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INCENDIOS DE INTERIOR VENTILACIÓN DE INCENDIOS PARTE 3 Manual de incendios Coordinadores de la colección Agustín de la Herrán Souto José Carlos Martínez Collado Alejandro Cabrera Ayllón Documento bajo licencia Creative Commons CC BY-NC-SA 4.0 elaborado por Grupo Tragsa y CEIS Guadalajara. No se...

INCENDIOS DE INTERIOR VENTILACIÓN DE INCENDIOS PARTE 3 Manual de incendios Coordinadores de la colección Agustín de la Herrán Souto José Carlos Martínez Collado Alejandro Cabrera Ayllón Documento bajo licencia Creative Commons CC BY-NC-SA 4.0 elaborado por Grupo Tragsa y CEIS Guadalajara. No se permite un uso comercial de la obra original ni de las posibles obras derivadas, la distribución de las cuales se debe hacer con una licencia igual a la que regula la obra original. Asimismo, no se podrán distribuir o modificar las imágenes contenidas en este manual sin la autorización previa de los autores o propietarios originales aquí indicados. Edición r 2015.10.05 [email protected] www.ceisguadalajara.es Tratamiento pedagógico, diseño y producción Este documento es un fragmento del original. Acudir al documento completo para consultar índice, bibliografía, propiedad de las imágenes y demás. Arturo Arnalich Castañeda Colaborador: Juan Luis Ayuso Blas Este documento es un fragmento del original. Acudir al documento completo para consultar índice, bibliografía, propiedad de las imágenes y demás. 1 Caracterización Este documento es un fragmento del original. Acudir al documento completo para consultar índice, bibliografía, propiedad de las imágenes y demás. CAPÍTULO Manual de incendios Nosotros luchamos para preservar la riqueza de nuestra sociedad, que es el producto del hombre, necesaria para la vida de ricos y pobres. Nosotros defendemos del fuego, el arte que ha embellecido nuestro mundo, el producto del talento del hombre que ha permitido el desarrollo de la humanidad. Pero sobre todo, nuestro más honroso encargo es el de salvar vidas: la tarea del mismo Dios. Este pensamiento nos emociona y estimula para asumir el riesgo hasta el máximo sacrificio. Esto quizás no interese a la mayoría, pero es suficiente para complacer nuestra ambición y servir con entrega al bien general de nuestra sociedad”. De entre las múltiples funciones asignadas a los cuerpos de bomberos, la lucha contra incendios en el entorno urbano puede considerarse la necesidad que dio origen a esta profesión manteniendo a día de hoy plena vigencia. Además, se debe entender que una intervención de incendios de interior no solo entraña la extinción del incendio, también implica el conjunto de operaciones de búsqueda y rescate de víctimas. El progreso acaecido en los últimos 150 años en las intervenciones de incendios de interior se ha logrado, en gran medida, a partir de la dinámica existente entre herramientas, técnicas y tácticas utilizadas. La aparición de nuevas herramientas ha dado como resultado la optimización de técnicas y planteamientos tácticos; así mismo, la adopción de novedosos planteamientos ha impulsado el nacimiento de herramientas que posibilitan, a su vez, el empleo de nuevas técnicas. Este texto integra las técnicas tradicionales de extinción de incendios confinados de la Escuela Sueca, (que desembarcaron en los servicios de bomberos españoles a partir de finales de los años noventa), con técnicas de ventilación forzada (cuyo origen tuvo lugar en los EE.UU.) y se aplican en los servicios europeos desde los últimos años. Imagen 2. Bomberos aplicando técnicas de enfriamiento y dilución de gases para reducir la inflamabilidad de los gases de incendio y progresar de manera segura 86 Durante años, la teoría y comportamiento del fuego se estudió desde el ámbito de la docencia universitaria, con desarrollos teóricos y experimentos de laboratorio con una aplicación limitada a nuestro entorno real de trabajo. Si bien muchos de estos Imagen 1. Edward. F. Croker. Jefe del servicio de bomberos de Nueva York (1899-1911) estudios son plenamente vigentes en condiciones de laboratorio, su transferencia al incendio real (dominado por múltiples factores externos no controlables) y, en consecuencia, a las técnicas de bomberos, es limitada. El esfuerzo por dotar de una base científica de Imagen 3. Bomberos aplicando carácter empírico a las técnicas de ventilación ofensiva para tácticas y técnicas em- mejorar rápidamente las condiciones de visibilidad pleadas por bomberos es uno de los avances recientes más destacables. Organismos como NIST1 y Underwriters Laboratories Fire Safety Research Institute han realizado experimentos a escala real en los que se ha buscado evidenciar y evaluar las técnicas empleadas en la lucha contraincendios. Estas investigaciones han permitido establecer su efectividad real, desmontar muchas creencias sin base científica empleadas a lo largo de los años y generar recomendaciones tácticas. Imagen 4. Captura del video que compara el desarrollo de incendios con combustible moderno y tradicionales 1. Siglas en inglés, National Institute of Standards and Technology). Documento bajo licencia Creative Commons CC BY-NC-SA 4.0 elaborado por Grupo Tragsa y CEIS Guadalajara. No se permite un uso comercial de la obra original ni de las posibles obras derivadas, la distribución de las cuales se debe hacer con una licencia igual a la que regula la obra original. Asimismo, no se podrán distribuir o modificar las imágenes contenidas en este manual sin la autorización previa de los autores o propietarios originales aquí indicados. Este documento es un fragmento del original. Acudir al documento completo para consultar índice, bibliografía, propiedad de las imágenes y demás. “Solo tengo una ambición en este mundo, y es la de ser bombero. Esto, a los ojos de muchos, pudiera parecer modesto, pero los que conocemos este trabajo, creemos que es la más noble tarea. Una antigua máxima dice que “Nada se puede destruir sino es con fuego“. Parte 3. Incendios de interior. Ventilación de incendios Caracterización Imagen 5. Detalle de la configuración del experimento de comparación de combustible moderno y tradicional 1. El incendio comienza su desarrollo en el foco de ignición. El calor se transmite por radiación a los combustibles que se encuentran alrededor. Una columna de convección se forma por encima del foco transmitiendo calor a los combustibles que están en la zona superior. En los primeros momentos, la potencia del incendio es muy limitada y su crecimiento es lento. Los combustibles en el entorno del foco requieren energía para comenzar los procesos de pirólisis que descomponen sus compuestos orgánicos y liberan gases combustibles al entorno. Este proceso se acelera a medida que el incendio cobra magnitud, por lo que lo característico de esta etapa es un aumento exponencial de la temperatura. desarrollo de inCendios de interior Un incendio de interior es aquel fuego que se desarrolla fuera de control en un espacio físico limitado, de modo que no existe transferencia libre de calor ni intercambio libre de fluidos (ya sean gases de incendio o aire fresco) hacia el exterior. Imagen 9. Esquema de incendio en fase de crecimiento Imagen 6. El incendio de interior se desarrolla en un espacio cerrado que puede tener aperturas al exterior En un incendio confinado, la transferencia de gases con el exterior es nula. Esto es, un