Criterios Diseño y Calculo de Sistemas de Proteccion Contra Incendios

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  • Universidad de San Carlos de Guatemala, Facultad de Arquitectura

    Criterios, Diseo y Clculo de sistemas de proteccin contra incendios

    Presentado por Jorge Luis Arvalo Lpez

    Proyecto de Graduacin

  • Jorge Luis Arevalo Lopez, Mayo 2012

    La arquitectura es definida por varios autores como la ciencia y el arte deproyectar edificios y construir las obras proyectadas. El Arquitecto es elmaestro del diseo, la mente que esta detrs de todas las decisionestomadas, es quien debe de visualizar y planificar cada detalle de losproyectos de construccin a su cargo.

    La obra final construida, parte de un anteproyecto, una fase de diseo dearquitectura y planificacin, hasta llegar a un objeto arquitectnico concreto,llevado a la realidad, formando parte de un contexto determinado.

    Es en este punto cuando la arquitectura diseada pasa a formar parte delespacio que nos rodea, y se encuentra en el mundo real, sujeto a losescenarios de riesgo que pueden suceder como casos fortuitos, y poner enriesgo a los usuarios de los mismos.

    Un proyecto de arquitectura, debe de estar planificado y diseado de talmanera que sea funcional e integro incluso en situaciones de emergencia, sino se hace de esta manera, la misma arquitectura puede daar la vida delusuario.

  • Jorge Luis Arevalo Lopez, Mayo 2012

    Parte del diseo de la arquitectura, comprende los sistemas de proteccincontra incendios.

    Un incendio que ocurre en un recinto lleno de usuarios, si no estacorrectamente diseado y protegido de tal manera que pueda suprimirse elfuego desde sus etapas mas tempranas, expone a riesgo de lesiones eincluso de muerte a todos sus ocupantes.

  • Jorge Luis Arevalo Lopez, Mayo 2012

    Es responsabilidad del arquitectoentonces tomar las decisiones dediseo, y dotar de las medidasnecesarias que permitan que en casode ocurrir un incendio, este puedaser suprimido, de tal manera que nose propague a toda la estructura. Yen caso de ser inevitable lapropagacin, es tambinresponsabilidad del arquitecto queexista la proteccin que garanticeuna estabilidad estructural de talmanera que sea posible laevacuacin de los usuarios encondiciones seguras. El resguardode la vida del usuario, es el objetivoprincipal del diseo contra incendios,y es una herramienta que elarquitecto debe de conocer y aplicaren el diseo.

  • Jorge Luis Arevalo Lopez, Mayo 2012

    Un proyecto de arquitectura puede llegar a estar en condiciones de incendiomas rpido de lo que se piensa, y puede pasar de ser un espacioperfectamente diseado, a convertirse en una pila de escombros que sernecesario demoler.

    Entonces, como arquitectos, es necesario que nos preguntemos Cmo protegemos nuestros diseos contra los incendios?

    Primero es necesario conocer lo que se va a combatir

  • Jorge Luis Arevalo Lopez, Mayo 2012

    Para planificar un sistema de proteccin contra incendios, primero es necesario que conozcamos

    y comprendamos 3 aspectos fundamentales:

    Que es el fuego, que es un incendio y como se propaga?

    Cmo responden los materiales de construccin a las altas temperaturas? qu pueden resistir y como

    se fatigan y cual es su modo de falla

    Como calcular el poder calorfico de un incendio y predecir su posible duracin?

  • Jorge Luis Arevalo Lopez, Mayo 2012

    Para poder disear eficientemente un sistema de proteccin contraincendios, es necesario que sepamos a lo que nos enfrentamos, esnecesario que conozcamos y tengamos claro que es el fuego, como nace,como se desarrolla, como se comporta una vez desarrollado, cuales son susfenmenos caractersticos, y bajo que condiciones especificas puede darseun incendio.

    DEFINICION DE FUEGO Y PATOLOGIA DE UN INCENDIO

    El fuego, es la manifestacin visual delproceso de combustin, el cual tienelugar por la oxidacin de la materia.Este proceso qumico, supone laliberacin de llamas, vapor y humo,como subproductos de la combustin.Este tiene lugar cuando se cumplenciertas condiciones especificas dentrode limites establecidos.

  • Jorge Luis Arevalo Lopez, Mayo 2012

    Si el fuego es la manifestacin visual de un proceso qumico, Entonces, que es un incendio ?

    El fuego, es una actividad controlada que puede ser extinguida en cualquiermomento y a voluntad, y que siempre se mantiene dentro de limites quehacen posible dominarlo. Un incendio, es un fuego de grandes dimensionesque arde de manera descontrolada, y destruye todo aquello que no estadestinado a quemarse. Este, al ocurrir, pone en riesgo a seres vivos, a losbienes materiales y a cualquier estructura fsica.

  • Jorge Luis Arevalo Lopez, Mayo 2012

    Condiciones necesarias para la combustinPara que el fuego se desarrolle, esnecesario que existan 3componentes bsicos:

    Oxigeno Combustible Fuente de calor o de chispa

    Estas 3 componentes sonFUNDAMENTALES para que sedesarrolle el fuego, el fuego nopuede darse si falta cualquiera deellas, esto ser especialmentenecesario de recordar al momentode disear el sistema contraincendios, pues al eliminarcualquiera de las variables de laecuacin, el proceso decombustin se detiene.

  • Jorge Luis Arevalo Lopez, Mayo 2012

    Limites de inflamabilidadTambin es necesario saber que aunque existan las 3 componentesnecesarias para el desarrollo del fuego, estas deben de estar dentro delimites o proporciones especificas, que permitan que el proceso decombustin se mantenga, a estas condiciones se les conoce como Limitesde inflamabilidad, siendo estos Limite Inferior de Inflamabilidad (LII) y LimiteSuperior de Inflamabilidad (LSI)

  • Jorge Luis Arevalo Lopez, Mayo 2012

    Limites de inflamabilidad

    El fuego arde dentro de los limites de inflamabilidad, cuando alcanza elpunto de mezcla ideal, y existe un balance entre oxigeno y combustible, esnecesario comprender este principio, porque si modifican los limites, ya seadisminuyendo el oxigeno, o el combustible, no se cumple la mezcla ideal, yel proceso de combustin se detiene. Esto ser importante recordarlo, almomento de estar diseando el sistema contra incendios.

  • Jorge Luis Arevalo Lopez, Mayo 2012

    Fenmenos de incendioEn el desarrollo de un incendio, ocurren fenmenos caractersticos delproceso de combustin. Para efectos del diseo del sistema de proteccincontra incendios, los mas importantes de mencionar y estudiar son:

    Flashover Backdraft

    Se define al Flashover como lacondicin donde la superficiede todos los materialescontenidos en un recinto alalcanzar la temperatura deignicin, se ven envueltos enllamas de una manera sbita,sin que necesariamente estnen contacto con la fuente dechispa, es un efecto de latemperatura de ignicin propiade los materiales

  • Jorge Luis Arevalo Lopez, Mayo 2012

    Fenmenos de incendioEl backdraft, es un fenmeno de incendio donde por falta de oxigeno elproceso de combustin se detiene, generando humo altamente cargado decombustible. El humo satura el espacio, y solo es necesario que entre unacantidad de aire que lleve el humo al punto de mezcla ideal, y la explosinde los gases ser inminente.

  • Jorge Luis Arevalo Lopez, Mayo 2012

    El Fuego y los Materiales de construccin Los materiales de construccin que en la actualidad utilizamos para construirlos proyectos de arquitectura, han sido transformados por medio deprocesos qumicos a partir de su estado natural, lo cual implica que hansufrido una transformacin.

    El fuego es un proceso qumico, y como tal, tiene la capacidad de alterar laestructura o composicin de los materiales, y degradarlos en cierta medida.

    Es esta degradacin la que como arquitectos nos interesa comprender, yconocer hasta que punto cada uno de los materiales de construccin puededegradarse y fallar, siendo algunos de estos:

    concreto acero estructural Mampostera Madera Polmeros y materiales sintticos Vidrio

  • Jorge Luis Arevalo Lopez, Mayo 2012

    Daos por fuego en el concretoEl concreto es un material deconstruccin que tiene como basela amalgama de Cemento,Agregados Finos y Gruesos, Agua yen ocasiones aditivos. El cementoes fabricado a partir de la coccindel clnker, y la adicin de ferroaluminatos y sulfato de calcio, ascomo aluminatos de calcio. Al unirtodos los materiales, tiene lugar unareaccin qumica que une losagregados por medio de una pastaque se genera por la hidratacin delcemento y su consiguienteendurecimiento. Cierto porcentajede humedad permanece en elconcreto aun despus de que estehaya fraguado.

  • Jorge Luis Arevalo Lopez, Mayo 2012

    Daos por fuego en el concretoEl concreto se puede daar porefecto de las altas temperaturas.Los daos que experimenta elconcreto son 2:

    Descascaramiento explosivo(Efecto Spalling) shock trmico por enfriamiento

    Ambos daos sufridos por elconcreto son potencialmentepeligrosos, debido a que inducenfisuras y agrietamientos, llevando auna estructura de concreto al puntodel colapso por efectos de latemperatura. Cuando se produceeste dao, las armaduras de aceroquedan expuestas, y la seccinefectiva del concreto se reduce.

  • Jorge Luis Arevalo Lopez, Mayo 2012

    Daos por fuego en el concretoEl Efecto Spalling odescascaramiento tiene lugarcuando se eleva la temperatura, yla humedad presente en el miembrode concreto se transforma en vaporpor la diferencia de temperaturas.El vapor, buscara la manera de salirdel miembro de concreto, pero dadala densidad de este, no existeposibilidad de escape para lapresin generada. Cuando estaalcanza un punto critico, haceexplotar el recubrimiento para podersalir, fracturando el miembro deconcreto de una manera violenta ysbita. Cuando eldescascaramiento tiene lugar,ocurre de forma violenta,convirtiendo el concreto enescombros lanzados al aire.

  • Jorge Luis Arevalo Lopez, Mayo 2012

    Daos por fuego en el concreto

    Es necesario saber que mientrasmayor sea la densidad del concretoque se este usando, mayor ser lapresin alcanzada, y por esto, losconcretos de alta resistencia decarga, son mas propensos a serdaados por las altas temperaturas,ya que al ser mas densos que unconcreto de resistencia promedio(2800-5000 PSI) existen menosporosidades por donde la presingenerada pueda ser liberada.Cuando se trate de una estructurade concreto de alta resistencia,debe de recordarse que este por supropia naturaleza, resulta mas frgilal efecto de la temperatura que unconcreto de resistencia promedio.

  • Jorge Luis Arevalo Lopez, Mayo 2012

    Daos por fuego en el concreto

    Cuando ha ocurrido eldescascaramiento, las armadurasde acero embebidas en el concreto,quedan expuestas. El acero es unexcelente conductor detemperatura, y hace que todo elacero de refuerzo interconectado secaliente y se expanda. Esto inducefracturas en el concreto, a su vezque el acero pierde su capacidadde carga, el concreto no resisteesfuerzos de tensin, por lo que alfallar el acero de refuerzo portemperatura, el colapso es solocuestin de tiempo. Lo mismosucede con la capacidad acompresin, dado que pierdesecciones de tamao importante ypierde su capacidad de carga acompresin.

