guia contra incendios Siemens

Guía Técnica de Protección Contra Incendios

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Guía Técnica de PCI / © Siemens, S.A.

Fire Safety Guide

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Guía Técnica de Protección contra Incendios

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© 2005 Copyright by Siemens, S.A., División Building Technologies 2ª edición, Agosto 2006 Art. Nº 0-91986-es Nos reservamos todos los derechos sobre este documento y del asunto del mismo. Con la aceptación de este documento, el receptor reconoce y asume no publicar el documento ni el asunto del mismo ni en su totalidad ni en parte, ni ponerlo a disposición de ninguna tercera parte, sin nuestro consentimiento previo por escrito, ni usarlo para ningún fin que no sea para el que se ha proporcionado. Publicado por: Siemens, S.A. División Building Technologies C/ La Granja, 30 – Pol. Ind. 28108 Alcobendas (Madrid) www.siemens.es

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Tabla de contenido 1 Introducción............................................................................... 11 1.1 Incendio – Peligro constante con alto potencial de peligro .................13 1.2 Propósito de la Guía Técnica de protección contra incendios........15 2 Protección integral contra incendios ...................................... 17 2.1 Resumen................................................................................................19 2.2 Aspectos básicos..................................................................................20 2.3 Protección estructural contra incendios............................................23 2.4 Protección técnica contra incendios ..................................................24 2.5 Protección contra incendios organizativa .........................................28 2.6 Concepto de protección contra incendios.........................................29 2.7 Protección de las inversiones .............................................................35 3 Detección de gases................................................................... 37 3.1 Resumen................................................................................................39 3.2 Aspectos básicos..................................................................................40 3.3 Uso de la tecnología de detección de gas .........................................44 3.4 Principios de medición.........................................................................45 3.5 Central e ingeniería de sistemas.........................................................51 3.6 Planificación ..........................................................................................55 3.7 Instalación, puesta en servicio y aceptación.....................................58 3.8 Rentabilidad y evaluación del sistema ...............................................59 4 Detección de incendios ............................................................ 61 4.1 Resumen................................................................................................63 4.2 Aspectos básicos..................................................................................65 4.3 Detectores de incendios ......................................................................73 4.4 Selección del detector de incendios apropiado ................................95 4.5 Número y colocación de los detectores de incendios....................104 4.6 Central de detección de incendios y sistema periférico ................120 4.7 Sistemas lineales de detección de temperatura..............................136 4.8 Planificación ........................................................................................141 4.9 Instalación, puesta en servicio y aceptación...................................151 4.10 Rentabilidad y evaluación del sistema .............................................153

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5 Notificación de alarma y evacuación .....................................159 5.1 Resumen ..............................................................................................161 5.2 Aspectos básicos................................................................................162 5.3 Transferencia de información de la alarma......................................164 5.4 Alarma de voz y evacuación ..............................................................168 5.5 Planificación ........................................................................................179 5.6 Instalación y puesta en servicio........................................................183 5.7 Formación de emergencia..................................................................184 5.8 Rentabilidad y evaluación del sistema .............................................186 6 Extinción automática ...............................................................189 6.1 Resumen ..............................................................................................191 6.2 Aspectos básicos................................................................................192 6.3 Física de los incendios.......................................................................195 6.4 Sistemas de extinción de agua..........................................................200 6.5 Sistemas de extinción de espuma ....................................................209 6.6 Sistemas de extinción de polvo ........................................................214 6.7 Sistemas de extinción de gas............................................................215 6.8 Integración del sistema ......................................................................233 6.9 Mantenimiento y servicio ...................................................................238 6.10 Rentabilidad y evaluación del sistema .............................................239 7 Sistemas de gestión de peligros ............................................241 7.1 Resumen ..............................................................................................243 7.2 Aspectos básicos................................................................................244 7.3 Funcionalidad principal......................................................................251 7.4 Funcionamiento ..................................................................................255 7.5 Sistemas integrados ...........................................................................258 7.6 Funcionamiento seguro contra fallos...............................................260 7.7 Planificación ........................................................................................261 7.8 Instalación, puesta en servicio y aceptación...................................262 7.9 Rentabilidad y evaluación del sistema .............................................263