incendio en el interior de una vivienda es, efectivamente, un incendio de interior, aun en el caso de que hubiera ventanas o puertas por los que el incendio hubiera roto por fachada; mientras que ante un incendio confinado, puertas y ventanas se encuentran cerradas e intactas, de modo que el intercambio gaseoso con el exterior es prácticamente despreciable. Imagen 10. Zona de la curva de temperatura correspondiente a la fase de crecimiento Imagen 7. El incendio confinado es un incendio de interior sin aperturas al exterior 1.1. desarrollo genériCo de un inCendio de interior El estudio clásico en laboratorio del desarrollo de incendio de interior muestra tres fases bien diferenciadas: crecimiento, pleno desarrollo y decaimiento. Imagen 11. Incendio en fase de crecimiento Imagen 8. Curva de evolución de la temperatura mostrando las fases de desarrollo de un incendio de interior Los gases de incendio comienzan a acumularse en los estratos superiores. Al aumentar la temperatura, la densidad de los gases disminuye (ver formula y gráficos) y aparece un efecto de flotabilidad que ayuda a extenderlos por todo el recinto. Documento bajo licencia Creative Commons CC BY-NC-SA 4.0 elaborado por Grupo Tragsa y CEIS Guadalajara. No se permite un uso comercial de la obra original ni de las posibles obras derivadas, la distribución de las cuales se debe hacer con una licencia igual a la que regula la obra original. Asimismo, no se podrán distribuir o modificar las imágenes contenidas en este manual sin la autorización previa de los autores o propietarios originales aquí indicados. 87 Este documento es un fragmento del original. Acudir al documento completo para consultar índice, bibliografía, propiedad de las imágenes y demás. a) Fase de crecimiento • Un estrato superior: formado por los gases de incendio que ascienden debido a su menor densidad. Registra presiones superiores a las exteriores. • Un estrato inferior: capa más limpia de aire frio y denso, a presiones por debajo de las exteriores. La división entre ambos coincide, aproximadamente, con el denominado plano neutro, límite horizontal donde las presiones son idénticas a las exteriores. Imagen 12. Gráfica variación de la densidad del aire en relación con la temperatura Imagen 13. Esquema de posición del plano neutro. Los signos (+) y (-) indican diferenciales de presión positivos y negativos respectivamente sobre la presión exterior El colchón de gases de incendio, formado por productos de la combustión y derivados de la pirólisis, puede alcanzar su punto de inflamabilidad durante esta etapa. Esta inflamación puede localizarse en zonas puntuales del colchón de gases, generándose los denominados rollover, o producirse de forma generalizada en todo el recinto, en cuyo caso se hablaría de flashover. Donde: ρ = densidad [kg/m³] P = presión [Pa] V = volumen [m³] Ta = temperatura absoluta [ºK] T = temperatura [ºC] Se ha empleado como referencia aire a 20ºC y densidad 1,2 kg/m³ El colchón de gases calientes emite una radiación cuya potencia se ajusta a la Ley de Stefan-Boltzmann que depende de la cuarta potencia de la temperatura. Así, durante las etapas iniciales de la fase de crecimiento, donde la temperatura es relativamente baja, este efecto tiene poca trascendencia. Sin embargo, a 500 ºC la cantidad de energía radiada es 64 veces mayor que a temperatura ambiente. Imagen 14. Flashover en una práctica de formación en un contenedor metálico No todos los incendios de interior desembocan en un estado de flashover. Con frecuencia, la temperatura alcanzada no es suficiente o la concentración de oxígeno se ha reducido a lo largo de la fase de crecimiento, de modo que la mezcla resultante es demasiado rica en combustible frente a comburente. En otras ocasiones, simplemente la fracción de combustible (la proporción de combustible disponible) en el colchón de gases es insuficiente para alcanzar el límite inferior de inflamabilidad. Donde: P = potencia emitida por unidad de superficie [W/m²] k agrupa los factores de emisividad y la constante de Stefan-Boltzman A medida que la temperatura aumenta, la radiación lo hace de manera exponencial y comienza la pirólisis de combustibles alejados de la zona de llamas. El colchón de gases se enriquece en gases combustibles aunque su inflamabilidad dependerá de la temperatura y concentración de oxígeno. Durante esta etapa, la temperatura va en constante aumento. El incendio dispone de oxígeno suficiente para desarrollarse por lo que su potencia queda limitada por la cantidad, disposición, continuidad y naturaleza del combustible. También es característica de esta fase la formación de dos estratos dentro del recinto: 88 b) Fase de Pleno Desarrollo El desarrollo del incendio llega al punto en el que la concentración de oxigeno en el interior comienza a descender como consecuencia de uno o varios de los siguientes factores: • Combustión generalizada del colchón de gases de incendio con el consiguiente e importante consumo de oxígeno. Documento bajo licencia Creative Commons CC BY-NC-SA 4.0 elaborado por Grupo Tragsa y CEIS Guadalajara. No se permite un uso comercial de la obra original ni de las posibles obras derivadas, la distribución de las cuales se debe hacer con una licencia igual a la que regula la obra original. Asimismo, no se podrán distribuir o modificar las imágenes contenidas en este manual sin la autorización previa de los autores o propietarios originales aquí indicados. Este documento es un fragmento del original. Acudir al documento completo para consultar índice, bibliografía, propiedad de las imágenes y demás. Manual de incendios • Incendio confinado o con ventilación insuficiente, de modo que el consumo de oxígeno supera el aporte exterior. • Demanda de oxígeno elevada. La combustión de los combustibles repartidos por el recinto a lo largo del tiempo genera igualmente un notable consumo de oxígeno. Dependerá de la tasa de combustión (masa de combustible que se consume por unidad de tiempo), del tiempo de desarrollo del incendio y de las dimensiones de la estancia. Imagen 15. Esquema de incendio en fase de pleno desarrollo En incendios con cierto nivel de ventilación, la etapa de desarrollo puede alargarse en el tiempo, ya que la propia potencia del incendio contrarresta las perdidas energéticas a través de paredes, techos y ventilación. Por su parte, los incendios en recintos con un alto grado de aislamiento energético consiguen mantener la temperatura y alargar la etapa de pleno desarrollo a pesar de encontrarse completamente confinados. Conviene precisar la evolución diferenciada que tienen los incendios ventilados y los incendios confinados: En incendios ventilados, a lo largo de la etapa de pleno desarrollo se mantienen definidos y diferenciados los estratos de gases de incendio y aire fresco a través del flujo que genera la propia ventilación del incendio. El aire fresco entrante caerá rápidamente a las zonas más bajas del recinto debido a su mayor densidad, mientras que los gases de incendio a mayor temperatura buscarán las zonas altas. Sin embargo, en incendios confinados, el plano neutro cae prácticamente hasta el suelo. La ausencia de un flujo de ventilación impide la evacuación de gases de incendio e irremediablemente el estrato inferior desaparece. Imagen 16. Zona de la curva de temperatura correspondiente a la fase de pleno desarrollo