  • Jorge Luis Arevalo Lopez, Mayo 2012

    Daos por fuego en el concretoCuando un concreto es calentado,la temperatura acta sobre lasuperficie del concreto. Elincremento de temperatura calientael ncleo del concreto. Cuando estees enfriado de una manera brusca,la temperatura de la superficiedisminuye de una manera drstica,y se contrae, mientras que elncleo, aun caliente, se expande.Esta diferencia de temperaturas,fractura el miembro de concreto pordiferencia de volmenes, mientrasuno se esta contrayendo, el otro seexpande. A esta diferencia detemperaturas se le conoce comoShock Trmico. Tiene efectosdevastadores en el concreto.

  • Jorge Luis Arevalo Lopez, Mayo 2012

    Colapso por fuego en estructuras de concretoUna vez ocurridos los daos, elconcreto puede fallar y unaestructura completa puede colapsardebido a varios factores, entre ellospodemos mencionar:

    modulo de elasticidad relacin de Poisson resistencia a la flexin Fluencia o Cedencia resistencia a la compresin

  • Jorge Luis Arevalo Lopez, Mayo 2012

    Daos por fuego en el Acero EstructuralEl acero estructural es un materialde construccin constituido por unaaleacin de Hierro con porcentajesde Carbono, cromo y nquel. Una delas principales caractersticas delacero estructural es su capacidad decarga con secciones relativamenteesbeltas, y menos masivas que unaseccin de concreto para soportar lamisma carga.Una de las caractersticas del Aceroestructural es que por su naturalezaes un excelente conductor del calor.y al calentarse, pierde suscapacidades que lo hacen unmaterial de construccin verstil.Los modos de falla del aceroestructural son el desgarramiento, elpandeo lateral y el aplastamiento

  • Jorge Luis Arevalo Lopez, Mayo 2012

    Daos por fuego en el Acero EstructuralCuando un perfil de aceroestructural se calienta, se alteranalgunas de sus propiedades, como:

    Expansin trmica resistencia y limite de fluencia Modulo de elasticidad Deformacin hasta la rotura Conductividad trmica y calorespecifico.

    Cuando estas condiciones se venafectadas, el acero estructuralempieza a degradarse hacia los 500grados centgrados, pierde el 50%de su capacidad para resistir cargas.En el caso del acero, elcalentamiento es directamenteproporcional a su factor demasividad

  • Jorge Luis Arevalo Lopez, Mayo 2012

    Daos por fuego en el Acero Estructural

  • Jorge Luis Arevalo Lopez, Mayo 2012

    Colapso por fuego en sistemas de Acero EstructuralUna vez se ha perdido la capacidadde carga, el colapso en estructurasde acero puede darse por volteo,por aplastamiento, pordesgarramiento laminar, por corte ocizalladura, por falla tipo diafragmaen losas soportadas por perfiles.

  • Jorge Luis Arevalo Lopez, Mayo 2012

    Colapso por fuego en sistemas de Acero Estructural

  • Jorge Luis Arevalo Lopez, Mayo 2012

    Daos por fuego en la mamposteraPor mampostera entendemos losbloques de construccin puestos amano, que van unidos por medio deun mortero de pega o de unin.

    En nuestro medio, estos bloquespueden ser de arcilla (barro cocido)o bloques hechos a base de piedrapmez y cemento, o bloques deconcreto.

    La mampostera ha sido clasificadacomo incombustible, dado que sufremucho menor dao con la influenciadel fuego, y se degrada a una tazamas lenta que el resto demateriales, por la estructura qumicade sus materias primas, y el procesode fabricacin de los bloques.

  • Jorge Luis Arevalo Lopez, Mayo 2012

    Daos por fuego en la mamposteraEnsayos de fuego efectuados enmuros de mampostera, se halogrado determinar que a pesar deque esta es incombustible sufredaos tambin.

    Los daos que se han identificadoson:

    deshidratacin y humedad encaras opuestas del muro conversin qumica y deterioro delos agregados, alrededor de 600grados centgrados deformacin tridimensional porcarga trmica en una sola de suscaras

    A pesar de sufrir dao, lamampostera mantiene su integridadestructural ante el fuego

  • Jorge Luis Arevalo Lopez, Mayo 2012

    Daos por fuego en la maderaLa madera es uno de los pocosmateriales de construccin que nonecesitan mayor proceso industrialpara ser utilizada. Tiene tambinalgunas caractersticas que hacenque su comportamiento frente alfuego sea distinto del que se piensacomnmente.

    A pesar de ser un material que arde,la madera experimenta un procesode carbonizacin que hace que elproceso de combustin sea maslento, y protege el ncleo interno dela seccin de madera.

    Las fallas en la madera, ocurren porel efecto de redondeo de aristas y laseccin residual, cuando estaempieza a consumirse.

  • Jorge Luis Arevalo Lopez, Mayo 2012

    Daos por fuego en la maderaLa cuando la madera empieza aconsumirse, uno de los productos deesa combustin es el carbn. A laaparicin de esta capa de carbn sele conoce como taza decarbonizacin, y es un parmetroque es necesario conocer, parapoder especificar en funcin de estatasa de carbonizacin, el nivel deproteccin que se aplicara, y laposible resistencia a fuego de laspiezas de madera.

  • Jorge Luis Arevalo Lopez, Mayo 2012

    Daos por fuego en los polmerosLos polmeros son materiales deconstruccin constituidos porresinas poliolefnicas, derivados depetrleo, o materias primassintticas, los cuales son utilizadoscomo acabados, Ventanera, o comobloques para aligerar el peso deelementos estructurales, tales comolosas. Son usados tambin comomembranas o cubiertas.

  • Jorge Luis Arevalo Lopez, Mayo 2012

    Daos por fuego en los polmerosLos polmeros son materiales que sedegradan en su totalidad con lainfluencia del fuego.

    El anlisis que nos debe deinteresar, es el de la produccin dellamas y de humo de combustin,cantidad de humo liberado as comoopacidad y toxicidad de humo.

    Los autores que investigan alrespecto, tienen discrepancias acerca de si los polmeros usados enla construccin son combustibles ono. Lo cierto es que la liberacin dehumo y opacidad de humo, sonfactores comprobados por ensayos,y deben de tenerse enconsideracin, al momento de usarpolmeros en los proyectos.

  • Jorge Luis Arevalo Lopez, Mayo 2012

    Daos por fuego en el vidrioEl vidrio es un material deconstruccin que es hecho a basede slice. Es un materialincombustible por naturaleza.

    El vidrio se degrada por efectos detemperatura, al sufrir el shocktrmico, ya sea por enfriamientorpido, o por diferencias detemperatura en su superficie, dadoque si esta confinado en sus bordespor otro material de mayor fortaleza,se calienta a diferentes velocidades.Esto induce tensiones internas dediferentes magnitudes, y provocafisuras o fracturas en el cuerpo delvidrio.

    Estas fracturas pueden reducir aescombros peligrosos todo unelemento de vidrio.

  • Jorge Luis Arevalo Lopez, Mayo 2012

    Daos por fuego en el vidrioLas tensiones internas provocadaspor la diferencia de temperaturas,inducen fuerzas dentro del vidrioque terminan por fracturarlo. Elenfriamiento rpido tambinocasiona este tipo decomportamiento de fractura, por loque se debe de recordar que no esconveniente mojar el vidrio cuandoesta caliente.

  • Jorge Luis Arevalo Lopez, Mayo 2012

    PODER CALORIFICO, CARGA COMBUSTIBLE Y TIEMPO DE EXPOSICION EQUIVALENTE

    Un proyecto de arquitectura se disea teniendo en mente determinadoarreglo espacial, que comprende el mobiliario que ser utilizado por elusuario al poner el proyecto en funcionamiento.

    Cada pieza de mobiliario que estar en el recinto, al momento de existir unincendio, se transformar en combustible, liberando determinada cantidadde calor y energa, que alimentaran el incendio. A la sumatoria de la energaliberada por cada pieza que puede arder, dividido dentro del rea de piso delambiente, se le conoce como CARGA COMBUSTIBLE o CARGA PORFUEGO.

    Constituyen carga por fuego todos y cada uno de los elementos demobiliario, acabados, ornamentacin y todo lo que en determinado momentopueda convertirse en combustible para el incendio, y debe de sercuantificado para conocer de una manera muy aproximada el podercalorfico que se desprender de la combustin de todos y cada uno de loselementos en cuestin.

  • Jorge Luis Arevalo Lopez, Mayo 2012

    CARGA COMBUSTIBLEEl poder calorfico de un ambiente, depender directamente del tipo demobiliario o de combustible contenido dentro de el. El mobiliario puede sersimilar en forma y cantidad, pero si su naturaleza es diferente, el podercalorfico ser distinto tambin. Por ello, el anlisis debe de serpersonalizado para cada ambiente a proteger.

  • Jorge Luis Arevalo Lopez, Mayo 2012

    CARGA COMBUSTIBLETodo el contenido de los ambientesa proteger, es un combustible enpotencia, y solamente necesita deuna fuente de ignicin, ya seadirecta o indirecta, para liberar suaporte calorfico al incendio que seeste gestando. Es necesariocomprender que el mobiliario setransformara en combustible.

    Este, al quemarse, liberara tantoenerga calorfica como humo,ambos productos de la combustin,y esto debe de ser cuantificadopara saber la cantidad de carga queser necesario extinguir, as comoel tiempo de duracin del incendio yla posible temperatura que sepueda alcanzar.

  • Jorge Luis Arevalo Lopez, Mayo 2012

    CARGA COMBUSTIBLE

    Parmetros de calculo: Gi : Masa del combustible (Kg)qi : Poder Calorfico del combustible, Mj/KgCi: Grado de peligro de ignicinRa : coeficiente adimensional de correccin A: rea en metros cuadrados del ambienten : Numero de combustibles

  • Jorge Luis Arevalo Lopez, Mayo 2012

    CARGA COMBUSTIBLEEl calculo de la carga combustiblenos indicara con bastante precisin,aunque siempre con ciertaincerteza, la potencia con la queardera el incendio, el tiempo queeste durara en promedio, y latemperatura que se llegar aalcanzar. Es necesario quesepamos calcular la cargacombustible, ya que saber esteparmetro es fundamental parapoder disear el sistema contraincendios, a la medida de lanecesidad, y no caer en el error desubdisear o sobredisear,cualquiera de los dos extremosdar como resultado un sistemaque este fuera de medida, o que noser suficiente.

  • Jorge Luis Arevalo Lopez, Mayo 2012

    TIEMPO DE EXPOSICION EQUIVALENTEEl tiempo de exposicin equivalente se define como la duracin delperiodo de calentamiento segn la Curva Normalizada TiempoTemperatura, que produce el mismo efecto en la temperatura conrespecto al fallo, que la exposicin a un incendio real en un sector deincendio considerado.

    El calculo de este factor, depende y a su vez es funcin de lossiguientes parmetros :

    carga combustible en el sector a calcular Factor de ventilacin en el recinto propiedades trmicas de los materiales que confinan el recinto acalcular.

    Teniendo estos datos, es posible predecir con bastante precisin,aunque con la incerteza del caso, la duracin del incendio, y una vezestablecido el tiempo que dura el fuego, la curva tiempo temperaturanos puede dar datos aproximados de la temperatura que se alcanzaraen el recinto.

  • Jorge Luis Arevalo Lopez, Mayo 2012

    TIEMPO DE EXPOSICION EQUIVALENTE

    Donde: T ed.: tiempo Equivalente de Exposicin, en minutosKb: Coeficiente de conversin trmicaWf: Coeficiente de ventilacinKc: Coeficiente de correccin por materialesqf,d: Valor de la densidad de la Carga de Fuego

  • Jorge Luis Arevalo Lopez, Mayo 2012

    La duracin del fuego y su intensidad se ven afectados por la arquitectura ?

