#049 Funcionamiento de un Sistema contra incendios

2018,

Introducción

Un incendio puede llegar a ser devastador y provocar pérdidas y riesgos para las personas, por lo cual, es vital el salvaguardar las vidas humanas y evitar las pérdidas materiales, las cuales pueden generar grandes costos, incluso tener que cerrar compañías, es por ello la importancia de instalar Protección de Sistemas Contra Incendios, además conocer su funcionamiento.

Definición

El Sistema Fijo Contra Incendio es un sistema compuesto por agentes extintores de fuego, depósitos para contener agentes extintores o fuentes de abastecimiento de agentes extintores, medios de distribución del agente extintor, medios de impulsión del agente extintor y dispositivos de aplicación control, que tienen como objetivo el controlar o suprimir un incendio y no requiere de la participación humana para activarse, y aplicar el agente extintor sobre el área incendiada en caso de incendio.  (Ref. Art. 3 Definiciones, Abreviaturas y Símbolos. NMX-S-066-SCFI-2015)

Alguno de estos sistemas, <<que es nuestra recomendación considerar para la protección contra incendio de las edificaciones>>, es el sistema de rociadores automáticos contra incendio, puesto que está compuesto por tuberías subterráneas y aéreas, en las que se instalan rociadores que descargaran agua siguiendo un patrón de distribución de manera sistemática con el objetivo que operen automáticamente en caso de un incendio, vertiendo una cantidad determinada de agua sobre la superficie incendiada, de acuerdo a cálculos previamente elaborados, los cuales incluyen una o dos fuentes de abastecimiento de agua, válvulas de control, válvulas de retención, válvulas de seccionamiento y medios de impulsión.

Tipos de Sistemas de ROCIADORES. –

Sistemas húmedos

Este sistema utiliza rociadores conectados a un sistema de tuberías las cuales contienen agua suministradas por una fuente de abastecimiento de agua y cuando el rociador se activa por el calor ocasionado por el fuego, el agua descarga inmediatamente desde el rociador activado.

Sistemas Secos

Este sistema utiliza rociadores conectados a un sistema de tuberías presurizadas con aire o nitrógeno el cual se descarga cuando el rociador se activa por el calor ocasionado por el fuego, permitiendo que la Válvula de sistema seco deje entrar el agua al sistema de tuberías para ser descargado por el o los rociadores abiertos.

Sistemas de Pre-acción

Este sistema los rociadores se instalan en una tubería sometida a presión (o no necesariamente) la cual tiene un sistema suplementario de detección instalado en la misma zona de los rociadores.

Sistemas de Diluvio

En este sistema los rociadores son abiertos y el flujo del agua se controla por medios eléctricos/hidráulicos/neumáticos en la válvula del riser, que cuando opera se distribuye por todo el sistema.

Conceptos Básicos para el Funcionamiento de los ROCIADORES. –

Control del Fuego > Básicamente los rociadores limitan el tamaño y desarrollo del fuego a base de una distribución adecuada de agua y permite deprimir el calor originado por la combustión, controlando la temperatura en las partes altas del edificio para evitar dañar la estructura.

CONTROLAR – PREVENIR – CONFINAR

Supresión del Fuego > a diferencia del control, los rociadores atacan directamente el fuego con una aplicación directa y suficiente agua.

EXTINGUIR – EVITAR PROPAGACION – ACCION RAPIDA

Hay 3 razones por que hay que instalar un Sistema de Protección Contra Incendio:

  1. Integridad Física de las Personas
  2. Integridad Estructural de los Edificios
  3. Preservación de los Contenidos

En conclusión

En la actualidad la regulación e implementación de instalar y mantener los Sistemas Contra Incendio confiables ha incrementado a comparación de algunos años atrás, esto es relevante para quienes estamos trabajando día a día en este rubro.

Baja Design Engineering

Arq. Cristal Moran

Mayo de 2018

#048 TIPOS DE DETECTORES

2018, Boletín #98

Introducción

En este artículo se presentarán los diferentes tipos de detectores que existen actualmente en el mercado, su clasificación y una breve descripción de sus principios de funcionamiento para cada uno.

La problemática es que existen una gran variedad de detectores en el mercado, por lo cual es importante conocer su clasificación y principio de funcionamiento para así poder hacer la mejor elección a la hora de implementar un diseño o hacer una ingeniería.

En este caso nos daremos la tarea de clasificarlos.

Anteriormente…

Se utilizaban detectores convencionales los cuales no son direccionables, esto significa que no pueden indicar la ubicación exacta de donde se censo una magnitud física la cual provocó la iniciación de una notificación. PERO actualmente esto ya no es un problema pues existen los detectores automáticos direccionales, de los cuales hay una amplia gama de dispositivos disponibles en el mercado.

