En un incendio, el humo puede afectar seriamente la salud de las personas, ya sea de manera directa (por los diferentes gases tóxicos que puede contener o por la temperatura elevada), o indirecta (porque imposibilita ver como llegar a una vía de evacuación). Pero, sobre todo, puede transformarse también en un verdadero asesino cuando las personas son expuestas al mismo durante ciertos períodos de tiempo. Busquemos entonces, algunas respuestas a preguntas importantes.
.
¿Cuáles son los objetivos a tener en cuenta en el Control de humo?
Los incendios generan una diversidad de gases agresivos para los seres humanos, y también muy destructivos para los equipamientos electrónicos que tienen un costo altísimo; impidiendo, por ejemplo, la continuidad de las operaciones en los negocios.
Tomando como referencia a la NFPA (National Fire Protection Association), en este sentido desarrolla una gran cantidad de códigos con diversos fines y varios objetivos en materia de control de humo:
- Proteger la vida humana
- Proteger los bienes
- Proteger la continuidad de las operaciones
- Proteger la herencia cultural
- Proteger el medio ambiente
Tomando un ejemplo en la Ciudad Autónoma de Buenos Aires, Argentina, es necesaria la presurización de escaleras para edificios de altura, pero además, algunas veces se exige un sistema de extracción de humo que es importante para mantener las condiciones de habitabilidad en las instalaciones y minimizar el daño que el mismo pueda hacer dentro de la estructura. Esta medida ayuda a proteger principalmente la vida humana y a los activos de valor.
¿Qué métodos tenemos para controlar el humo?
Como mencionamos anteriormente, si hablamos de edificios de altura tan comunes en una gran ciudad, además de los diversos sistemas de protección contra incendios, uno de los métodos más importantes es la presurización de escaleras. Esta función tiene cierta complejidad porque es un elemento de seguridad con el que tenemos que ser cuidadosos tanto en su diseño como en su instalación. Por ejemplo, un cálculo y diseño inadecuado, se transformaría en un gran riesgo ya que las personas no podrían acceder a las escaleras al quedar atrapadas empujando una puerta sin poder abrirla.
Antiguamente, el Código NFPA 101, Código de Seguridad Humana permitía hacer de las escaleras, como una concesión, un lugar a prueba de humos. A partir de la edición 2018 del mismo código, en caso de edificios de altura, es obligatorio que las escaleras sean recintos a prueba de humo. Si bien un recinto a prueba de humo se puede lograr por otros mecanismos, como la ventilación cruzada, los mismos son menos confiables, más difíciles de calcular y más caros. Por eso se elige siempre la presurización como la opción mas apropiada.
En la actualidad no se puede continuar diseñando la presurización de escaleras como se hizo históricamente en Latinoamérica, basándose en fórmulas estáticas que no cuentan con parámetros esenciales, como las condiciones hidrotérmicas del aire o la migración del mismo en los espacios del edificio. Para realizar una correcta presurización de escaleras, hoy existe un software, una herramienta de diseño, que se ha convertido en un instrumento elemental, básico y confiable. Este software, llamado “CONTAM” y desarrollado por NIST, EE.UU (National Institute of Standars and Technology) nos permite desarrollar un trabajo serio y sin márgenes de error.
¿Cuáles son los errores típicos en la región sobre este tema?
El error más importante, es realizar los cálculos con fórmulas estáticas. Pero, sobre todo, no tener en cuenta que el sistema de presurización de escaleras es, en sí mismo, un sistema de seguridad para protección de la vida. Perdiendo esto de vista, encontramos entonces algunas falencias:
- Los sopladores toman aire de lugares que pueden incendiarse o contener los gases generados por el incendio.
- El conducto de succión del soplador atraviesa el sector de estacionamiento de vehículos, pudiendo hacer migrar los gases del incendio directamente hacia la escalera.
- Falta de detectores de humo en los ductos y en el área la succión de los sopladores.
- Que no se cumplan las especificaciones de diseño y se coloquen equipos sobredimensionados, ocasionando que las escaleras queden tan presurizadas que exista el riesgo de que no se puedan abrir las puertas.
- Las funciones de control para el arranque del sistema de presurización y cómo se coordina este con otros sistemas de seguridad del edificio. Hemos visto desde arranques automatizados, pero fuera de tiempo, hasta arranques manuales que dependen de la acción de un encargado, es decir de una persona que, en medio de una contingencia enorme como un incendio, debe pulsar un botón para que arranque un equipo destinado a una función de seguridad de vida.
- Asegurar que las puertas se encuentren cerradas para mantener las condiciones necesarias de estanqueidad y lograr que la escalera sea en sí misma a prueba de humo.