    El factor de ventilacin en un incendio incluye como parmetros larelacin entre la superficie de rea de suelo, y la superficie en metroscuadrados de aberturas en fachadas, constituidas por vanos de puertas yventanas. La relacin entre rea de piso y rea de aberturas en muros,tiene como rango los valores de 0.025 hasta 0.25 adimensional, ensayosy estudios efectuados con diferentes configuraciones espaciales handemostrado los efectos que tiene en la curva tiempo temperatura el llevarmas all de estos limites las relaciones entre aberturas en fachadas yrea de piso en planta.

    Si esta relacin es mayor a 0.25, el ingreso de mas oxigeno al romperselas ventanas supone una combustin mas acelerada y una liberacinmayor de calor, alcanzando elevadas temperaturas en menor tiempo.

    Cuando esta relacin es menor a 0.025, el tiempo de exposicinaumenta, llevando a una combustin lenta, pero exponiendo a lasestructuras a mayores temperaturas en un lapso de tiempo masprolongado.

  • Jorge Luis Arevalo Lopez, Mayo 2012

    SI, La duracin del fuego y su intensidad son afectados por la arquitectura.

    Cuando aumentamos la relacinentre rea de piso y aberturas enfachadas, Aceleramos el procesode combustin, y se genera unaumento de temperatura y laliberacin de calor es mayor enpoco tiempo.

    Cuando se disminuye la relacinentre rea de piso y aberturas enfachadas, prolongamos el procesode combustin, haciendo que eltiempo de exposicin equivalenteaumente, y con ello aumentatambin la temperatura a la que seexpone la estructura. Ambosextremos de los limites perjudicanla integridad de nuestro proyecto.

    Es necesario recordar que para quelas condiciones interiores seanseguras, la relacin entre aberturasen paredes y rea de piso enplanta, debe de estar entre loslimites, el reto es tener creatividadpara disear dentro de los limitesde seguridad establecidos.

  • Jorge Luis Arevalo Lopez, Mayo 2012

    y para qu nos sirve haber calculado todo esto?

    Una vez calculada la carga combustible y el tiempo de exposicinequivalente, tendremos parmetros de cuantos Megajoules por metrocuadrado tenemos de carga combustible, y cuantos Minutos tenemoscomo tiempo de exposicin equivalente. Contando con estos datos, sepuede consultar la curva estandarizada tiempo temperatura, para saber aque rango de temperatura pertenece el tiempo calculado, y se estar enposibilidades de especificar resistencias al fuego de elementos dentro denuestro proyecto.

    CURVA NORMALIZADA TIEMPO TEMPERATURA, UNE EN 1363:2000

    Tiempo t, en minutos 15 30 45 60 90 120 180 240

    Temperatura en el sector, en C 740 840 900 950 1000 1050 1100 1150

  • Jorge Luis Arevalo Lopez, Mayo 2012

    Rango de resistencia de los materiales

  • Jorge Luis Arevalo Lopez, Mayo 2012

    DISEO DE SISTEMAS DE PROTECCION CONTRA INCENDIOS

  • Jorge Luis Arevalo Lopez, Mayo 2012

    Cmo DISEAMOS el sistema contra incendios?

    Debemos tener en mente que unsistema de proteccin contraincendios esta confeccionadoSOBRE MEDIDA para determinadoproyecto, por lo tanto, responde anecesidades nicas, e irrepetibles, yno caer en el error de tratar deadaptar sistemas que hanfuncionado para otros proyectosporque tienen similitudes. LaArquitectura es UNICA, por lo tanto,el sistema de incendios serdiseado para un proyecto enparticular, y este no necesariamentepodr funcionar para otros casos,por mas condiciones parecidas quese puedan encontrar.

  • Jorge Luis Arevalo Lopez, Mayo 2012

    Para disear un sistema contra incendios, debemos de conocer como mnimo, la siguiente informacin:

    1. Uso de la arquitectura2. Anlisis dimensional completo (reas, alturas, volmenes, distancias)3. Materiales de construccin4. Carga Combustible5. Tiempo de Exposicin Equivalente6. Cantidad de Usuarios esperada7. Anlisis de Riesgo de Incendio.

    Esta informacin ser necesaria para cualquier caso, ya sea que se estediseando desde el anteproyecto de arquitectura, o bien, sea que el casoque se este desarrollando nicamente la planificacin, en todo caso,debemos de contar con esto como mnimo, para poder empezar con elproceso de diseo de un sistema contra incendios.

  • Jorge Luis Arevalo Lopez, Mayo 2012

    Primero, definamos lo que es un sistema contra incendios, y cuales son sus partes:

    Un sistema de proteccin contra incendios, son todas las medidas que setoman para evitar un incendio, o para reducir al mnimo los daos queeste ocasiona en caso de producirse.

  • Jorge Luis Arevalo Lopez, Mayo 2012

    Como arquitectos, nos encargamos de la proteccin activa, la proteccin pasiva y la proteccin humana

    Nuestra labor como profesionales es el dotar de las instalaciones y lasmedidas necesarias para que cuando se de un incendio, este pueda seratacado desde sus fases tempranas, y suprimido de una manera eficaz,de tal modo que exista la posibilidad de evacuar a los usuarios de unamanera segura, y que despus de suprimido el incendio, el dao sea elmnimo, y el recinto daado pueda ser puesto en funcionamientonuevamente.

    Para ello, es necesario que sepamos cuales son las partes queconstituyen un sistema contra incendios, y de esta manera podamostener el criterio de cuando y como aplicar determinados sistemas, paraque funcionen de la mejor manera.

    Los sistemas contra incendios no son solamente artefactos colocados ajuicio por todas partes, sino una planificacin pensada para lascircunstancias que queremos proteger, y la aplicacin correcta delcriterio que tengamos luego de conocer exactamente lo que cada partedel sistema puede y no puede hacer.

  • Jorge Luis Arevalo Lopez, Mayo 2012

    De qu se compone un sistema contra incendios?Un sistema de proteccin contra incendios, esta compuesto por 3partes, de la siguiente manera:

    1. Sistema de proteccin activa, que comprende las instalaciones deDeteccin, Alarma, Emergencia y Supresin de incendios.

    2. Sistema de Proteccin Pasiva, que comprende proteccinestructural y compartimentacin,

    3. Sistema de Proteccin Humana, que comprende el diseo decontrol de humo y el diseo de las rutas de evacuacin

    Comnmente se cree de una manera ERRONEA que un proyecto dearquitectura esta protegido solamente porque se dota de extintores,bocas de incendio equipadas, o mangueras contra incendios, y se pasapor alto el diseo de la proteccin pasiva y de la proteccin humana, sedebe de recordar que cuando los sistemas activos FALLAN pormantenimiento o por cuestiones electromecnicas, los sistemas pasivossiempre estn presentes y los sistemas de proteccin humana son laultima lnea de defensa que protege al usuario, por esto, no deben depasarse por alto.

  • Jorge Luis Arevalo Lopez, Mayo 2012

    Sistema de proteccin Activa, instalaciones de deteccin Los detectores son los encargadosde percibir los signos o sntomasde que el incendio se estagestando, y dan la orden para quelos sistemas de alarma notifiquen alas personas que algo anda mal.Debido a esto, se debe de tenercuidado de seleccionar losdetectores de forma que seanadecuados para el tipo de riesgoque se prev o se espera queocurra.

    Se debe de hacer una correctaseleccin de los detectores,dependiendo del tipo de amenazaque estos vayan a detectar, ytomando en consideracin lasposibles variables que los puedanafectar.

  • Jorge Luis Arevalo Lopez, Mayo 2012

    instalaciones de deteccin, criterios de seleccin Para escoger de una manera correcta los accesorios de deteccin, sedebe de tomar en cuenta:

    1. Las condiciones de operacin permanentes dentro del proyecto2. La temperatura media que existir en el proyecto3. La existencia de sistemas de ventilacin mecnica4. La posible acumulacin de polvo o partculas suspendidas en el

    ambiente5. La altura promedio de los ambientes a proteger

    Es necesario que la seleccin de los sistemas de deteccin sea lacorrecta, dadas las caractersticas especificas y las condiciones deoperacin permanentes en el espacio que se desea proteger.

    Si no se eligen de una manera correcta, y se posicionan de acuerdo a loestablecido en cdigos y normas contra incendios, su funcionamientopuede ser deficiente, y retrasar la seal de alarma que debe de darsecon el tiempo suficiente para que el controlador pueda activar sistemasmanuales, para que se disparen sistemas automticos, y para que elusuario pueda percibir la seal de alarma con un tiempo prudencial.

  • Jorge Luis Arevalo Lopez, Mayo 2012

    Sistema de proteccin Activa, instalaciones de alarma Las instalaciones de alarma,reciben la seal de los accesoriosde deteccin, y disparan una sealhacia los accesorios de alarmaposicionados estratgicamente.

    Las instalaciones de alarma secomponen de:1. Centrales de sealizacin2. Pulsadores de emergencia3. Sealizacin audible

    Cada uno de estos accesorios debede ser colocado tambin deacuerdo a cdigos y estndaresque establecen y estipulan ladistancia mxima y la altura decolocacin de cada uno de loselementos que se deben de dotaren el sistema.

  • Jorge Luis Arevalo Lopez, Mayo 2012

    Sistema de proteccin Activa, instalaciones de alarma La sealizacin audible juega un papelindispensable en el diseo de la proteccinactiva contra incendios, porque estosaccesorios son los encargados de dar la sealpara que las personas puedan evacuarseguramente. Estos, deben de estarcorrectamente posicionados, de manera que laseal sea perfectamente audible. Suespaciamiento esta dado por:

    Donde H1 es la altura del local, H2 la alturamedia al odo humano, y A es el ngulo dedispersin del sonido, proporcionado por elfabricante.

  • Jorge Luis Arevalo Lopez, Mayo 2012

    Instalaciones de alarma, Criterios de Seleccin Para escoger de una manera correcta los accesorios de alarma, se debede tomar en cuenta:

    1. Posicin y localizacin (visibilidad e identificabilidad) en el proyecto, siestarn protegidos, o a la intemperie.

    2. Nivel de sonoridad3. Cantidad de ruido existente en el proyecto4. Numero de accesorios de alarma, bocinas o zumbadores5. Posicionamiento de acuerdo a efectos acsticos, que permitan que el

    sonido sea claramente audible6. Se escoger entre sirenas, bocinas o zumbadores, de acuerdo al uso

    de las instalaciones

    Es necesario que la seleccin de los sistemas de alarma sea la correcta,para que estos funcionen al momento de ser necesitados.

    Los accesorios de alarma deben de ser posicionados de acuerdo acalculo de distancia, y tomando en consideracin las recomendacionesde los cdigos contra incendio, as como las recomendaciones delfabricante de los equipos

  • Jorge Luis Arevalo Lopez, Mayo 2012

    Sistema de proteccin Activa, instalaciones de emergencia

    Las instalaciones de emergencia son lasque entraran a funcionar como primeramedida de evacuacin y supresin delincendio.

    Las instalaciones de emergencia secomponen de:

    1. Alumbrado de emergencia2. Alumbrado y sealizacin de

    evacuacin

    Estas instalaciones, ayudaran al usuario aubicar las rutas de evacuacin y lassalidas de emergencia, de tal manera quepuedan ponerse a salvo fuera del recintoque este incendindose.

