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Universidad Austral de ChileFacultad de Ciencias de la Ingeniera
Instituto de Obras Civiles
SISTEMAS PARA EL CONTROL DE HUMOEN EDIFICIOS DE HORMIGON ARMADO.
CSO EDIFICIO INSTITUTO DE OBRASCIVILES UNIVERSIDAD AUSTRAL DE
CHILE.
Tesis para optar al ttulo de:
Ingeniero Civil en Obras Civiles.
Profesor Patrocinante:
Sr. Eduardo Larrucea Verdugo.Ingeniero Civil, Mencin Estructurasy Construccin.
XIMENA ALEJANDRA CARCAMO DIAZVALDIVIA CHILE
2012
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Todos somos unos genios, pero si juzgas a un pez por su habilidad de escalar un rbol,
vivir su vida entera creyendo que es un estpido
Albert Einstein.
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Con profundo sentimiento, sta
Memoria de Ttulo se la dedico a mis
padres y hermano, por su amor,
comprensin, sacrificio y apoyo
incondicional; a toda mi familia por el
apoyo en momentos difciles y a mis
amigos por ser mi familia en estos aos
en Valdivia.
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INDICE DE MATERIAS
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RESUMEN...12
ABSTRACT.....13
CAPITULO I: ANTECEDENTES GENERALES.
1.1. Introduccin...14
1.2. Objetivos16
1.2.1. Objetivo General.16
1.2.2. Objetivos Especficos..161.3. Metodologas..17
CAPTULO II. ESTADO DEL ARTE.
2.1. Generalidades.18
2.2. Antecedentes..19
2.3. Normativa vigente..202.4. Realidad nacional e internacional frente a control de humo..23
2.4.1. Situacin actual y futura..23
CAPITULO III. EXIGENCIAS DE LA NORMATIVA CHILENA.
3.1. OGUC. Titulo 4. Capitulo 3...25
3.2. Comentarios...37
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CAPTULO IV. CONTROL DE HUMO.
4.1. Descripcin general del control de humo. Conceptos38
4.1.1. Descripcin general.38
4.2. Caractersticas del humo y sus efectos...40
4.2.1. Caractersticas.40
4.2.2. Efectos.50
4.2.3. Propagacin y control..53
4.3. Mtodos para el control de humo...70
4.3.1. Extraccin71
4.3.1.1. Extraccin para estacionamiento subterrneo de autos71
4.3.2. Dilucin...72
4.3.3. Compartimentacin o confinamiento..73
4.3.4. Presurizacin...74
CAPTULO V. SISTEMAS PARA EL CONTROL DE HUMO EN EDIFICIOS DE
HORMIGON ARMADO. CASO EDIFICIO INSTITUTO DE OBRAS CIVILESUNIVERSIDAD AUSTRAL DE CHILE.
5.1. Presentacin del Proyecto..78
5.1.1. Proyecto de Arquitectura.79
5.1.1.1. Plantas de arquitectura..79
5.1.1.2. Elevaciones...82
5.2. Aplicacin del diseo de Control de Humo segn normativa vigente, nacional e
internacional..85
5.2.1. Normativa85
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5.2.1.1. Normas UNE ...85
5.2.1.2. Normas NFPA..85
5.2.2. Proteccion de las vas de evacuacin mediante presurizacin86
5.2.2.1. Objeto...86
5.2.2.2. Niveles..86
5.2.2.3. Presurizacin86
5.3. Bases de clculo, resultados y observaciones91
5.3.1. Bases de clculo..91
5.3.1.1. Datos de diseo91
5.3.1.2. Fuerza para la apertura de puertas91
5.3.1.3. Caudal de aire...93
5.3.2. Clculos...96
5.3.2.1. Hiptesis de clculo..96
5.3.2.2. Clculos segn normas UNE 12101-6/ 100.040-96.97
5.3.2.4. Clculos segn norma NFPA 92A..103
5.4. Esquema de equipos.106
5.4.1. Esquema deteccin de humo, extintores y alarma de incendio.107
5.4.2. Esquema rejillas, ventiladores y ductos109
5.5. Costo estimado equipos y puesta en marcha....112
CAPTULO VI. CONCLUSIONES.
6.1. Discusiones..113
6.2. Conclusiones115
6.3. Recomendaciones116
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REFERENCIAS BIBLIOGRFICAS..117
ANEXOS120
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INDICE DE FIGURAS
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Fig. 4-1: Movimiento horizontal y vertical del humo...37
Fig.4-2: Combustin.39
Fig. 4-3: Fases de desarrollo de un incendio40
Fig. 4-4: Penachos. Movimiento y control de humos...41
Fig. 4-5: Incendios Limitados por un Techo43
Fig. 4-6: Flashover45
Fig. 4-7: Principio del efecto de chimenea...52
Fig. 4-8: Diferencia de presin que genera el efecto chimenea y ubicacin del plano
neutral...52
Fig. 4-9: Descripcin de movimiento del humo producto del efecto chimenea...53
Fig. 4-10: Efecto del viento en elevacin.56
Fig. 4-11: Efecto del viento en planta...57
Fig. 4-12: Distribucin de presin del aire en los cuatro costados y la cubierta de un
edificio bajo..58
Fig. 4-13: Influencia del viento en incendios en edificios bajos..........................................59Fig. 4-14: Sistema completo.62
Fig. 4-15: Inyeccin..62
Fig. 4-16: Termostato...63
Fig. 4-17: Damper.63
Fig. 4-18: Aumento de presin interior64
Fig. 4-19: Retorno.64
Fig. 4-20: Damper cortafuego...65
Fig.4- 21: Damper para el control de humo..65
Fig. 4-22: Extraccin para estacionamiento subterrneo de autos67
Fig. 4-23: Extraccin para estacionamiento subterrneo de autos....68
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Fig. 4-24: Extraccin para estacionamiento subterrneo de autos68
Fig. 4-25: Compartimentacin..69
Fig. 4-26: Presurizacin73
Fig. 5-1: Esquema Planta primer piso..75
Fig. 5-2: Esquema Planta segundo piso76
Fig. 5-3: Esquema Planta tercer piso77
Fig. 5-4: Esquema Elevacin Poniente y Oriente.78
Fig. 5-5: Esquema Elevacin Sur.79
Fig. 5-6: Esquema Elevacin Norte.....80
Fig. 5-7: Diagrama de fuerzas.........88
Fig. 5-8: Descansillos...96
Fig. 5-9:planta piso 1.103Fig. 5-10: Planta piso 2-3104
Fig. 5-11:planta piso 1...105
Fig. 5-12: Planta piso 2...106
Fig. 5-13:planta piso 3...107
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INDICE DE TABLAS
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Tabla 3-1: Resistencia al fuego requerida para los elementos de construccin de
edificios28
Tabla 3-2: Mxima superficie edificada..30
Tabla 3-3: Mximo de ocupantes.31
Tabla 3-4: Densidad de carga combustible..31
Tabla 4-1: Concentraciones y dosis de exposicin mximas tolerables para sustancias
producidas en la combustin y diferentes tiempos de exposicin47
Tabla4-2: Aeroestanqueidad de los elementos de construccin..........................................55
Tabla 5-1: Perdidas alrededor de puertas....91
Tabla 5-2: Medidas de los conductos verticales de impulsin.....97
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RESUMEN .
Las condiciones de seguridad contra incendios en una edificacin deben cumplir los
requisitos y exigencias establecidas en la normativa vigente, cdigos de diseo,
reglamentos, leyes, etc. Sin embargo, en cualquier incendio la causa principal de muerte en
esta situacin es la inhalacin de sustancias txicas y humo.
Este trabajo presenta una visin de la normativa existente en cuanto al control de
humos en situacin de incendio, tanto chilena como extranjera. Adems, presenta un
ejemplo aplicado a un proyecto real de estas normas y comenta la necesidad de una
normativa nacional que se pueda aplicar a un caso real como el antes mencionado, dando
adems, recomendaciones del uso de las normativas extranjeras en reemplazo de las no
existentes en Chile.
Por ltimo plantea discusiones sobre si es necesario o no el uso de aquellos sistemas
a la hora de proteger un edificio y sus ocupantes en una situacin de incendio.
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ABSTRACT .
The conditions of security against fires in a construction should complete the
requirements and demands settled down in the normative one effective, design codes,
regulations, laws, etc. however, in any fire the main cause of death in this situation is the
inhalation of toxic substances and fume.
This work presents an existent vision of the normative one as for the control of
fumes in fire situation, so much Chilean as foreigner. Also, it presents an example applied
to a real project of these norms and he/she comments the national necessity of a normative
one that you can apply to a real case as the ones mentioned, also giving, recommendations
of the use of the normative foreigners in substitution of those no existent in Chile.
Lastly it outlines discussions on if it is necessary or not the use of those systems
when protecting a building and their occupants in a fire situation.
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CAPITULO I: ANTECEDENTES GENERALES. .
1.1. Introduccin
El ao 1981 sucedi el incendio de la Torre Santa Mara, a partir de ese momento la
Ordenanza General de Urbanismo y Construccin (OGUG), estableci requisitos para la
proteccion al fuego para todas las edificaciones, que antes de ese ao estaba al amparo de lo
que podan y no podan hacer los privados.
Pero el diseo de un edificio hoy en Chile, es analizado detenidamente desde
distintas perspectivas analizando detalles tales como: estticos, econmicos, constructivos,
estructurales, etc. No obstante, muchas veces son olvidados aspectos tan importantes como
el asegurar que una edificacin est preparada para responder de modo aceptable a sucesos
inesperados como son los incendios, de tal manera de ser capaz de asegurar la integridad y
la perfecta evacuacin de sus usuarios desde el interior.
Debido a esto, ha nacido la motivacin de estudiar el diseo para el control de
humos, que permite en caso de un incendio, una evacuacin del edificio desde cualquier
punto de manera eficiente permitiendo rpidamente la deteccin del foco de incendio por
ende el control de este, minimizando daos en la estructura.
