Principios básicos de detección y alarma contra incendios

Preingeniería Sistemas Contra Incendios

Principios Básicos de Detección y Alarma Contra Incendios

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Riesgo de Incendio • Es la factibilidad de

ocurrencia de un incendio en función de la combustibilidad de los materiales, su disposición física o espacial, la facilidad de propagación del fuego en un área o las actividades realizadas en esta.

Riesgo de Incendio

Teoría del Fuego • Proceso de oxidación muy

rápido y violento, donde se involucra liberación de calor y luz en proporciones variables y en intensidades aleatorias.

Combustible

Oxidante

Calor

Teoría del Fuego • En un incendio el calor

genera gases combustibles que crean llama y esta aporta más calor al fuego. Es un circulo vicioso que debe romperse.

Llama

Mas Calor

Calor genera gases

Tipos de Fuego • Por el tipo de Combustible

NFPA reconoce también el tipo K

Tipos de Fuego • Por la relación humo/llama

Fuegos de Braza o Smoldering Fires: Mucho humo poca llama. Fuegos Abiertos o Open Flame: Mucha llama poco humo

Tipos de Fuego • Por la relación humo/llama

Fuegos de Braza o Smoldering Fires: Mucho humo poca llama.

Fuegos Abiertos o Open Flame: Mucha llama poco humo

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Tipos de Fuego • Por el tamaño de la pluma – Calor Liberado GRANDES

Pequeños

Productos del Fuego

Calor

Luz - Radiación Humo

Productos del Fuego Calor

Luz - Radiación

Humo

Energía radiante producto de la combustión que se evidencia por cambios de temperatura.

Forma de energía basada en ondas electromagnéticas

Humo o nieblas son básicamente partículas de ceniza que flotan en la masa de aire caliente generadas por el fuego. Dependiendo del tamaño de la ceniza, se pueden seleccionar ciertos tipos de detectores.

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http://www.notitarde.com/portadas/ediciones/aniver/aniver2006/imgespe/30G/1979/EXPLOTA TANQUERO.jpg

Fases de un Incendio

Auto evaluación 1 • Clases de fuego por el tipo de combustible son: • Los productos básicos del fuego son: • El tipo de riesgo más bajo es: • Verdadero o Falso:

– El fuego se puede originar espontáneamente – Eliminando un elemento del triangulo del fuego este

se extingue – Se pueden predecir los incendios

Sistemas de Detección

Zona 1

4.7K RFL

4.7K RFL

Zona 2 FIRE FIRE

SILENT KNIGHT

FIRE FIRE

SILENT KNIGHT

FIRE FIRE

SILENT KNIGHT

FIRE FIRE

SILENT KNIGHT

FIRE FIRE

SILENT KNIGHT

FACP

Circuito de Notificación / Audio / 24 VDC

FIRE FIRE

SILENT KNIGHT

FIRE FIRE

SILENT KNIGHT


COMPONENTES BASICOS DEL SISTEMA

FIRE FIRE

SILENT KNIGHT

Elemento de inicialización manual

Elemento de inicialización automático

Elemento de notificación visual, audible, etc


DETECTORES AUTOMÁTICOS

NORMAL ALARMA

Un detector de humo sensa la presencia de tal variable del incendio. Uno de calor hará lo propio con esta.


DETECTORES DE CALOR

Responden a la energía calorífica desprendida por un incendio transportada por convección y se sitúan generalmente en el techo. La respuesta se produce generalmente cuando el elemento de detección alcanza la temperatura de activación o se llega a una velocidad dada de cambio de temperatura.


DETECTORES DE CALOR Temp Fija

http://hochiki.specialbrand.net/

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DETECTORES DE CALOR


DETECTORES DE CALOR de velocidad o termovelocimetricos

Sensan el cambio de temperatura por unidad de tiempo. Tipico 15°F/min

http://www.safemart.com/index.asp?PageAction=VIEWPROD&ProdID=6143


DETECTORES DE CALOR

La cubierta termosensible se funde a una temperatura dada. Se usan en bandas de transporte, ductos, etc.


DETECTORES DE CALOR Por ser muy económicos suelen ser usados en muchas aplicaciones donde su efectividad se ve afectada por lo que tardan en activarse. De hecho, generan alarma cuando hay suficiente calor como para activar un rociador. Su aplicación real es en sistemas de extinción (agua pulverizada, agentes limpios, etc) •No se consideran dispositivos de protección de vidas


DETECTORES DE CALOR DIMENSIONAMIENTO BÁSICO

•De tener que usarse, se usan con espaciamientos máximos de 15m x 15m en techos lisos, para un área de 225 m2. Hay restricciones. Referirse a la norma 72 para detalles.