  • Jorge Luis Arevalo Lopez, Mayo 2012

    Instalaciones de emergencia, criterios de seleccin Para escoger de una manera correcta los accesorios de emergencia, sedebe de tomar en cuenta:

    1. Posicin y localizacin (visibilidad e identificabilidad) en el proyecto, siestarn protegidos, o a la intemperie.

    2. Nivel de deslumbramiento de acuerdo a estndares internacionales3. Distancia estandarizada entre elementos de iluminacin4. Tipo de sealizacin de emergencia, de acuerdo a la posibilidad de

    suministro elctrico (Seales elctricas o fotoluminescentes)5. Distancia mxima de visibilidad hacia sealizacin de emergencia,

    ser el parmetro principal para elegir o especificar el tamaoadecuado de las seales.

    Es necesario que la seleccin de los sistemas de emergencia sea lacorrecta, considerando que al momento de la evacuacin, el nivel deestrs y de pnico de los usuarios, hacen que los movimientos seanrpidos y errticos, de tal manera que tanto la iluminacin como lasealizacin de emergencia debe de ser la adecuada, para no ocasionarconfusin y que terminen por provocar un efecto contrario al buscado

  • Jorge Luis Arevalo Lopez, Mayo 2012

    Instalaciones comunesLas instalaciones de deteccin, alarma y emergencia, son por as decirlo,las instalaciones comunes que se deben de dotar en todo el recinto aproteger, porque de ellas depende que puedan accionarse los sistemasde supresin que vayan a especificarse.

  • Jorge Luis Arevalo Lopez, Mayo 2012

    Una vez diseadas las instalaciones de deteccin, alarma y emergencia, Cul es el siguiente paso?

    Debemos de elegir el agente supresor a utilizar

  • Jorge Luis Arevalo Lopez, Mayo 2012

    Agentes de Supresin de IncendiosLos Agentes de supresin de incendios disponibles localmente en Guatemala,son1. Sistemas a Base de Agua (Sprinklers, bocas de incendio equipadas, )2. Sistemas de Espumas3. Sistemas de Dixido de Carbono4. Sistemas de Agentes Halogenados (Bromotrifluorometano, Haln 1301)5. Sistemas de Polvos Qumicos Secos (PQS)

    Cada uno de estos sistemas tiene una manera diferente de combatir el procesode combustin, y los agentes supresores estn especficamente diseadospara combatir y suprimir determinados tipos de fuegos, que han sidocatalogados de acuerdo a su naturaleza y al material combustible que losorigina. Los sistemas que se mencionan anteriormente, no son los nicos queexisten, pero son los que se pueden encontrar en el mercado nacional, y semencionan sin orden de efectividad o preferencia alguno. Cada agentesupresor es eficaz en la supresin de incendios, siempre y cuando la seleccindel agente sea la correcta en funcin del tipo de incendio que se deseasuprimir.

  • Jorge Luis Arevalo Lopez, Mayo 2012

    Un sistema de supresin de incendio ser eficaz, toda vez que el agentesupresor a escoger y especificar sea el correcto y su seleccin sea laadecuada, y que haya tomado en consideracin todos y cada uno de losfactores determinantes. El principal factor a considerarse es laCOMPATIBILIDAD del agente supresor con el tipo de fuego a suprimir.

    Cuando se escoge un agente supresor, se debe de tener siempre enconsideracin:

    1. Que el agente supresor sea compatible con el tipo de combustible queconstituya el riesgo de incendio

    2. Que la eleccin hecha, no ocasione daos a los bienes contenidos en elrecinto a proteger, si estos deben de ser conservados intactos

    3. Que las instalaciones a proponer, sean viables en cuanto a espacio yalmacenamiento de agente supresor cuando se trate de un sistema adesarrollar para un proyecto ya construido

    4. Analizar el riesgo de toxicidad del agente supresor para el usuario quepueda quedar atrapado dentro de las instalaciones.

    5. Que el mtodo de aplicacin o descarga del agente sea el correcto deacuerdo a la configuracin espacial del rea a proteger.

    Premisas de seleccin de Agentes de Supresin de Incendios

  • Jorge Luis Arevalo Lopez, Mayo 2012

    Compatibilidad de agentes supresores de incendio

    CLASES DE FUEGOS Y COMPATIBILIDAD DE AGENTES EXTINTORES

    CLASES DE FUEGOS

    sistemas de agua

    Sistemas de espumas

    Dixido de carbono

    SISTEMAS DE POLVOS QUIMICOS SECOS HALONES POLVOS

    QUIMICOS ESPECIALESPolvo ABC Polvo BC

    SOLIDOS SI SI NO SI NO SI NO

    LIQUIDOS NO SI SI SI SI SI NO

    ELECTRICOS NO NO SI SI SI SI NO

    METALES NO NO NO NO NO NO SI

    La compatibilidad del agente supresor con el tipo de combustible y laclase de fuego que debe de extinguirse son el factor clave del diseo delsistema, y el factor fundamental en la efectividad de la supresin delincendio. Tanto los agentes supresores como los tipos de fuego, estnclasificados de acuerdo a su naturaleza, y existen alternativasespecificas para cada tipo de incendio, en funcin del combustible que loocasiona.

  • Jorge Luis Arevalo Lopez, Mayo 2012

    Que ocurre cuando el agente supresor y el combustible no son compatibles ? Por qu tanta atencin a esto?

    Si son incompatibles, se obtiene exactamente el efecto contrario.

  • Jorge Luis Arevalo Lopez, Mayo 2012

    Los tipos de fuegos catalogados por organismos internacionales son lossiguientes:

    Fuegos producidos por Maderas, Viruta, Goma, Papel, extinguibles por medio de enfriamiento o envolvimiento

    Fuegos producidos por lquidos combustibles o grasas inflamables,extinguibles por medio de la exclusin del oxigeno

    Fuegos producidos por equipos o contactos elctricos, donde espreciso el uso de agentes extintores no conductores de electricidad

    Fuegos producidos por metales combustibles, como el titanio, magnesio,sodio, que se extinguen por medio de agentes absorbentes de temperatura,no reactivos con los metales

    Fuegos producidos medios de coccin, comnmente utilizados en la cocina,grasas, aceites, donde es necesario un medio seco, o un agente hmedo noreactivo con las grasas

    Clasificacin estandarizada del fuego

  • Jorge Luis Arevalo Lopez, Mayo 2012

    Supresin de incendios por sistemas a base de agua

    Los sistemas de supresin a base de agua, interrumpen la combustinprincipalmente por medio de enfriamiento superficial, bloqueo de oxigeno,accin sofocadora, dilucin del combustible y apantallamiento de laradiacin.

    Es un sistema de supresin utilizado debido a su gran capacidad deabsorber calor, su disponibilidad casi ilimitada, economa, fcil transporte yalmacenaje, bajo nivel de reactividad, y su ilimitado periodo de uso sinfechas de caducidad.

    Los sistemas de agua son aplicables cuando el contenido de los recintosno es susceptible de reaccionar o de daarse por el agua, se debe detomar en cuenta que un sistema de supresin a base de agua, funcionaprincipalmente por mojar cualquier fuente de combustible y sofocar elfuego por efecto de roco de agua en toda la superficie y volumen delrecinto a proteger. Debe de tenerse en consideracin que estos sistemasno son recomendables cuando dentro del recinto protegido existen valoresque puedan ser daados por el agua (piezas de arte, equipos de computo,equipos elctricos industriales, mercaderas secas, documentos impresos,libros)

  • Jorge Luis Arevalo Lopez, Mayo 2012

    Supresin de incendios por sistemas a base de agua

    Un sistema de supresin de agua secompone de:

    1. Almacenaje de agua de reserva2. Modulo de bombas de

    impulsin3. Tubera de Conduccin de

    Agua4. Rociadores5. columna seca6. Bocas de incendio equipadasEn estos sistemas, el agua esimpulsada a travs de tuberas, lascuales conducen el agua a todos loscircuitos del sistema, y el agua esvertida por los rociadores sobre elrea de proteccin de cada rociador(64 m2)

  • Jorge Luis Arevalo Lopez, Mayo 2012

    Supresin de incendios por sistemas a base de agua

  • Jorge Luis Arevalo Lopez, Mayo 2012

    En un sistema de supresin a basede agua, los principalesparmetros que deben decalcularse son:1. la separacin entre lneas derociadores, de tal manera que elrea cubierta por cada uno, seaeficientemente irrigada, sin quequeden espacios a donde nollegue el agente extintor (agua).Esta distancia, debe de calcularsede acuerdo a cdigos, y teniendoen cuenta las especificaciones delfabricante.2. La presin y el caudal de aguaa mantener, recordando que esnecesario contar con una reservadel 50% del volumen de agua totalcalculada.

    Supresin de incendios por sistemas a base de agua

  • Jorge Luis Arevalo Lopez, Mayo 2012

    Supresin de incendios por sistemas a base de aguaDe acuerdo a las condicionesclimticas, se escoger si elsistema ser de tubera hmeda otubera seca.Un sistema de tubera hmeda semantiene inundado todo el tiempo,y puede utilizarse donde latemperatura no representa unproblema o un riesgo deobstruccin.

    Un sistema de tubera seca, semantiene presurizado con gas,generalmente nitrgeno seco, detal manera que si las bajastemperaturas son un riesgo, latubera se mantendr libre depeligro de obstruccin o decongelamiento por la temperatura.

  • Jorge Luis Arevalo Lopez, Mayo 2012

    Potencia de impulsin de sistemas de supresin a base de agua

    Al disear el sistema de supresinpor medio de agua, se debe derecordar que es necesario dotar dela potencia de impulsin necesariapara que el agua llegue consuficiente presin a donde debe deser irrigada.Para esto, se dotara de un equipode bombeo, constituido por:1. Bomba principal o auxiliar,elctrica2. Bomba principal o auxiliar,mecnica, accionada porcombustible3. Bomba tipo Jockey, paramantener la presin constante enel sistema de alimentacin.

  • Jorge Luis Arevalo Lopez, Mayo 2012

    Diseo de tuberas para sistemas de supresin a base de agua

    Las tuberas de conduccin parasistemas de supresin a base deagua, deben de cumplir conespecificaciones y parmetrosASTM 312, y lo estipulado encdigos internacionales, talescomo NFPA 13, recordando queexiste una tensin admisible dediseo para estas instalaciones.

    Donde sea necesario, tambin sedebe de proveer uniones flexiblespara evitar rigidizar juntas, origidizar demasiado la tubera yque esta pueda sufrir esfuerzospara los que no fuera diseada.

  • Jorge Luis Arevalo Lopez, Mayo 2012

    Supresin de incendios por sistemas a base de espumas

    Los sistemas de supresin a basede espumas, suprimen ointerrumpen el proceso decombustin por medio de laexclusin del aire, y por elenfriamiento del combustible.Evita tambin la reignicion, alsuprimir la mezcla combustible yla presencia de vaporesinflamables. Tiene la propiedad deadherirse a las superficies, por loque proporciona un grado deproteccin a la exposicin deincendios adyacentes. La espumaes uno de los agentes maseficaces para la prevencin y elcontrol de incendios de lquidosinflamables.

  • Jorge Luis Arevalo Lopez, Mayo 2012

    Supresin de incendios por sistemas a base de espumas

    Las espumas son ideales para aplicaciones en lugares donde se necesiteuna inundacin total, y que los combustibles sean de carcter liquido oinflamable, de tal manera que el riesgo queda confinado por efecto deencapsulamiento del combustible.