La Ordenanza General de Urbanismo y Construccin (OGUC, 2008), es la nicareglamentacin chilena que introduce la exigencia sobre el diseo adecuado en edificios
para enfrentar un incendio entregando requerimientos mnimos de proteccion al fuego. Sin
embargo, la OGUC no proporciona la informacin para el diseo de vas de evacuacin de
humos, lo que es muy importante a la hora de combatir un incendio y para disear un
edificio en que se garantice la seguridad de vida de los ocupantes de los edificios.
Por el contrario, en EEUU y Europa existe un nivel superior de conocimiento
respecto del tema, pues han desarrollado variadas investigaciones, tanto cientficas como
tcnicas, que han servido como experiencia para crear variados cdigos que regulan los
diseos y disposiciones arquitectnicas y constructivas que permiten reducir el riesgo sobre
los ocupantes de edificios de altura frente a incendios.
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Es debido a esto que se estima necesario entregar propuestas de mejoramiento en
este tema, fundadas en la experiencia de pases ms desarrollados. Pues de esta forma
podremos acceder a soluciones que finalmente aporten como requerimientos a nuestra
ordenanza entregando mayor seguridad a nuestras construcciones.
Dentro de los temas relevantes, que no han recibido la debida profundidad en la
actual normativa chilena, pero que si han sido estudiados seriamente en el exterior, se
encuentran: el movimiento de humo en edificios altos, sus caractersticas y tcnicas para ser
controlado, la ubicacin de las vas de evacuacin y sus caractersticas, por lo que en Chile
se hace necesaria una investigacin acerca de la aplicacin de estos sistemas en
edificaciones en general, para minimizar los riesgos. Adems ser de gran utilidad la
adaptacin de normativas extranjeras para su aplicacin a casos en nuestro pas.
Se pretende que con la aplicacin de estos sistemas de forma correcta, sea de gran
utilidad a la hora de enfrentar una situacin de incendio, y no sera una inversin
innecesaria a la hora de la implementacin en cualquier tipo de edificacin en la que sea
factible su utilizacin, esto quedar demostrado en la aplicacin de estos sistemas en el
Edificio del Instituto de Obras Civiles de la Universidad Austral de Chile.
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1.2. Objetivos.
1.2.1 Objetivo General
El objetivo de esta investigacin es obtener conclusiones concretas y
factibles sobre la aplicacin de sistemas de control de humo como parte del
mtodo de proteccin contra incendios, utilizando esa informacin en la
aplicacin a un caso real. Adems de plantear nuevos desafos en el diseo
de estructuras resistentes a incendios.
1.2.2 Objetivos especficos.
Este estudio pretende revelar los sitios o lugares adecuados en cuanto a la
localizacin, tamao y el nmero necesario de dispositivos de control de
humos, dependiendo del tipo de construccin y sistema utilizado.
Analizar la reglamentacin vigente en cuanto al tema, tanto nacional como
internacional.
Estudiar diversos mtodos para controlar el movimiento del humo, y as
determinar cul es el mejor mtodo aplicado a un caso particular.
Pretende hacer masivo el uso de las tecnologas, mtodos y normativas
vigentes en la construccin de edificios con sistemas de control de humos.
Realizar una aplicacin concreta en el Edificio del Instituto de Obras
Civiles de la Universidad Austral de Chile a modo de ejemplo de la
importancia y la posibilidad de utilizacin de estos sistemas.
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1.3. Metodologas.
Como en general para este aspecto, la normativa Chilena para la proteccin contra
incendios es insuficiente y dispersa, se hace necesaria una solucin ms adecuada que
podra ser tomar una orientacin hacia un diseo basado en el cumplimiento de objetivos
(prestaciones), con mtodos de verificacin y entregar soluciones de diseo aceptables,
especialmente en el segmento de edificaciones que debido a su complejidad y/o alto riesgo
las prescripciones tradicionales son ineficientes. Por lo que se pretende obtener informacin
de los requisitos exigidos por la Ordenanza General de la Ley General de urbanismo y
Construcciones, (OGUC, 2008), para las condiciones de seguridad contra incendio, para
luego complementar con normativa extranjera.
Obtener informacin acerca de las experiencias en pases ms avanzados en este
tema, como E.E.U.U., especialmente la norma NFPA 92A (National Fire Protection
Association) e Inglaterra, especialmente la norma UNE- EN12101-6. Sistemas para el
control del humo y el calor.
. Adems, para analizar si es factible o no la utilizacin de nuevos diseos para
control de humo y proteccin y resistencia contra incendio, adems de la utilizacin
correcta de las normas vigentes y su posterior modificacin o creacin en el caso de no
existir, se verificarn ciertos factores:
Condiciones mnimas requeridas, tales como el tipo de edificio, el uso que se
le dar y la cantidad estimada de personas que estarn en l.
Tecnologas e informacin disponibles.
En caso de no contar con algunos de los factores anteriores se recurrir a
informacin acerca de ensayos y normas nacionales y/o extranjeros segn
sea el caso y verificar su adaptacin a los requerimientos.
Adems, se investigarn las construcciones existentes que cuenten con sistemas de
control de humo y se aplicar a un caso real.
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CAPTULO II: ESTADO DEL ARTE. .
2.1. Generalidades.
El humo es la mayor causa de muerte en situaciones de incendio. Puede ir hasta
lugares apartados del edificio, causando daos en la propiedad y a las personas.
Ejemplo de esto es en MGM Grand Hotel (1982), el fuego fue limitado al primer
piso del edificio, sin embargo, el humo alcanz a los dems pisos. Los ocupantes de los
pisos superiores fueron expuestos al humo durante horas antes de ser rescatados. El MGM
Grand Hotel, no es el nico en este sentido, tambin encontramos el Roosevelt Hotel (1964)
y el Johnson City Retirement Center (Steckler et al 1990), en todos estos edificios el fuego
estuvo localizado en el primer piso, pero la mayora de los muertos se encontraban en lospisos superiores.
La gente no est informada acerca de cuanto puede crecer el fuego y lo que puede
producir el humo generado por este. Esta falta de informacin se extiende a muchos
diseadores y otros profesionales relacionados. El conocimiento es necesario para la
evaluacin de los parmetros de diseo del manejo de sistemas de control de humos.
El concepto del manejo del humo ha sido desarrollado como solucin al problema
de la expansin del humo. El movimiento de este puede ser manejado con uno o ms de los
siguientes mecanismos: compartimentacin, dilucin, corriente de aire, presurizacin,
flotabilidad, entre otros. (Klote et al. 2002).
El uso de la presurizacin en el control del flujo de aire ha sido practicado por 50
aos. Por ejemplo, ha sido usado en edificios con laboratorios en donde existe peligro de
gases venenosos e inflamables o donde pueden migrar materiales bacteriolgicos de un rea
a otra, ha sido utilizado tambin en el control de la entrada de partculas contaminantes,
donde es necesario impedir la entrada de estas a ciertos ambientes, se ha utilizado adems
en reas de hospitales para impedir la contaminacin de reas estriles y para evitar la
migracin de radiaciones. (Klote et al. 2002).
Sin embargo, el uso de corrientes de aire y presurizacin para controlar la
circulacin del humo en un edificio en llamas, es una adaptacin bastante reciente.
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2.2. Antecedentes.
En un contexto histrico dos factores han caracterizado el riesgo de incendio en
Chile, la arquitectura heredada de nuestro pasado colonial y el riesgo de terremoto. El uso
de materiales de construccin como adobe, albailera y concreto en desmedro de la madera
y construcciones antissmicas con gruesos muros perimetrales y donde adems el riesgo de
terremoto ha desincentivado la construccin en altura, han tenido un directo impacto en la
propagacin de incendio a edificaciones aledaas y por consiguiente limitando los daos
por incendio. (Veliz 2006).
El manejo del humo nace de la necesidad del primer hombre que utiliz fuego en su
hogar de ventilar el humo.
Prcticas modernas de control de humo comenzaron en los aos 1940, cuando fue
obvio que los conductos de los sistemas de distribucin de aire ayudaban a distribuir elhumo lejos de la fuente de fuego. Esto sugiri la llegada de los dampers de fuego y de
sistemas estticos de control de humo. En 1968, laboratorios certificadores (UL-
Underwriters Laboratories) publicaron la primera UL 555 Standard for Fire Dampers.
Los miembros de AMCA adoptaron el primer estndar 500-D en 1973 para propsitos de
ventilacin general y acondicionamiento de aire.
Los dampers de humo y los sistemas dinmicos de control de humo recin
aparecieron en los aos 1970 cuando se hace obvia la parada operacional de un sistema de
control esttico al entrar en conflicto con la necesidad de mantener limpio la distribucin
del aire en recintos. (Romero 2005)
La norma ANSI/ASHRAE (2000) establece los regmenes de funcionamiento de
ventiladores para ambas temperaturas ambiente y temperaturas elevadas, de modo de
permitir a los diseadores seleccionar un ventilador al tiempo de conocer como este
funcionar durante ambas operaciones, normal y extraccin de humo.
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2.3. Normativa Vigente.
Los requisitos de seguridad contra incendios se deben implementar en la fase del
proyecto. De esta manera el proyectista debe lograr incorporar medidas de proteccin con
mayor facilidad y a un menor costo. Se deber considerar tanto la planificacin de la zonainterior y exterior del edificio. Los requisitos que se contemplaran en la fase del proyecto
deben cumplir con la normativa y legislacin vigente, adems de ser eficientes.
Los requisitos estructurales son cada vez ms estrictos en la construccin e
involucran conceptos cada vez ms especficos, lo que ha llevado a la necesidad de crear
organismos, normativas, leyes, decretos, etc. cada vez ms rigurosos, con el fin de cubrir
estas necesidades.