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8 Mantenimiento y servicios...................................................... 264 8.1 Resumen..............................................................................................265 8.2 Aspectos básicos................................................................................266 8.3 Objetivos, estructura e impacto ........................................................268 8.4 Tipos de mantenimiento.....................................................................274 8.5 Proyectos de servicio.........................................................................279 8.6 Selección de servicios a usar............................................................281 8.7 Criterios de rendimiento y cualificación ..........................................283 9 Normas, regulaciones y autoridades......................................... 287 9.1 Resumen..............................................................................................289 9.2 Aspectos básicos................................................................................290 9.3 Normas y cómo asegurar el cumplimiento de las mismas ............291 9.4 Implicaciones para la configuración y funcionamiento de los

sistemas de seguridad .......................................................................296 9.5 Requisitos previos para los proveedores ........................................297 10 Símbolos y terminología......................................................... 303 10.1 Símbolos gráficos para los planos de detección de incendios .....304 10.2 Glosario................................................................................................307 A Apéndice .................................................................................. 318 A.1 Toxicidad de los gases de incendios ...............................................319 A.2 Generación de calor y valores caloríficos........................................320 A.3 Clases de incendios ...........................................................................322 A.4 Categorías de protección IP ..............................................................323 A.5 División de zonas de las áreas de explosión...................................324 A.6 Clases de protección contra ignición...............................................325 A.7 Grupos de explosión y clases de temperatura ................................326 A.8 Cifras clave relacionadas con la seguridad para sustancias puras

..............................................................................................................327 A.9 Organismos de seguridad..................................................................329 A.10 Reducción del riesgo en la protección contra incendios...............330 B Índices ...................................................................................... 332 B.1 Índice de palabras clave.....................................................................333 B.2 Tablas...................................................................................................337 B.3 Figuras .................................................................................................338 B.4 Notas finales........................................................................................341

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Introducción

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1 Introducción 1.1 Incendio – Peligro constante con alto potencial de peligro .................13 1.2 Propósito de la Guía Técnica de protección contra incendios........15

Introducción

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1.1 Incendio – Peligro constante con alto potencial de peligro

Desde la Edad Media, en la que ardían ciudades enteras, la humanidad ha apren-dido mucho y se ha esforzado continuamente por evitar y contener los incendios. Sin embargo, estos esfuerzos se han visto compensados por fuentes de ignición adicionales y cargas de combustible crecientes. En la actualidad, prácticamente cualquier hogar y cualquier empresa posee PCs, TV, luces halógenas, máquinas de café y otros aparatos eléctricos, aparatos de calefacción y aire acondicionado, etc. La mayoría de estos dispositivos incluyen una fuente de alimentación y otros módulos electrónicos, que constituyen fuentes de ignición potenciales. Pero los incendios también pueden provocarse delibera-damente. El porcentaje de incendios intencionados se encuentra entre el 25 y el 40%, y las cifras van en aumento1. Estos incendios deliberados suelen propagarse rápidamente y su extinción resulta extremadamente difícil. Por término medio, este tipo de incendios resulta tres veces más costoso que un incendio de tipo normal2. En nuestra opulenta sociedad, los edificios están decorados con textiles, alfom-bras, etc., cada vez más lujosos. Además, el uso de material sintético fundido a presión, moldeable y fácil de procesar, a la vez que económico, aumenta de forma permanente. Aparte de aumentar la carga de fuego, estas sustancias son, en su mayor parte, altamente inflamables y reaccionan como aceleradores del fuego. Este efecto es mucho más catastrófico de lo que revelaría la mera carga de fuego. Un gran incendio (conflagración) libera aproximadamente tanta potencia como una central nuclear, ya que pueden alcanzar desde varios cientos de MW a algunos GW. Un incendio de papel limitado durante el que se quemaran 3 g de papel por segundo ya generaría 40kW y una altura de las llamas de 0,8m. Además del calor, todo incendio, ya sea grande o pequeño, produce residuos tóxicos y gases altamente tóxicos. Estos gases contienen, entre otras sustancias, monóxido de carbono, gas de ácido clorhídrico, gas clórico, varios compuestos de sulfuro, óxidos de nitrógeno (NOx), gas de ácido hidrociánico y muchas otras sustancias altamente tóxicas, incluso el fosgeno. La pérdida de vidas humanas y los daños financieros causados ya sea directa o indirectamente por estos gases es consecuentemente alta. En Europa, mueren cada año más de 4.000 personas a causa de los incendios3 – la mayoría intoxicada por el humo. Es difícil de valorar, incluso aproximadamente, el número de personas que han resultado heridas – podría ascender a diez veces la cantidad de personas heridas graves y cien veces la cantidad de personas heridas leves. En conjunto, esto supone que aproximadamente medio millón de personas son víctimas de incendios cada año.