  • Jorge Luis Arevalo Lopez, Mayo 2012

    Un sistema de supresin a basede espumas se compone de:

    1. Reserva de agua2. Reserva de espumgeno3. Modulo de mezcla4. Modulo de bombas de

    impulsin5. Tuberas de conduccin de

    agente mezclado6. Rociadores, ventiladores o

    equipos Ventury7. Monitores de largo alcance

    En este sistema, la descarga finales hecha por rociadores,ventiladores o equipos Ventury,dependiendo del volumen deespuma que se necesite

    Supresin de incendios por sistemas a base de espumas

  • Jorge Luis Arevalo Lopez, Mayo 2012

    Dependiendo de las necesidades deextincin, las espumas pueden ser1. De baja expansin2. De mediana expansin3. De alta expansinEstos sistemas tambin sonrecomendados para grandes reasabiertas, con combustibles lquidosinflamables.

    Supresin de incendios por sistemas a base de espumas

  • Jorge Luis Arevalo Lopez, Mayo 2012

    Premisas de diseo de sistemas de supresin de incendios a base de espumas

    Para este tipo de sistemas, las principales premisas a tomar en cuentason:1. Volumen del edificio a inundar2. Tasa de descarga de espuma en metros cbicos por minuto3. Tiempo de inundacin esperado, en minutos

  • Jorge Luis Arevalo Lopez, Mayo 2012

    Diseo de tuberas para sistemas de supresin a base de agua

    Las tuberas de conduccin parasistemas de supresin a base deespumas, deben de cumplir conespecificaciones y parmetrosASTM A53, como mnimo cedula40, y lo estipulado en cdigosinternacionales, tales como NFPA11.Cuando se usan boquillas paraespuma, estas cubren unasuperficie mxima de 12 metroscuadrados, los ventiladores oequipos Ventury tienen unacapacidad de hasta 25 metroscbicos por minuto.

  • Jorge Luis Arevalo Lopez, Mayo 2012

    Supresin de incendios por sistemas a base de dixido de carbono

    Los sistemas de supresin a base de Dixido de carbono,funcionan de 2 maneras:

    1. Por enfriamiento de la atmosfera, el dixido de carbono es ungas con una temperatura nominal de -78C

    2. Por dilucin del oxigeno, hasta un punto en el que la sealcanza el limite inferior de combustibilidad y el proceso decombustin se detiene.

    Los sistemas de dixido de carbono, son ideales para aplicacionesen las cuales se deben de resguardar la integridad del contenido delos recintos protegidos, dado que es un gas que consume eloxigeno y enfra la atmosfera, no representa riesgos para equiposdelicados o sensibles, documentos, obras de arte, mercaderassensibles a la humedad, etc.

  • Jorge Luis Arevalo Lopez, Mayo 2012

    Supresin de incendios por sistemas a base de dixido de carbono

  • Jorge Luis Arevalo Lopez, Mayo 2012

    Supresin de incendios por sistemas a base de dixido de carbono

    Un sistema de supresin pordixido de carbono, dado que esun gas, puede ser diseado parafuncionar de 2 maneras:1. Por inundacin total de unambiente cerrado sin fugas, dondese logre diluir o consumir eloxigeno para detener lacombustin2. Por aplicacin local,aplicndolo directamente sobre lafuente de ignicin, esto requerirmontaje de instalaciones sobre unpunto especifico donde deba serefectuada la descarga

  • Jorge Luis Arevalo Lopez, Mayo 2012

    Un sistema de supresin por dixidode carbono, esta compuesto por:

    1. Central de mando remoto, ocontrol de accin manual

    2. Envases contenedores de agentepresurizado

    3. Sistema de tuberas deconduccin de agente

    4. Boquillas de descarga final

    Supresin de incendios por sistemas a base de dixido de carbono

  • Jorge Luis Arevalo Lopez, Mayo 2012

    Premisas de diseo de sistemas de supresin de incendios a base de dixido de carbono

    Al disear un sistema de supresin por descarga de dixido de carbono, sedeben de obedecer las siguientes premisas de diseo:1. Este tipo de agentes, necesita alcanzar una concentracin de diseoespecifica para sofocar el incendio, por eso no son viables para aplicarlosen areas abiertas.2. Actan por disminucin de la temperatura y por dilucin del oxigeno, porlo que las altas concentraciones del gas, (superiores al 34% que tolera elser humano) pueden resultar peligrosas para las personas3. Por necesitar una concentracin de diseo durante un tiempoespecifico, estos sistemas son mas recomendables para para recintoscerrados donde pueda mantenerse la concentracin del gas.4. En el caso de que sea el agente ideal aplicable, pero la arquitectura nose adapte a la concentracin de diseo, se deber de dotar de una cantidadde compensacin por perdidas, para poder alcanzar las concentracionesnecesarias para su funcionamiento.

  • Jorge Luis Arevalo Lopez, Mayo 2012

    Premisas de diseo de sistemas de supresin de incendios a base de dixido de carbono

    5. Este tipo de sistemas operan en altas presiones, en rangos de 300 a750 PSI, por lo que se debe de prestar especial atencin al calculo de lastuberas, as como a la especificacin de las mismas.6. Las boquillas de aspersin del agente, cubren una superficie mnima de16 pies cuadrados, y ser esta la mnima separacin por la cual se iniciaraa posicionarlas.

  • Jorge Luis Arevalo Lopez, Mayo 2012

    Diseo de tuberas para sistemas a base de dixido de carbono

    Para un sistema de supresin dedixido de carbono, las tuberasdeben de cumplir conespecificaciones de acuerdo a larecomendacin de la norma NFPA12, ASTM A53 para tuberas sincostura como mnimo, donde seanecesario posicionar mangueras otuberas flexibles, es necesario queestas tengan un factor de resistenciaa la rotura de por lo menos 5000PSI, donde se necesiten unionesbridadas, las bridas a especificardeben de ser por lo menos de clase600, con empaquetadurasresistentes a la alta presin. Si sontuberias de acero inoxidable,deberan cumplir con TP 304 o TP316

  • Jorge Luis Arevalo Lopez, Mayo 2012

    Diseo de tuberas para sistemas a base de dixido de carbono

    Este tipo de agente de supresin,posee una muy baja temperatura, alentrar en contacto con tuberas quepuedan estar a temperaturaambiente, o mayor, habr un efectode contraccin, y se debe de prevero calcular esta diferencia de longitudo contraccin lineal, y especificarjuntas de dilatacin ocompensadores de contraccindonde sea necesario en la lnea detuberas, para evitar que existanesfuerzos innecesarios, y de estamanera la tubera pueda conducir ladescarga del agente de una manerasegura garantizando que no habrnfugas en puntos no deseados.

  • Jorge Luis Arevalo Lopez, Mayo 2012

    Diseo de tuberas para sistemas a base de dixido de carbono, juntas de dilatacin

    L = Cambio de longitud

    K = constante, con valor de 1000, si Lesta en metros, C esta en C-1, y t en C,bajo estas condiciones, L estarexpresado en mm

    K = constante, con valor de 12 si L estaen pies, C esta en F-1 y t en F, bajoestas condiciones, L estar expresadoen pulgadas

    L = longitud original

    C = Coeficiente de expansin Lineal

    t = cambio de temperatura

  • Jorge Luis Arevalo Lopez, Mayo 2012

    Diseo de tuberas para sistemas a base de dixido de carbono, juntas de dilatacin

    El uso de juntas de dilatacin evitara que las tuberas sufran tensiones almomento de un cambio de temperatura, estas, al especificarlas deberncumplir con rangos de seguridad y ser resistentes al fuego.

  • Jorge Luis Arevalo Lopez, Mayo 2012

    Supresin de incendios por sistemas a base de agentes halogenados (Haln, bromotrifluorometano)

    Los agentes halogenados (Bromotrifluorometano o Haln 1301) actan pormedio de interrumpir la reaccin en cadena de la combustin, a nivelatmico o molecular.Debido a que son gases qumicamente diseados, interfieren en el procesode combustin a nivel microscpico, interrumpiendo las reacciones que danlugar a la combustin. Aun no es del todo claro el proceso por el cual logransuprimir el fuego, pero son agentes altamente eficaces, amigables con elambiente, y prcticamente inofensivos al ser humano.Esto les ha dado el sobrenombre de Agentes Limpios. Estos sistemas, sebasan en determinadas concentraciones de diseo para lograr inertizar laatmosfera, de tal manera que la combustin no es posible.Este tipo de agentes, son idneos para aplicaciones donde existen equiposdelicados, equipo de computo, equipo electrnico, que puede daarse concualquier humedad, condensacin, polvo, dado que el gas se diluye con eloxigeno del ambiente, y queda una atmosfera inerte. Estudios realizados nohan podido demostrar que este tipo de agentes sean txicos para el serhumano, por lo que su aplicacin puede darse incluso cuando de formaaccidental se encuentren personas aun dentro de los ambientes.

  • Jorge Luis Arevalo Lopez, Mayo 2012

    Supresin de incendios por sistemas a base de agentes halogenados (Haln, bromotrifluorometano)

  • Jorge Luis Arevalo Lopez, Mayo 2012

    Igual que los sistemas de Dixido decarbono un sistema de AgentesHalogenados se compone de:

    1. Central de mando remoto ocontrol de accin manual

    2. Envases contenedores deAgente presurizado

    3. Tuberas de conduccin deagente presurizado

    4. Boquillas de descarga final.

    Este sistema, funciona con altapresin (1000 PSI), por lo que eldiseo de las tuberas, as como sualmacenaje deben de serplanificados meticulosamente paraevitar configuraciones peligrosas enel almacenaje del agente.

    Supresin de incendios por sistemas a base de agentes halogenados (Haln, bromotrifluorometano)

  • Jorge Luis Arevalo Lopez, Mayo 2012

    Premisas de diseo de sistemas de supresin de incendios a base de bromotrifluorometano

    Al disear un sistema de supresin por descarga de bromotrifluorometano,se deben de obedecer las siguientes premisas de diseo:1. Este tipo de agentes, necesita alcanzar una concentracin de diseoespecifica para sofocar el incendio, por eso no son viables para aplicarlosen areas abiertas.2. Actan a nivel molecular, interrumpiendo el proceso de reaccin encadena de la combustin, y volviendo inerte la atmosfera del recinto.3. Por necesitar una concentracin de diseo durante un tiempoespecifico, estos sistemas son mas recomendables para para recintoscerrados donde pueda mantenerse la concentracin del gas.4. En el caso de que sea el agente ideal aplicable, pero la arquitectura nose adapte a la concentracin de diseo, se deber de dotar de una cantidadde compensacin por perdidas, para poder alcanzar las concentracionesnecesarias para su funcionamiento.

  • Jorge Luis Arevalo Lopez, Mayo 2012

    Premisas de diseo de sistemas de supresin de incendios a base de bromotrifluorometano

    5. Cuando no sea posible lograr la proteccin de un ambiente por estarvinculado con otro a travs de puertas o muros bajos, la proteccin debe decalcularse incluyendo al ambiente al que se esta inmediatamente vinculado.6. La descarga estndar especificada por la norma NFPA12A es de 10segundos, tiempo en el que se deber lograr la inertizacion del ambiente aproteger.7. Dependiendo de la presin de la carga del agente, se calcula el sistemade tuberas para soportar presiones de hasta 1000 PSI.8. Las boquillas de aspersin del agente, cubren un radio de proteccion de8.7 metros maximo, cuando se trata de boquillas de 360 grados, y 10.5metros para boquillas de 180 grados

  • Jorge Luis Arevalo Lopez, Mayo 2012

    Premisas de diseo de sistemas de supresin de incendios a base de bromotrifluorometano

    Estos sistemas deben de funcionarcon un sello casi hermtico, por loque no son recomendables paragrandes reas abiertas, a menos quese trate de una aplicacin local. Serecomienda que si existe posibilidadde fugas por puertas haciavestbulos comunes, calcular laproteccin de tal manera que estnprotegidos todos los ambientescircundantes al que se deseaproteger, pero que no puedenevitarse las fugas del agente.Normalmente, la descarga estndardel agente no dura mas de 10segundos

  • Jorge Luis Arevalo Lopez, Mayo 2012

    Almacenamiento de bromotrifluorometanoNFPA 12A establece que para elalmacenaje seguro de los agenteshalogenados, se debe de tenercomo parmetro que la densidad dellenado de la carga del agente nodebe de superar en ningnmomento 70 libras por pie cubico, o1121 kilogramos por metro cubico.

