La Evacuación
Detección y Alarma
Como Parte de la
Estrategia de
Protección
José L. Torero
BRE Centre for Fire Safety Engineering
The University of Edinburgh
United Kingdom
Time Lines
%
Fin de
Evacuación
Condiciones
Falla
Insostenibles
Estructural
100%
t
Ocupantes
Compartimentación
Estructura
Respuesta
Solution
%
Condiciones
Insostenibles (tf)
Fin de Evacuación
(te)
Falla Estructural
(ts)
100%
t
Los Objetivos
te<<<<tf
te<<<<tS
ts→
Tiempos Característicos
o Como se calculan?
o Cuales son los conocimientos
necesarios para estos cálculos?
El Incendio
o Comportamiento del fuego
o Caracterización
o Aplicación al diseño
Evolución de un
Incendio
El Incendio Desarrollado
o Inicialmente un incendio
puede describirse con un
modelo de dos zonas
o Cuando todo el
compartimiento queda
envuelto la generación de
calor queda descrita por
una sola zona
o La transición se llama
“Flashover”
o En este caso la capacidad
del incendio para succionar
aire controla la generación
de calor
Compartimiento
Presión Hidrostática
H
VS
TU
VS
TS
S
m
Ta
e
m
e
m
 f
m
 S ,o
m
 a ,o
m
P
Po Pi
Incendio de Pre-Flashover
o Durante este periodo debe producirse
la evacuación
o El crecimiento del incendio queda
controlado por la cantidad de
combustible que se esta quemando
 El parámetro principal es la
generación de calor
o La generación de calor define las
temperaturas y la producción de humo
Incendio de Post-Flashover
o Durante este periodo se producen las
fallas estructurales
o Este periodo es importante para
edificaciones complejas y para dar
seguridad a bomberos
Evacuación
te = tde + tpre+ tmov
o Los tres tiempos deben ser
evaluados
Movimiento
o La evacuación se formula a base de
velocidades de desplazamiento
V [m/seg]
1 [m/seg]
D [personas/m2]
Tiempo de Movimiento (tmov)
o El calculo esta vinculado a la
estrategia de manejo de masas
Tiempo de Pre-Movimiento (tpre)
o Puramente estadistico
o Barras de error importantes
o Tiene el potencial de ser el tiempo mas
largo
Tiempo de Detección (tde)
o Debe ser calculado en función a:
 La tecnología usada
 El crecimiento del incendio
 Geometría del compartimiento
Detección
o Mecanismo obvio de alerta
o Tipos de detector:
Detectores de humo
Detectores de CO
Detectores de temperatura
Señales múltiples (inteligencia
artificial)
 etc.




Generalidades
o Estándares comúnmente utilizados
 Underwriters Laboratories Inc., “Standard for Safety 268:
Single and Multiple Station Smoke Alarms,” 5th Ed.,
Underwriters Laboratories Inc., Northbrook, IL, 1997.
 Underwriters Laboratories Inc., “UL Standard for Safety
for Single and Multiple Station Smoke Alarms, UL 217,” 5th
Ed., Underwriters Laboratories Inc., Northbrook, IL, 1997.
o Emplazamiento de los detectores de
humo esta establecido por normas
vigentes
o Sistemas de alarma directos son
requeridos dependiendo del uso del
inmueble o de la carga combustible
El Humo
o Características del humo son
función de múltiples variables:
 Tamaño del incendio
 Combustible
 Ventilación
 Tipo de reacción (homogénea,
heterogénea)
 Tasa de aglomeración (flujo, ondas
acústicas)
Ejemplos
n-Heptano-45 cm
Espuma de
Polyuretano
Papel Periodico en
combustion
heterogenea
Tamaño de las
Partículas
From Mulholland, SFPE Handbook,
1995
Tipos de Detectores
Ionizacion
Photoelectricos
Visión vs. Detección vs.
Métrica
+
IO
V
V=f(dp, N (strong))
Ionization
Detectors
Light
Obscuration
Measurement
IT=f(l,sdp, N)
IT
IA
IS
Photoelectric
Detectors
IS=f(l, dp (strong), N)
o Obscuración es
el la métrica
principal para
evaluar los
detectores
UL-217- “Smoke Box”
Obscuración
obscuracio n % 
IO  I
IO
I0 – Intensidad inicil de la
luz
* 100
Densidad Óptica
I  I O exp(  CL )
De – Densidad Optica
– Coefficiente de Extinccion
 I 
   CL
D e   log e 

