Tema pdf descarga. Sumario: 1. Concepto de edificio de gran altura [EGA]. 2. Condicionantes que afectan el movimiento del humo en edificios de gran altura. Ascensores / troncos de escalera. Sistemas de aire acondicionado. Aberturas no selladas y defectos del forjado. Edificios estancos. 3. Características del movimiento del aire. Factores de construcción. Puertas. Ventanas. Viento sobre fachada del edificio. El clima [temperatura exterior]. La estratificación. El efecto hongo o seta. Huecos de escalera. 4. Colocación de ventiladores. Ventilación vertical. Ventilación cruzada.
Fire ventilation course in high-rise buildings. Summary: 1. Concept of high-rise building. 2. Conditions affecting smoke movement in high-rise building fires. 3. Air movement in building fires. 4. Placement of fans in high-rise building fires.
CURSO VENTILACIÓN INCENDIOS PARA BOMBEROS
Ventilación en incendios de edificios de gran altura
1. EDIFICIOS DE GRAN ALTURA [EGA]
Consideramos edificios de gran altura [en lo sucesivo EGA], a aquellos cuya altura sea igual o superior a 28 m. de altura.
En este tipo de edificios, los movimientos del humo y los productos tóxicos de la combustión suponen, frecuentemente, un riesgo para las vidas y una complicación en el trabajo de los bomberos significativamente mayor que la propia propagación del fuego.
Los EGA presentan una serie de problemas únicos en relación a la ventilación debido a su altura, características de movimiento del humo, estratificación del humo en troncos de escalera, consideraciones logísticas.
2. CONDICIONANTES QUE AFECTAN EL MOVIMIENTO DEL HUMO EN EGA
Las siguientes características son comunes a este tipo de edificios y pueden afectar al movimiento del humoayudando o entorpeciendo las operaciones de ventilación:
2.1 Ascensores / troncos de escalera
Pueden estar localizados en la parte central del edificio.
Estas huecos verticales son una vía excelente para la propagación del humo y suelen emplearse por los ocupantes del edificio y bomberos para entrar o salir de los pisos.
Los ascensores pueden dar servicio a:
- Todos los pisos de un edificio. Estos troncos de ascensor llegan hasta la parte mas alta del edificio.
- Solo a un numero limitado o grupo de pisos
Los troncos de escalera pueden dar servicio a:
- Todos los pisos del edificio
- Pisos pares o impares
- Un numero limitado de pisos
- Termina o no en el tejado
- Dispone o no de ventiladores para presurizar el hueco y evitar que entre el humo.
2.2 Sistemas de aire climatizado
Pueden servir como canales naturales para la propagación del humo por el edificio. Estos sistemas se pueden manejar manual o automáticamente.
Se emplean para controlar el ambiente interior de este tipo de edificios.
Estos sistemas disponen de charnelas de control remoto tanto en el circuito de aspiración como de aporte de cada piso. Los sistemas equipados con estas charnelas sirven también como sistema para controlar los humos, haciendo un uso selectivo de los circuitos de aspiración o aporte de aire por zonas o pisos.
Debido a la variedad de los sistemas de control, que pueden manipularse manualmente o bien de forma automática por el sistema automático de detección de incendios. Si el personal de bomberos no esta familiarizado con estos sistemas, es mejor parar el sistema de climatización, hasta que se pueda localizar a alguien que conozca el funcionamiento del sistema.
2.3 Aberturas no selladas y defectos del forjado
Debido a diversos factores puede haber aberturas sin sellar entre pisos, p.e. tendidos eléctricos o cañerías, lo que hace que el edificio sea permeable [internamente] a los movimientos de aire, humos entre pisos y troncos de escaleras.
2.4 Edificios estancos
La mayoría de los EGA podríamos clasificarlos como estancos, no disponen de ventanas. En estos edificios el ambiente interior se controla por medios de sistemas climatizadores que pueden recircular los humos, etc. hasta que los ventilemos al exterior.
3. CARACTERÍSTICAS DEL MOVIMIENTO DEL AIRE
Puede favorecer o dificultar las operaciones de ventilación.
El movimiento de los humos dentro de un EGA va a estar condicionado por:
3.1 Factores de construcción
Por los diversos factores constructivos, los edificios tienen “perdidas” entre pisos y de los pisos a los troncos de escaleras, etc.
El humo puede propagarse entre pisos debido a aberturas sin sellar, resquicios y huecos que se forman durante o después de la construcción.
La presión que genera el incendio forzara el paso del humo por estos resquicios y propagarse por el edificio.
3.2 Puertas
Se crean zonas abiertas de circulación al quedar abiertas las puertas, intencionada o accidentalmente, de forma que el humo puede propagarse horizontal y verticalmente a otras zonas del edificio.
Es fundamental controlar la posición en que están las puertas de la zona desde la que se puede propagar el humo. Hay que controlar de forma especial las puertas de los troncos de escalera.
3.3 Ventanas
Permiten la salida de los humos al exterior.
Si decidiéramos romper los cristales, porque sean paneles fijos, hay que hacerlo de forma coordinada con el personal del exterior debido a las características de estos cristales.
3.4 Viento sobre la fachada del edificio
Otro factor a tener en cuenta es el viento que incide sobre la fachada del edificio y que va a condicionar la apertura de huecos según el efecto que queramos conseguir.
En función de la velocidad del viento, puede que la apertura de un hueco en la fachada de barlovento, teóricamente por encima del plano de presión neutra, en lugar de producir la salida de humos provoque la entrada de aire exterior.
La situación del plano de presión neutra es pues, de gran significación cuando se consideran el movimiento y la ventilación del humo en los incendios de edificios de gran altura.