    Las temperaturas de almacenaje enningn momento deben de exceder130F (55C) y en ningn caso sermenores a -20F (-29C) para elsuministro de agente para sistemasde inundacin total. Si se alcanzantemperaturas mayores o menores,se debe de hacer ajustes en elllenado de botellas y proveersistemas de aire acondicionado ocalefaccin en los cuartos dealmacenaje

  • Jorge Luis Arevalo Lopez, Mayo 2012

    Tuberas para sistemas de supresin de incendios a base de bromotrifluorometano

    Para un sistema de supresin dedixido de carbono, las tuberasdeben de cumplir conespecificaciones de acuerdo a larecomendacin de la norma NFPA12A, ASTM A53 o ASTM A106, paratuberas sin costura como mnimo,donde sea necesario posicionarmangueras o tuberas flexibles, esnecesario que estas tengan un factorde resistencia a la rotura de por lomenos 5000 PSI, donde senecesiten uniones bridadas, lasbridas a especificar deben de ser porlo menos de clase 600, conempaquetaduras resistentes a la altapresin. Si son tuberas de aceroinoxidable, debern cumplir con TP304 o TP316

  • Jorge Luis Arevalo Lopez, Mayo 2012

    Tuberas para sistemas de supresin de incendios a base de bromotrifluorometano, uniones soldadas

    Para este tipo de sistemas, cuando seespecifican uniones de tuberasoldadas, se debe de cumplir con loespecificado en ASME B31.1, y elpunto de fusin del cordel desoldadura a aplicar en la tubera, porrecomendacin NFPA 13 debe de serde 1000C.

    Los filetes de soldadura deben detener borde en forma de lomo,cncavo cuando se trate de unionesen tuberas, y convexo cuando se tratede uniones de tuberas a flanges. Lassoldaduras se debern de especificarsegn parmetros de AWS (AmericanWelding Society , por sus siglas eningles)

  • Jorge Luis Arevalo Lopez, Mayo 2012

    Sujecin de tuberas para sistemas de supresin de incendios a base de bromotrifluorometano

    separacin de pescantes en lneas de tuberas

    dimetro de la tubera mximo espaciamientomilmetros pulgadas metros pies

    10 3/8 1 315 1/2 1.5 520 3/4 1.8 625 1 2.1 732 1 1/4 2.4 840 1 1/2 2.7 950 2 3.4 1165 2 1/2 3.5 11.580 3 3.7 12100 4 4.3 14150 6 5.2 17

    Las tuberas de conduccin delagente necesitan de soportes parapoder sostenerse, dado que muy raravez la tubera puede disearse paraser auto soportante. Debido a ello, sedebe de cumplir con ciertascondiciones mnimas estipuladaspara los soportes de las tuberas.

    La normativa internacional BS ISO14520-1:2000 establece laseparacin entre soportes de lneasde tuberas suspendidas deestructuras, como se muestra en latabla.

  • Jorge Luis Arevalo Lopez, Mayo 2012

    Sujecin de tuberas para sistemas de supresin de incendios a base de bromotrifluorometano

  • Jorge Luis Arevalo Lopez, Mayo 2012

    Los sistemas de polvos qumicos secos, suprimen la combustin pormedio de rotura de la reaccin en cadena de la llama, apantallamientode la radiacin, accin sofocante, accin aislante y accin enfriadorasobre la fuente de ignicin.Los polvos qumicos secos son comnmente utilizados como agentescontenidos en los extintores manuales porttiles, o en equiposmontados sobre ruedas, para aplicaciones locales. Es posibleutilizarlos en los sistemas de supresin fijos, e impulsarlos a travs detuberas, de tal manera que se logre la distribucin del polvo qumicoseco a todas partes del sistema de tuberas diseado para el efecto.Estos sistemas son ideales para fuegos tipo A, tipo B y Tipo C. cuandose planifique su uso en fuegos tipo D, se deben de utilizar polvosinertes no reactivos con los metales, de lo contrario, el agente podraconvertirse en otro combustible.

    Supresin de incendios por sistemas a base de Polvos Qumicos Secos (pqs)

  • Jorge Luis Arevalo Lopez, Mayo 2012

    Supresin de incendios por sistemas a base de Polvos Qumicos Secos (pqs)

  • Jorge Luis Arevalo Lopez, Mayo 2012

    Los sistemas de polvos qumicos secos,estn compuestos por:

    1. Central de mando remoto o controlmanual

    2. Receptculo de almacenaje de PQS3. Cilindro maestro de expulsin de

    agente impulsor4. Cilindro contenedor de agente

    impulsor5. Tuberas de conduccin de agente

    en polvo6. Boquillas de aspersin de polvo,

    para inundacin total o aplicacinlocal.

    Normalmente los PQS son impulsados porNitrgeno seco o anhdrido carbnicosuperpresurizados, para lograr laaspersin del polvo de manera efectiva enforma de niebla.

    Supresin de incendios por sistemas a base de Polvos Qumicos Secos (pqs)

  • Jorge Luis Arevalo Lopez, Mayo 2012

    Estos sistemas pueden ser utilizadospara inundacin total, o paraaplicacin local.

    Debido a la naturaleza toxica de lospolvos qumicos secos, y de losagentes presurizados para impulsin,al momento de producirse ladescarga, los ambientes o recintos aproteger deben de estar evacuadostotalmente.

    Supresin de incendios por sistemas a base de Polvos Qumicos Secos (pqs)

  • Jorge Luis Arevalo Lopez, Mayo 2012

    Premisas de diseo de sistemas de supresin de incendios a base de polvos qumicos secos (PQS)

    Al disear un sistema de supresin por descarga de PQS, se deben deobedecer las siguientes premisas de diseo:1. Este tipo de agentes, operan por rotura de la reaccion en cadena en lacombustin, por apantallamiento de radiacin y por sofocacin2. Pueden ser aplicados tanto en recintos cerrados, como en espaciosabiertos.3. Tanto La descarga de polvo como el gas presurizador, pueden sertxicos para el ser humano.4. El polvo qumico seco puede almacenarse solo, y usar un dispositivo demezcla con el agente presurizador, o puede almacenarse conjuntamentecon el agente presurizador, en todo caso, la presin de almacenaje no debede ser mayor a 500 PSI5. La cobertura de las boquillas de un sistema de PQS, debe de calcularseo regirse por lo establecido en NFPA 17

  • Jorge Luis Arevalo Lopez, Mayo 2012

    Conociendo los agentes supresores y sus compatibilidades, Qu pasos seguimos para disear el

    sistema de supresin de incendios?

    1. Anlisis del uso del proyecto de arquitectura2. Definicin de sectores o reas especificas de uso dentro del

    proyecto3. Anlisis arquitectnico completo de cada sector a proteger4. Determinacin de la naturaleza de los objetos contenidos en el

    ambiente a proteger5. Anlisis del riesgo de incendio del proyecto desarrollado6. Determinacin de el o los agentes supresores a utilizar7. Determinacin del tipo de sistema a dotar8. Calculo del sistema a dotar 9. Elaboracin de planos y especificaciones

  • Jorge Luis Arevalo Lopez, Mayo 2012

    1. Anlisis del uso de la arquitectura

    Qu tipo de proyecto se estaprotegiendo? es arquitectura hospitalaria,religiosa? es un edificio de oficinas, uncomplejo deportivo, un museo,instalaciones correccionales? Qu tipo de actividades serealizan en el? involucra grancantidad de usuarios confinadosdentro? existe la posibilidad de salirrpidamente o habr necesidad deque el sistema acte con personasdentro? Qu tipo de contexto existealrededor del proyecto a proteger?

  • Jorge Luis Arevalo Lopez, Mayo 2012

    2. Definicin de sectores o areas de uso especificas dentro del proyecto

    en que sectores existemaquinaria? en que sectores existe equipode computo? en que sectores existeexposicin de obras de arte,galeras, archivos, o resguardo debienes? Cules son los sectores demayor riesgo de incendio? Qu sectores tienen mayorcarga combustible? Cules son los sectores quetienen mayor tiempo de exposicinequivalente? Cules son los masventilados? es el sector de uso industrial,oficinas, gerencia?

  • Jorge Luis Arevalo Lopez, Mayo 2012

    3. Anlisis arquitectnico completo de cada sector a proteger

    Dimensiones y volumen de cadarea Tipo de acabados en cielos,muros, pisos, tabicaciones Dimensiones de vanos depuertas y ventanas Tipo de mobiliario Distancias hacia salidas deemergencia Cantidad de salidas deemergencia Altura del ambiente a proteger enmetros sobre el nivel 0.00 Altura de evacuacin

  • Jorge Luis Arevalo Lopez, Mayo 2012

    4. Determinacin de la naturaleza de los objetos contenidos en el ambiente a proteger

    es el contenido susceptible dedaarse con el agua? son valores que es necesariomantener intactos? es equipo de alto valorcomercial? de que esta hecho el equipoque esta contenido, acero, plstico,cual es el material base? son piezas de alto valorcultural? se trata de papelera y archivode valor legal que no puede serreproducido y debe conservarseintacto? contiene equipo electrnico detelecomunicaciones o datos que nopuede fallar en ningn momento?

  • Jorge Luis Arevalo Lopez, Mayo 2012

    5. Anlisis del riesgo de incendio del proyecto a proteger

    Que tipo de almacenaje existe? Se almacenan combustibles omaterias primas peligrosas? existe suspensin de partculascombustibles en el ambiente? Qu distancia existe hasta laestacin de bomberos mas cercana? Cul es el ancho de la calleprincipal de acceso? puedemaniobrar un camin cisterna delcuerpo de bomberos y llegarfcilmente? Qu altura tiene el proyecto?Cul es el piso con mayor riesgo deincendio? Cul es el mayor sector deincendio que existe?

  • Jorge Luis Arevalo Lopez, Mayo 2012

    6. Determinacin de el o los agentes supresores a utilizar

    es compatible el agentesupresor con el tipo de combustible ode fuego esperado? Es posible su almacenaje? esta disponible localmente? Se adapta el agente a lasnecesidades del proyecto y a laarquitectura del lugar? De acuerdo con la cantidad deusuarios y el tiempo de evacuacines toxico si aun hay personasdentro? Con la configuracin espacialexistente, Es posible lograr laconcentracin de diseo requerida? es la mejor opcin? puedeconsiderarse otro tipo de agente?

  • Jorge Luis Arevalo Lopez, Mayo 2012

    7. Determinacin del tipo de sistema a dotar

    Cumple con los requisitos unsistema de Aplicacin Local? Es mejor por arquitectura yconfiguracin espacial un sistema deInundacin Total? es posible dotar de sistemasporttiles? Bocas de incendio Equipadas? monitores o hidrantes?