Es característico de esta etapa que la curva de temperaturas alcance su límite y se mantenga estable durante un tiempo. En este periodo, la potencia del incendio no viene determinada por el combustible (características, distribución, cantidad, continuidad, etc.) sino por la falta de oxígeno en el recinto. La temperatura interior dependerá, por un lado, de la potencia del incendio (la cantidad de energía que genera por unidad de tiempo) y, por otro lado, de las pérdidas de calor del recinto. Este factor tiene una influencia decisiva en las tácticas que se van a poder emplear. Mientras que en un incendio ventilado existe la posibilidad de tener cierto nivel de visibilidad para la progresión interior, en los incendios confinados plenamente desarrollados, la visibilidad es nula. Por tanto, en uno y otro caso las técnicas y tácticas serán diferentes. c) Fase de decaimiento Con el tiempo, el recinto pierde temperatura y el incendio decae, bien porque el combustible se consume, bien porque, ante la falta de ventilación, la potencia del incendio no es suficiente para compensar las pérdidas de calor hacia el entorno. Imagen 18. Esquema de incendio en fase de decaimiento Imagen 19. Zona de la curva de temperatura correspondiente a la fase de decaimiento Imagen 17. Incendio en su etapa de pleno desarrollo. En este caso el recinto se encuentra ventilado y se produce una diferenciación clara de los estratos de gases de incendio y aire fresco como puede verse en las ventanas a nivel de incendio a su izquierda Documento bajo licencia Creative Commons CC BY-NC-SA 4.0 elaborado por Grupo Tragsa y CEIS Guadalajara. No se permite un uso comercial de la obra original ni de las posibles obras derivadas, la distribución de las cuales se debe hacer con una licencia igual a la que regula la obra original. Asimismo, no se podrán distribuir o modificar las imágenes contenidas en este manual sin la autorización previa de los autores o propietarios originales aquí indicados. 89 Este documento es un fragmento del original. Acudir al documento completo para consultar índice, bibliografía, propiedad de las imágenes y demás. Parte 3. Incendios de interior. Ventilación de incendios Caracterización Manual de incendios Ejemplo Incendio limitado por el combustible es aquél en el que la emisión de calor y su crecimiento están limitados por características del combustible (cantidad y distribución), habiendo una proporción adecuada de aire para la combustión. (NFPA2 921, 2008. 3.3.79). Un bloque de poliestireno se consume a razón de 50g por segundo en un lugar abierto (ILC). 1.3. inCendios limitados por la ventilaCión (ilv) Incendio limitado por la ventilación es aquél en el que su crecimiento y potencia queda limitado por la cantidad de oxígeno disponible. Imagen 20. Durante la fase de crecimiento, el incendio está limitado por el combustible Se pueden encontrar incendios limitados por el combustible (ILC) en: • Incendios de interior en su etapa de desarrollo inicial. • Incendios de interior con amplia ventilación. • Incendios de interior a los que se está aplicando ventilación por presión positiva, una vez se ha realizado el barrido inicial de gases. • cendios en recintos de gran volumen (naves industriales o hangares) donde el tamaño del incendio en relación al volumen del mismo es pequeño. Un ILV habiendo pasado o no por una etapa de flashover, ha consumido tal proporción de oxígeno, que el factor limitante para su crecimiento no será el combustible, sino la disponibilidad de oxigeno. Se puede corresponder con un incendio de interior en su etapa de pleno desarrollo , incluso con aperturas de ventilación, ahora bien, su potencia viene determinada por el tamaño y la geometría de la apertura de ventilación al exterior. Podemos aproximar el valor de esta potencia, para incendios de interior con una sola apertura por la que se canalizan los flujos de entrada de aire y salida de gases, utilizando la Ecuación de Kawagoe. • Incendios de exterior. Donde: Q = potencia del incendio [MW] k = constante (k=0,092 como referencia para el sistema de unidades propuesto) Hc = poder calorífico del combustible [MJ/kg] A = área de la apertura de ventilación [m2] h = altura de la apertura de ventilación [m] Ejemplo Imagen 21. Evolución de un incendio. Las dos imágenes superiores corresponden a un Incendio Limitado por el Combustible (ILC). En la última imagen (2:45) se aprecia claramente un Incendio Limitado por la Ventilación (ILV) Potencia de un incendio alimentado a través de la apertura de una puerta de 2x0,8m. Podemos comparar esta potencia con la de un incendio con una apertura de paso de manguera (10 cm de anchura). La potencia de un ILC viene determinada por la cantidad de combustible que entra en combustión en la unidad de tiempo. Donde: Q = potencia del incendio [MW] mc = tasa de combustión [kg/s] Hc = poder calorífico del combustible [MJ/kg] Otra aproximación a la potencia de un ILV puede realizarse empleando la Regla de Thornton que establece la cantidad de energía procedente de la combustión de compuestos orgánicos según el consumo de oxígeno: 13,1 kJ/g de oxígeno. 2. Asociación Nacional de Protección contra el Fuego (inglés:National Fire Protection Association) 90 Documento bajo licencia Creative Commons CC BY-NC-SA 4.0 elaborado por Grupo Tragsa y CEIS Guadalajara. No se permite un uso comercial de la obra original ni de las posibles obras derivadas, la distribución de las cuales se debe hacer con una licencia igual a la que regula la obra original. Asimismo, no se podrán distribuir o modificar las imágenes contenidas en este manual sin la autorización previa de los autores o propietarios originales aquí indicados. Este documento es un fragmento del original. Acudir al documento completo para consultar índice, bibliografía, propiedad de las imágenes y demás. 1.2. inCendios limitados por el Combustible (ilC) Donde: Q = potencia del incendio [MW] Et = 0,0131 MJ/g, cantidad de energía liberada por gramo consumido de oxígeno Et = 13,1 kJ/g mO2 = masa de oxígeno consumida [g] t = tiempo empleado para consumir la cantidad de oxígeno mO2 [s] Ejemplo Calcular la potencia media de un incendio que consigue reducir la concentración de oxígeno de un 21% a un 5% en 5 minutos en un recinto de 80m3. densidad del oxígeno a 1 Atm Cantidad de oxígeno 1.4. diferenCias entre ilC e ilv En la siguiente gráfica se compara la evolución de varios parámetros de un incendio de interior. Habitualmente se hace referencia exclusivamente a la temperatura (T), pero otros factores condicionan de modo importante la intervención de bomberos. Obsérvese la diferencia que se produce en las condiciones interiores cuando el incendio pasa de un estado ILC a un estado ILV. El momento de tránsito resulta de vital importancia ya que múltiples parámetros del incendio se modifican y las condiciones interiores empeoran de forma significativa. Imagen 22. Gráfica comparativa entre incendio ILC e incendio ILV Imagen 23. Incendio en estado ILC La potencia de incendio (Q) aparece expresada en MW e indica la cantidad de energía que produce el incendio en la unidad de tiempo. Se observa cómo la potencia del incendio aumenta de forma exponencial durante la etapa de crecimiento pero, cuando el incendio consume el oxígeno disponible, la combustión se ralentiza y, consecuentemente, la energía que genera. En incendios confinados (sin ninguna apertura de ventilación) la potencia se aproximará a cero. Sin embargo, ni siquiera en incendios confinados existe una estanqueidad perfecta y el pequeño flujo de aire que se introduce por rendijas, huecos de ventilación y zonas mal selladas mantiene cierta potencia en el incendio. En incendios con aperturas de ventilación, la potencia puede alcanzar valores considerables aún en la fase de ILV. Además, en estos casos, es más que probable la transición a través de un estado de flashover antes de alcanzar el estado de ILV. En la transición de ILC a ILV, la concentración de oxígeno cae rápidamente. Este déficit de oxigeno genera gran cantidad de productos de combustión incompleta (carbonillas y gases no completamente oxidados). Esta situación genera altas concentraciones de gases tóxicos (obsérvese la curva CO para apreciar cómo las concentraciones de monóxido de carbono se disparan). Además de la formación de partículas de carbonilla en suspensión responsables de la pérdida de visibilidad, los ambientes de ILV tienen otra particularidad. Los recintos quedan llenos de gases de incendio a altas temperaturas. En la mayoría de los casos, estos gases se encuentran fuera de su punto de inflamabilidad, no porque no exista temperatura, sino porque la mezcla es excesivamente rica en combustible frente a la proporción de comburente. Cuando estas atmósferas sufren un aumento de ventilación, se mezclan gases de incendio y aire progresivamente y el incendio aumenta su potencia significativamente hasta incluso derivar en un flashover inducido por la ventilación. Imagen 24. Incendio en estado ILV Documento bajo licencia Creative Commons CC BY-NC-SA 4.0 elaborado por Grupo Tragsa y CEIS Guadalajara. No se permite un uso comercial de la obra original ni de las posibles obras derivadas, la distribución de las cuales se debe hacer con una licencia igual a la que regula la obra original. Asimismo, no se podrán distribuir o modificar las imágenes contenidas en este manual sin la autorización previa de los autores o propietarios originales aquí indicados. 91 Este documento es un fragmento del original. Acudir al documento completo para consultar índice, bibliografía, propiedad de las imágenes y demás. Parte 3. Incendios de interior. Ventilación de incendios Caracterización De cara a la intervención interior de bomberos, las condiciones de seguridad que ofrecen uno y otro tipo de incendio son radicalmente diferentes. • Tabla 1. Diferencias entre ILC e ILV ILC ILV Entorno relativamente seguro para la progresión interior Entorno especialmente peligroso con dificultades específicas Buena visibilidad Falta visibilidad. Operaciones interiores lentas y costosas Colchón de aire fresco en zonas bajas Podemos esperar que el incendio produzca un flashover en corto espacio de tiempo cuando se presentan distintos indicadores que, en ningún caso, deben interpretarse como señal inequívoca de que se vaya a producir este fenómeno: • Incendio próximo a concluir su fase de crecimiento. Atmósfera no respirable para víctimas o bomberos sin equipo de respiración • Colchón de gases de incendio denso y muy oscuro. • Altas temperaturas en el recinto. Las superficies expuestas a la radiación muestran claros signos de estar pirolizando. Atmósfera combustible • Existe un aporte de oxígeno, por lo que el incendio se encuentra ventilado. . Temperaturas altas generalizadas • A pesar de la ventilación, el plano neutro desciende hasta casi el nivel de suelo. • Lenguas de gases inflamados (rollover) en el colchón de gases de incendio. Concentración de gases tóxicos relativamente bajas (CO, HCN, etc.) Concentración alta de gases tóxicos (CO, HCN, etc.) Combustión completa Colchón de gases inflamables con abundantes productos incompletos de combustión Foco fácilmente localizable Dificultad para localizar foco 1.5. Proporción de oxígeno adecuada de modo que la mezcla de gases se encuentre en su ventana de inflamabilidad (temperatura y relación combustible/comburente). Esto se consigue cuando existe una apertura de ventilación suficiente o cuando el recinto incendiado está en el interior de una estructura lo suficientemente amplia como para garantizar el aporte de oxígeno necesario. • Durante la fase de flashover se produce un pico puntual en la potencia del incendio, una ligera sobrepresión y un elevado nivel de radiación térmica que intensifica el riesgo para los bomberos que se encuentren en el interior. Por tanto, las operaciones de progresión interior y control de la ventilación deberán ir encaminadas a evitar que se produzca un flashover con efectivos en el interior. Para ello caben distintos enfoques que, en muchos casos, pueden emplearse de forma simultánea o consecutiva. • Limitar o reducir el aporte de aire al incendio. Flashover Flashover es la fase transitoria en el desarrollo de un incendio de interior en el que las superficies expuestas a la radiación térmica alcanzan su temperatura de inflamación de una manera casi simultánea y el incendio se extiende rápidamente por todo el espacio disponible generalizando el incendio en el recinto.(NFPA 921, 2008. 3.3.78). • Reducir la temperatura del colchón de gases de incendio de forma que se reduzca su inflamabilidad. • Diluir el colchón de gases con vapor de agua para situarlo fuera de rango de inflamabilidad. • Realizar un barrido de los gases de incendio para expulsarlos fuera del recinto mediante ventilación forzada. Este barrido deberá hacerse sin provocar excesivas turbulencias que mezclen los gases de incendio con el aire aportado. El desarrollo de un incendio no siempre transcurre por una fase de flashover. Para que concurra, deben darse las siguientes circunstancias: • 92 Carga de combustible suficiente como para generar un colchón de gases cuya radiación permita que las superficies expuestas alcancen su temperatura de inflamación. Imagen 25. Inflamación generalizada en una cámara de entrenamiento a base de GLP Documento bajo licencia Creative Commons CC BY-NC-SA 4.0 elaborado por Grupo Tragsa y CEIS Guadalajara. No se permite un uso comercial de la obra original ni de las posibles obras derivadas, la distribución de las cuales se debe hacer con una licencia igual a la que regula la obra original. Asimismo, no se podrán distribuir o modificar las imágenes contenidas en este manual sin la autorización previa de los autores o propietarios originales aquí indicados. Este documento es un fragmento del original. Acudir al documento completo para consultar índice, bibliografía, propiedad de las imágenes y demás. Manual de incendios 1.6. inCendios infraventilados Un incendio infraventilado es un incendio de interior que alcanza el estado de incendio limitado por la ventilación sin transcurrir por un etapa de flashover. En ausencia de un flujo de aire continuo, el plano neutro descenderá hasta el nivel del suelo con lo que desaparece la clásica estratificación propia de los incendios con cierta ventilación. Desde el punto de vista operativo, esto tiene gran trascendencia, ya que la visibilidad interior es prácticamente nula y desaparece el colchón de aire fresco que pudiera favorecer la supervivencia de víctimas. Denominamos fracción de combustible a la proporción de combustible disponible en el colchón de gases. Imagen 26.Evolución comparada de la temperatura (T) y potencia (Q) en un incendio infraventilado frente a un