La resistencia al fuego de los elementos que forman parte de un edificio y susrecubrimientos esta dado por el ACI 216, aunque el ACI 318 nos proporciona
recubrimientos mnimos, ste es para el diseo estructural del hormign sin tomar
en cuenta el impacto del fuego en las estructuras.
La ACI 216, describe mtodos aceptables para determinar la resistencia al fuego de
las construcciones y elementos estructurales de hormign y mampostera,
incluyendo tabiques, losas de entrepiso, losas de cubierta, vigas, columnas, dinteles
y la mampostera utilizada para proteger contra el fuego las columnas de acero
estructural. Estos mtodos se debern utilizar con fines de diseo y analticos, y se
debern basar en los criterios de exposicin al fuego y criterios limite aplicables de
la norma ASTM E 119. Esta norma no se aplicar a los tableros metlicos utilizados
en entrepisos y cubiertas.
El comportamiento al fuego de los materiales y elementos de construccin se regir
de acuerdo a lo que indica la Ordenanza General de Urbanismo y Construcciones en
su Ttulo 4, Captulo 3. Adems de las normas mnimas de seguridad contra
incendio, las cuales se presentan a continuacin:
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Norma Chilena 1429 Of. 92 Mod. 95.- Extintores Porttiles. Terminologa y
Definiciones.
Norma Chilena 1430 Of. 08.- Extintores Porttiles. Requisitos de Rotulacin.
Norma Chilena 1433 Of. 78.-Ubicacin y Sealizacin de los Extintores Porttiles.
Listado Oficial de Comportamiento al Fuego 2010 redactado por el MINVU.
Normativa extranjera:
NFPA 101, Cdigo para la Seguridad de la Vida Humana contra Incendios en
Edificios y Estructuras, ser conocido como Cdigo de Seguridad Humana.
National Fire Protection Association. NFPA 92A, Standard for Smoke- Control
Systems Utilizing Barriers and Pressure, edition 2000.
National Fire Protection Association. NFPA 92B, Guide for smoke management,
edition 2000.
UNE-EN 12101-6: 2006. Sistemas para el control del humo y el calor.
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2.4. Realidad nacional e internacional frente al control de humo.
2.4.1. Situacin actual y futura
Las herramientas para el control de humo en edificios que se estn utilizando
actualmente son el uso de escaleras y ascensores presurizados.
Una herramienta que est siendo aplicada al diseo del control de humos es clculos
en computadora ya sean en anlisis microscpicos y macroscpicos utilizando modelos de
clculo.
En cuanto a la deteccin de humo, las reas que incluyen disponibilidad y utilidad
de informacin, biotecnologa, materiales inteligentes y nanotecnologas se estn
desarrollando a gran velocidad, al igual que sus aplicaciones. Los avances en tecnologaelectrnica, por ejemplo, tienen un enorme potencial para ayudar a detectar incendios. Bob
Bayer, panelista de la conferencia perteneciente a HE Security, afirm que tales avances,
como la tecnologa de sensores mltiples, generara una menor cantidad de falsas alarmas,
brindara una mejor deteccin y mejorara la eficiencia.
En Chile, por su parte, la seccin de ingeniera de incendios del IDIEM de la
Universidad de Chile, est desarrollando una serie de estudios que han tenido como
objetivo del anlisis del cumplimiento de normativas y recomendaciones internacionales
para ventilacin y seguridad contra incendios y actualmente pretende aportar al desarrol lo
nacional y latinoamericano, elaborando un Reglamento Latinoamericano, en conjunto con
instituciones que se interesan sobre la seguridad en tneles, sin embargo, no se presenta
como inminente el estudio de sistemas de proteccion contra incendios para edificios de
hormign armado, solo se presentan los ensayos que exige la OGUC, y los ensayos
realizados por particulares, por lo que se hace necesario un reglamento que definira
estndares mnimos de seguridad en este campo de la ingeniera.
Mientras tanto, las aplicaciones de nanotecnologa abarcan desde nuevas familias de
sensores qumicos y biolgicos y mejoras de capacidad de bateras, hasta dispositivos
personales de monitoreo mdico y capacidades mejoradas de monitoreo humano y
ambiental, todos con implicancias evidentes y abarcadoras para los esfuerzos del servicio
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de bomberos y de la seguridad contra incendio. El impacto de los nanomateriales sobre la
seguridad contra incendio todava debe investigarse y comprenderse cabalmente. Estos y
otros materiales nuevos utilizados para decorar y construir edificios por ejemplo, nuevos
materiales de construccin livianos para techos- pueden llegar a cambiar muchos de
nuestros enfoques bsicos de diseo de seguridad contra incendio. En la actualidad, el
Comit de Pruebas de Incendio de NFPA se encuentra analizando mtodos de prueba
utilizados para evaluar los riesgos de los materiales junto a otras organizaciones de pruebas
y normas de seguridad contra incendio.
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CAPITULO III: EXIGENCIAS DE LA NORMATIVA CHILENA .
3.1. Ordenanza General de Urbanismo y Construcciones (OGUC) (Agosto. 2008).
Redactada por el Ministerio de Vivienda y Urbanismos (MINVU) tiene como
misin regular los procedimientos administrativos, de planificacin urbana, de
urbanizacin, y de construccin. Asesorada por asociaciones gremiales e instituciones
ligadas al urbanismo y construccin.
Todos los edificios debern cumplir con la normativa vigente y con la Ordenanza
General de Urbanismo y Construcciones. En ste mbito se destacarn los puntos ms
importantes y adems se verificar el cumplimiento de las Condiciones Generales de
Seguridad.
DE LAS CONDICIONES GENERALES DE SEGURIDAD.
Segn el Artculo 4.3.1. Todo edificio deber cumplir, segn su destino, con las
normas mnimas de seguridad contra incendio, como asimismo, con las dems
disposiciones sobre la materia contenidas en la Ordenanza.
Se exceptan de lo anterior los proyectos de rehabilitacin de inmuebles que
cuenten con Estudio de Seguridad y las edificaciones sealadas en el artculo 4.3.26. De la
Ordenanza.
Las disposiciones contenidas persiguen, como objetivo fundamental, que el diseo
de los edificios asegure que se cumplan las siguientes condiciones:
Que se facilite el salvamento de los ocupantes de los edificios en caso de
incendio.
Que se reduzca al mnimo, en cada edificio, el riesgo de incendio.
Que se evite la propagacin del fuego, tanto al resto del edificio como desde
un edificio a otro.
Que se facilite la extincin de los incendios.
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Para lograr los objetivos sealados en el inciso anterior, los edificios, en los casos que se
determina, debern protegerse contra incendio. Para estos efectos, se distinguen dos tipos
de proteccin contra incendio:
1. Proteccin pasiva: La que se basa en elementos de construccin que por sus
condiciones fsicas aslan la estructura de un edificio de los efectos del fuego
durante un determinado lapso de tiempo, retardando su accin y permitiendo en
esa forma la evacuacin de sus ocupantes antes del eventual colapso de la
estructura y dando, adems, tiempo para la llegada y accin de bomberos. Los
elementos de construccin o sus revestimientos pueden ser de materiales no
combustibles, con capacidad propia de aislacin o por efecto intumescente o
sublimante frente a la accin del fuego.
2. Proteccin activa: La compuesta por sistemas que, conectados a sensores o
dispositivos de deteccin, entran automticamente en funcionamiento frente a
determinados rangos de partculas y temperatura del aire, descargando agentes
extintores de fuego tales como agua, gases, espumas o polvos qumicos.
Segn el Artculo 4.3.2. Para los efectos de la Ordenanza, el comportamiento al
fuego de los materiales, elementos y componentes de la construccin se determinar de
acuerdo con las siguientes normas o las que las reemplacen:
- Normas generales, sobre prevencin de incendio en edificios:
NCh 933 Terminologa.
NCh 934 Clasificacin de fuegos.
- Normas de resistencia al fuego:
NCh 935/1 Ensaye de resistencia al fuego - Parte 1: Elementos de
construccin general.
NCh 935/2 Ensaye de resistencia al fuego - Parte 2: Puertas y otros
elementos de cierre.
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- Normas sobre rociadores automticos:
NCh 2095/1 Sistemas de rociadores Parte 1: Terminologa, caractersticas
y clasificacin.
NCh 2095/2 Sistemas de rociadores- Parte 2: Equipos y componentes.
NCh 2095/3 Sistemas de rociadores- Parte 3: Requisitos de los sistemas y de
instalacin.
NCh 2095/4 Sistemas de rociadores- Parte 4: Diseo, planos y clculos.
NCh 2095/5 Sistemas de rociadores- Parte 5: Suministro de agua.
NCh 2095/6 Sistemas de rociadores- Parte 6: Recepcin del sistema y
mantencin.
No obstante lo dispuesto, habr un "Listado Oficial de Comportamiento al Fuego",
confeccionado por el Ministerio de Vivienda y Urbanismo o por la entidad que ste
determine, en el cual se registrarn, mediante valores representativos, las cualidades
frente a la accin del fuego de los materiales, elementos y componentes utilizados en la
actividad de la construccin.
Las caractersticas de comportamiento al fuego de los materiales, elementos y
componentes utilizados en la construccin, exigidas expresamente la Ordenanza, que no se
encuentren incluidas en el Listado Oficial de Comportamiento al Fuego, debern
acreditarse mediante el certificado de ensaye correspondiente emitido por alguna
Institucin Oficial de Control Tcnico de Calidad de los Materiales y Elementos
Industriales para la Construccin.
Aquellos proyectos que cuenten con un Estudio de Seguridad podrn utilizar
materiales, elementos y componentes cuyo comportamiento al fuego se acredite mediante
certificado de ensayes expedido por entidades extranjeras, reconocidas internacionalmente
y que efecten los ensayes bajo normas de la Asociacin Americana de Pruebas de
Materiales American Society for Testing and Materials (ASTM), de Laboratorios
Aseguradores Underwriter Laboratories (UL) o del Comit de Normas Alemn
Deutscher Normenausschuss (Normas DIN).
