La Seguridad Contra Incendios en las Edificaciones
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Transcript La Seguridad Contra Incendios en las Edificaciones
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.