incendio que transcurre por una etapa de flashover Antes del flashover, el colchón de gases contiene productos de combustión completa (fruto del desarrollo del incendio limitado por el combustible), gases procedentes de la pirolización y una fracción de productos de combustión incompleta que tienden aumentar a medida que se reduce la concentración de oxígeno. La fracción de combustible (proporción de combustible disponible en el colchón de gases) estará compuesta por los gases procedentes de la pirolización y los productos de la combustión incompleta. Los incendios infraventilados son típicos de recintos confinados o con una ventilación muy limitada en la que el aporte de oxígeno es reducido y el incendio consume durabte la etapa de desarrollo el oxígeno disponible en el recinto. En la mayoría de los casos, el confinamiento es el motivo que desencadena el incendio infraventilado. Imagen 28. Comparación de la fracción de combustible y temperatura en un incendio de desarrollo normal y en un incendio infraventilado En el momento que en el incendio se produce un flashover, esta fracción de combustible se consume rápidamente. Sin embargo, en un incendio infraventilado, la alta fracción de combustible confiere un elevado potencial de crecimiento frente a la ventilación. En el entorno actual de incendio, con edificaciones de alto grado de aislamiento térmico y combustibles sintéticos que requieren una cantidad alta de oxígeno para su combustión, los incendios infraventilados son comunes y constituyen el escenario más frecuente a la llegada a siniestro. 1.7. Flashover induCido por la ventilaCión El flashover inducido por la ventilación es un flashover producto de la ventilación realizada en un incendio infraventilado. Imagen 27. Bomberos en el momento de acceso a un incendio infraventilado. Al abrirse la puerta encontramos el plano neutro casi a nivel del suelo impidiendo la visibilidad En incendios infraventilados (incendios limitados por la ventilación que no han sufrido una etapa de flashover). Ante la apertura de cualquier hueco de ventilación, el incendio recobrará potencia, ya que accede al oxígeno necesario para situar en rango de inflamabilidad la gran cantidad de combustible disponible. Esto permite que la temperatura suba hasta volver a ofrecer condiciones para que se produzca un flashover en el recinto. Documento bajo licencia Creative Commons CC BY-NC-SA 4.0 elaborado por Grupo Tragsa y CEIS Guadalajara. No se permite un uso comercial de la obra original ni de las posibles obras derivadas, la distribución de las cuales se debe hacer con una licencia igual a la que regula la obra original. Asimismo, no se podrán distribuir o modificar las imágenes contenidas en este manual sin la autorización previa de los autores o propietarios originales aquí indicados. 93 Este documento es un fragmento del original. Acudir al documento completo para consultar índice, bibliografía, propiedad de las imágenes y demás. Parte 3. Incendios de interior. Ventilación de incendios Caracterización Además de los indicadores clásicos de flashover, es característica la formación creciente de flujos de entrada de aire y salida de gases desde el momento en que se practica la apertura. El flujo inicial, prácticamente laminar, evoluciona en flujos de salida de mayor velocidad y turbulencia a medida que el incendio recupera la potencia y se acerca al flashover inducido por la ventilación. Una ventilación inadecuada puede generar un flashover inducido por la ventilación. Por tanto, en incendios infraventilados los enfoques de intervención serán similares a los empleados en situaciones de flashover; al inicio de la progresión se debe prestar especial atención al control de la ventilación. Imagen 29. Evolución de la temperatura y potencia de incendio (Q) Siendo los incendios infraventilados uno de los escenarios mas frecuentes, a la llegada del servicio de bomberos y el inicio de la progresión interior se debe prestar especial atención al control de la ventilación. Una ventilación inadecuada puede generar un flashover inducido por la ventilación cuando los efectivos ya están en el interior del recinto. Los experimentos de Underwriters Laboratories, en viviendas de tamaño real con mobiliario moderno han permitido arrojaron un rango de dos minutos aproximadamente desde la apertura de ventilación hasta que se produce el flashover inducido por la ventilación. Imagen 30. Incendio en Dalkey Road (Dublín). En la imagen superior se aprecia un incendio infraventilado. A pesar de que la puerta está abierta, el flujo de aire es insuficiente y el incendio no llega a transcurrir por una etapa de flashover. La imagen central reproduce el momento en el que los cristales del escaparate se rompen. Abajo la imagen 1 minuto después en plena etapa de flashover inducido por la ventilación 94 1.8. BackdraFt El backdraft es una deflagración como consecuencia de un aporte de aire repentino a un incendio en un espacio confinado en el que existen productos incompletos de combustión por de la falta de oxígeno. (NFPA 921, 2008. 3.3.14) Al igual que en el flashover inducido por la ventilación, en un backdraft también se parte de un escenario de incendio infraventilado, (ILV) que, al no haber pasado por un estado de flashover, contiene una fracción de combustible alta en su colchón de gases. La diferencia estriba en que, en el flashover inducido por la ventilación el aumento de potencia del incendio se produce paulatinamente mientras que en un backdraft el aumento de potencia es repentino y consecuencia de una deflagración. Imagen 31. Secuencia de imágenes en un simulador de backdraft Documento bajo licencia Creative Commons CC BY-NC-SA 4.0 elaborado por Grupo Tragsa y CEIS Guadalajara. No se permite un uso comercial de la obra original ni de las posibles obras derivadas, la distribución de las cuales se debe hacer con una licencia igual a la que regula la obra original. Asimismo, no se podrán distribuir o modificar las imágenes contenidas en este manual sin la autorización previa de los autores o propietarios originales aquí indicados. Este documento es un fragmento del original. Acudir al documento completo para consultar índice, bibliografía, propiedad de las imágenes y demás. Manual de incendios En el momento en que se produce una apertura en el recinto del incendio, una lámina de aire fresco se introduce en el interior y se extiende por las zonas más bajas. A este flujo se le denomina corriente de gravedad. Por encima de ella se encuentra un flujo de gases calientes que se encamina hacia la salida de gases. La fricción de ambos flujos produce turbulencias y zonas de mezcla. En los primeros instantes, las zonas de mezcla solo afectan la zona cercana a la salida de gases, paulatinamente se desplazan hacia el fondo del recinto hasta alcanzar una fuente de ignición que inicia la deflagración de la mezcla. • Reducir la temperatura del interior mediante ataque indirecto con agua desde la puerta de acceso o aperturas practicables que puedan cerrarse. • Cuando el backdraft sea inminente, solo cabe asegurar que se produzca preservando que el personal se encuentre en el exterior en situación defensiva. 