Hace unos años atrás, el INTI en Argentina (Instituto Nacional de Tecnología Industrial), a través de su grupo de investigación de incendios, hizo un volúmen sustancial de ensayos en presurización de escaleras en distintos edificios de la Ciudad de Buenos Aires. Todos esos ensayos fueron calculados con las normas COIN 1018, España (Norma para Determinación, Aplicación y Distribución de los Costes Indirectos de la actividad investigadora en el CSIC).
En dicho estudio se arribó a la conclusión de que ninguno de ellos logró mantener los parámetros de presurización requeridos por las normas. Estos resultados evidencian los problemas que pueden presentarse por deficiencias en los cálculos y una implementación inadecuada de estos sistemas, siendo critico asegurar su disponibilidad y correcto funcionamiento en el momento de un incendio.
¿Cuál es el impacto de los factores estacionales en los sistemas de control de humo?
No es lo mismo presurizar una escalera en la zona ecuatorial, donde la temperatura y la humedad son poco variables a lo largo del año, que en regiones, donde existen diferencias bien marcadas entre el invierno y el verano. Por estos motivos, las fórmulas estáticas fallan y siendo muchas las ventajas del empleo del software mencionado anteriormente para emplear en este tipo de diseños. Al calcular, uno puede establecer un mínimo, un máximo, y los sistemas dinámicos se adaptan a las estaciones.
Además vale aclarar que en el caso de los atrios, no solamente influyen las condiciones hidrotérmicas del aire, sino también pasa a tener influencia el viento. Hay que incluir en las consideraciones de diseños estos factores, para que las variaciones en el viento y clima, generen el menor impacto posible.
Ahora bien, ¿en qué otro caso se torna imprescindible el Control de humo?
En edificios con múltiples niveles que están conectados por conductos verticales del tipo abertura general, con espacios que conectan los distintos niveles. En grandes ciudades, podemos encontrar varios ejemplos de este tipo. En este tipo de edificios tenemos la obligación de proteger los niveles superiores, como así también, la obligación de saber qué vamos a hacer con el humo que se genere en pisos inferiores, que sí o sí va a afectar la parte superior del edificio. Hay varias metodologías para trabajar con el humo, por ejemplo, ir aprovechando la flotabilidad e ir extrayéndolo en la parte superior.
Lo notable en esta situación, es que estamos obligados a dejar una capa de humo del 20 % para que pueda ser extraído sin necesidad de extraer también el aire del recinto. Si no protejo ese 20 %, no puedo proteger los pisos superiores ya que el humo va a migrar al piso más alto.
¿Qué criterios hay que tener en cuenta en los sistemas de control de humo?
Generalmente se emplea el estándar NFPA 92, Estándar para sistemas de control de humo, que si bien no aborda casi cuestiones de cálculos, contiene un anexo que sí posee algunas formulaciones.
En general queda liberado a ASHRAE, EE.UU.,(Sociedad Americana de Ingenieros de Calefacción, Refrigeración y Aire Acondicionado) y a los trabajos de los doctores John H. Klote y James A. Milke entre los autores del Manual de gestión de humo.
Se usan generalmente estos porque no hay una normativa a nivel latinoamericano que aborde integralmente la protección contra el humo.
¿Cuán tenido en cuenta es el Control de humo?
Tomando el ejemplo de Argentina, a través de los códigos de edificación, en la Ley Nacional de Seguridad e Higiene N° 19.587, decreto 351, anexo 7, ítem 3312, que exige que cualquier edificio con seis o más niveles, tenga presurización de escaleras o un sistema de ventilación cruzada. A partir de ahí, los códigos provinciales o municipales, exigen la presurización, pero sin parámetros y sin hablar de normativa. Para que sea efectiva, faltan características técnicas.
¿Qué criterios de pruebas a estos sistemas, nunca debieran pasarse por alto?
Las pruebas están muy bien establecidas en el estándar NFPA 92. Deben incluir pruebas de accionamiento, mediciones para ver si se cumplen los parámetros establecidos como fuerza de apertura de puertas, o diferencias de presión mínima que fueron calculadas. Además, deben verificar que el personal haya sido correctamente instruido en el manejo de estos sistemas.
En un sistema complejo, tiene que haber un tablero de comando para bomberos que represente los sistemas de control de humos que tiene el edificio en cuestión, FSCS (Firefighter Smoke Control Station) incluyendo los requerimientos generales para manejar de forma automática el control de humo. El sistema puede accionarse automáticamente desde el panel de alarma de incendio UL 864 – UUKL, pero la norma requiere que este debe incluir también una pantalla accesible que permita realizar el control de los presurizadores también de forma manual. Esta pantalla debe indicar el modo de selección del equipo, automático, encendido o apagado y también indicar la verificación del funcionamiento del equipo presurizador
El humo es estadísticamente, la principal causa de muerte en los incendios provocando dos principales problemas.