  • Jorge Luis Arevalo Lopez, Mayo 2012

    8. Calculo del sistema a dotar

    En este punto se debe de calcular: agente extintor de acuerdo a normativas vigentes concentraciones de diseo cuando as sea necesario tiempo de inundacin para los sistemas que lo requieran tuberas para conduccin de agentes supresores, y sus respectivasjuntas de dilatacin o contraccin, as como uniones flexibles cuando as serequiera potencia de impulsin cuando as sea necesario Compensaciones por fugas o por elevacin en metros sobre el nivel delmar cuando sea necesario Proporcin de mezcla para los agentes que as lo requieran

  • Jorge Luis Arevalo Lopez, Mayo 2012

    9. Elaboracin de planos y especificaciones

    Habiendo revisado todos lospuntos anteriores, se proceder ala elaboracin de planos yespecificaciones.

    En los planos, se debe de serpreciso en graficar y acotar dondepasaran las tuberas, donde seposicionaran equipos de bombeo,cuartos de almacenaje de agentessupresores, planos deinstalaciones elctricas blindadasseguras, y detalles necesariosrespectivos en cuanto a fijacin,sujecin de tuberas, y todo tipode detalle que se considereimportante.

    En las especificaciones de debe dedetallar la norma que se debe decumplir, as como los parmetros deensayos que respalden calidades delos materiales y accesorios a utilizarpara el sistema

  • Jorge Luis Arevalo Lopez, Mayo 2012

    PROTECCION PASIVA PARA PROYECTOS DE ARQUITECTURA

  • Jorge Luis Arevalo Lopez, Mayo 2012

    La proteccin pasiva contra incendios, conocida como proteccinestructural, es un sistema de proteccin que funciona todo el tiempo,exista o no exista condicin de fuego, y esta destinada a proteger laestructura del edificio, garantizando que cuando el tiempo deevacuacin sea prolongado (mayor a 3 minutos) exista la suficienteintegridad estructural que permita que el edificio completo, yprincipalmente las rutas de evacuacin, se mantengan expeditas, yen pleno funcionamiento al momento de ser requeridas.

    Un sistema de proteccin pasiva esta compuesto por:1. Revestimientos ignifugantes o intumescentes2. Proteccin estructural (forros con tableros, mampostera oconcreto)3. compartimentacin

  • Jorge Luis Arevalo Lopez, Mayo 2012

    Sera necesaria la proteccin pasiva?

    Una imagen vale mas que mil palabras

  • Revestimientos Ignifugantes intumescentes

    Ignifugo se define como a prueba de fuego, incombustible, que detiene lacombustin, mientras que Intumescente, se define como capacidad deaumento de tamao con el calor.

    Los revestimientos ignifugantes intumescentes, tienen la cualidad de serincombustibles, y de aumentar de tamao con la aplicacin de calor, creandouna capa aislante que protege a las estructuras de los efectos del fuego.Algunos, como las pinturas y las espumas, estn qumicamente diseadospara ser incombustibles, y que la temperatura descomponga el revestimientode tal manera que este al desprenderse, tiene una accin sofocadora en lasllamas.

    Algunos revestimientos pueden ser comprados, dado que existen diferentesmarcas en el mercado nacional, (Sika, Solpro, BASF, Sherwin Williams) yaplicados como vienen de fabrica, mientras que otros, pueden sermanufacturados en obra, y aplicados de una manera tradicional, o con equiposde lanzado.

    Jorge Luis Arevalo Lopez, Mayo 2012

  • Pinturas y espumas Ignifugantes intumescentes

    Las pinturas ignifugantesintumescentes pueden ser compradasde acuerdo a especificaciones defabricante, en este caso lo masimportante a definir ser el tiempo deresistencia que se desea proveer, yeste estar en funcin directa delespesor de la capa aplicada, mientrasmas gruesa sea la capa, mayor ser eltiempo de proteccin, hasta un limite de240 minutos. El espesor de la capapuede calcularse, y esta directamenterelacionado con el factor de masividadde la pieza a proteger.

    Jorge Luis Arevalo Lopez, Mayo 2012

  • Morteros Ignifugantes intumescentes

    Las morteros ignifugantesintumescentes pueden ser mezcladosen obra, y elaborados con agregadoscomo:1. vermiculita2. Perlita3. Bentonita4. Piedra pmez5. ArcillasEl diseo de este revestimiento, ascomo el tiempo de proteccin, estar aligual que las pinturas y espumas, enfuncin del espesor de la capa, estapuede ser calculada, de acuerdo atablas segn normativa EN13381-1, ysu calculo estar directamenterelacionado con el factor de masividaddel perfil a proteger.

    Jorge Luis Arevalo Lopez, Mayo 2012

  • Proteccin con tableros o paneles resistentes al fuego

    La proteccin por medio detableros consiste en elaborar unforro para las estructuras, dejandoun espacio de cmara de aireentre la estructura y el forro detablero. Estos tableros, deben deser a base de yeso, (Tablayeso,Alucobond) mientras mas alto seael contenido de yeso, mas ser suresistencia. El grado deproteccin, estar de acuerdo alespesor de la capa de tableroaplicada, pudiendo sobreponersevarias capas para lograr el gradode proteccin deseado, hasta unmximo de 240 minutos.

    Jorge Luis Arevalo Lopez, Mayo 2012

  • Proteccin con mampostera de concreto o de arcilla

    La mampostera de concreto o dearcilla puede ser utilizada comoproteccin para estructuras, o comoblindaje para pasillos seguros en rutasde evacuacin o muros decompartimentacin. En el caso de lamampostera, la resistencia al fuego deesta estar directamente relacionadacon su resistencia o su densidad,teniendo en el mercado local variantescon fm desde 35 kg/cm2 hasta 70kg/cm2.ACI 216-97 brinda los parmetros parael calculo de espesores equivalentespara piezas de mampostera deconcreto.

    Jorge Luis Arevalo Lopez, Mayo 2012

  • Revestimientos adicionales para proteccin de estructuras de concreto

    Para las estructuras deconcreto, existenrecubrimientos adicionales alde la armadura especificadopor ACI 318, contenidos en ACI216. se puede calcular unespesor adicional derecubrimiento de concreto, detal manera que se incrementeel tiempo de proteccin de laestructura ante efectos dedescascaramiento

    Jorge Luis Arevalo Lopez, Mayo 2012

  • Muros cortafuegos

    Los muros cortafuegos estndiseados con capas adicionalesde revestimientos, que hacen quelos paramentos del muro sean nosolo resistentes al fuego, sino quetengan poca transmisibilidad decalor por difusin, permitiendoque el usuario confinado dentrode un ambiente este protegido delefecto del calor. Estos murospueden ser especificados comoparte de rutas seguras deevacuacin, como cerramiento derecintos con poca posibilidad deevacuacin, o como elementos decompartimentacin.

    Jorge Luis Arevalo Lopez, Mayo 2012

  • Jorge Luis Arevalo Lopez, Mayo 2012

    Conociendo los tipos de recubrimientos, Cmo diseamos la proteccin pasiva contra incendios?

    Para el diseo de la proteccin pasiva contra incendios, podemosseguir los siguientes pasos:

    1. Verificacin del tipo de material y sistema estructural que sedebe de proteger.2. Determinacin del tiempo de proteccin a proveer3. Determinacin del tipo de proteccin a proveer4. Anlisis arquitectnico de la proteccin pasiva5. Calculo de la proteccin pasiva6. Elaboracin de planos y especificaciones

  • Jorge Luis Arevalo Lopez, Mayo 2012

    1. Verificacin del tipo de material y sistema estructural que se debe deproteger. es un sistema de marcosrgidos? Es una estructura de losas yvigas? es una estructura de murosestructurales tipo cajn? es una estructura con sistemade estabilizacin lateral porcontraventeo o por muros de corte? es hecha de concreto?que tipode concreto? es una estructura de Aceroestructural? es un sistema mixto? Los cerramientos, sonmampostera confinada omampostera reforzada? son murostipo diafragma?

  • Jorge Luis Arevalo Lopez, Mayo 2012

    2. Determinacin del tiempo de proteccin a proveer

    Cmo se degrada el material? a que temperatura pierde sucapacidad de carga e integridadestructural? en que tiempo alcanza latemperatura que induce el fallo? Cunto tiempo necesitamospara evacuar a las personas? Cunto tiempo de proteccin ledaremos a la estructura? Qu dicen los cdigos contraincendios en cuanto a la mnimaresistencia al fuego que deben detener los elementos estructurales? Cul es el tiempo de reaccin ysupresin que se espera de loscuerpos de socorro?

  • Jorge Luis Arevalo Lopez, Mayo 2012

    3. Determinacin del tipo de proteccin a proveer

    Cul sistema es el masaplicable al caso? Cul es el mas econmico? Qu dificultades constructivasofrece por la disposicin de laestructura a proteger? es viable por el peso adicional? esta disponible localmente?

  • Jorge Luis Arevalo Lopez, Mayo 2012

    4. Anlisis arquitectnico de la proteccin pasiva

    Cul es la calidad del acabadoa aplicar? es esttico y congruente con elresto del proyecto? se integra a la arquitectura oforma un contraste? interfiere con efectos visualesque se desean lograr? es la mejor opcin,arquitectnicamente hablando?

  • Jorge Luis Arevalo Lopez, Mayo 2012

    5. Calculo de la proteccin pasiva

    En este punto se debe de calcular: Tiempo de exposicin equivalente Tiempo de evacuacin Temperatura alcanzada en el sector (inspeccin visual de la curva tiempotemperatura) Factores de masividad, si es estructura de acero Espesor equivalente, si es estructura de concreto

    El principal parmetro en el calculo de la proteccin pasiva, ser el espesordel recubrimiento a dotar. Este, no importa de que tipo de sistema se trate,ser el que determinara el tiempo que la proteccin pasiva ser efectiva,considerndose una continua exposicin al fuego, y a la temperaturaalcanzados en el sector.

    Este espesor calculado, ser el que se aplicara a la estructura, paraprotegerla de la accin del fuego, durante el periodo de tiempo estipulado.

  • Jorge Luis Arevalo Lopez, Mayo 2012

    6. Elaboracin de planos y especificaciones

    Habiendo revisado todos lospuntos anteriores, se proceder ala elaboracin de planos yespecificaciones.

    En los planos, se debe de serpreciso en graficar donde seaplicara cada tipo derecubrimiento, ser un planobastante parecido a un plano deacabados.

    Debe de graficarse e incluirse lasimbologa que permita identificarel tipo de recubrimiento del que setrata, y donde ira aplicado.

    En las especificaciones de debe dedetallar densidades, espesores derecubrimiento, marcas, ydosificaciones o diseo de mezclascuando se trate de morteros, as comoespesor de capa si se trata depaneles.

  • Jorge Luis Arevalo Lopez, Mayo 2012

    PROTECCION HUMANA, DISEO ARQUITECTONICO CONTRA INCENDIOS

  • Compartimentacin, Control de humo y rutas de evacuacin

    En un incendio, las llamas son un peligro fcilmente evitable, porque sonvisibles. Sin embargo, existe el peligro de los contaminantes txicos invisiblesemanados por la combustin. El humo, en un incendio, es el responsable dela mayora de las muertes, en proporcin de 3 a 1 comparado con las llamas.El sistema contra incendios, debe de tomar en consideracin el diseo contrahumo y propagacin de calor, y esto se logra a travs de lacompartimentacin (sectorizacin de incendios), y los mecanismos decontrol de humo.

    Siempre, la evacuacin ser la accin mas segura para proteger la vida delusuario, aunque ya se ha dejado bien claro que la evacuacin ser posibletoda vez que el edificio conserve su integridad estructural, y que las rutas deevacuacin estn expeditas y libres de toda contaminacin. El diseo de laruta de evacuacin es parte del trabajo que el arquitecto deber dejarplasmado en planos, especificando grados de resistencia al fuego, ysealizacin para que estas sean fcilmente identificables, as comoelementos de confinamiento de rutas seguras.