Introducción

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Los gastos derivados de los daños causados por los incendios en Europa se encuentran entre un 0,1 y un 0,3% del PIB4. Esto significa que los daños directos causados por incendios en la Europa Occidental ascienden a más de 15.000 millones €5. Los daños indirectos pueden ser diez veces superiores. En compara-ción: el límite superior de gastos de 25 EU para 2005 es de aproximadamente 120.000 millones €. Los estudios demuestran que la mayor parte de estos daños se debe a los gases y sus componentes corrosivos. Los daños causados por el humo son aproximadamente de diez a cien veces superiores que los daños produ-cidos por el fuego real6. Aproximadamente un tercio de estos daños producidos por el humo pueden deberse al ácido clorhídrico (HCl) liberado por el fuego, que provoca corrosión en las instalaciones y dispositivos. Para una empresa esto puede resultar fatal. Según las estimaciones de los exper-tos7, una conflagración en las instalaciones de una empresa puede tener los siguientes efectos desastrosos: • Para aproximadamente un tercio de las empresas afectadas, los daños produci-

dos por un fuego directo derivan en quiebra. • Para otro tercio de las empresas afectadas, las pérdidas de su base de clientes

acaba produciendo quiebra en un plazo de tres años. • El tercio residual con frecuencia tiene que fusionarse con otras empresas o

necesita venderse. Sin embargo, en ocasiones, la empresa tiene fuerzas para sobrevivir.

Los daños causados por un incendio muestran que la prevención, detección y extinción de los mismos, es uno de los temas más prioritarios a los que es necesa-rio enfrentarse.

Introducción

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1.2 Propósito de la Guía Técnica de protección contra incendios

El objetivo de esta protección contra incendios es preservar de forma eficaz a las personas, los bienes y el entorno, de los peligros y efectos del fuego. Además, se minimizarán los daños materiales resultantes de la interrupción de la actividad o de la pérdida de la base de clientes. Una buena protección contra incendios se basa en medidas de protección contra incendios adecuadas. En contraste con muchas otras inversiones, la protección contra incendios tiene como objetivo prevenir los sucesos. Por ello, el éxito no suele ser visible – sólo es visible el fracaso en forma de incendios importantes. La experiencia en la práctica muestra que prácticamente no hay diferencia entre las inversiones en sistemas de protección contra incendios sofisticados y las de mediana-baja complejidad. Una buena protección contra incendios no debería ser una inversión obligada, sino motivada. Durante muchos años, Siemens ha sido y sigue siendo un proveedor comprometi-do y activo a nivel mundial de sistemas de detección, evacuación y extinción, así como de sistemas de gestión de riesgos. Esta Guía Técnica de protección contra incendios, además de mostrarle una visión general de los temas más importantes en la protección técnica contra incendios, le proporcionará soporte para que evalúe los sistemas de protección disponibles y pueda extraer los máximos bene-ficios posibles a la solución que elija finalmente. Para garantizar una seguridad suficiente frente a incendios, diferentes países han establecido directivas nacionales y regionales. La seguridad personal normalmen-te está regulada por leyes y exigencias oficiales. La protección de los activos materiales es principalmente un tema de las compañías de seguros que han establecido ciertas orientaciones y directivas. Dichas demandas y exigencias de las leyes, normas, directivas y estándares, son prioritarios sin ningún tipo de dudas sobre las recomendaciones de esta Guía Técnica de protección contra incendios y deben tenerse en cuenta a la hora de planificar su solución de protección. Los asuntos relacionados con la protección contra incendios, si no son exigibles medidas de este tipo, son responsabilidad de los diseñadores del sistema de detección de incendios. Siemens, y anteriormente Cerberus, han venido realizando una investigación básica durante muchas décadas y han elaborado múltiples documentos sobre la protección contra incendios, la mayoría de los cuales han sido para uso interno. Esta Guía Técnica de protección contra incendios se basa en estos documentos y en el dilatado conocimiento y experiencia de Siemens y anteriormente Cerberus. Solamente aparecen referencias a otros documentos cuando éstos están disponi-bles públicamente.