DETECTORES DE CALOR

Auto evaluación 2 • ¿Puedo proteger habitaciones de hotel con

detectores de calor? • ¿El detector termovelocimetrico es un cable

largo que se suele usar en las bandejas de cable? • ¿Dónde es recomendable el uso de detectores de

calor?


DETECTORES DE CALOR

Techos lisos: El distanciamiento o espaciamiento que indique su listado. Ningun detector podrá estar a una distancia menor a 0.7 la distancia de espaciamiento de cualquier pared.


DETECTORES DE CALOR

Techos con miembros estructurales entre 10 y 48 cms: 2/3 del espaciamiento listado en el eje perpendicular de los miembros. Techos con miembros estructurales mayores a 48 cms: Si se separan mas de 2.4mts, se instalan detectores dentro de la bahia. SI LOS MIEMBROS ESTRUCTURALES ESTAN SEPARADOS MENOS DE 2.4m, es un techo liso para el calor.


DETECTORES DE CALOR

h ≤10cms

<------- s --------- >

10cms < h < 48cms

<------- 2/3s --------- >

h > 48cms

<------- > 2.4m-------- >


DETECTORES DE CALOR


DETECTORES DE HUMO Responden al humo desprendido (o lo que se le parezca) por un incendio transportado por las masas de aire caliente. La respuesta se produce generalmente cuando el elemento de detección alcanza un nivel de obscurescencia determinado.


DETECTORES DE HUMO IONICOS El humo modifica la conductividad de una cámara ionizada por efecto radiactivo. Medio chuzo!!!! . Han sido por mucho tiempo los más populares por ser mas sensibles que otros sistemas.


DETECTORES DE HUMO IONICOS


DETECTORES DE HUMO FOTOELECTRICOS

Las partículas de humo afectan la refracción de un haz de luz dentro de la cámara.

Fuentesde luz

DispositivoFotosensitivo

Partículas de HumoLENTES

En el pasado solo se usaban en fuegos de braza pero esa tendencia ha cambiado


DETECTORES DE HUMO FOTOELECTRICOS


DETECTORES DE HUMO HAZ PROYECTADOS

El humo interfiere un haz de luz establecido entre un emisor y receptor separados entre si hasta 100ml. Útil en galpones y espacios grandes y/o altos.


DETECTORES DE HUMO HAZ PROYECTADOS


DETECTORES DE HUMO POR ASPIRACIÓN

La detección se lleva a cabo dentro de una cámara desde donde la cual se aspira el humo. ES EL MAS SENSIBLE DE LOS SISTEMAS DE DETECCIÓN

VESDA: Very Early Warning Smoke Detection


DETECCION DE HUMO POR VIDEO

http://www.signifire.com/videosfdemo.php

http://www.signifire.com/videosfdemo.php


DETECCION DE HUMO EN DUCTOS

Auto evaluación 3 • ¿Dónde se recomienda el uso de detectores

bionicos? • ¿Qué tipo de detector es mejor para fuegos de

llama ?

Sistemas de Detección FACTORES QUE AFECTAN LA DETECCION

1- Distancia de la fuente de fuego al detector: Los detectores de humo y calor normalmente se ubican en el lugar hacia donde viaja el humo/calor, generalmente en el techo. Una vez que el humo llega al punto de detección, tiene que acumular la densidad suficiente requerida para activar al detector.

NOTA: DETECCION DE HUMO O CALOR EN TECHOS DE BODEGAS EQUIVALE A DESPERDICIO DE DINERO.


2- Estratificación: El humo asciende porque está más caliente que el aire que lo rodea y, al viajar a través del aire más frío, con el tiempo también se enfría. El humo deja de subir una vez que alcanza la misma temperatura que el aire ambiental. A este proceso se lo conoce como estratificación.


Si el recinto es alto y se embolsa aire caliente en la parte superior, debido principalmente a la climatización o al calentamiento de la cubierta por acción del sol, puede que los gases del incendio lleguen más fríos que dicho aire y dejen de ascender. Se dispersarán por la zona donde el aire tenga su misma temperatura y se estratificarán.


3- Barreras térmicas: El calor se eleva y por lo tanto el aire más caliente se encuentra en el punto más alto de la habitación. Esto crea una barrera de aire caliente en donde el humo solo puede penetrar cuando su temperatura supera a la del aire de la barrera. Esto es muy evidente en áreas con techos de cristal como centros comerciales.