    Jorge Luis Arevalo Lopez, Mayo 2012

  • Compartimentacin

    La compartimentacin es la capacidad de poder cerrar determinadossectores, que se denominan sectores de incendio, de tal manera que almomento de detectarse el incendio, puedan cerrarse y evitar la propagacinde humo o de llamas a otros sectores.

    Jorge Luis Arevalo Lopez, Mayo 2012

  • Compartimentacin

    De acuerdo a cdigosinternacionales de seguridad, esrecomendable compartimentarlos sectores de acuerdo al usodel edificio, siendo el mximoadmisible dentro de los limitesseguros 2500 metros cuadradosde superficie por sector. Sepuede compartimentar por mediodel uso de muros a prueba defuego de mampostera,tabicaciones con paneles aprueba de fuego, puertascortafuego, cortinas cortafuego,muros acristalados de vidriotemplado resistente al fuego

    Jorge Luis Arevalo Lopez, Mayo 2012

  • Jorge Luis Arevalo Lopez, Mayo 2012

    Compartimentacin

  • Jorge Luis Arevalo Lopez, Mayo 2012

    Compartimentacin

    Resistencia al fuego de paredes, techos y puertas que delimitan sectores de incendios

    paredes y techos que separan al sector

    considerado del resto del edificio, siendo su

    uso previsto

    Resistencia al fuego

    sectores en stanos

    sectores sobre nivel del suelo, con alturas de evacuacin

    hasta 15 m de 16 a 28 mmayor a 28

    m

    sector de riesgo mnimo en edificios de

    cualquier usono admitido

    120 minutos

    120 minutos 120 minutos

    residencial vivienda, residencial pblico,

    docente administrativo120 minutos 60 minutos 90 minutos 120 minutos

    comercial, concurrencia pblica, hospitales

    120 minutos 90 minutos 120 minutos 180 minutos

    parqueos 120 minutos120

    minutos120 minutos 120 minutos

  • Compartimentacin

    Jorge Luis Arevalo Lopez, Mayo 2012

  • Jorge Luis Arevalo Lopez, Mayo 2012

    CompartimentacinPara que la compartimentacin seaefectiva, se debe de cumplir con lossiguientes incisos: Resistencia al fuego Aislamiento trmico Elementos de particin interiorresistentes al fuego Proteccin de aberturas y sellos depenetracin en ductos que pasan atravs de muros Sellos de penetracin en paso deinstalaciones elctricas Proteccin de juntas de dilatacino juntas constructivas

  • Jorge Luis Arevalo Lopez, Mayo 2012

    Sellos de penetracin para paso de tuberas en losas y muros

  • Control de Humo

    Como ya se ha dicho, el humopuede expandirse a todas partesde un edificio en cuestin de pocosminutos, llevando consigo gasestxicos producto de la combustin,que pueden ser mortales para losusuarios que aun permanezcandentro.

    Es por esto que el sistema deproteccin contra incendios debede tomar en cuenta el control dehumo como un parmetroimportante, sin pasarlo por alto.

    Jorge Luis Arevalo Lopez, Mayo 2012

  • Jorge Luis Arevalo Lopez, Mayo 2012

    Control de Humo? Para Qu?

  • Cuanto humo se produce en un incendio?

    Jorge Luis Arevalo Lopez, Mayo 2012

    Msmoke = Masa de Humo producida, en M3

    p = Permetro del fuego, en metros

    0 = Densidad del Aire a temperaturaAmbiente, en Kg/m3, aproximadamente iguala 1.22 kg/m3 a 300K

    y = Distancia entre el suelo y el nivel inferiorde la capa de humo, en metros

    g = Constante gravitacional, en m/s2

    T0 = Temperatura Absoluta del aire ambiente,en K, constante, aproximadamente igual a300 k

    Tp = Temperatura Absoluta de los gases de lacolumna ascendente, en K, constanteestimada en aproximadamente 1200K

  • Densidad y opacidad de Humo de algunos tipos de madera

    Jorge Luis Arevalo Lopez, Mayo 2012

    DENSIDAD OPTICA DE HUMO PARA ALGUNOS TIPOS DE MADERA

    Material

    Tiempo para alcanzar su

    mxima densidad (minutos)

    Mxima Densidad de

    humo

    Tiempo para obscurecimiento

    total (en condiciones de

    saturacin)

    Tiempo de desarrollo de

    mxima liberacin de

    humo

    combustin latente (brasas), sin ventilacinmadera contrachapada 16 2.85 2.7 10.5Roble rojo 20 3.95 4.1 14.5Madera de Secoya 14 2.6 2.7 8Plywood de pino 18 3.5 3.4 12Pinabete 20 3.8 2.1 11Pino Blanco 15 3.25 2.3 8Madera de Nogal 16 4.6 3.4 10.5Roble Blanco 14 4.2 3.5 9

    Combustin en llamas, sin ventilacinmadera contrachapada 15 0.62 5.4 7Roble rojo 17 0.76 8 10Madera de Secoya 13 1.33 2.5 4Plywood de pino 14 0.96 5.3 7Pinabete 19 1.56 4.6 8Pino Blanco 16 1.55 2.7 5Madera de Nogal 15 0.91 7.5 10Roble Blanco 14 1.07 6.6 8

  • Densidad y Opacidad de humo de algunos tipos de plsticos

    Jorge Luis Arevalo Lopez, Mayo 2012

    DENSIDAD OPTICA DE HUMO PARA ALGUNOS TIPOS DE PLASTICOS

    Material En Combustin

    Tiempo para alcanzar su

    mxima densidad (minutos)

    Mxima Densidad de

    humo

    Tiempo para obscurecimiento

    total (en condiciones de

    saturacin)

    Tiempo de desarrollo de

    mxima liberacin de

    humo

    combustin latente (brasas), sin ventilacinPolicarbonato de color 29 3.8 3.8 9Policarbonato transparente 33 190 6.5 14Polietileno 17 4.7 5.5 9Poliestireno 26 3.45 4 9Poliestireno (auto ignicin 4 min) 6 4.6 4 5Politetrafluoroetileno (Tefln) 36 0Lienzos de plstico fenlico (alfombras) 28 4.6 2.5 7PVC (alma llena) 30 4.9 1.6 5PVC (perfiles huecos, espesor 1/8 pulgada) 14 2.72 2.1 6PVC (perfiles huecos, espesor 1/4 pulgada) 33 4.7 2.1 8

    Combustin en llamas, sin ventilacinPolicarbonato de color 7 4.8 1.8 4Policarbonato transparente 6 1.4 2.3 4Polietileno 9 1.5 4 4Poliestireno 4 4.7 1.2 2Poliestireno (auto ignicin 4 min) 4 4.7 1.2 2Politetrafluoroetileno (Tefln) 30 0.55 11 9Lienzos de plstico fenlico (alfombras) 20 4.6 1.7 4PVC (alma llena) 11 5.3 0.5 1PVC (perfiles huecos, espesor 1/8 pulgada) 5 5.25 0.5 2PVC (perfiles huecos, espesor 1/4 pulgada) 10 5.35 0.6 2

  • Control de Humo

    El control de humo en proyectosde arquitectura puede darse pormedio de compartimentacin,extraccin natural, extraccinmecnica, extraccin forzada, detal manera que sea posiblecontrolar la propagacin de humoy extraerlo por medios controlablesmanualmente o desde una centralremota.

    Debe de tenerse la manera deconfinar el humo para evitar supropagacin, as como tambin laforma de extraerlo.

    Jorge Luis Arevalo Lopez, Mayo 2012

  • Control de Humo

    Jorge Luis Arevalo Lopez, Mayo 2012

  • Control de Humo

    Jorge Luis Arevalo Lopez, Mayo 2012

  • Jorge Luis Arevalo Lopez, Mayo 2012

    Cortinas y mamparos de confinamientoUna vez que se conoce la manera en la que el humo se comporta encondiciones de altas temperaturas, es posible utilizar la misma naturalezaascendente del humo caliente, para confinarlo en determinados espaciosdonde podr ser extrado por medios naturales o mecnicos

    El humo, al estar caliente, forma un colchn o una nube que sube hacia laparte superior de los recintos, y es este comportamiento, el que permiteconfinarlo por medio de cortinas o mamparas y dirigirlo de tal manera quepueda ser extrado por medio de extractores cenitales, o de lucernarios yclaraboyas especficamente posicionados para este propsito

  • Jorge Luis Arevalo Lopez, Mayo 2012

    Cortinas y mamparos de confinamiento

    Se pueden posicionar lucernarioso extractores en el techo,combinados con sistemas deinyeccin de aire, y mamparos deconfinamiento para retener elhumo en un solo sector y que seaposible conducirlo a los medios deextraccin, evitando supropagacin a los dems sectores

  • Jorge Luis Arevalo Lopez, Mayo 2012

    Vestbulos de Mltiples Alturas y El Efecto Chimenea

    Cuando ocurre un incendio, latemperatura del aire afuera deledificio en llamas, es fra, contrarioa las altas temperaturas que semanejan dentro del recinto que seincendia. Cuando la temperaturaexterior es baja, existe unmovimiento hacia arriba del airedentro de los ductos del edificio,tales como ductos de gradas deemergencia, ductos de servicio,ductos mecnicos o ductos paracorreo. La fuerza de flotacin creaun efecto de succin y causa que elaire se eleve dentro de losconductos o ductos. A estefenmeno se le conoce comoEfecto Aglutinante o EfectoChimenea.

  • Jorge Luis Arevalo Lopez, Mayo 2012

    Vestbulos de Mltiples Alturas y El Efecto Chimenea

    En arquitectura, es comn que por razones de diseo, grandes reascomo vestbulos o atrios sean parte del proyecto. Desde el punto de vistaarquitectnico, este tipo de ambientes permiten la integracin de variasalturas a un punto en comn, aparte de ofrecer una sensacin espacial yuna escala que vara desde grande, hasta monumental o aplastante,dependiendo del carcter del diseo arquitectnico que se desee dar, y dela percepcin del espacio que como diseadores queramos conferirle a unatrio o lobby.

    Desde el punto de vista proteccin contra incendios, los atrios o losvestbulos de alturas mltiples que comunican varias plantas son uno delos puntos vulnerables para la proteccin contra incendios, porque desdeellos la propagacin del humo hacia todo el proyecto es inminente. Losbalcones que tienen vista hacia atrios o vestbulos de mltiples alturas sonelementos que permiten la propagacin de humo de una manera rpidahacia todos los sectores del proyecto.

  • Jorge Luis Arevalo Lopez, Mayo 2012

    Vestbulos de Mltiples Alturas y El Efecto Chimenea

    Es posible lograr el manejo dehumo por medio de proporcionarsistemas de extraccin natural omecnica posicionadosestratgicamente donde el humopor naturaleza, se depositar

  • Jorge Luis Arevalo Lopez, Mayo 2012

    Es posible controlar el humo de una manera segura

  • El diseo de la ruta de evacuacin es parte del diseo del sistema contraincendios. Es el medio por el cual el usuario alcanzara el exterior del edificioen llamas, protegiendo de esta manera su vida. En el diseo de las rutas deevacuacin, tanto horizontal como vertical, las decisiones del arquitectomarcaran la diferencia en cuanto a si son funcionales, y si se encontraranlibres y disponibles al momento de ser necesario utilizarlas.

    Jorge Luis Arevalo Lopez, Mayo 2012

    Rutas de Evacuacin en proyectos de arquitectura

  • Rutas de Evacuacin

    En la planificacin de las rutas deevacuacin, el primer paso es calcularel ancho necesario en funcin de lacantidad de usuarios. Es