19. VENTILACION POR PRESION APLICADA A LA LUCHA CONTRA INCENDIOS

LA VENTILACIÓN APLICADA A LA LUCHA CONTRA INCENDIOS

Curso de operaciones en emergencias para bomberos

Métodos de ventilación en incendios:
1. Ventilación natural. Tiro térmico y plano neutro. Aplicación de método de ventilación natural. Factores condicionantes de la ventilación natural.
2. Ventilación forzada o mecánica.
3. Ventilación por presión negativa.
4. Ventilación de presión positiva.
5. La VPP aplicada a la lucha contra incendios.
6. Dimensiones de las aberturas de entrada y salida.
7. Dirección y efectos del viento.

METODOS DE VENTILACIÓN

Existen dos métodos de ventilación que se pueden emplear con éxito para lograr los objetivos de la ventilación:

• Ventilación natural: Indicada para edificios de una planta.
• Ventilación forzada: Edificios de varias plantas (ventilación por medios mecánicos)

1. VENTILACIÓN NATURAL

La ventilación natural consiste en aprovechar las corrientes de convección natural que genera el incendio valiéndose de huecos ya existentes o de los que podamos practicar.

• Como hemos visto, el calor desprendido por el fuego provoca la elevación del aire, humo y gases calientes, debido a su menor densidad, y su aumento de volumen, con el consiguiente aumento de presión.

• Por el contrario los gases fríos tenderán a descender y ocupar las zonas bajas donde habrá menor presión.

La abertura de huecos en la parte inferior provocará la entrada de aire fresco y los huecos practicados en la parte superior permitirán la salida de humos y gases calientes.

Las corrientes de aire provocadas por este fenómeno, denominadas “tiro térmico”, nos van a permitir ventilar el recinto.

Tiro térmico y Plano neutro

Los humos y gases generados durante un incendio en un recinto cerrado, producen los siguientes fenómenos físicos:

1. La diferencia de densidades entre los gases fríos y calientes, origina un movimiento vertical del humo hacia las partes altas del local (tiro térmico).
2. El aumento de temperatura en la zona siniestrada origina en dicha zona una presión superior a la de los locales cercanos y a la exterior.

1. Tiro térmico. 2. Plano neutro

Esta sobrepresión, provoca la expansión de un volumen importante de gases hacia las dependencias y locales contiguos.

La consecuencia de ambos fenómenos, es la creación de un gradiente de presión entre la zona alta del local (humos calientes y densos) y la baja (humos menos calientes y más diluidos), existiendo una zona o plano neutro.

Es evidente, que los trabajos de los equipos de bomberos (rescate víctimas, rastreos en zonas inundadas de humo y la localización del foco del incendio) serán menos dificultosos y más seguros, eficaces y rápidos si conseguimos elevar el plano neutro, procurando que la zona de baja presión sea lo más alta posible.

Por encima del plano neutro, hay una sobrepresión que provoca la salida de gases y humos calientes, mientras que por debajo del plano neutro, existe una depresión que origina la entrada de aire fresco del exterior.

Los bomberos podemos beneficiarnos de estos efectos metiendo aire fresco desde el exterior hacia las zonas inundadas de humo (Fig.1), o bien sacando aire caliente desde la parte alta del local incendiado hacia el exterior (Fig.2).

El resultado de una u otra acción o de una combinación de ambas, será la elevación del plano neutro.

1. Metiendo aire fresco desde el exterior aumentamos la presión del local adyacente al incendiado, obligando a una elevación del plano neutro.
2. Sacando aire caliente desde la parte alta del local incendiado también disminuimos la sobrepresión de la zona alta, elevando el plano neutro.

1.1 Aplicación del método de ventilación natural

Para la aplicación de este método de ventilación es importante tener en cuenta la dirección y velocidad del viento.

• Los huecos para la entrada de aire tendremos que practicarlos en la fachada de barlovento, esto es, aquella sobre la que incide el viento.

• Los huecos para la salida de humo en la fachada de sotavento, es decir, la que queda a resguardo del viento.

1.2 Factores condicionantes de la ventilación natural

En general, aunque se pueden conseguir unos resultados medianamente satisfactorios con este método de ventilación, su eficacia se ve condicionada en gran medida por los siguientes factores:

1. Proximidad de las aberturas de ventilación a los lugares donde se encuentren los contaminantes y donde se sitúa el incendio.
2. Tamaño y cantidad de las aberturas practicadas.
3. Existencia de obstáculos que dificulten el recorrido de los contaminantes hacia las aberturas.
4. Situación de las aberturas con respecto a la dirección del viento.
5. Factores climatológicos: la ausencia de viento, la humedad y las bajas temperaturas dificultan el desarrollo de las corrientes de convección naturales.
6. De la diferencia de temperatura entre el interior y el exterior del edificio incendiado.

De la ventilación natural podemos destacar su simplicidad y su rapidez de activación. Por el contrario, presenta como inconvenientes su escasa potencia en la mayoría de ocasiones y que no se puede manejar según nuestras necesidades.