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Mientras no se dicten las dems Normas Tcnicas Oficiales sobre sistemas de
rociadores, los Estudios de Seguridad podrn utilizar las normas NFPA 13 de la
Asociacin Nacional de Proteccin contra el Fuego National Fire Protection Association
(N.F.P.A.).
Si al solicitarse la recepcin definitiva de una edificacin, alguno de los elementos,
materiales o componentes utilizados en sta no figura en el Listado Oficial de
Comportamiento al Fuego y no cuenta con certificacin oficial conforme a este artculo, se
deber presentar una certificacin de un profesional especialista, asimilando el elemento,
material o componente propuesto a alguno de los tipos que indica el artculo 4.3.3. Del
Captulo 3 titulo 4 y adjuntar la certificacin de stos en el pas de origen. Si no fuere
posible tal asimilacin, el Director de Obras Municipales exigir que se presente una
certificacin de ensaye de laboratorio emitido por una Institucin Oficial de Control
Tcnico de Calidad de los Materiales y Elementos Industriales para la Construccin.
Para los efectos del presente Captulo, se entender por componente, aquel
producto destinado a la construccin que antes de su instalacin presenta su forma
definitiva, pero que slo funciona conectado o formando parte de un elemento, tales como
cerraduras, herrajes y rociadores.
El Artculo 4.3.3. Seala que los edificios que conforme a este Captulo requieran
protegerse contra el fuego debern proyectarse y construirse segn alguno de los cuatro
tipos que se sealan en la tabla siguiente y los elementos que se utilicen en su construccin
debern cumplir con la resistencia al fuego que en dicha tabla se indica.
Si a un mismo elemento le correspondieren dos o ms resistencias al fuego, por
cumplir diversas funciones a la vez, deber siempre satisfacer la mayor de las exigencias.
Para determinar la resistencia al fuego de los elementos a que se refiere el presente
artculo, como asimismo, cuando cualquier otro precepto la Ordenanza exige que se
asegure una determinada resistencia al fuego, se estar a lo dispuesto en el artculo 4.3.2.
de la Ordenanza.
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Tabla 3-1: Resistencia al fuego requerida para los elementos de construccin de edificios. Fuente: OGUC.
2008.
SIMBOLOGIA:
Elementos verticales:
(1) Muros cortafuego
(2) Muros zona vertical de seguridad y caja de escalera
(3) Muros caja ascensores
(4) Muros divisorios entre unidades (hasta la cubierta)
(5) Elementos soportantes verticales
(6) Muros no soportantes y tabiques
Elementos verticales y horizontales:
(7) Escaleras
Elementos horizontales:
(8) Elementos soportantes horizontales
(9) Techumbre incluido cielo falso
En el Artculo 4.3.4 se seala que para aplicar lo dispuesto en el artculo anteriordeber considerarse, adems del destino y del nmero de pisos del edificio, su superficie
edificada, o la carga de ocupacin, o la densidad de carga combustible, segn
corresponda, como se seala en las tablas 4, 5 y 6 siguientes:
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Tabla 3-2: Mxima superficie edificada. Fuente: OGUC. 2008.
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Tabla 3-3: Mximo de ocupantes. Fuente: OGUC. 2008.
Tabla 3-4: Densidad de carga combustible. Fuente: OGUC. 2008.
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Cuando los locales comerciales a que se refiere la tabla 3-2, tengan una superficie
edificada superior a 200 m2, se podr destinar hasta un 25% de su superficie a bodega y
cuando no tengan ms de 200 m2 edificados, se podr destinar hasta el 50% a bodega.
En ambos casos, si la bodega supera el porcentaje mximo permitido, dichas
edificaciones debern tratarse como si fueran de uso mixto.
Para los destinos indicados en la tabla 3-4, cuando no se presente un Estudio de
Carga Combustible, la edificacin deber proyectarse y construirse de acuerdo al tipo a.
Las resistencias al fuego que se indican para los muros caja ascensores en la tabla
del artculo 4.3.3., son obligatorias slo si el ascensor circula por el interior de una caja
cerrada por sus cuatro costados. Las puertas de acceso al ascensor estarn exentas de
exigencia de resistencia al fuego, pero sern de materiales no combustibles.
En Artculo 4.3.6. se seala que para los efectos previstos en el presente Captulo,
se entender por muro cortina el muro de fachada no soportante, constituido por
elementos unidos entre ellos y a su vez fijados a los elementos estructurales horizontales
y/o verticales del edificio.
En edificios con muro cortina, de existir separacin entre dicho muro y los
entrepisos o con los muros divisorios, ella deber rellenarse de tal modo que el conjunto
asegure, como mnimo, la resistencia al fuego correspondiente a la clase F-60, segn la
norma NCh 935/1 o la que la reemplace.
Los ductos de toma de aire de los equipos de presurizacin de las escaleras debern
contemplar una resistencia mnima al fuego de F-60 en toda su extensin.
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Artculo 4.3.13. En los edificios que cuenten con sistema central de aire
acondicionado, se deber disponer de detectores de humo en los ductos principales, que
acten desconectando automticamente el sistema.
Se dispondr, adems, de un tablero de desconexin del sistema central de aire
acondicionado ubicado adyacente al tablero general elctrico.
Artculo 4.3.15. Todo ducto de humo deber salir verticalmente al exterior y
sobrepasar la cubierta en al menos 1,5 m, salvo que se trate de viviendas unifamiliares en
las que dicha altura podr ser menor. Los ductos de hornos, calderas o chimeneas de
carcter industrial se construirn con elementos cuya resistencia mnima al fuego
corresponda a la clase F-60, no permitindose la colocacin de elementos de madera a
una distancia menor de 0,20 m de dichos ductos y a menos de 0,60 m de cualquier hogar
de chimenea.
Artculo 4.3.19. Los ductos de ventilacin ambiental entre unidades funcionales
independientes, exceptuados los de aire acondicionado, sern de material con resistencia
mnima a la accin del fuego correspondiente a la mitad de la requerida para los muros
exteriores de la unidad en que se ubican, y no contendrn caeras ni conducciones de
instalaciones de ninguna especie. Los ductos colectivos de campanas de cocina, y aquellos
de uso industrial, tales como los de cocinas de restaurantes, colegios, hoteles, y similares,
debern contemplar registros que permitan mantenerlos interiormente libres de
adherencias grasas.
Artculo 4.3.22. Ser obligatorio el uso de sistemas de proteccin activa en las
edificaciones de 3 o ms pisos destinadas a la permanencia de personas, en los casos que
no pueda garantizarse la evacuacin de los ocupantes por sus propios medios o en los que
por razones de seguridad se contemplen cierres no controlables por sus ocupantes, tales
como sectores de enfermos no ambulatorios en hospitales, locales para el cuidado de
personas con serias patologas mentales, lugares de detencin o reclusin de personas, y
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similares. Se exceptan de lo sealado en el inciso anterior las edificaciones cuya carga de
ocupacin sea inferior a 50 personas.
Artculo 4.3.23. Los empalmes de gas de red y los estanques para almacenamiento
de gas licuado, se proyectarn de manera tal que en caso de incendio no impidan la
evacuacin del edificio y cuenten con dispositivos de fcil acceso para que los bomberos
corten el suministro de gas. El trmino gas de red corresponde a lo definido en la Ley N
18.856, artculo 2, y comprende el gas de ciudad, el gas licuado en fase gaseosa y el gas
natural.
Artculo 4.3.24. Toda edificacin podr ser subdividida en compartimentos
independientes, mediante muros de compartimentacin que cumplan con una resistencia al
fuego F- 120 o superior.
En tales muros se admitirn puertas o tapas de registro, siempre que tengan una
resistencia al fuego de a lo menos F-60 y, en el caso de las puertas, contemplen cierre
automtico.
La compartimentacin permitir independizar reas dentro de un mismo edificio
con el fin de mejorar sus condiciones de seguridad y reducir la superficie de clculo para
los efectos de la aplicacin de las tablas del artculo 4.3.4 de este mismo Captulo.
Artculo 4.3.26. No requerirn proteccin contra el fuego las edificaciones de un
piso realizadas con elementos de construccin no combustibles, que cumplan con los
siguientes requisitos:
1. Tener una carga de ocupacin inferior a 100 personas.
2. Contemplar en todos sus recintos una carga combustible media inferior a 250
MJ/m2.
3. Asegurar su ocupacin slo por personas adultas que puedan valerse por si
mismas.
4. Tener destino de equipamiento.
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3.2. Comentarios.
Aun existiendo normativa referente a la arquitectura frente a incendios, como lo
seala el captulo 4, ttulo 3 de la Ordenanza General de Urbanismo y Construccin, no
existen normas que sealen como construir y/o disear un edificio en cuanto a control de
humos se refiere.
En Chile, tampoco hay precedentes en la aplicacin de normativas de control de
humos en edificios de menor envergadura como lo es el edificio de Ingeniera Civil en
Obras Civiles, aunque se puede tomar como referencia el Edificio Apoquindo 4001 en
Santiago, as como el Edificio Costanera Center, tambin en Santiago, pero como se
menciono anteriormente son de mayor superficie que el edificio en cuestin.
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CAPITULO IV: CONTROL DE HUMO .
4.1. Descripcin general del control de humos. Conceptos.
4.1.1. Descripcin general.
Botta (2011), define humo como un conjunto o masa visible de partculas slidas y
lquidas en suspensin, y la mezcla de vapores y gases calientes que se produce durante el
proceso de combustin, y la cantidad de aire que se ve, de alguna manera, mezclado en esa
masa.
Con el fin de describir el movimiento de humo en edificios, dicho tratamiento se
divide en dos zonas generales.