4- Difusión: Conforme el humo se eleva, tiende a desviarse hacia los lados y hacia arriba, por tanto su concentración es menor. Los sensores de humo están diseñados para entrar en alarma cuando los niveles de humo alcanzan cierto porcentaje de obscuración, medida que depende de la concentración de humo en el sitio del detector. Cuanto mayor sea la difusión del humo, mayor será el tiempo requerido para que los niveles de concentración alcancen el umbral de activación de alarma del detector.


5- Movimiento del aire: Cualquier movimiento de aire alejará el humo de la fuente del fuego. Esto no es problema si se puede predecir la ruta exacta que seguirán los movimientos del aire. En los centros de cómputos, cuartos de control y áreas limpias por lo general se conoce bien dicho movimiento y los detectores se pueden ubicar frente a las rejillas de ventilación.

Auto evaluación 4 • ¿Qué tipo de detectores se usan en bodegas

altas? • ¿Cómo compenso el efecto de estratificacion? • ¿Cómo afecta el movimiento de aire la deteccion

de humos?

SM

OK

E D

ENSI

TY

Time

% /f

t

min

CALOR INTENSO

Fuego de llama Humo visible Estado incipiente

Crecimiento del fuego

Conventional Smoke Detectors Respond Flame Detectors Respond

FLAME

LINEAR

estado 2 estado 3 estado 1

.2%/ft

1.5%/ft

3%/ft 1%/ft

estado 4 ASPIRATION SYSTEMS

ALERT ACTION FIRE 1

0.0

3 %

/ft

Sprinklers Respond

PHOTO

ION

FIRE 2 FIRE 2 ( FIRE SUPPRESSION USED ) ALERT ACTION FIRE 1

2%/ft

0.0

12 %

/ft

0.0

2 %

/ft

SPRINKLER

WATER MIST

HEAT



DETECTORES DE HUMO DIMENSIONAMIENTO BÁSICO

•Humo iónico: Fuegos de llama • Techos lisos:9mx9m máximo – UL ; 6mx6m – FM • Techos con Obstrucciones: 6mx6m máximo • Pisos Falsos: 5mx5m máximo

•Humo fotoeléctrico: Fuegos de braza - OJO • Techos lisos:9mx9m máximo – UL ; 6mx6m – FM • Techos con Obstrucciones: 6mx6m máximo • Pisos Falsos: 5mx5m máximo

NINGUN DETECTOR A MENOS DE 0.7S DE LAS PAREDES


DETECTORES DE HUMO DIMENSIONAMIENTO BÁSICO

•Humo Haz proyectado: INDISTINTO • Techos lisos:100mx30 máximo • Techos con Obstrucciones: VER FABRICANTE • Pisos Falsos: NO SE USA

•Humo VESDA: Fuegos de braza PREFERIBLEMENTE • Se diseña por área de acuerdo a las

recomendaciones del fabricante.

NINGUN DETECTOR A MENOS DE 0.7S DE LAS PAREDES


MONITOREO


INICIALIZACIÓN MANUAL

NORMAL ALARMA

Un elemento de iniciación manual es operado por un humano que VERIFICA la existencia de una situación de emergencia.



Las estaciones manuales poseen contactos abiertos que cierran circuitos o que son supervisados por elementos del sistema. Hay de ACCION SIMPLE Y ACCION DOBLE ELECTRICA Y/O MECANICA


ESTACIONES MANUALES DIMENSIONAMIENTO BÁSICO


ESTACIONES MANUALES DIMENSIONAMIENTO BÁSICO

•De acuerdo a la NFPA 72

Sistemas de Detección ESTACIONES MANUALES DIMENSIONAMIENTO BÁSICO


ELEMENTOS DE NOTIFICACIÓN

NORMAL ALARMA

Un elemento de notificación es aquel que emite una señal audible y/o visible para alertar a las personas de una situación de emergencia.

???????

Sistemas de Detección ELEMENTOS DE NOTIFICACIÓN

Audible: Generan un tono de alarma o son medios para notificación verbal de la emergencia. En Venezuela son llamados DIFUSORES DE SONIDO.

•Los más comunes son: • Sirenas o Horns de 12 o 24 VDC. Generan un tono

NORMADO cuando reciben tensión en sus bornes. • Campanas o Bells de 12 o 24 VDC. Son como las

campanas de los colegios. • Altavoces o Cornetas. Reproducen voz de un sistema

de notificación verbal o un tono modulado.