1.9. explosión de Humo La explosión de humo es una deflagración como consecuencia de la presencia de una fuente de ignición en una mezcla de gases de incendio y aire dentro de su rango de inflamabilidad. Para que se produzca un backdraft es necesaria una fracción de combustible realmente alta en el interior del recinto (>15% según autores). Un abundante volumen de productos de pirólisis (fruto de la presencia de combustibles ricos y altas temperaturas durante un tiempo prolongado), junto a los productos incompletos de combustión en el recinto, constituyen el combustible del backdraft. Durante el incendio, los gases de incendio se desplazan a espacios ocultos sin fuentes de ignición, donde se mezclan con el aire existente. Estas mezclas pueden ser enormemente variables en cuanto a proporción combustible/comburente y temperatura. Erróneamente se asocia el fenómeno del backdraft a la concentración de monóxido de carbono en el recinto. Al seguir este planteamiento, se creía que reducir la temperatura por debajo de la temperatura de ignición del monóxido de carbono (609ºC) permitía evitar el fenómeno. Estudios posteriores han demostrado que las concentraciones de CO en los incendios difícilmente sobrepasan el 5%, cuando el límite inferior de inflamabilidad del CO se sitúa en el 12%. Cuando la mezcla alcanza su punto de inflamabilidad (temperatura superior a la de ignición y concentración de combustible dentro del rango de inflamabilidad), la presencia de una fuente de ignición basta para que se produzca su deflagración y se desate una onda expansiva que puede generar importantes daños materiales. En la mayoría de los casos, se producirá al accionar circuitos eléctricos o por contacto con recintos o elementos incandescentes. El desencadenamiento de un backdraft puede ir precedido de distintos indicadores, sin que ninguno de ellos pueda tomarse como señal inequívoca de que vaya realmente a producirse. En comparación con el backdraft, el desencadenante de la deflagración no es el acceso a la ventilación, sino la presencia de una fuente de ignición en una mezcla previa situada en rango de inflamabilidad. • Incendio infraventilado en recinto confinado. • Pulsaciones en el interior del recinto. Las presiones en el interior pasan de ser negativas a positivas en corto espacio de tiempo. El incendio parece “respirar y exhalar”. Distintos indicadores pueden anticipar el desencadenamiento de una explosión de gases. Sin que ninguno de ellos pueda tomarse como señal inequívoca de que vaya a producirse: • Colchón de gases de incendio denso que en el exterior tiene tonos anaranjados y amarillentos. • Humo caliente, no excesivamente denso, en espacio confinado fuera de la zona de incendio. • Mezcla homogénea de gases de incendio y aire. Durante un backdraft se produce un aumento brusco de la potencia del incendio que lleva asociada una onda de presión susceptible de ocasionar daños materiales de importancia y, en la mayoría de los casos, resultados trágicos al personal en el interior, por lo que debe ser una situación a evitar a toda costa. Para ello caben distintos enfoques operativos: • • Apertura de un hueco de ventilación en cubierta. Este tipo de aperturas no permite que se introduzca una corriente de gravedad por lo que no existe una mezcla efectiva de gases de incendio y aire. Si bien esta puede ser una opción operativa en los tipos constructivos a base de entramados ligeros de madera, no resulta viable en las construcciones habituales compuestas de forjados. Limitar o reducir el aporte de aire al incendio y esperar a que el incendio decaiga por sí mismo. A medida que la temperatura cae en el interior del recinto, la inflamabilidad del colchón de gases (y el riesgo potencial de backdraft) se reducen. La intervención deberá ir encaminada a: • Evitar cualquier tipo de fuente de ignición. • Reducir la temperatura de la mezcla mediante ataque indirecto desde alguna apertura. • Ventilar y expulsar la mezcla de gases del interior del recinto. 2. influenCia del Combustible El combustible determina en gran medida el desarrollo y comportamiento de los incendios. En incendios limitados por el combustible, las características del combustible, así como su distribución y continuidad, juegan un papel fundamental en la potencia, desarrollo, opacidad de los gases de incendio, composición de los productos de combustión y respues- Documento bajo licencia Creative Commons CC BY-NC-SA 4.0 elaborado por Grupo Tragsa y CEIS Guadalajara. No se permite un uso comercial de la obra original ni de las posibles obras derivadas, la distribución de las cuales se debe hacer con una licencia igual a la que regula la obra original. Asimismo, no se podrán distribuir o modificar las imágenes contenidas en este manual sin la autorización previa de los autores o propietarios originales aquí indicados. 95 Este documento es un fragmento del original. Acudir al documento completo para consultar índice, bibliografía, propiedad de las imágenes y demás. Parte 3. Incendios de interior. Ventilación de incendios Caracterización Manual de incendios 2.1. poder CalorífiCo La energía química contenida en un combustible depende de su composición, de su estructura molecular y de la diferencia energética entre los estados anterior y posterior a la combustión. Así, el poder calorífico de un combustible puede determinarse a partir de los niveles de energía del combustible, sus productos de combustión y la energía de activación requerida para iniciar el proceso de combustión. Donde: papelera incendiada en una habitación que no se propaga a otros combustibles. Cargas de combustible de 200MJ/m² han demostrado ser suficientes para alcanzar estados de ILV. La duración del estado de pleno desarrollo en un incendio de interior con cierto nivel de ventilación (de otra manera no existiría posibilidad de consumir combustible más allá del oxígeno disponible en el recinto) dependerá de la carga de combustible y de otros factores. 2.3. • Tasa de pirólisis (tp) mide la masa de combustible que piroliza por unidad de tiempo y superficie. Es una medida de la volatilidad de los compuestos inflamables que contiene el combustible en estado sólido. • Tasa de combustión (mc) es la velocidad a la que el combustible se consume [kg/s]. Hc = poder calorífico [kJ/kg] Eqinicio = energía química del combustible [kJ/kg] Eqfinal= energía química de los productos de la combustión [kJ/kg] Estos factores no solo están ligados a las características del combustible, sino también a la distribución del mismo y a las características del recinto en el que se desarrolla el incendio. Eactivación= energía requerida para iniciar el proceso de combustión [kJ/kg] a) Influencia del combustible sobre la potencia del incendio Tabla 2. Características de las reacciones MATERIAL Hc [kJ/kg] Madera 16 Poliuretano 23 Carbón 29 Neumáticos 32 Gasolina 45 otros faCtores ligados al Combustible Las expresiones comúnmente utilizadas para determinar la potencia de un incendio incluyen el poder calorífico del combustible, de manera que se puede concluir que la potencia de incendio es directamente proporcional al poder calorífico del combustible tanto en limitados por la ventilación como en limitados por combustible. Expresión de la potencia de incendio: para incendios ILC En la tabla se pueden observar los valores para calor específico en sustancias comunes. 