El aire entra al edificio por las zonas que están por debajo del plano de presión neutra y se verá forzado a salir por las zonas que están por encima de este.
En la zona alta se producirá una presión superior a la presión atmosférica exterior, mientras que en la zona baja se produce una depresión que provocará la entrada de aire exterior. Habrá un punto intermedio en el que ambas presiones, interior y exterior, estén igualadas. Esto se conoce como Plano de Presión Neutra.
La ventilación de un EGA requiere el conocimiento de todos estos fenómenos y una gran coordinación.
3.5 El clima [temperatura exterior]
El clima [temperatura exterior] es un factor importante en los incendios de estos edificios, pero no impide realizar la función de ventilación.
Esto es así porque el aire se elevará hasta un nivel donde su temperatura es la misma que la temperatura del aire circundante.
Así, a medida que el aire se eleva, se enfría. Mientras más larga es la distancia que el aire viaja, más se enfría, por lo que mientras más alto sea el edificio, mayor será la oportunidad de que el aire se enfríe hasta lograr la temperatura ambiental.
El humo se elevará hasta el punto más alto disponible. Si allí no hay una abertura al exterior, el humo se estancará o, incluso, bajará algunos niveles.
Si el humo se enfría hasta lograr la temperatura ambiental, se estratificará en ese nivel o bajará.
3.6 La estratificación
El efecto de acumulación del humo al alcanzar el techo del recinto aumenta en los EGA debido a su altura y aberturas verticales vías verticales abiertas.
Este fenómeno se produce al moverse verticalmente el humo dentro del edificio, el humo se propaga a través de las aberturas en sentido vertical hasta que su temperatura se iguala a la del aire que le rodea.
En este punto se forman capas o nubes en el interior del edificio. Esto actúa como tapón para otros productos de la combustión, que tienden a acumularse hacia abajo y propagarse horizontalmente hacia otras partes del edificio. Este fenómeno se produce en los huecos de escalera.
El efecto hongo
Cuando se produce un incendio en un edificio de gran altura, el humo y los gases de combustión ascienden por los huecos de propagación vertical hasta que su temperatura se iguala con la del aire circundante, formándose así unos estratos que, a su vez, constituyen una barrera que favorece la propagación horizontal. Se forma entonces, el fenómeno conocido como “efecto hongo”.
El humo y los gases del incendio se estabilizan formando capas o nubes dentro del edificio que dejan de ascender.
Lo mismo sucede si el edificio no tiene muchos pisos por encima del incendiado y el humo alcanza el techo.
El efecto chimenea representa un papel mucho más pronunciado en el movimiento del humo que la propia expansión del aire caliente.
3.7 Huecos de escalera
Son vías naturales de propagación para el humo y gases dentro de un edificio.
Cuando se produce una abertura [al abrir una puerta] en la parte alta y baja del hueco de escalera, se forma un flujo natural de aire, que puede ser aprovechado en las operaciones de ventilación.
Bajo el punto de vista de la ventilación, estos huecos se pueden clasificar en dos categorías:
- Tronco de escalera al que se accede desde el interior del edificio, dando acceso a los distintos pisos y techo.
- Tronco de escalera al que se accede desde el exterior del edificio, dando acceso a los distintos pisos y techo.
En los dos se forman corrientes naturales de aire, pudiendo alcanzar velocidades entre 5 y 10 km/h.
Estas corrientes de ventilación se pueden crear o incrementar con el uso de ventiladores.
4. COLOCACIÓN DE VENTILADORES
4.1 Ventilación vertical
≫ El ventilador o los ventiladores se colocarán en la entrada del edificio presurizando la escalera que es común a todas las plantas.
Con esto conseguimos dos objetivos fundamentales:
- Evacuar humos de la escalera.
- Impedir la entrada de humos a la escalera [dando por hecho que las puertas de planta de acceso a la escalera están cerradas].
≫ Secuencialmente se ventilará cada planta empezando por la primera y continuando hasta llegar a la última.
- Para ello, mantendremos cerradas todas las aberturas situadas por encima del piso que deseamos ventilar y procederemos de manera secuencial, es decir, de abajo hacia arriba como hemos descrito en el apartado de edificios multiresidenciales.
≫ Esto no será posible cuando se trate de cajas de escalera abiertas al exterior o edificios en los que exista un gran zaguán que comunique varias cajas de escalera.
- En este caso, los ventiladores se colocarán en la puerta de acceso a la escalera.
- La corriente de aire generada por un ventilador tiene suficiente presión como para permitir ventilar hasta una planta veinticinco con un ventilador cubriendo el acceso principal del edificio, aplicando los mismos criterios de distanciamiento entre acceso y ventilador que en estructuras más bajas.
4.2 Ventilación cruzada
Para ello nos valdremos de uno o varios ventiladores combinados para presurizar el tronco de escalera y dirigir el flujo de aire a través del piso que queramos ventilar:
- Lo podemos hacer por ventanas que se puedan abrir o las rompamos, siempre que podamos usaremos aberturas del lado de sotavento.
- Si hubiera un tronco paralelo que tuviera una abertura en la parte mas alta podríamos ventilar a través de este comunicando los dos troncos.
Este tipo de ventilación cruzada suele ser efectivo hasta una altura de unos 25 pisos. Por encima de estas alturas se hace necesario el uso de mas ventiladores intercalados
De este modo el ventilador emplazado en planta baja presurizada la caja de escalera, mientras que el ubicado arriba proporciona todo su caudal a la ventilación del piso y, en su caso, a la vía vertical opuesta.
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