Para empezar

Existen dos grandes rasgos de los tipos de detectores, los cuales vamos a definir en base a la NFPA 72 como Tipo Lineal y Tipo Puntual para después clasificarlos por la magnitud física que nuestro dispositivo estará monitoreando como: calor, humo, gas, energía radiante y otras.

Esto significa que sea cual sea su magnitud designada, lo harán de manera puntual o lineal respectivamente.

Definiciones

Detector Tipo Lineal: Es un dispositivo en el cual la detección es continua a través de un camino, un ejemplo muy claro es el del rayo proyectado, el cual cuenta con detección desde el emisor hasta el receptor, si a través de todo el camino detecta un fenómeno físico que está fuera de los parámetros permisibles, este emitirá una señal de alarma o pre alarma respectivamente.

Detector Tipo Puntual o Spot: Es un dispositivo en el cual el elemento de detección está concentrado en un punto en particular, estos cuentan con un área de cobertura especificada en la NFPA 72 y como su nombre lo dice tienen forma de spot.

Clasificaciones

Detectores de calor

  • Detector de calor de temperatura fija
    • Elemento Fusible
    • Tipo Lineal Continuo
    • Tipo Bimetálico
      • Tira Bimetálica
      • Disco Bimetálico de rotura
    • Detector de compensación
    • Detector termovelocimétrico
      • Tipo Lineal
        • Detector de calor de tubería termovelocimétrico neumático
      • Tipo Puntual
    • Detector de calor de conductividad eléctrica

Detectores de humo

  • Detector iónico
  • Detector fotoeléctrico
    • Tipo Lineal
      • Rayo Proyectado (Por obscurecimiento de luz)
    • Tipo Puntual
      • (Por dispersión de luz)
    • Detector de humo por muestreo de aire
      • Tipo Lineal
        • Muestreo continuo de aire
        • Cámara de niebla
      • Tipo puntual
    • Detector de humo por imagen y video

Detectores de gas

  • Detector de gases de incendio
  • Detector de gas (procesos)

Detectores de energía radiante

  • Detector de llama
    • Detector Infrarrojo
    • Detector Ultravioleta
    • Detector UV/IR
  • Detector de chispas/brasa

Detector de la operación de un sistema de extinción o supresión

Detectores combinados

  • Multi-criterio
  • Multi-sensor

Otros detectores

  • Detector de Humedad

En conclusión

Después de definir los dos grandes rasgos de los tipos de detectores, podemos concluir que todos los dispositivos que existen en el mercado se pueden identificar como detección lineal o puntual, según corresponda; Sin embargo, al buscar ser más específicos con su clasificación tomando en cuenta el principio de operación y el fenómeno a monitorear, hasta entonces aparecen 7 clasificaciones correspondientes, dando a entender que existe una muy amplia gama de detectores en el mercado.

Una vez conociendo sus definiciones y clasificaciones solo nos falta entender el principio de funcionamiento de ellos para elegir la mejor opción posible para cada situación que se nos presente, todo esto con el fin de que la probabilidad de un conato incendio tenga su adecuada y temprana detección propagando así cualquier amenaza.

Ing. Sergio I. Alvarez Rendon

1 de Enero de 2018

Baja Design Engineering

#047 FUNCIONAMIENTO DE UN SISTEMA DE ALARMAS CONTRA INCENDIO

2018, Boletín #97

Definición de sistema de alarmas contra incendio:

Sistema o parte de un sistema constituido por componentes y circuitos dispuestos a monitorear y anunciar el estado de la alarma de incendio o la señal de supervisión de dispositivos de activación e iniciar la respuesta adecuada a tales señales.

(Ref. Art 3 Definiciones.  NFPA 72. Código Nacional de Alarmas de incendio y señalización.)

Objetivo.

La función principal del sistema de alarmas contra incendio es alertar a las personas de la presencia de un incendio o de la existencia de una condición de emergencia, con el objetivo de que los ocupantes evacuen el edificio o efectúen las medidas necesarias para asegurar su seguridad.

Tipo de señales.

Señal: indicación de una condición comunicada por medios electrónicos visibles, audibles inalámbricos u otros medios.

Un sistema de alarmas contra incendio está diseñado para responder cuando exista:

  1.  Una situación que ponga en peligro la integridad de los ocupantes.
  2. Un cambio en el estado de un dispositivo provocado por la presencia de una magnitud física asociada con la combustión. Por ejemplo: calor, humo, flama o chispa.
  3. Un cambio derivado de una condición anormal o problema en el sistema.

Señales de emergencias: Indica la existencia de una situación de emergencia transmite la información necesaria para facilitar una apropiada respuesta y acción. Por ejemplo: una notificación masiva.

