) Viento
•Efecto “Chimenea”
•Plano Neutral
•Efecto “Chimenea”
•Efecto “Chimenea”
ΔP = 7.64
1
___ _
To
1
___
Ti
h
•Expansión
• La energía liberada en el fuego puede
llegar a mover al humo por expansión.
Q out
T out
_____ = ______
Q in
T in
Ejemplo: A una temperatura del
humo de 560 °C ( 1499.6 °R) con
una temperatura de entrada de
aire de 24°C (534.8°R), el factor
resulta de 2.8.
Si el aire que entra en el
recinto fuese 3000CFM, la
cantidad de humo fluyendo
fuera sería de 2.8 x 3000 =
8400 CFM
•Viento
• Puesto que la cubierta exterior de un
edificio no proporciona un recinto
hermético, el gradiente de presión interna
lateral se verá afectado por la dirección y
fuerza del viento.
•Viento
• Pw = 0.00643 Cw
ρo V2
Velocidad del viento
Densidad exterior lb/ft3
Coeficiente de presión
-0.8 a 0.8
Positivo para lados expuestos
Negativo para lados cerrados
mph
• SMOKE MANAGEMENT
–Barreras
–Dilución
–Presurización
•Barreras
• Dampers
+
+
-
+
+
+
+
+
•Dilución
• Otros nombres
– Purga de humo
– Remoción de humo
– Extracción de humo
MANTENER LAS CONCENTRACIONES
ADECUADAS DE GASES Y PARTICULAS EN
UN RECINTO EXPUESTO A CONTAMINACIÓN
POR ESTAR ADYACENTE AL FUEGO.
Referencia importante:
McGuire en 1970 define 1%
•CASO PRACTICO
• Un recinto es aislado del fuego por
dampers y puertas de emergencia.
• Durante la evacuación del edificio la
puerta permanece abierta durante 6 min;
contaminandose el recinto en un 20% de
su concentración inicial.
• Se requiere reducir la concentración al
1%.
• CAUDAL?
•Procedimiento
• t = 6 min
• Concentracion / concentración inicial = 20
a= 1/t Ln (Co / C)
a=Renovaciones por minuto
a= 1/6 Ln (20)
a= 0.499 renovaciones por min (30 /hora)
•Presión ( + vs -)
•Presurización
+
-
•CONTROL DE HUMOS EN LAS
RUTAS DE ESCAPE PROTEGIDAS
UTILIZANDO PRESURIZACIÓN
• El humo se moverá siempre
hacia una región de baja presión,
así si mantenemos las rutas de
escape presurizadas,
permanecerán libres de humo.
• Presión recomendada:
(50 Pa)(5.09 mm c.a.)(0.20” w.g.).
•Calculo de Caudal de
“escape”
• Densidad de aire 0.075 lb / ft3
Q = 2610 A √ Δ p
Q = 2610 A √ Δ p
Q = 2610 x 0.46 √ 0.2
Área de escape ft2
Q = 1200.6 (0.447)
Q= 536.9 CFM
2 in (0.16 ft)
0.46 ft 2
35 in (2.91 ft)
•VENTAJAS DE UN SISTEMA
DE PRESURIZACION
• Proporcionará una ruta de escape segura
• Escaleras y pasillos no necesitan situarse en los
muros externos
• Se pueden omitir algunas “puertas que paren el
humo” de las rutas de escape
• Se puede reducir el numero de escaleras
necesarias, basándose en la densidad de
población
• Se eliminan los métodos “naturales” de
ventilación
•METODOS DE REALIZAR LA
PRESURIZACION DE UN EDIFICIO
• Método 1: Presurización únicamente de
escaleras
• Este método sólo debería utilizarse donde la
aproximación horizontal desde el alojamiento a la
escalera sea mínima y en su mayor parte sea por
medio de un pasillo simple. Durante una
emergencia de incendio, todas las escaleras
protegidas interconectadas por pasillos,
corredores o áreas de alojamiento, serán
simultáneamente presurizadas.
•Escaleras
•METODOS DE REALIZAR LA
PRESURIZACION DE UN EDIFICIO (2)
• Método 2: presurización de escaleras y toda, o parte, de la ruta
horizontal
• Este método se utiliza para aquellos edificios en los cuales la
aproximación no se hace a través de un pasillo simple, pero si a
través de un pasillo que tiene puertas a los ascensores. En este caso
la presurización se debería tomar al pasillo y posiblemente a
cualquier corredor, y durante una emergencia todos esos espacios se
deberían presurizar simultáneamente. La presurización del corredor
debería ser independiente de la caja de escalera, se debería
proporcionar un sistema de conducto separado para cada espacio y
la caída de presión desde la escalera al siguiente espacio debería de
tener caídas de presión de no más de 5 Pa.
•METODOS DE REALIZAR LA
PRESURIZACION DE UN EDIFICIO (3)
• Método 3: presurización de pasillos y/o
corredores únicamente.
• Este método se puede utilizar donde hay
dificultad en colocar el conducto necesario
para presurizar las escaleras. El aire
necesario para presurizar las escaleras
debe entrar desde el conducto que
suministra el aire a pasillos o corredores.
•Aparcamientos
• La extracción de humo en caso de incendio
en el interior de un aparcamiento evita que:
– los usuarios que se encuentren en el interior
del aparcamiento respiren los humos tóxicos
generados
– exista pérdida de visibilidad necesaria para
alcanzar las vías de escape.
•Aparcamientos
• El Reglamento Electrotécnico de Baja Tensión, trata en su
instrucción MIE BT027 de las Instalaciones en Estaciones
de Servicio, Garajes y Talleres de Reparación de
Vehículos:
• Para aparcamientos subterráneos la
ventilación será suficiente cuando se
asegure una renovación mínima de aire de
15 m³/h por metro cuadrado de superficie.
•Norma Básica de Edificación,
Condiciones De Protección contra
Incendios NBE-CPI-96
La ventilación forzada deberá cumplir las condiciones
siguientes:
• Ser capaz de realizar 6 renovaciones por hora, siendo
activada mediante detectores automáticos.
• Disponer de interruptores independientes para cada
planta que permitan la puesta en marcha de los
ventiladores.
• Garantizar el funcionamiento de todos sus componentes
durante noventa minutos a una temperatura de 400 ºC.
• Contar con alimentación eléctrica desde el cuadro
principal.
•Estándares
• NFPA (National Fire Protection Association)
Standard 92A and 204
• ASHRAE Chapter 51
• Smoke movement and Control in High Rise
Buildings (Tamura 1994)
Muchas gracias
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Soluciones como parte de un Sistema contra Incendios