Segn Botta (2011) estas zonas son:
Zona de Humo Caliente: Este apartado recoge aquellas zonas del edificio en las
cuales la temperatura del humo es lo suficientemente alta para que el cuerpo del humo
tienda a elevarse hacia el techo, mientras que el aire limpio (o al menos, con menos
polucin) descienda hacia las partes ms bajas del espacio en cuestin. Normalmente, esto
ocurre en la habitacin donde tiene origen el incendio. De la misma manera, dependiendo
del nivel de la energa producida por el incendio y del tamao de las aberturas que lo
conectan, por ejemplo puertas abiertas, etc., las zonas de humo caliente surgen en las
habitaciones adyacentes o pasillos. La ventilacin de humo en los patios y el movimiento
del humo en los pasillos abiertos hacia espacios donde se puede producir la combustin
sbita generalizada, estn en el entorno de la zona de humo caliente donde ste es elevado y
conducido por las fuerzas producidas directamente por el incendio.
Zona de Humo Fro: Este apartado incluye aquellas zonas del edificio donde se ha
reducido la fuerza de las corrientes conductoras del incendio, debido a que el humo se ha
combinado, o se ha transferido de alguna manera, con otros elementos. En estas zonas, el
movimiento del humo se controla en primera lugar debido a otras fuerzas, tales como el
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viento, los efectos de la calefaccin mecnica, ventilacin, aire acondicionado u otros
sistemas que influyen en el movimiento del aire. En estas zonas el movimiento de humo es,
esencialmente, el mismo que el movimiento de cualquier otro elemento de polucin.
Figura 4-1: movimiento horizontal y vertical del humo. Fuente: Astorga. 2009.
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4.2. Caractersticas del humo y sus efectos.
4.2.1. Caractersticas
En un incendio, el humo es la principal causa de las perdidas humanas, adems, el
humo que se mueve lo hace caliente y lleva gases incombustibles, adems, el humo se
transforma as en el principal medio por el cual el incendio se mueve y se extiende al resto
de la instalacin.
Botta (2011), seala que tanto el movimiento de humo como de los gases de
combustin dependen de una serie de condicionantes. Estos son, por una parte, los
elementos constructivos y de compartimentacin y, por otra, los fenmenos propios del
fuego tales como incrementos de temperaturas y las diferencias de presiones. Dentro de unedificio, el mayor peligro es la fcil propagacin del humo por todo el espacio no
compartimentado adecuadamente y, por tanto, por aquellos medios o vas de escape
verticales de evacuacin que deberan estar en condiciones de permitir la libre circulacin
de los ocupantes de dicho edificio. La produccin de humo en un incendio vara en funcin
de la cantidad y tipo de elementos combustibles que existan en el interior del edificio
afectado. Segn sea el volumen de humos, stos podrn llegar a disminuir la visibilidad, lo
que puede producir problemas graves en cuanto a la evolucin y extincin del incendio. El
humo puede ser ms o menos denso, pero, en cualquier caso, contendr partculas txicas
que pueden perjudicar a las personas. El volumen de humo y gases de combustin
producida por el incendio es aproximadamente igual al volumen del aire arrastrado por el
chorro ascendente de los productos de combustin y ste, a su vez, es funcin de la
dimensin del fuego, el calor desprendido y la altura de la capa de aire limpio. Tanto la
dimensin del fuego, como la distancia entre el piso y la capa inferior de humo y gases
calientes, varan constantemente y, por consiguiente, es prcticamente imposible determinar
o predecir la produccin de humo en un incendio. Por ello, es necesario estudiar el
movimiento del humo y de los gases de combustin, con el fin de poder controlarlo.
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Clasificacin de las zonas de humo segn Botta (2011)
Al producirse un incendio, ste:
Genera calor.
Cambia la mayor parte de los materiales quemados (combustible), desde su
composicin qumica original hasta uno o ms componentes, por ejemplo, dixido de
carbono, monxido de carbono, agua y otros componentes.
.
Figura 4-2: Combustin. Fuente: Viteri. 2009.
A menudo (debido a que la combustin no llega al 100%, es decir, es incompleta)
transporta parte del combustible, o llamados inquemados, como holln u otros materiales.
La mayor parte de calor se genera cuando los productos de combustible quemados
permanecen en el conjunto de los productos que se liberan por el incendio. Esta masa
expandida, es ms ligera que el aire del entorno, y sube como una llamarada. Esta
llamarada asciende en turbulencia y, debido a ello, proporciona grandes cantidades de aire
al entorno de los gases ascendentes. Este arrastre:
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Incrementa la masa total y volumen de la llamarada.
Enfra la llamarada, mezclando el aire fro con los gases calientes
ascendentes. Normalmente, la llamarada ascendente est ms caliente en su
parte central y ms fra hacia los bordes que estn en contacto con el aire
fro.
Diluye la concentracin de los productos del incendio producidos en la
llamarada.
Movimiento del humo en la zona de humo caliente
Desarrollo del Incendio.
Botta (2011), seala que los incendios progresan exponencialmente una vez que ha
transcurrido un tiempo de incubacin y aparecen las llamas por primera vez, a este suceso
se le llama ignicin. A partir de ese momento entra en la fase de crecimiento caracterizado
por un aumento continuo de la tasa de generacin de calor hasta llegar a una tasa mxima.
En algunos casos pudiera ocurrir una combustin sbita generalizada (Flashover) dentro del
recinto de origen del fuego. Luego durante un cierto tiempo (el cual depende de la cantidad
de combustible disponible) se estar generando calor a una tasa aproximadamente constante
para luego empezar a decaer cuando el combustible se agota.
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Fig. 4-3: Fases de desarrollo de un incendio. Fuente: CORMA. 2004.
Penachos
El calor de un fuego al aire libre se eleva en forma de columna de gases calientes,
denominada penacho. La corriente de aire resultante absorbe aire fro en la base del fuego,
en todas direcciones. Ese aire fro es tambin absorbido por el penacho, por encima del
suelo, debido a la masa de aire caliente que se eleva . Ese movimiento de aire fro hacia el
penacho se llama arrastre y enfra la temperatura del penacho, a medida que aumenta sualtura. La propagacin del fuego se produce principalmente por la ignicin por radiacin de
los combustibles de los alrededores. La velocidad de propagacin del fuego a los slidos
ser generalmente baja, a no ser que est fomentada por el movimiento del aire (viento) o
por superficies inclinadas. (Botta, 2011).
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Fig. 4- 4. Penachos. Fuente: Botta. 2008.
Fuegos al aire libre
Si no existe un techo sobre un fuego y ste est lejos de las paredes, los gases y el
humo calientes del penacho se elevan verticalmente. Esta situacin se produce en los
incendios al aire libre. Las mismas condiciones se pueden dar en un edificio, en las
primeras fases cuando el penacho es pequeo o si el fuego se produce en un espacio amplio
con techo alto, como un hall de entrada. La propagacin del fuego a partir de un penacho al
aire libre ser fundamentalmente mediante la combustin por radiacin de los combustibles
que haya cerca. La velocidad de propagacin en materiales slidos ser por lo general lento
si no se ve asistida por el movimiento del aire (el viento en el caso de los fuegos al aire
libre) o las superficies inclinadas que permiten el precalentamiento del combustible. (Botta,
2011)
Incendios en Lugares Cerrados
Cuando los penachos chocan con los techos o las paredes de una habitacin, el
hecho afecta a la circulacin de humo y gases calientes y a la propagacin del incendio. Losincendios con poca produccin de calor y alejados de las paredes u otras superficies que los
limiten, como el respaldo de un sof, se comportarn como si estuvieran al aire libre.
(Botta, 2011).
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Incendios Limitados por un Techo
Botta (2011), asegura que cuando se produce un incendio lejos de las paredes y
existe sobre l un techo, los gases y el humo caliente del penacho chocan con la superficie
del techo y se propagan en todas las direcciones, hasta que son interrumpidos por las
paredes. A medida que los gases calientes se van propagando lejos del centro del penacho,
bajo el techo se forma una capa fina. El calor es conducido desde esa capa hasta la parte
superior del techo y el fenmeno arrastra aire fro de abajo arriba. Esta capa es ms gruesa
y caliente cerca del centro del penacho y se va haciendo ms fina y fra a medida que
aumenta su distancia (r) a ese centro. Como en el caso de un fuego al aire libre, la
temperatura del penacho disminuir a medida que aumenta su altura sobre el fuego.
Adems, debido a su enfriamiento por el arrastre de aire y a la prdida de calor en el techo,la temperatura de la capa del techo disminuye a medida que aumenta su distancia (r) al
centro del penacho. La propagacin del fuego a travs de una pluma limitada por el techo,
se produce por la ignicin de los materiales combustibles del techo o las paredes, de los
combustibles que hay alrededor, como el contenido de la habitacin o almacn o por una
combinacin de ambos mecanismos. Los gases de la capa superior (humo) pueden
transmitir calor a los materiales de esa capa, por conveccin y radiacin. La transmisin de
calor por debajo de la capa de humo es principalmente por radiacin. El fuego se propaga
ms rpidamente cuando el penacho est limitado por el techo que cuando no lo est.
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Fig. 4-5. Incendios Limitados por un Techo. Fuente: Botta. 2008.
Fuegos Interiores y Combustin Sbita Generalizada. (Botta, 2011).
El calor de un fuego en una habitacin est limitado por las paredes y por el techo.
La proximidad de las paredes produce un desarrollo ms rpido de la capa de gases caliente
en el techo as como la creacin de una capa mucho ms gruesa. La figura 3-6 representa
una habitacin con una puerta. En la habitacin hay dos elementos combustibles: uno es el
que ha ardido en primer lugar y el otro es el secundario o que arde en segundo lugar.