2.2. Carga de Combustible La carga de combustible (Cc) es una medida de la cantidad de energía de los combustibles por unidad de superficie. Donde: Cc = carga de combustible [kJ/m²]. Hc= poder calorífico [kJ/kg]. para incendios ILV En ILC, la tasa de combustión (mc), que depende en parte de las características del combustible, juega un papel importante. b) Influencia sobre la velocidad de desarrollo La influencia del combustible sobre la velocidad de desarrollo del incendio depende, entre otros, de varios factores íntimamente ligados a las características del combustible: • La facilidad para emitir productos combustibles en fase gaseosa (tasa de pirólisis). En combustibles en fase líquida se trata de una medida de su volatilidad. • La velocidad con que estos se consumen en una combustión (tasa de combustión). Ésta está vinculada a la cantidad de energía que se requiere para comenzar la combustión. Así, combustibles que requieren una energía de activación grande, dan lugar a incendios de desarrollo lento. mu= masa de combustible por unidad de superficie [kg/m²]. La carga de combustible en un incendio interior influye decisivamente en su duración. Los incendios con poca carga de combustible ni siquiera alcanzarán el estado de ILV, pues la cantidad de oxígeno en el interior del recinto, o accesible a través de la ventilación, es suficiente para consumir la totalidad del combustible. Ejemplo claro de esto sería el de una 96 Documento bajo licencia Creative Commons CC BY-NC-SA 4.0 elaborado por Grupo Tragsa y CEIS Guadalajara. No se permite un uso comercial de la obra original ni de las posibles obras derivadas, la distribución de las cuales se debe hacer con una licencia igual a la que regula la obra original. Asimismo, no se podrán distribuir o modificar las imágenes contenidas en este manual sin la autorización previa de los autores o propietarios originales aquí indicados. Este documento es un fragmento del original. Acudir al documento completo para consultar índice, bibliografía, propiedad de las imágenes y demás. ta a la ventilación. Por su parte, en incendios limitados por la ventilación, satisfaciendo, eso sí, una carga mínima que permita alcanzar dicho estado, ni la distribución ni continuidad influirán en el incendio. Parte 3. Incendios de interior. Ventilación de incendios Caracterización VELOCIDAD DE DESARROLLO DEL INCENDIO TASA DE PIRÓLISIS TASA DE COMBUSTIÓN Muy rápido Alta Alta Rápido Media Alta Rápido Alta Media Media Media Media Lento Baja Baja Imagen 33. Captura de la escena del montaje de video comparando el experimento antes referido Cuantificar la influencia de ambos parámetros en una expresión matemática es bastante complejo. En la mayoría de los modelos se opta por introducir el denominado “factor de crecimiento” como un parámetro experimental (para cada tipo de combustible y entorno de incendio) que determina el tiempo necesario para que el incendio consiga una potencia de 1MW. 2.4. Combustibles tradiCionales vs. Combustibles modernos En los últimos años, la incorporación masiva de materiales sintéticos en la fabricación de mobiliario y enseres domésticos ha tenido una importante repercusión en el desarrollo de los incendios de interior. Los plásticos y materiales sintéticos presentan un poder calorífico muy superior al de los combustibles tradicionales con curvas de desarrollo más rápidas. Imagen 32. Comparación de los combustibles modernos ricos en materiales sintéticos y derivados del petróleo con los combustibles tradicionales (madera maciza, fibras textiles vegetales) A esto habría que añadir el mayor número de elementos de mobiliario presentes en los hogares actuales, las distribuciones en planta abierta, una mayor superficie y un mayor grado de aislamiento térmico que se traducen en dinámicas de incendio más violentas. El estudio realizado por Underwriters Laboratories en el que se analizó el impacto de la ventilación en viviendas actuales frente a las tradicionales arrojó importantes datos sobre cómo los incendios han evolucionado a tenor de los cambios señalados en el entorno. Imagen 34. Evolución de la temperatura y las concentración de oxígeno en el experimento de Underwriters Laboratories comparando la evolución de un incendio con combustible moderno y otro con tradicional en una misma vivienda reproducida a escala real En este estudio se evaluó el desarrollo del incendio y la influencia de las aperturas de ventilación en viviendas unifamiliares, contruidas a escala real y completamente instrumentalizadas, para realizar una toma de datos científica del proceso. La misma configuración de incendio se experimentó primero con mobiliario tradicional y, a continuación, se repetía con mobiliario moderno asegurando que en ambos casos se trataba de un incendio de contenido y que la estructura, a base de planchas de yeso y papel ignifugo, permanecía intacta. Las conclusiones del estudio son trasladables a la mayoría de países desarrollados pues el uso de plásticos y materiales sintéticos, el aumento de la carga de fuego y la popularización de las estructuras en planta abierta se han globalizado. Con las gráficas y datos experimentales de Underwriters Laboratories podemos analizar el comportamiento de los incendios actuales y concluir que: • El estado de ILV se alcanza con mayor rapidez: el uso de materiales sintéticos implica combustibles con una mayor facilidad para pirolizar y una demanda de energía de activación menor. Documento bajo licencia Creative Commons CC BY-NC-SA 4.0 elaborado por Grupo Tragsa y CEIS Guadalajara. No se permite un uso comercial de la obra original ni de las posibles obras derivadas, la distribución de las cuales se debe hacer con una licencia igual a la que regula la obra original. Asimismo, no se podrán distribuir o modificar las imágenes contenidas en este manual sin la autorización previa de los autores o propietarios originales aquí indicados. 97 Este documento es un fragmento del original. Acudir al documento completo para consultar índice, bibliografía, propiedad de las imágenes y demás. Tabla 3. Velocidad de desarrollo de un incendio • Los incendios confinados evolucionan en incendios infraventilados: las cargas de combustibles actuales requieren un volumen de aire mayor que el contenido aire existente en el toda la vivienda para poder alcanzar el flashover. - Incendios de contenido: el incendio se limita estrictamente a los combustibles que hay en el interior. El continente no aporta combustible al incendio. Son característicos de sistemas constructivos con obra de fábrica y forjados de hormigón. • Las temperaturas alcanzadas son significativamente mayores. - • La potencia del incendio es mayor: mayores cargas de combustible se consumen en un menor tiempo. • Las concentraciones de oxígeno son menores: el hecho de que las temperaturas sean mayores permite un mayor consumo de oxígeno ya que a altas temperaturas los procesos de oxidación son posibles aún en presencia de concentraciones muy bajas de oxígeno. Incendios de estructura: el incendio alcanza a los contenidos y a la propia estructura. El continente es parte del combustible del incendio. Esto es característico de incendios en casas tradicionales o en cubiertas y forjados de madera. • La reacción a la ventilación resulta muy rápida: Los gases de incendio retenidos en el interior de la estructura con mobiliario moderno contienen mayor cantidad de productos incompletos de la combustión que en los entornos tradicionales ya que ha habido mayor consumo de oxígeno. Pero también contienen mayor cantidad de productos de pirolisis ya que las temperaturas son mayores y los combustibles modernos pirolizan con mayor facilidad. Este análisis del comportamiento de los incendios tradicionales frente a los actuales permite establecer una serie de consideraciones sobre el escenario más probable a la llegada al incendio: • Incendio infraventilado. • Ausencia de visibilidad: plano neutro casi a ras de suelo. • Evolución brusca frente a la apertura de huecos de ventilación. 