Protección integral contra incendios

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2 Protección integral contra incendios 2.1 Resumen................................................................................................19 2.2 Aspectos básicos..................................................................................20 2.2.1 Objetivo ...................................................................................................20 2.2.2 Idea rectora .............................................................................................20 2.3 Protección estructural contra incendios............................................23 2.4 Protección técnica contra incendios ..................................................24 2.4.1 Sistemas de seguridad ...........................................................................24 2.4.2 Sistemas de detección de gas ................................................................24 2.4.3 Sistemas de detección de incendios.......................................................24 2.4.4 Sistemas de alarma y de evacuación .....................................................25 2.4.5 Rutas de escape e iluminación de emergencia ......................................25 2.4.6 Sistemas de protección contra humos....................................................26 2.4.7 Sistemas de lucha contra incendios .......................................................26 2.4.8 Sistemas de extinción de incendios........................................................26 2.5 Protección contra incendios organizativa .........................................28 2.6 Concepto de protección contra incendios.........................................29 2.6.1 Contenidos y extensión...........................................................................29 2.6.2 Riesgo y planificación de la protección contra incendios .......................29 2.6.3 Simulación de incendios y métodos de cálculo ......................................31 2.6.4 Gestión de riesgos de coste optimizado.................................................32 2.6.5 Protección personalizada........................................................................33 2.7 Protección de las inversiones .............................................................35


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2.1 Resumen

Debido a la creciente complejidad de nuestras infraestructuras, cada vez es más difícil implementar mejoras adicionales en la protección contra incendios mante-niendo los gastos a un nivel aceptable. Por lo tanto, la protección contra incendios requiere un enfoque global: ¿Qué medidas proporcionan la mayor seguridad posible a los menores costes posibles? Por ello, deben tomarse medidas donde son más efectivas, en comparación con los gastos requeridos. Cuanto antes se aplique una medida en la cadena de medidas “prevención – detección – acción – aprendizaje”, mejor. Las medidas bien establecidas de protección estructural contra incendios son preventivas y se ha demostrado que funcionan adecuadamente. Lamentablemen-te, los medios estructurales adicionales suelen ser muy caros. Las posibilidades de la protección técnica contra incendios son numerosas y van desde la detección y gestión de peligros, a la evacuación y extinción automática. Aquí es fundamental una buena planificación. ¿Cómo interactúan los diferentes aspectos de la protección contra incendios? ¿Qué condiciones límite deben cumplirse y cómo? El concepto de protección contra incendios responde a estas preguntas, valora los riesgos y crea un paquete de medidas, de forma que se pueda proteger un edificio de la mejor manera posi-ble. La protección contra incendios estructural y técnica tiene una alta fiabilidad – en contraste con la protección contra incendios organizativa. En la protección contra incendios, el fallo humano constituye el riesgo más elevado, que es el motivo por el que debe asegurarse de forma continua el cumplimiento de las medidas organi-zativas. La protección contra incendios debe entenderse como una inversión para salva-guardar las vidas y los bienes. Esta inversión debe planificarse y asegurarse de la mejor forma posible.