Inicialmente, la capa del techo es fina y se produce una situacin como si no hubiera
paredes. Sin embargo, a medida que los gases alcanzan las paredes y no se pueden propagar
horizontalmente, la parte inferior de la capa va descendiendo y va alcanzando un grosor
uniforme. Los detectores de humo de la habitacin origen del fuego respondern
generalmente antes en esta fase del desarrollo del fuego.
Si el fuego aumenta de tamao, la parte inferior de la capa del techo ir
descendiendo, la temperatura de los gases y humos calientes ir aumentando y el calor
radiante de la capa empezar a calentar el combustible secundario que no haba ardido. Enla salida se crea un esquema de corriente perfectamente definido, con los productos
calientes de la combustin saliendo por arriba y el aire fro, o mejor dicho ms fro que el
que sale, entrando en la habitacin por debajo de la capa del techo. Al principio de esta fase
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La combustin sbita generalizada representa el paso de un estado en el que el
fuego est dominado por la combustin del primer elemento que ha ardido (y los objetos
que haya alrededor sometidos a ignicin directa), a otro en el que arden todos los elementos
de la habitacin. La combustin sbita generalizada es un elemento desencadenante, no un
acontecimiento final. Despus de la combustin sbita generalizada se pasa a lo que se
llama implicacin de toda la habitacin.
Cuando se ha llegado al estado de combustin sbita generalizada, en la mayora de
los casos se pasa a la fase de implicacin de toda la habitacin, a no ser que se haya
agotado el combustible, el oxgeno o que se haya extinguido el fuego. En la fase de
implicacin de toda la habitacin, la capa caliente puede llegar al nivel del suelo, pero tanto
en los ensayos como en los fuegos reales se ha visto que la capa caliente no siempre llega a
ese nivel. En el momento de la combustin sbita generalizada, la puerta de la habitacin esun obstculo a la cantidad de aire para la combustin que hay dentro de la habitacin y la
mayora de los productos de la pirlisis arden fuera de la misma. Antes de la combustin
sbita generalizada se produce la fase de llamas en el techo, que como hemos dicho no
siempre da lugar a la combustin generalizada, sobre todo si es una habitacin grande, de
techo alto o si la cantidad de combustible presente es limitada. La investigacin con
ensayos de fuegos en edificios residenciales con mobiliario moderno, ha demostrado que
desde que empieza a arder el combustible hasta la combustin sbita generalizada pueden
transcurrir slo 1,5 minutos, y otras veces ni siquiera se produce. La liberacin de calor en
el caso de una habitacin en la que se ha producido la combustin sbita generalizada,
puede ser del orden de los 10.000 KW (10 Megawatios) o ms.
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Fig. 4-6: Flashover. Fuente: Botta. 2008.
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4.2.2. Efectos.
Las muertes en los incendios suelen ser producidas por el humo, que, al igual que
muchas de las sustancias txicas producidas por el fuego, son el resultado de combustiones
completas e incompletas.
Hay dos razones fundamentales para la muerte por sofocacin segn Lacosta
(1998):
El humo de los incendios contiene sustancias asfixiantes que, dependiendo del
tipo y de la concentracin, pueden conducir a la muerte en un plazo de tiempo muy
breve.
El humo de los incendios contiene sustancias denominadas como irritantes.
Inhalar esas sustancias puede producir quemaduras en los pulmones y en el tractorespiratorio.
El efecto combinado de ambas causas es generalmente la razn del envenenamiento
y de los daos internos que afectan a las vctimas de los incendios. En la tabla 1 que viene a
continuacin se observan diversos valores lmites para algunas de las sustancias producidas
en los incendios.
La sustancia txica ms importante en cualquier situacin de incendio en la queestn presentes materiales orgnicos es el monxido de carbono (CO), cuya produccin se
ha mostrado que depende del combustible y del nivel de ventilacin. Rashbash y Stark
(1996), han mostrado que la produccin de CO en incendios de recintos a pequea escala se
relaciona muy bien con el factor de ventilacin del recinto y con la carga trmica. Adems
de CO, los materiales que contienen nitrgeno en su estructura qumica pueden producir
HCN y/o xidos de nitrgeno.
La figura a continuacin indica concentraciones y dosis de exposicin mximas
tolerables para sustancias producidas en la combustin y diferentes tiempos de exposicin:
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Tabla 4-1: Concentraciones y dosis de exposicin mximas tolerables para sustancias producidas en la
combustin y diferentes tiempos de exposicin. Fuente: Mapfre seguridad. 1998.
Emisin de humo y visibilidad. (Lacosta, 1998).
El conocimiento de la facilidad que tiene un material para producir humo es
importante y puede medirse, experimentalmente en condiciones controladas, en una cmara
de densidad de humos, en la que el humo se recoge en un volumen determinado y se midenlas observaciones resultantes.
Uno de los mtodos ms conocidos es el de la cmara ISO 5659: Parte 2, en el que
se realiza la medida de la cantidad de luz transmitida a travs del humo como una fraccin
(o porcentaje) de la luz inicial transmitida por el sistema ptico. El mnimo porcentaje de
luz transmitida se emplea Con materiales como las poliamidas y los poliuretanos pueden
esperarse que se produzcan tales sustancias durante su combustin. Esto ha sido
demostrado tanto experimentalmente en ensayos de laboratorio como durante fuegos
experimentales a gran escala.
El HCN tiene una potencia txica muy superior a la del CO. Sin embargo, debido a
que la produccin de HCN es generalmente muy baja incluso para fuegos en los que estn
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presentes grandes cantidades de sustancias nitrogenadas, el CO que se desprende supone un
riesgo mayor.
Se sabe que algunos materiales producen grandes cantidades de humo y de gases
txicos. De aqu se deduce la necesidad de que estos materiales no sean empleados en
situaciones en las que se necesiten largas vas de escape o tiempos de evacuacin
importantes, o donde los ocupantes tengan una disminucin en sus capacidades
respiratorias.
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4.2.3. Propagacin y Control.
Las razones para extraer el humo del interior de un edificio segn Botta (2011) son
principalmente:
Proteccin de personas. La causa principal del nmero de prdidas humanas no esslo la invasin del humo en la zona afectada por el incendio, sino el que pueda
afectar a los medios y vas de evacuacin que necesitaran estar en condiciones de
permitir la circulacin de los ocupantes hasta un lugar suficientemente seguro.
Facilitar la evacuacin segura de los ocupantes del edificio.
Evitar la propagacin del incendio.
Disminuir los efectos de las altas temperaturas sobre la integridad estructural de los
edificios sometidos a los efectos del incendio y con ellos tambin aumentar la
posibilidad de evacuacin de los ocupantes.
El manejo de humo debe ser visto como solo una parte de los sistemas de proteccin
contra incendios. Dos enfoques bsicos para la proteccin contra incendios son para evitar
la ignicin en los incendios y manejar el impacto del fuego.
Los ocupantes del edificio y administradores tienen la principal funcin en la
prevencin de la ignicin. El equipo de diseo del edificio puede incorporar caractersticasen el edificio para asistir a los ocupantes y gestores en este esfuerzo. Debido a que es
imposible evitar la ignicin completa de fuego, el impacto del manejo de incendios ha
asumido un papel importante en el diseo de proteccion contra incendios.
Compartimentacin, extraccin, control de materiales de construccin, sistemas de salida y
el control de humo son algunos ejemplos.
El manual de Proteccion contra Incendios (NFPA 1997), Manual de Ingeniera de
Proteccion contra Incendios (SFPE 2000) y NFPA 550 (NFPA 1995), contienen
informacin detallada sobre la seguridad contra incendios.
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Muchos factores afectan al diseo del sistema de control de humo. Antes de que el
diseo real del sistema mecnico puede proceder, las limitaciones potenciales del sistema
deben ser determinados y establecidos en los criterios de diseo.
A continuacin se enumeran consideraciones propias del diseo del sistema de
control de humos. (Klote et al 2002):
Ocupacin: Tipo y caractersticas.
Plan de evacuacin.
reas de refugio.
Distribucin de la densidad de los ocupantes.
Requisitos de soporte de vidas humanas.
Forma de deteccin y alarma de incendios.
Caractersticas de respuesta a las alarmas del cuerpo de bomberos.
Caractersticas del sistema de supresin del fuego.
Tipo de calefaccin, ventilacin y aire acondicionado.
Sistemas de gestin de energa.
Disposiciones de seguridad del edificio.
Controles.
Amenazas de potenciales incendios.
Compartimentacin interna y caractersticas arquitectnicas.
Construccin de vas de escape.
Temperatura exterior.
Velocidad del viento.
Botta (2011), seala que el movimiento de humo en edificios de gran altura puede
revertir formas completamente distintas a las del humo en edificios bajos. En stos, son las
caractersticas del propio incendio, tales como el calor, los movimientos de conveccin ylas presiones del incendio, los principales factores que influyen en el movimiento del humo.
Los mtodos de extraccin y ventilacin del humo son consecuencia de ello. En los
edificios altos, en cambio, estos factores estn muy modificados por el efecto de chimenea,
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que es el movimiento vertical natural del aire a travs del edificio causado por las
diferencias de temperatura y de densidad entre el aire interior y el exterior. Este efecto de
chimenea puede convertirse en un factor importante en el movimiento del humo y en las
caractersticas del proyecto del edificio. Los factores predominantes que causan el
movimiento del humo en los edificios altos son:
- La expansin de los gases debida a la temperatura.
- El efecto chimenea.
- La influencia de la fuerza del viento externo.
- El movimiento de aire forzado en el interior del edificio.
El Efecto Chimenea
El efecto chimenea es responsable de la mayor parte de los movimientos naturales
del aire en el interior de los edificios normales. Durante un incendio este efecto es, a
menudo, responsable de la amplia distribucin de humo y gases txicos en edificios de gran
altura. Los informes de incendios confirman que el humo puede circular por los huecos de
escaleras y de ascensores en volmenes importantes, aunque las puertas de accesos a estos
lugares estn cerradas. El efecto chimenea produce una fuerte y caracterstica corriente
ascendente desde la planta baja a la ltima de los edificios altos. Su magnitud est en
funcin de la altura del edificio, de la estanqueidad frente al aire de los cerramientos
exteriores, de las filtraciones entre los pisos del edificio y de las diferencias de temperatura
entre el interior y el exterior.