Señal de alarma: Es activada por un dispositivo de iniciación de incendio como una estación manual, detectores automáticos, interruptor de flujo u otro dispositivo cuya activación indica la presencia de un incendio. Requiere acción inmediata.

Señal de prealarma: Indica la existencia de una condición anormal que representa una amenaza para la vida, propiedad o misión, tiene un tiempo disponible para su análisis. Típicamente precede de una condición de alarma, por ejemplo, un nivel de humo inferior al umbral de activación del detector de humo.

Señales de supervisión: Indica la necesidad de acción vinculada a la supervisión de las rondas de guardia, los sistemas o equipos de monitoreo de incendio o las características de mantenimiento de otros sistemas. Es activada por ejemplo por supervisores de válvula o medidor de nivel de agua en un tanque.

Señales de falla: Señal activada por un sistema o dispositivo que indica un problema en un circuito, sistema o componente monitoreado, por ejemplo: corto circuito, circuito abierto o problema con la alimentación eléctrica.

La precedencia de estas señales es:

Emergencia -Alarma- Prealarma- Supervisión -Problema.

Funcionamiento.

La operación dependerá del tipo y configuración del sistema, pero generalmente un sistema de alarmas contra incendio básico funcionará de la siguiente forma:

La activación de una señal de alarmas por medios de aparatos de notificación (Sirenas, Estrobos, Campanas) o de comunicación de emergencias por voz (Altavoces), funciones de control de emergencia y de aviso en los predios protegidos deberán operar dentro de los 10 segundos posteriores a la activación de un dispositivo de iniciación de fuego. Ver figura 2.

La indicación de la señal de supervisión deberá emitirse automáticamente dentro de los 90 segundos en las siguientes ubicaciones: Unidad de control del sistema de alarmas (Panel de control de alarmas), Centro de comando de incendio del edificio para los sistemas de comunicaciones de emergencia de incendio por voz y Supervisor de la ubicación de la estación para los sistemas. Ver figura 3.

Las señales de falla y su restauración a la normalidad se iniciarán en 200 segundos en las siguientes ubicaciones: Unidad de control del sistema de alarmas (Panel de control de alarmas), Sistema de comunicación de emergencia de incendios por voz/alarma para el centro de comando de incendio en la edificación y sitio de la estación central o remota para sistemas instalados. Ver figura 4.

Ing. José Manuel Almejo

9 de Enero de 2018

Baja Design Engineering

#046 APARATOS DE NOTIFICACIÓN

2018, Boletín #96

Principalmente

El principal objetivo de un aparato notificador es el de proteger la vida humana.

Existen desde notificaciones visuales y audibles como la sirena y el estrobo.

Hasta notificaciones con información más detallada como anuncios hablados, de texto o gráficos, notificaciones a fuerzas de emergencia con el fin de realizar una evacuación o reubicación de manera más rápida y eficiente.

Que son los aparatos de notificación

Los aparatos de notificación son parte fundamental en los sistemas de alarma de incendio, estos son el último eslabón de la cadena, el cual podríamos definir como la salida, que es una decisión tomada principalmente por el panel de control.

Estos aparatos se encargan de notificar de manera audible y/o visible a los ocupantes del lugar, para que estos evacuen de manera adecuada y eficiente, como también podrían mandar información a las fuerzas de emergencia encargadas de tomar acciones correspondientes.

Como funcionan los aparatos de notificación

Existen 2 modos de funcionamiento para los aparatos de notificación:

  1. El modo de funcionamiento público, y el
  2. Modo de funcionamiento privado.

En el modo de funcionamiento público, la señalización audible y visible va dirigida hacia todos los ocupantes del área protegida por el sistema de alarma de incendios.

En el modo de funcionamiento privado, la señalización audible y visible es únicamente para las personas directamente involucradas con la implementación y dirección de las acciones de emergencias ya que van a ser utilizados por el personal capacitado.

Conclusión

Con base en el manual de protección contra incendios podemos concluir que, conocer los diferentes aspectos de nuestro sistema de alarmas le dará un mayor alcance a nuestro sistema de protección contra incendios y el objetivo de este artículo es conocer los aparatos de notificación, saber cuál es el mensaje que estos quieren dar y cuáles son las acciones que hay que tomar.

Contar con estos sistemas de protección te dará la seguridad de que ningún evento de emergencia pasará desapercibido.

Ing. Sergio I. Alvarez Rendon

01 de Marzo de 2018

Baja Design Engineering

#045 HIDRANTES DE PATIO: 2 Puntos importantes

2018,

Hidrantes

Los hidrantes de patio son un apoyo para el equipo de bomberos o personal capacitado para combatir incendios. Hay una zona ambigua en el NFPA sobre si se debe calcular la cantidad de agua y también como instalarlos, realmente no es claro. Algo que si es claro es que los hidrantes pueden hacer la diferencia en el combate efectivo de un incendio.