EVALUACIÓN DE LA ESCENA

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2. VENTILACIÓN FORZADA

En aquellas situaciones en que la ventilación natural no es la adecuada o suficiente, se recurrirá al empleo de ventiladores que permitan aumentar y dirigir las corrientes de aire al interior del edificio o de extractores con el fin de desplazar los gases y humos fuera del recinto afectado.

Los efectos de la ventilación forzada o mecánica son superiores a los de la ventilación natural, permitiendo un mayor control del movimiento de los humos.

Podemos dirigir el movimiento de los humos a través del edificio superando los efectos que la humedad, viento y temperatura tienen sobre la ventilación natural.

Dado que la introducción de aire en tan grandes volúmenes puede intensificar y propagar el fuego, los bomberos deben conocer perfectamente sus técnicas de aplicación.

2.1 Ventajas de la ventilación forzada

La ventilación forzada presenta frente a la natural las siguientes ventajas:

1. Permite dirigir la salida de humos hacia aberturas preseleccionadas o controladas.
2. Permite emplear aberturas de salida no utilizables o ineficaces con ventilación natural.
3. No depende de los efectos de la humedad ni le afectan las diferencias de temperatura entre interior y exterior del edificio.
4. Ofrece mayor potencia y es adaptable de acuerdo a las circunstancias.
5. Puede contrarrestar vientos suaves.

2.2 Desventajas de la ventilación forzada

Como desventajas de la ventilación forzada podemos considerar que:

1. En determinados casos puede aumentar la carga de fuego e incluso expandirlo.
2. Se requiere, al menos, un equipo para su transporte y utilización.
3. Puede resultar deficiente la comunicación por emisora, debido al ruido que provoca el ventilador.

3. VENTILACIÓN POR PRESIÓN NEGATIVA

Técnica de ventilación en la que se usan extractores con el fin de generar una presión, en el interior del recinto, ligeramente inferior a la atmosférica (depresión), provocando que los contaminantes del interior sean arrastrados a través del extractor.

≫ El extractor se colocará en un hueco, puerta, ventana, etc., preferiblemente en la parte superior, que es la zona de sobrepresión donde se acumula el humo, aire caliente y gases.

≫ Lejos del punto de extracción se abrirá una entrada que permita el paso de aire fresco que reemplazará el aire contaminado dentro de la estructura.

Para mejorar su efectividad el extractor debe colocarse de modo que trabaje en la misma dirección que el viento.

3.1 Inconvenientes de la ventilación por presión negativa

Aunque los resultados que se consiguen con esta técnica de ventilación son satisfactorios, presenta una serie de inconvenientes:

• Los bomberos están expuestos a los contaminantes mientras colocan el extractor.

• Los contaminantes pasan a través del equipo, lo que obliga a su limpieza y mantenimiento.

• Para una correcta ventilación es necesario frecuentemente colocar el extractor en lugares elevados, siendo necesario utilizar cuerdas, escaleras u otros elementos que entorpecen el paso y dificultan las operaciones.

• La colocación de una máquina dentro del lugar siniestrado aumenta el nivel de ruidos, dificultando las comunicaciones e incluso, puede enmascarar sonidos cuya percepción es útil.

• Para que el extractor proporcione el rendimiento correcto hay que evitar la recirculación del aire en la abertura de salida. En caso contrario, el extractor volverá a aspirar el aire que ha lanzado al exterior, creando turbulencias. Para evitar las turbulencias el hueco debe estar lo más ajustado posible al extractor. Si es mucho más grande, hay que cubrir la zona alrededor del extractor con mantas u otro material.

• El aire limpio sigue el camino de menos resistencia hacia el ventilador, resultando una línea recta desde el exterior hacia el extractor, de modo que el flujo de aire es escaso en las zonas alejadas de esta línea.

• Ningún bombero deberá situarse en el hueco de entrada, ni en el camino de la ventilación, para evitar muchos de estos problemas.

4. VENTILACIÓN DE PRESIÓN POSITIVA

La ventilación por presión positiva, en adelante VPP, se consigue proyectando aire en el interior del compartimiento con el objeto de aumentar la presión interna en relación a la presión atmosférica exterior.

Cuando se abre un punto de salida, puerta, ventana, etc., el humo y contaminantes de todas las zonas de la estructura son forzados a ir hacia aquel punto.

La ventilación de presión positiva ya lo desarrollamos en el capítulo: "Ventilación táctica en la extinción de incendios↗"

5. VPP APLICADA EN LA LUCHA CONTRAINCENDIOS

La VPP en la lucha contra incendios tiene las siguientes aplicaciones:

1. Operaciones de remate, rescate y ventilación tras un incendio.
2. Operaciones de ataque al fuego en edificios o espacios confinados.
3. Presurización de cajas de escaleras, túneles, etc., para protección de vías de escape y acceso a los bomberos.

Ante una VPP, hay que tener en cuenta que vamos a realizar un aporte de oxígeno adicional al fuego, por lo que deberemos de tener un equipo totalmente equipado con una instalación presurizada antes de comenzar la ventilación, tanto cuando se simultanee con las labores de extinción, como cuando se proceda a la ventilación post- incendio, por la posibilidad de que se activen fuegos latentes y poder así, evitar su reignición.