Las altas temperaturas producidas en un incendio originan la expansin de los gases,
llegando a ocupar tres veces el volumen inicial y obligando a que el humo salga de recinto.
A medida que la temperatura se incrementa, los gases producidos irn ocupando un mayor
volumen, efectundose la propagacin de stos a otras zonas vecinas, donde los gases
calientes se enfriarn contrayndose a su volumen original. Sin embargo, aunque los gases
desplazados acaban por enfriarse a la temperatura ambiente, el efecto de la expansin,
mientras duran las condiciones de incendio, se traduce en un aumento del volumen de
humo desplazado. Para ilustrar el principio del efecto de chimenea, consideremos una caja
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que tenga una sola abertura cerca de su parte inferior y otra cerca de su parte superior, tal
como se ve en la figura inferior (A). (Botta, 2011)
Fig. 4-7: Principio del efecto de chimenea. Fuente: RED PROTEGER. 2008.
Fig. 4-8: Diferencia de presin que genera el efecto chimenea y ubicacin del plano neutral. Fuente:
Astorga. 2009.
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La siguiente figura muestra la circulacin del humo producido por una diferencia
De signo positivo, generando el Efecto Chimenea.
Fig. 4-9: Descripcin de movimiento del humo producto del efecto chimenea. Fuente: Revista Argentina
del fro. 2001.
Segn Botta (2011), la corriente natural terica entre las dos aberturas se origina por
la diferencia de peso entre la columna de aire (presin) en el interior de la caja y otra
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columna de aire (presin) de iguales dimensiones, en el exterior. El movimiento vertical del
aire en el interior de un edificio se origina por esta corriente natural o efecto chimenea,
como se denomina generalmente. La magnitud del efecto depende de la diferencia entre las
temperaturas interior y exterior y de la distancia vertical entre las aberturas. Si las
temperaturas interior y exterior son iguales, no se produce movimiento natural de aire. Si
temperatura inicial menor o igual a temperatura final el aire se mueve en forma ascendente,
actuando como boca de entrada la abertura inferior y como boca de salida la abertura
superior. El efecto chimenea invertido se produce cuando Temperatura final mayor o igual
que temperatura final. En estas condiciones, la abertura superior es la boca de entrada y la
inferior, la boca de salida. La parte (B) de la figura 4-7 ilustra las presiones a que dan lugar
estos movimientos. Si en esta figura se supone que Temp. inicial Temp. final, la presin
exterior ser mayor que la interior en el nivel de la abertura interior. Esta es una presinpositiva que impulsa al aire hacia el interior del edificio en dicho punto. La presin exterior
al nivel de la abertura superior es menor que la presin interior, lo que crea una presin
negativa en ese punto que obliga a salir al aire hacia el exterior. Se supone que la
distribucin de presiones entre estos dos puntos es lineal. En el caso de existir una abertura
en la pared exterior en una regin de presin positiva, el aire entrara en el edificio. Una
abertura de una regin de presin negativa habra que el aire se escapara del edificio. El
plano de presin neutra indica la situacin en la que las presiones internas y externas son
iguales. Si hubiera una abertura en este nivel, el aire ni entrara ni saldra.
Influencia de los Forjados y Tabiques. (Botta, 2011).
La corriente terica descrita anteriormente se ve modificada en los edificios reales
por la presencia de forjados y tabiques, barreras que impiden el libre movimiento de l aire,
aunque puede producirse una circulacin importante a travs de las aberturas existentes en
ellas. El Consejo Nacional de Investigaciones de Canad hizo unos estudios sobre la
aeroestanqueidad de los elementos de construccin en cuatro edificios que abarcaban desde
9 a 44 pisos.
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Los datos se dan en la tabla siguiente:
Elemento de construccin. Estanqueidad en la pared Relacin de las reas(A/Aw)
Paredes exteriores deledificio (incluye grietas deconstruccin, grietasalrededor de ventanas ypuertas)
Estanca. 0,70 x 10-
Termino medio. 0,21 x 10-
Floja. 0,42 x 10-
Muy floja. 0,13 x 10-
Paredes de huecos deescalera (incluye grietas deconstruccin, pero no lasgrietas alrededor de laspuertas).
Estanca. 0,14 x 10-
Termino medio. 0,11 x 10-
Floja. 0,35 x 10-
Paredes de huecos deascensor (incluye grietasde construccin, pero nolas grietas alrededor de laspuertas).
Estanca. 0,18 x 10-
Termino medio. 0,84 x 10-
Floja. 0,18 x 10-
Suelos (incluye grietas deconstruccin y grietas
alrededor de lashendiduras)
Termino medio. A/AF
0,52 x 10-
Nota: A= rea de filtracin. AF=rea del suelo. AW= rea de la pared.
Tabla 4-2: Aeroestanqueidad de los elementos de construccin. Fuente: RED PROTEGER. 2008.
Donde el nivel de estanqueidad est basado en las mediciones de presurizacin en
construcciones y la razn de reas que permite definir la capacidad de un elemento de
construccin para impedir el paso de llamas o gases calientes a travs de l, por un
determinado periodo de tiempo
Estas reas de filtracin de aire son suficientes para permitir un movimiento de aire
importante a travs de un edificio. La mayor parte del aire fluye hacia los huecos verticales,
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tales como los de escaleras y ascensores. Parte del aire fluir verticalmente de piso a piso a
travs de las pequeas aberturas de los forjados. Este movimiento de piso a piso est
siempre ocasionado por una diferencia de presin entre pisos contiguos.
Efecto del Viento
Las condiciones ambientales de aire y temperatura tambin influirn sobre el
movimiento de humo dentro de un edificio, ya que aqullas afectan al movimiento natural
del aire en el mismo. La accin del viento es otro factor importante que influye sobre el
comportamiento del movimiento del humo. Tambin en este aspecto los edificios altos y
bajos se comportan de una forma diferente. (Botta, 2011).
Fig. 4-10: Efecto del viento en elevacin. Fuente: Botta. 2008.
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conseguira que todos los pisos estuvieran en sobrepresin con respecto al conducto de
humos. De esta forma, la zona del incendio quedara en depresin respecto al resto del
edificio, evitando as la circulacin del humo y de los gases por dicho edificio, excepto por
los conductos que han sido diseados para tal fin.
Circulacin de humo por las conducciones de aire acondicionado
Botta (2011), seala que debido a la posibilidad de circulacin de humo a travs de
los conductos del aire acondicionado, se debe cortar el servicio de aire acondicionado en
caso de incendio. Con el sistema de inyeccin de aire detenido, las montantes de conductos
verticales tambin actan como vanos de posible circulacin de humo a los pisos
superiores. Esta particularidad tambin hace que se deban colocar dampers (regulador de
tiro) para reducir este riesgo hasta valores aceptables. En caso de edificios muy altos (msde 16 pisos), es recomendable facilitar la expulsin del humo producto de un incendio antes
de que este ascienda a los pisos superiores. As pues y tomando el ejemplo de un edificio de
16 pisos, puede definirse un equipo en el piso 8 y aspirar por el retorno el humo generado
por un incendio entre la planta baja y el 7 piso; de igual forma un equipo situado en el piso
16 aspirar la generacin de humo que se produzca entre el 8 piso y el 16 piso;
expulsando al exterior esta mezcla de humo y aire a travs de conducto y reja de expulsin.
Otra posibilidad en caso de no contar con extraccin mecnica es contar con dampers de
expulsin en el tope de las montantes.
Dampers Cortafuegos y Dampers para Control de Humos
Segn Botta (2011), la designacin de damper cortafuego se aplica a aquellos
elementos destinados a impedir la migracin de fuego de un ambiente a otro. Sin embargo,
la particularidad entre estos ambientes radica en que entre ellos debe existir una divisin de
riesgo concebida para soportar 1 o 3 horas de fuego manteniendo su condicin estructural
con una razonable integridad, as pues concebida ya para la proteccin de vidas humanas
como para la separacin y proteccin de locales que garanticen la continuidad de las
operaciones.
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Segn las normas DIN, estos equipos deben tener las siguientes caractersticas:
- Deben resistir fuego (R-120 UNE 23-802-79).
- Ser estancos al humo (DIN 4102).
- Impedir que se transmita la temperatura del lado donde hay fuego hacia el otro
lado.
Segn las normas NFPA, estos equipos deben resistir solamente el fuego y ser estancos al
humo, por consiguiente las anteriores son ms robustas en su construccin.
Cuando se trata de controlar el humo como hemos visto al principio del desarrollo
del tema, se est frente a la situacin de evitar que el humo fro con una temperatura por
debajo de 80C en el inicio del incendio, se propague a otros ambientes con riesgo de
alcanzar los vanos verticales libres. Puesto que con baja temperatura el fusible sensible alcalor no acta, un dispositivo elctrico (o electroneumtico) actuar el damper, de forma
que sin tensin cambia de posicin. Esta modalidad solo puede ser lograda mediante la
participacin del detector de humo como dispositivo iniciador. Sin la instalacin de un
damper cortafuego, este se propaga a otros locales a travs del conducto de retorno; pero
mediante la instalacin de este dispositivo y el aviso de alarma del detector de humo, tan
pronto este produce la activacin del esquema operativo de emergencia, el humo podr ser
expulsado al exterior.
A continuacin se detalla mediante fotografas el funcionamiento de dampers.
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Sistema Completo:
Fig. 4-14: Sistema completo. Fuente: Surrey Aire Acondicionado. 2012.
1. Se inyecta aire en la habitacin enfriado y deshumificado.
Fig. 4-15: Inyeccin. Fuente: Surrey Aire Acondicionado. 2012.