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2.2 Aspectos básicos

Una de las características de los seres humanos es su capacidad para planificar. La planificación significa establecer diferentes medidas con antelación, de forma que finalmente se correlacionen de manera óptima. Basándose en la experiencia adquirida con incendios, las leyes y reglamentacio-nes de protección contra incendios eran sencillas de aprender y se establecieron normas, indicando por ejemplo, qué puertas debían tener qué valores de resisten-cia contra incendios. En la actualidad, las estructuras de los edificios son cada vez más complejas y una optimización creciente hace que sea cada vez más difícil reconocer las posibilidades reales de mejorar con unos costes mínimos. Para poder seguir progresando de una forma asequible con estas condiciones, es necesario un enfoque global – Protección integral contra incendios. Este concepto debe asegurar que se elimine cualquier riesgo o, al menos, se reduzca con los menores costes posibles.

2.2.1 Objetivo

El enfoque de la Protección Integral Contra Incendios se ha realizado desde la siguiente perspectiva: Protección contra incendios como resultado de un concepto global de protección contra incendios , con medidas orientadas al objetivo alejando las amenazas relevantes de una forma económica. ¿Cómo y dónde deberán aplicarse los recursos económicos para conseguir la mayor protección posible, asegurando al mismo tiempo los gastos más bajos? La mejor manera de respon-der estas preguntas es con un enfoque global y exhaustivo que tenga en cuenta el sistema completo.

2.2.2 Idea base

La consigna superior de toda estrategia de protección es la cadena de medidas “prevención – detección – acción – aprendizaje”. Los daños se evitarán siempre que sea posible. Sin embargo, si se produce un suceso, este debe reconocerse inmediatamente y debe iniciarse una acción inmediata. Después de que se haya producido el suceso, se debe “aprender la lección”, para que puedan prevenirse sucesos futuros. Eliminar totalmente el suceso físico del “fuego” sería la solución óptima. Lamenta-blemente, esto es prácticamente imposible en la vida diaria, ya que los fuegos no deseados pueden producirse incluso aunque se tomen las medidas más avanza-das. Afortunadamente, el fuego tiene una característica muy especial: crece exponen-cialmente. Los fuegos que se detectan prematuramente no suelen causar ningún daño o sólo daños muy limitados. En la mayoría de los casos una medida sencilla, como un vaso de agua, la desconexión de un dispositivo de la fuente de alimenta-ción o el uso de un extintor portátil, es suficiente para extinguir los fuegos incipien-tes. Aunque se haya producido un incendio físico, dichos incendios pueden considerarse “sucesos económicos prevenidos”. En otras palabras, no sólo es la llamada reacción química “combustión” la que se considera perjudicial en un


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incendio, sino también (y especialmente) los daños que ponen en peligro la vida o la prosperidad económica de la empresa. El objetivo principal de la protección contra incendios es proteger las vidas humanas, así como los bienes materiales. Si ya no puede evitarse un incendio, tienen que limitarse sus efectos de la forma más eficaz posible. La prioridad está de nuevo en preservar la vida humana y después en proteger los activos materiales. Por lo tanto, el segundo objetivo de la protección contra incendios es mitigar los daños. La protección integral contra incendios consta de dos partes: − Evitar fuegos que causen daños − Mitigar los daños La prevención de sucesos es el objetivo de la protección preventiva contra incen-dios, mientras que la extinción tiene como objetivo mitigar los daños.

2.2.2.1 Evitar los daños causados por el fuego (protección preventiva contra incendios)

La protección preventiva contra incendios tiene como objetivo evitar los incendios que causan daños. Para hacerlo, se siguen dos enfoques: • Debe prevenirse el suceso físico “fuego”, es decir, debe descartarse cualquier

posibilidad de combustión no deseada. Para evitar una combustión no deseada, deben eliminarse y separarse las fuentes de ignición y carga de combustible, o en el caso de que exista peligro de explosión, deben eliminarse y separarse los gases o vapores explosivos (véase también el capítulo 6.3). Sin embargo, la protección total de los procesos de combustión no deseados es algo irreal. Por lo tanto, el segundo enfoque es obligatorio.

• Deben prevenirse las pérdidas económicas debidas a un incendio que cause daños. Esto significa que debe detectarse la combustión no deseada lo antes posible para evitar pérdidas económicas relevantes. Gracias a los sistemas au-tomáticos de detección contra incendios, normalmente es posible detectar los fuegos incipientes de forma prematura y de este modo intervenir lo antes posi-ble, de forma que puedan evitarse daños relevantes.