Cuando vayamos a hacer uso de la técnica de ventilación, se deberá contar con una abertura de entrada para la introducción de aire fresco y una abertura de salida para los humos y gases.

En función de la ubicación de estas aberturas podremos diferenciar entre:

• ventilación horizontal
• ventilación vertical

La ventilación horizontal es conveniente cuando la ventilación vertical no es posible por razones estructurales, de seguridad, y cuando el fuego y productos de su combustión afecten a una sola planta.

Ésta resulta más efectiva cuando la vía de salida del aire se sitúe en la parte alta a contraviento del edificio (sotavento) y la entrada de aire en una parte baja en el lado de cara al viento (barlovento).

En cambio, cuando el fuego y el humo afecten a otras plantas a través de huecos de ascensores, de escaleras, patio de luces, etc., será más adecuado utilizar la ventilación vertical, así como en naves industriales, siempre y cuando el acceso al tejado presente unas condiciones mínimas de seguridad.

Importante utilizar vehículos autobrazos y estar asegurados adecuadamente.

En estos casos, las aberturas de salida de gases se deberían practicar lo más cerca posible del foco del incendio y por encima de éste, tomando las precauciones necesarias para que no nos afecte la salida de los humos calientes.

La eficacia de la VPP dependerá:

1. Del emplazamiento del ventilador.
2. Dimensiones de las aberturas, especialmente del exutorio de salida.
3. Del control del recorrido a efectuar por los humos que deben ser evacuados.

6. DIMENSIONES DE LAS ABERTURAS DE ENTRADA Y SALIDA

Uno de los factores que puede crear mayor peligro es no abrir un hueco de salida antes de arrancar el ventilador o hacerlo demasiado pequeño ya que, en ambos casos, podemos provocar un efecto retroceso o de “contra soplado” que impulse el humo e incluso las llamas hacia la zona de acceso.

Las dimensiones de las aberturas de entrada y salida juegan un papel muy importante en la VPP.

A simple vista podríamos pensar que cuanto más grande fuese la abertura de entrada y más aberturas de salida tuviésemos mejores resultados se obtendrían. Pero esto no es así, los mejores resultados se van a obtener estableciendo una adecuada proporción entre el tamaño de la entrada y el de la salida.

Hay que tener en cuenta que para que esta técnica sea eficaz el aumento de presión es necesario, y si las aperturas de entrada y salida son demasiado grandes no lo conseguiríamos.

El tamaño de las aberturas de salida se seleccionará en función del número y potencia de los ventiladores empleados, teniendo en cuenta que a mayor potencia de ventilación en la entrada mayor será la abertura de salida.

Esta relación directa entrada / salida se materializa de la siguiente manera:

• Si el orificio de salida es demasiado grande generaremos un caudal elevado pero, el incremento de presión será muy reducido dentro del recinto.

• Si la superficie del orificio de entrada es similar al de salida disminuiremos el caudal evacuado y se producirá un aumento de presión interna en el recinto.

• Si el orificio de salida es la mitad que el de entrada (relación 2:1), el caudal de evacuación se verá reducido, sin embargo, conseguiremos un incremento de presión superior al descrito en los dos casos anteriores.

7. DIRECCIÓN Y EFECTOS DEL VIENTO

Con carácter general, la ventilación será más efectiva cuando las salidas preseleccionadas para la evacuación tengan el mismo tamaño que la entrada o ligeramente inferior a esta.

• Cuando estemos trabajando con dos ventiladores, posicionados en línea o en paralelo, la apertura de salida tendrá que ser casi el doble de tamaño que la de entrada (ratio 1: 1+3/4 ).

• Si estamos utilizando un ventilador con motor de explosión y percibimos olor a la gasolina en el interior, es un signo seguro de que las salidas no son lo suficientemente grandes; este olor desaparecerá aumentando el tamaño de las salidas.

La VPP puede llegar a contrarrestar vientos de hasta 40 Km/h, aún así, lo ideal es que la abertura de salida esté situada a barlovento, mientras que el exutorio de salida esté a sotavento.

La influencia del viento puede ser determinante a la hora de elegir la relación entre la abertura de entrada y salida:

• Con viento a favor la VPP sale beneficiada, pudiendo aumentar la abertura de salida hasta superar a la de entrada o incluso aumentar esta relación hasta 1:1’75.

• Cuando el viento sopla en contra tendremos que reducir la abertura de salida proporcionalmente a la intensidad del mismo.

• En condiciones de laboratorio, la relación 1:1 es ideal pero en la práctica, una relación entrada / salida 2:1 asegura un buen resultado en presencia de vientos suaves que soplen en contra.

A veces puede interesarnos reducir el tamaño de las aberturas de entrada mediante tablas, mantas o cartones, etc., con lo que podremos aproximar el ventilador hacia la abertura de entrada y así, aumentaremos la potencia de ventilación.

En ventiladores accionados por motor de gasolina podemos percibir olor a la misma si la abertura de salida es pequeña.