I
 O 
C – Concentracion
L - distancia
Combustible
O p tica l D e n sity a t F u ll Io n iza tio n D e te cto r O u tp u t
O p tica l D e n sity a t F u ll P h o to e le ctric D e te cto r O u tp u t
0 .2
0 .1 6
T o lu e n e
0 .1 4
N e w s p a p e r (s m o ld e rin g )
N e w s p a p e r (s m o ld e rin g )
0 .1 6
0 .1 2
O p tic a l D e n s ity (m )
H e p ta n e /T o lu e n e M ix tu re
-1
PU Foam
-1
O p tic a l D e n s ity (m )
T o lu e n e
0 .1 8
N e w s p a p e r (fla m in g )
0 .1
0 .0 8
0 .0 6
H e p ta n e /T o lu e n e M ix tu re
0 .1 4
0 .1 2
0 .1
0 .0 8
0 .0 6
0 .0 4
0 .0 4
0 .0 2
0 .0 2
0
0
0
0 .5
1
3
F lo w R a te (m /s )
1 .5
0
0 .5
1
3
F lo w R a te (m /s )
1 .5
Desempeño
Comparativo
F ra c tio n o f F u ll D e te c to r R e s p o n s e fo r D = .0 1 m
0 .5
P h o to e le c tric a v e ra g e
Io n iz a tio n a v e ra g e
F r action of F ull D etector R esponse
0 .4 5
0 .4
0 .3 5
0 .3
0 .2 5
0 .2
0 .1 5
0 .1
0 .0 5
0
S m o ld e rin g
T o lu e n e
H e p ta n e /T o lu e n e
N e w sp a p e r
M ixtu re
Fuel
H e p ta n e
-1
Emplazamiento
Lmin
o Por lo general
las reglas
siguen
simplemente
el sentido
común
Tiempo de Movimiento
o Resultados empíricos existen para:




Puertas: Personas/m.seg – Válvulas
Escaleras: Personas/m.seg – Tuberías
Rampas: Personas/m.seg – Tuberías
Etc.
Sistemas Simples
o Tiempo de evacuación
corresponde al
desplazamiento +
Atravesar la puerta
o Conocida la velocidad
de desplazamiento y el
tiempo para
condiciones
insostenibles:
Distancias máximas de
recorrido
Distancia Máxima de Recorrido
o Tiempo de Evacuación (te)
te= td + tp
o td=dMax/Ve
o tp= W.Ve,p
Casos mas complejos
o Distancias máximas de recorrido
no pueden ser respetadas
 Se generan zonas seguras
 Ejemplo: Escaleras
 Implica diseño adecuado de zonas
seguras
o Evacuación se ejecuta hacia
áreas seguras
Sistemas Complejos
o Por lo general
son sistemas de
múltiples
entradas y
múltiples salidas
o Implican cálculos
mas complejos
o Los principios
son los mismos
Nivel de la Calle
16.4%
Café y Restaurante
8.1%
Area de Espera
37.9%
Plataforma del Tren
37.6%
Problema Completo
o Para analizar completamente este
problema hay que entender todas sus
partes
o Hay que saber calcular tf, te y ts
o Hay que saber evaluar la incertidumbre
Como se transforma en Normas?
o Un mecanismo para proporcionar la
información sin necesidad de analizar
completamente el problema
o Su validez se basa en la experiencia
o Su limitación es la imposibilidad de
analizar una situación enteramente
nueva
o No podemos olvidar que la norma
simplifica al calculo.
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La Seguridad Contra Incendios en las Edificaciones