Sirenas o Horns de 12 o 24 VDC.


Campanas o Bells de 12 o 24 VDC.


Altavoces o Cornetas.

Otros fabricantes


Antes que todo, hay que conocer las especificaciones minimas de una sirena o altavoz.

DIMENSIONAMIENTO BÁSICO

Por NFPA, o UL, la potencia de la sirena se mide en dB a 3 mts o en watts RMS (efectivos) de potencia de amplificador. Se colocan tantas sirenas o altavoces como sean necesarios para garantizar que se escucha la alarma 15dB por encima del ruido ambiental a 1.5 mts del suelo. Pero existen metodos mas simples de ESTIMAR la cantidad de sirenas o cornetas


Espaciamiento de Sirenas y Altavoces: por UL/NFPA o gringo DIMENSIONAMIENTO BÁSICO

ES UNA MEJOR PRAXIS COLOCAR BASTANTES CORNETAS DE POCA POTENCIA QUE MUCHAS DE GRAN POTENCIA



NOTA: Hasta copar el 80-85% de la corriente de la NAC

90 dB@3m 84 dB@9m

pierdo 6dB cuando doblo la distancia

3m 6m

9m

ES UNA MEJOR PRAXIS COLOCAR BASTANTES SIRENAS DE POCO POTENCIA QUE MUCHAS DE GRAN POTENCIA



NOTA: Hasta copar el 80-85% de la corriente de la NAC

En ambientes industriales se coloca una sirena de 90dB cada 20m como maximo. Con este espaciamiento se cubre cualquier necesidad


Visibles: Generan una luz en forma intermitente o de flash para alerta a personas sordas o en ambientes muy ruidosos

Sistemas de Detección PANELES DE DETECCION Y ALARMA DE INCENDIOS

Zona 1

4.7K RFL

4.7K RFL

Zona 2 FIRE FIRE

SILENT KNIGHT

FIRE FIRE

SILENT KNIGHT

FIRE FIRE

SILENT KNIGHT

FIRE FIRE

SILENT KNIGHT

FIRE FIRE

SILENT KNIGHT

FACP

Circuito de Notificación 24 VDC

FIRE FIRE

SILENT KNIGHT

FIRE FIRE

SILENT KNIGHT

Panel NFPA/UL

Sistemas de Detección PANELES DE DETECCION Y ALARMA DE INCENDIOS

El panel UL/NFPA no posee sistema de notificación verbal. Sus circuitios de salida son llamados NAC o “Notification Appliances Circuit” o Circuito de Dispositivos de Notificación. Son salidas de 24VDC continua o intermitente usadas para alimentar sirenas o campanas. De requerirse, se instala un sistema de notificación verbal aparte llamado típicamente Evac por Evacuation Panel

Sistemas de Detección PANELES DE DETECCION CONVENCIONALES IMPERIALISTAS

Sistemas de Detección PANELES DE DETECCION CONVENCIONALES

FIRE FIRE

SILENT KNIGHT

FIRE FIRE

SILENT KNIGHT

Z1 Z2 4 cables de zona

2 CABLES DE NAC

2 cables de zona

2 cables alarma general

Cantidad de Cables: 2 cables por zona 2 NAC

¿Cuántos cables salen de una Z8 con 6 zonas cableadas?

Sistemas de Detección PANELES DE DETECCION INTELIGENTES

addressable analog fire panel

Existen muchos modelos y marcas de paneles inteligentes, razón por la cual se discutirán los conceptos básicos elementales y usaremos al Firenet de Hochiki o a los paneles Notifier como ejemplos.


FIRE FIRE

SILENT KNIGHT

Addressable Relay Module (Fan Shutdown)

Addressable Heat Detector

4.7K EOLR NAC #1

Addressable Smoke Detector

Addressable Input Module (Waterflow)

001 002

003

004

005

Addressable Pull Station

Addressable Smoke Detector

006

SENSOR DE CALOR Laudelina Office SENSOR 001 A=062 NORMAL F=190

La supervisión es por “polling” pero además se indica un valor en tiempo real de la variable


Topología de un sistema inteligente y glosario de términos

Cualquier combinación de sensores o módulos hasta 127

SLC

001 002

005

006

007 008 009

001 Oficina de Laudelina - Fire

SLC: LAZO o LOOP

Sistemas de Detección TIPOS DE CABLEADO

Principios básicos de detección y alarma contra incendios

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