Contexto

Hemos realizado múltiples diseños de redes exteriores y algo que siempre es un tema a discusión es su ubicación y el cálculo, el famoso cálculo de los hidrantes. ¿Por qué decimos que es famoso? Lo veremos más adelante. La ubicación de estos también es una situación que sucede se pregunta mucho debido a que cuando se diseña e instala la red exterior, no está terminado el dibujo o la instalación, es decir, en el diseño se puede proponer una ubicación asumiendo algunas distancias, sin embargo, durante el desarrollo del diseño puede cambiar distancias del diseño civil, la situación se vuelve critica cuando sucede en obra.

Ubicación

Tanto NFPA como FM no son claros en cuanto a la ubicación de los hidrantes. Existen textos donde se indica la posición con respecto uno del otro y hacia los edificios, sin embargo, no se indica hacia otras partes. Desde un punto de vista es lógico, ubicar los hidrantes a una separación considerable para el tránsito de uno a otro o la separación del edificio (esto es algo curioso, ya que, según me comentaron, la separación que debe tener un hidrante del edificio viene dada por la altura de la pared del edificio, es decir, si esa pared llegase a caer completa hacia afuera, el hidrante estaría a salvo) para este esté a salvo.

Hay otras ubicaciones de los hidrantes que no se toman en cuenta como las separaciones a vialidades, banquetas, áreas verdes, áreas encerradas con malla ciclónica o cerco decorativo. en la imagen podemos observar un hidrante de patio que está ubicado frente al Hotel Montecarlo en Las Vegas Nevada, este hidrante está rodeado por un cerco permitiéndole acceso desde la calle, esto porque el departamento de bomberos se estaciona en la calle y se conecta al hidrante para bombear agua desde ahí al camión de bomberos y del camión ellos sacan las mangueras para atacar el incendio.

La distancia de los hidrantes hacia la vialidad dependerá mucho del criterio de la autoridad competente y del diseñador. las consideraciones podrían ser: ancho de la banqueta, tipo de tránsito en la vialidad y por la banqueta, frecuencia de tránsito por la banqueta, etc.

Para su correcta ubicación tomemos en cuenta estos comentarios, así como realizar una coordinación de instalaciones y obra civil, mantener contacto obra con diseño en caso de diferencias entre lo instalado y lo proyectado, contar una autoridad competente que revise acorde las necesidades del usuario final.

Cálculo

¿Por qué es famoso el cálculo hidráulico en la red exterior? No hay en el estándar una sección que nos enseñe a calcular una red exterior, normalmente no se realiza, sin embargo, es muy solicitado.

Cuando realizamos un cálculo hidráulico en sistemas contraincendios, lo que estamos calculando es la caída de presión que se genera por el flujo de agua en las tuberías, esto se traduce en la selección de diámetros de tuberías. En la red exterior ya están dados los diámetros (de cierta manera), de acuerdo con NFPA 20 Tabla 5.25 a las bombas CI tienen un diámetro de descarga definido, por ejemplo, la bomba de 2000 GPM debe tener una tubería de descarga de 10 pulgadas (la bomba podría tener una boquilla de descarga de 8 pulgadas, pero esa es otra historia), esta es la tubería que en teoría puede contener el flujo de agua. Normalmente no se colocan tuberías más grandes, por el contrario, con un cálculo se podrían reducir diámetros (nota: para reducción de diámetros y cálculos de caídas de presión revisar cada caso particular con su diseñador de Sistemas contraincendios).

En ocasiones se nos solicita realizar un cálculo en los hidrantes para verificar la suficiencia de agua y presión del sistema. Normalmente, en las tuberías grandes no hay mucha caída de presión (podría haber excepciones) por lo que un cálculo hidráulico en la red exterior podría hasta cierto punto ser no exacta. Algunas de las variables a considerar para un cálculo hidráulico son: recorrido de las tuberías, altura de las tuberías y rociadores, factor k a utilizar, presión de cálculo (si es ESFR) o la densidad/área (en el caso de CMDA), etc. En mi opinión, un cálculo en la red exterior no puede remplazar un cálculo hidráulico de rociadores debido a las variables que acabo de mencionar.

En conclusión

Un diseño de una red exterior parece ser un trabajo fácil, sin embargo, resulta un poco más laborioso que un diseño de rociadores, esto es debido a que un diseño de rociadores es más detallado en cuanto a la información que se debe considerar para su diseño y cálculos, no deja mucho a la interpretación. Cada diseño es único, y cada uno tiene sus consideraciones especiales.

Baja Design Engineering

01 de Marzo de 2018

Por  Ing. Eduardo López

 

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