En primer lugar la toxicidad de los gases. El monóxido de carbono es el más conocido, pero el ácido cianhídrico (causado por la combustión de la espuma de poliuretano), es mucho más letal. El humo también puede llevar otros gases tóxicos, como el fosgeno, la acroleína o el ácido clorhídrico, que actuarán como irritantes de las vías respiratorias, complicando mucho más el cuadro. Su composición puede variar según los materiales involucrados en el incendio.
El otro problema es la temperatura. Con solamente dos inhalaciones de aire a 120°, una persona puede fallecer en un período no mayor de 48 horas. Esto ocurre porque los pulmones tienen ciertas desventajas ante esta situación, una de ellas es que no tienen piel que los proteja, y a 120° se quema el tejido pulmonar. Otra, es que están húmedos, y por lo tanto, el calor se transmite más rápido. También podemos mencionar que no tienen terminaciones nerviosas, o sea no duelen. Por lo tanto, los pulmones se queman sin que nos demos cuenta. Así, las víctimas de incendios fallecen generalmente por quemaduras internas, al respirar el producto de la combustión a más de 100° C.
En un incendio, los niveles de temperatura dependen de los combustibles que estén en la primera etapa del mismo. Cuando el incendio se generaliza, los niveles de temperatura dependen de la ventilación. Para que podamos salvar a las víctimas tenemos que actuar en la primera etapa del incendio (antes de que ocurra el “flashover”), porque tiempo después no hay condiciones de habitabilidad.
No existe en la bibliografía internacional un acuerdo de en cuál es el límite de las condiciones de habitabilidad. Algunos autores establecen que cuando la capa de humo está por debajo de los dos metros y a 220 c° de temperatura. Otros, afirman que ocurre cuando la capa de humo está por debajo de 1,40 m y a 160 c°. Lo cierto es que la capa caliente pre “flashover” puede estar en 200 c° o 250 c°, pero después del mismo, puede alcanzar temperaturas de 600 c° o más. En ese caso, claramente, las condiciones de habitabilidad son imposibles.
NOTA
UUKL es un identificador creado por UL (Underwriters Laboratories) para identificar los productos enumerados bajo UL 864 como equipo de control de humo. Debe reconocerse que el listado UUKL es un complemento del UL 864. Este complemento se basa en el estándar NFPA 92A, Estándar para sistemas de control de humo que utilizan barreras y diferencias de presión que es un práctica recomendada. Los equipos cubiertos por este listado están destinados a ser instalados junto con sistemas de climatización (HVAC) para conformar un sistema para controlar el flujo de humo en un edificio durante una condición de incendio de acuerdo con la prácticas recomendadas en NFPA 92A.
Ingeniero Mauricio Fabián Bozzano
[email protected]
Licenciado en Higiene y Seguridad e Ingeniero en Seguridad Ambiental egresado de la Universidad de la Marina Mercante de Buenos Aires, con posgrado de Especialista en Seguridad contra Incendios en la Edificación de la Universidad Nacional de San Martín y Certificado Superior Europeo de Seguridad contra Incendios. Es uno de los Auditores Certificados por la norma IRAM 3501 en instalaciones fijas contra incendio y uno de los ocho argentinos Especialistas Certificados en Protección contra Incendios (CEPI) por la NFPA de EEUU y egresado del Curso Superior Europeo de Seguridad contra Incendios, CFPA Europe. Posee diez años de experiencia en la investigación de tecnologías asociadas al incendio en la Universidad Tecnológica Nacional, Regional La Plata. El ingeniero Bozzano es perito judicial para los Fueros Civil y Penal de la Justicia Argentina y ha realizado dos pasantías con el Departamento de Bomberos de Louisville, KY, USA, además de haber tomado Cursos en la Universidad A & M de Texas, EEUU y en la Universidad de Edimburgo, Escocia. Es miembro activo de NFPA y SFPE (Sociedad de Ingenieros de Protección contra Incendios de EEUU) e Instructor de las normas NFPA 14, 15, 22, 24, 25, 99 y 850. Entre las firmas principales para las que ha realizado tareas de ingeniería y recepción de instalaciones y sistemas se destacan las plantas del Grupo Fortabat, Holcim, Pluspetrol, Transener, Petrobras, Profértil, Solvay-Indupa, Ternium, Firmenich, Volkswagen, MEGA, VITCO, TGS, YPFB e YPF.