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2. El termostato advierte que la temperatura es correcta:
Fig. 4-16: Termostato. Fuente: Surrey Aire Acondicionado. 2012.
3. El damper se cierra.
Fig. 4-17: Damper. Fuente: Surrey Aire Acondicionado. 2012.
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4. Al cerrarse el damper aumenta la presin en la tubera principal. Lo que hace que el
humo salga.
Fig. 4-18: Aumento de presin interior. Fuente: Surrey Aire Acondicionado. 2012.
5. el aire sobrante regresa al exterior.
Fig. 4-19: Retorno. Fuente: Surrey Aire Acondicionado. 2012.
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Fig. 4-20. Damper cortafuego. Fuente: Revista Argentina del fro. 2001.
Fig. 4- 21: Damper para el control de humo. Fuente: Revista Argentina del fro. 2001.
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4.3. Mtodos para el control de humo.
Segn Botta (2008), la decisin de emplear algn mtodo de control del humo
estar en respuesta a una amenaza percibida por la presencia de humo en caso de incendio.
El mtodo de control del humo empleado, si hay alguno, estar determinado principalmente
por la ocupacin del edificio.
Esa ocupacin, en el contexto de este trabajo, tiene dos componentes: cantidad de
personas y funcin del edificio, que determinarn, bsicamente, las prioridades que
influirn en la decisin acerca de si se emplea o no un mtodo de control de humo y de cul
emplear. Ambos componentes estn presentes en todas las categoras generales que se
indican, pero asumirn quiz diferentes niveles de prioridad para cada uno.
As, en edificios de pblica concurrencia e institucionales, la seguridad de la vida delos ocupantes ser la consideracin dominante, mientras que en los edificios tipo industrial,
en los que proporcionalmente puede haber poca gente, el factor dominante puede ser evitar
el dao a los contenidos y limitar el dao por el fuego al edificio.
Los sistemas para control del humo pueden clasificarse como sistemas naturales o
mecnicos. Los sistemas naturales de control del humo confan en los factores ambientales
para mover el humo hacia el exterior de los espacios ocupados, mientras que los sistemas
mecnicos utilizarn la energa desarrollada por sistemas mecnicos para mover el humo a
travs de caminos predeterminados.
El trmino control de humos, se refiere a los mtodos que se pueden utilizar, solos
o combinados, para modificar el movimiento del humo en beneficio de los ocupantes, de
los bomberos y para evitar mayores daos materiales. Para controlar el humo de un fuego
se emplean los siguientes mtodos:
Extraccin.
Dilucin.
Compartimentacin o Confinamiento.
Presurizacin.
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Las tres figuras siguientes muestran otro sistema de extraccin para aparcamientos de
vehculos, pero en este caso no existe conduccin por medio de tuberas, sino una
seguidilla de equipos de movimiento de aire que lo conducen entre todos al exterior.
Fig. 4-23: Extraccin para estacionamiento subterrneo de autos (b). Fuente: Botta. 2008.
Fig. 4-24: Extraccin para estacionamiento subterrneo de autos (c). Fuente: Botta. 2008.
4.3.2 Dilucin
La dilucin se utiliza para mantener una concentracin aceptable del humo en un
lugar sometido a infiltraciones desde otro adyacente. Este procedimiento puede ser eficaz sila cantidad de humo que entra es pequea comparada o bien con el volumen total del
espacio a proteger o con el aire que entra para purgar y eliminar el humo de ese espacio. La
dilucin tambin puede ser beneficiosa para los bomberos, cuando tratan de eliminar el
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humo despus de un incendio. La dilucin del aire contaminado, con aire limpio no es un
mtodo para producir un movimiento forzado del aire, sino una manipulacin del mismo.
Este mtodo permitir reducir la concentracin de humos y gases, de modo que se alcance
una dilucin tal que sea tolerado para las personas y no se pierda la visibilidad. En general,
el humo producido en un incendio, denso y sin diluir, puede alcanzar una densidad ptica
por metro de valor 10, y en ocasiones, mayor. Esto implica que la visibilidad es casi nula
(10 cm aproximadamente). Para un medio de evacuacin la densidad aceptable es de 5
metros, como mnimo, lo que representa una densidad ptica por metro, mxima, de 0,2.
Para alcanzar este nivel ser preciso diluir el humo 50 veces. (Botta, 2008)
4.3.3 Compartimentacin o Confinamiento
Botta (2008), seala que este mtodo para forzar el movimiento del humo consisteen confinarlo dentro de recintos o zonas donde su presencia no sea perjudicial y despus
moverlos al exterior. Por ello, la mejor situacin y a la que deber tenderse, es la de retener
el humo generado por el incendio en el recinto donde ste ha tenido lugar.
Fig. 4-25: Compartimentacin. Fuente: Botta. 2008.
Para conseguir que el humo y los gases de combustin queden en la zona afectadase emplean los siguientes elementos:
- Barreras fsicas o de humo: elemento constructivo vertical u horizontal,
especialmente diseado para controlar el movimiento del humo.
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- Exutorio: claraboya situada en cubiertas o techos cuya apertura o cierre permite el
control del humo producido por un incendio. Puede tener accionamiento manual y
automtico.
- Presurizacin: mtodo de control del humo mediante diferencias de presin,
especialmente aqul que genera una mayor presin en el interior de los edificios.
Las barreras fsicas son obstculos materiales al paso del humo que hacen que se concentre
o circule el humo segn los pasos o secciones destinadas a ello. Las barreras no constituyen
por s mismas un mtodo de control de humo, pero, junto con el mtodo de extraccin,
consiguen una gran eficacia. Este sistema exige un adecuado diseo de barreras fsicas y de
compartimentacin de los sectores de incendio. Se consigue gran mejora del mtodo decontrol de humo si, adems, se combina con un sistema de extraccin natural o forzada,
segn el caso. Aunque el diseo de un sistema concreto de control de humos representa una
situacin nica para cada edificio, debe destacarse, de forma particular, la proteccin de
escaleras y aquellos huecos verticales que pueden producir una propagacin de los humos
debido al efecto chimenea.
4.3.4 Presurizacin. (Klote et al 2002).
La idea de la proteccion de humos por medio de sistemas de presurizacin es para
restringir el movimiento de humo en un edificio en llamas.
Para estudiar la eficacia de la presurizacin en el control de humo, el Instituto
Politcnico de Brooklyn llevo a cabo una serie de experimentos de fuego en una oficina de
22 pisos en la construccin de la Iglesia en la calle 30 en Nueva York. Este edificio estaba
programado para demolicin.
Materiales representativos combustibles de una oficina fueron quemados en los
pisos 7 y 10. Este proyecto demostr que la presurizacin puede proporcionar libertad de
humo durante una larga ausencia de aspersores para el fuego. El trmino libre de humo
es usado para denominar esencialmente a la ausencia de humo, con la posibilidad de
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cantidades insignificantes de productos de combustin que puede ser factible de ser
mantenido.
Otras pruebas a escala demostraron tambin que la presurizacin puede
proporcionar un ambiente libre de humo en las salidas de grandes incendios, describe
experimentos de visualizacin utilizando un modelo del eje de la escalera de un edificio de
la calle de la Iglesia, donde vrtices estacionarios se observaron en las puertas abiertas.
Estos vrtices son la razn de que el coeficiente de flujo a travs de la puerta de una
escalera abierta es alrededor de la mitad de lo que sera de otra manera.
La torre de investigacin cerca de Otawa se utilizo para un trabajo conjunto del
Instituto Nacional de Estndares y Tecnologa (NIST) y el Consejo Nacional de
Investigacin de Canad (NRCC) estudiaron el control de aspersores de humo. De nuevo se
demostr que la presurizacin podra controlar el humo de grandes incendios (Tamura yKlote 1987 a, 1987 b, 1988).
En la primavera de 1989, en NIST llevo a cabo una serie de experimentos de control
de humo zonal, es un sistema que utiliza la presurizacin para restringir la migracin de
humo de la zona de origen del fuego. Una vez ms, se demostr que la presurizacin podra
controlar el humo de grandes incendios.
Un anlisis basado en los principios de la ingeniera fueron hechos de diferentes
presiones producidos por el sistema de control de humos durante un incendio en el Hotel
Plaza. Como se hace con el modelado de zona de fuego, las presiones hidrostticas de las
habitaciones fueron consideradas.
Las tendencias generales de los valores calculados estaban de acuerdo con las
mediciones y esto indica un nivel de aplicabilidad de modelado de zona de fuego para el
anlisis de sistemas de presurizacin de control de humo.
La presurizacin produce corrientes de aire a gran velocidad en los pequeos
espacios que quedan alrededor de las puertas cerradas y en las grietas de las paredes,
evitando as que penetre el humo en ellos. Los sistemas de presurizacin ms utilizados son
los de cajas de escaleras, en ascensores es menos corriente utilizar esta tcnica.
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Fig. 4-26: Presurizacin. Fuente: INELCO INGENIERIA. 2009.
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CAPTULO V. SISTEMAS PARA EL CONTROL DE HUMO EN EDIFICIOS DE
HORMIGON ARMADO. CASO EDIFICIO INSTITUTO DE OBRAS CIVILES
UNIVERSIDAD AUSTRAL DE CHILE .
5.1. Presentacin del Proyecto.
El edificio en cuestin corresponde al proyecto del edificio del Instituto de Obras
Civiles de la Universidad Austral de Chile, estar ubicado en la comuna de Valdivia, XIV
Regin de los Ros.
La estructura consiste de tres pisos con una superficie total aproximada de 1170 m2.
La primera planta posee una superficie de 420 m2
y los dos niveles restantes cuentan con375 m2 aproximadamente.
El presente proyecto corresponde a un edificio de tres niveles. El primero de ellos
destinado a oficinas, bodega, y sala de