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La detección de humo basada en el rendimiento reduce los costos y mejora la seguridad

Por Sue Sadler

Hoy en día, los propietarios de un número creciente de diseños de edificios no estándar como museos, arenas, estadios y estructuras con atrios o grandes espacios abiertos están recurriendo al diseño basado en el rendimiento para ahorrar costos sustanciales y mejorar la seguridad al tiempo que mantienen las preocupaciones arquitectónicas. Como el International Code Council (ICC) permite "materiales y métodos alternativos" que ofrecen un rendimiento de seguridad contra incendios equivalente o superior.

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Figura 1: Para características arquitectónicas especiales como atrios y grandes espacios abiertos, la tecnología avanzada de detección de humo minimiza los costos y detecta el humo en la etapa más temprana posible desde puntos de muestreo ubicados de manera flexible

"El diseño basado en el rendimiento está ganando terreno para los arquitectos con nuevos objetivos arquitectónicos y de diseño, que el código prescriptivo no puede manejar", afirma David Stacy, PE, director y fundador de Performance-Based Fire Protection Engineering, (PBFPE), una firma que brinda consultoría de diseño de protección contra incendios, seguridad humana y ahorro de costos para estructuras estadounidenses e internacionales. “El principal desafío de proteger teatros, estadios deportivos, centros comerciales y terminales de aeropuertos, así como muchas estructuras con vestíbulos de entrada o atrios, son espacios abiertos masivos donde la detección rápida de humo ha demostrado ser difícil pero de importancia crítica”. Estas estructuras son buenas candidatas para el diseño basado en el rendimiento, utilizando la detección temprana de humo debido al riesgo de una respuesta tardía que puede permitir que un incendio se propague.

Para condiciones de construcción de alto riesgo, como espacios de gran volumen donde muchos ocupantes pueden estar expuestos a los efectos del fuego, el Código Internacional de Construcción (IBC) exige el control de humo. En caso de incendio, dicho sistema controlará el flujo de humo dentro de un edificio, evitará que se propague a áreas no deseadas y proporcionará a los ocupantes una ruta de evacuación clara. Por lo general, para estos espacios de gran volumen, se utiliza el control mecánico de humo o la ventilación natural para mantener un área libre de humo cuando salen del edificio. Los propietarios de edificios y arquitectos a menudo quieren limitar la complejidad y el costo de estos ventiladores y sistemas, que pueden aumentar cuando se basan en enfoques prescriptivos.

En consecuencia, para una gama cada vez mayor de proyectos desafiantes, los profesionales del diseño están recurriendo a la detección de humo basada en el rendimiento para garantizar un diseño más eficiente. Para espacios abiertos y características arquitectónicas especiales como atrios (gran espacio al aire libre o con claraboya cubierto por un edificio que a menudo tiene varios pisos de altura), la tecnología avanzada de detector de humo por aspiración que aspira aire y lo prueba en una unidad central puede detectar humo en la etapa más temprana posible desde puntos de muestreo ocultos y colocados de manera flexible.

En términos de características arquitectónicas populares, Stacy señala que "si bien los atrios se han convertido en un aspecto clave de muchos edificios porque brindan una sensación de espacio y luz, lograr un control suficiente del humo y el fuego es vital para los enfoques de diseño moderno". Los atrios pueden ser espacios de gran volumen que proporcionan un depósito para que se acumule el humo. Las áreas transitables también pueden estar cerca del techo donde el humo se desarrolla rápidamente y los ocupantes pueden ubicarse. “Ahora se requieren sistemas de control de humo en destinos específicos para mantener una capa de humo el tiempo suficiente para que las personas puedan salir de manera segura”, afirma Stacy.

Desde pequeños atrios de dos pisos hasta estructuras comerciales y de entretenimiento de un millón de pies cuadrados, la ingeniería de protección contra incendios basada en el rendimiento proporciona las soluciones de diseño necesarias para superar los desafíos de la protección contra incendios, aumentar la seguridad de la vida y obtener medidas de ahorro de costos. Según Stacy, "en proyectos que van desde arenas hasta atrios, generalmente es necesario determinar los requisitos y las capacidades de un sistema de control de humo".

En la detección de humo, estas tecnologías avanzadas brindan una alerta temprana al aspirar (o aspirar aire) de cada habitación o área a través de tubos pequeños y flexibles. A continuación, se analiza el aire para identificar la presencia de partículas de humo diminutas en un proceso continuo.

Como sistema direccionable multicanal, la unidad central puede identificar el punto de muestreo que está muestreando humo y admite hasta 40 puntos de muestreo. Incluso en un espacio abierto relativamente pequeño, necesitaría una cantidad extraordinaria de escape para mantener una capa de humo lo suficientemente alta como para que las personas estén seguras. En cambio, la detección temprana puede garantizar la detección temprana antes de que ocurran condiciones insostenibles.

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Figura 2: Ejemplo de un sistema direccionable multicanal

Proporcionar una detección temprana de humo con un sistema de aspiración puede reducir las capacidades de escape requeridas en espacios abiertos como un atrio. También puede significar menos componentes mecánicos como puertas operables o persianas que necesitan abrirse, lo que simplifica el diseño y el costo, afirma.

Como ejemplo, en un proyecto reciente, Stacy dice que "el enfoque basado en el rendimiento junto con la detección de humo por aspiración mejoró la seguridad al tiempo que redujo los costos, en comparación con los métodos tradicionales". Cuando un gran museo de arte en la costa oeste requirió la detección de humo en todo el edificio, el propietario también quiso brindar una respuesta muy rápida para proteger mejor tanto las vidas como las exhibiciones. Stacy señala que “la preocupación era que la estructura contenía numerosos bolsillos de vigas (aberturas para recibir vigas en cada miembro estructural vertical). Según NFPA 72, se requiere un detector tradicional de tipo puntual dentro de cada bolsillo de haz, lo que aumentaría drásticamente el costo y la complejidad ". Como alternativa, Stacy señala que "el modelado de incendios se realizó para mostrar que si se utilizara la detección de humo por aspiración en cualquier otro bolsillo de haz, en realidad podría funcionar mejor que la detección de humo de tipo puntual tradicional en cada bolsillo". En lo que respecta al diseño basado en el rendimiento con espacios abiertos y características arquitectónicas especiales, existe una amplia oportunidad de buscar esquemas de protección optimizados y, a menudo, superiores para satisfacer las necesidades del cliente.

Sue Sadler está con Xtralis