3. influenCia del reCinto 3.1. inCendios de Contenido vs. inCendios de estruCtura Con relación al recinto, el primer factor a tener en cuenta en el desarrollo de un incendio es el alcance dentro del recinto: Imagen 36. Incendio de continente y contenido en estructura tradicional cubierta de madera Desde un punto de vista táctico, pueden requerir planteamientos distintos ya que en incendios de contenido, la propagación de unas estancias a otras se produce por el espacio que las comunica mientras que en incendios de estructura, es la propia estructura la que puede estar facilitando dicha propagación. 3.2. superfiCie y altura del reCinto En la mayoría de los entornos urbanos, la carga de combustible dependerá de la superficie y del perímetro del recinto. Es en el suelo y en las paredes del recinto donde se encuentra la gran mayoría de los combustibles. Proporcionalmente, los recintos pequeños tienen mayor longitud de perímetro en relación a su superficie. Ejemplo Sin embargo, en la mayoría de los códigos de protección contra incendios la carga de combustible queda referida en exclusiva a la superficie del recinto y expresada en [kJ/m²]. Imagen 35. Incendio de contenido. Estructura de obra de fábrica y forjados de hormigón 98 La carga de combustible condiciona la duración y desarrollo del incendio y también condicionará la potencia en caso de ILC. Sin embargo, en los ILV, este análisis es más complejo: la potencia del incendio depende de la apertura de ventilación, y para una mismo tamaño de hueco de ventilación un recinto grande presenta mayores pérdidas de calor por el entorno, menor temperatura y, por tanto, menor potencia. Documento bajo licencia Creative Commons CC BY-NC-SA 4.0 elaborado por Grupo Tragsa y CEIS Guadalajara. No se permite un uso comercial de la obra original ni de las posibles obras derivadas, la distribución de las cuales se debe hacer con una licencia igual a la que regula la obra original. Asimismo, no se podrán distribuir o modificar las imágenes contenidas en este manual sin la autorización previa de los autores o propietarios originales aquí indicados. Este documento es un fragmento del original. Acudir al documento completo para consultar índice, bibliografía, propiedad de las imágenes y demás. Manual de incendios Parte 3. Incendios de interior. Ventilación de incendios Caracterización Tabla 4. Potencia estimada de incendio para distintos recintos Tamaño recinto Potencia Pequeño 10 m² 4,4MW (440kW/m²) Medio 16 m² 5,3MW (331kW/m²) Grande 25 m² 6,1MW (224kW/m²) Por su parte, la altura de la estructura juega un doble papel: • • Una mayor altura implica un mayor volumen de oxígeno disponible para una misma cantidad de combustible (recuérdese que dependía de la superficie y del perímetro). La regla de Thornton permite relacionar la energía que se puede extraer de un combustible con la cantidad de oxígeno disponible. A mayor altura, más pérdidas de calor por el entorno, mayor volumen de gases para calentar y menor radiación a los combustibles por parte del colchón de gases (se encuentran más alejados). Dado que ambos efectos se contrarrestan, se puede decir que existe una determinada altura en que la potencia de incendio será máxima y que disminuirá a medida que la altura de techo aumente o disminuya. Es posible afirmar que, a menor altura, el desarrollo del incendio será más rápido y el estado de ILV se alcanzará con mayor facilidad ya que la distancia entre el colchón de gases y el combustible se reduce, aumenta la radiación y el volumen de oxígeno es menor. 3.3. 3.4. nivel de aislamiento, inerCia térmiCa En el desarrollo del incendio, la temperatura interior del recinto es un equilibrio entre la potencia del incendio y el calor que se pierde a través del entorno. Un alto nivel de aislamiento térmico impedirá que el calor se pierda con facilidad e influirá en el desarrollo del incendio provocando: • Mayores temperaturas. • Mayor velocidad de desarrollo y, consecuentemente, mayor potencia de incendio. • Menores concentraciones de oxígeno (el incendio consume mayor cantidad de oxígeno al haberse alcanzado mayores temperaturas). Por su parte, la capacidad de acumulación de calor por parte del entorno (inercia térmica), influye alargando las fases del incendio. Durante la fase de crecimiento, la inercia térmica implica que el entorno absorbe gran cantidad de energía, lo que prolonga este proceso. Durante la fase de pleno desarrollo y decaimiento, será el entorno el que transmita calor al recinto. 4. riesgos del trabajo en inCendios de interior Desde un punto de vista genérico, pueden estudiarse los riesgos intrínsecos de la intervención en incendios de interior sin entrar en la valoración concreta de riesgos y medidas de seguridad propias de un estudio de seguridad e higiene laboral. geometría interna: Confinamiento y CompartimentaCión interior El nivel de confinamiento y compartimentación interior juega un importante papel en el desarrollo del incendio y en las tácticas a emplear para la extinción y el rescate. Entendemos como nivel de confinamiento el grado de ventilación que existe entre el recinto de incendio, el exterior y el resto de estancias del edificio. El volumen de ventilación determinará la potencia del incendio y la posibilidad de que se alcance el flashover. Un recinto en el que las puertas estén cerradas al resto de la estructura, implica que el incendio no tendrá acceso al oxígeno presente en el resto de la estructura y que los gases de incendio no se extenderán a otras estancias para propagarlo. La compartimentación interior, o grado de división interno del edificio, también afectará al desarrollo del incendio. Este comenzará donde se encuentre el foco dentro del recinto y se propagará a otras estancias a través de puertas abiertas o consumidas en el incendio. Así, en el mismo edificio, hay recintos en los que el incendio se encuentra en pleno desarrollo mientras que en otros estará aún en fase de desarrollo. imagen 37. Intervención de bomberos en incendios de interior 4.1. inflamabilidad y fenómenos de rápido desarrollo En determinadas circunstancias y a lo largo del desarrollo de incendio, los gases de incendio pueden alcanzar su punto de inflamabilidad generando los fenómenos de rápido desarrollo explicados (flashover, backdraft o explosión de humo). Incluso sin llegar a ello, la ignición de gases provocará un aumento en la potencia del incendio que dificultará las condiciones para los intervinientes en el interior. Documento bajo licencia Creative Commons CC BY-NC-SA 4.0 elaborado por Grupo Tragsa y CEIS Guadalajara. No se permite un uso comercial de la obra original ni de las posibles obras derivadas, la distribución de las cuales se debe hacer con una licencia igual a la que regula la obra original. Asimismo, no se podrán distribuir o modificar las imágenes contenidas en este manual sin la autorización previa de los autores o propietarios originales