Evitar el suceso encaja perfectamente con la siguiente fase: la mitigación de los daños.

2.2.2.2 Mitigación de los daños (lucha contra el fuego)

Un fuego pone en peligro la vida de las personas afectadas. Por lo tanto, debe informarse y pedir a las personas que abandonen el sector del incendio si es necesario (evacuación). Esta acción, por una parte, elimina posibles daños perso-nales y, por otra, es un requisito previo para comenzar rápidamente con la extin-ción. Los bomberos salvan vidas antes de comenzar a extinguir los incendios. Una evacuación eficaz acelera de este modo la extinción, contribuyendo de manera importante a mitigar los daños. El uso de sistemas de extinción y evacuación automáticos es extremadamente recomendable si existen bienes valiosos en el edificio o en caso de un elevado peligro general.


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2.2.2.3 Concepto de protección integral contra incendios

La implementación de la cadena de medidas “prevención – detección – acción – aprendizaje” puede representarse como un circuito cerrado:

Figura 2.1: Concepto de protección integral contra incendios

Si no pueden prevenirse los daños, se pone en marcha una acción inmediata. Es fundamental que la protección contra incendios garantice una alarma precoz y que pueda limitarse la propagación geográfica del fuego. Debe evaluarse cada suceso. Si su importancia es relativamente baja, las medidas que deben iniciarse están limitadas a la propia empresa. En el caso de conflagra-ciones (grandes incendios), la sociedad está esencialmente interesada en evitarlas en el futuro. La experiencia obtenida en ambos casos puede integrarse en las normativas de protección contra incendios. Estos dos circuitos cerrados aseguran que los sucesos se hacen menos frecuentes, no ocasionan tantos daños y son menos urgentes. Esta representación hace referencia a la protección contra incendios en general. Abarca todos los aspectos de la protección contra incendios, tal como se descri-ben detalladamente en las siguientes secciones.

Detección Reacción Alarma y evacuación

ExtinciónProfilaxis protección incendios: • Normas/

directivas • Desarrollo

Prevención de Combustión no deseada Fuego perjudicial Mitigación daños

Concepto de protección contra incendios interna Evaluación de sucesos para medidas internas

Evaluación de eventos para medidas externas

Profilaxis protección incendios: • Concepto pr.

incendios • Infraestruct.


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2.3 Protección estructural contra incendios

La protección estructural contra incendios es una medida de protección preventiva, cuyo objetivo es prevenir la propagación. Su máxima es “divide y vencerás” (“divi-de et impera”): Los fuegos que se propagan en un área de superficie limitada pueden extinguirse con relativa facilidad y rapidez, mientras que las conflagracio-nes casi siempre producen la pérdida total del edificio. Los elementos más importantes de la protección estructural contra incendios son: − Accesibilidad para los bomberos − Intervalos de protección entre edificios e instalaciones − Cortafuegos entre edificios adyacentes − Materiales y piezas de construcción de difícil combustión − Alta resistencia contra el fuego de las vigas y las piezas que soportan carga − Creación de compartimentos de incendio para limitar el humo y la propagación

de calor − Obturación de los conductos y canales de la instalación − Rutas de escape cortas y seguras, así como salidas de emergencia − Si es posible, separar las fuentes de ignición de los materiales combustibles − Sistemas de protección contra rayos En la actualidad, ya no representa ningún problema fabricar una puerta con un cierto valor de resistencia contra el fuego y, lo más probable, es que esa puerta conserve ese valor de resistencia durante toda su vida de servicio. Pero asegurar-se de que la puerta cortafuegos se cerrará firmemente en caso de incendio, es el desafío real para la gestión de la protección contra incendios (véase el capítulo 2.5).


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2.4 Protección técnica contra incendios

La protección técnica contra incendios comprende el equipo y los sistemas que sirven para la seguridad personal y para la mitigación de los daños en caso de incendio.

2.4.1 Sistemas de seguridad

Una “instalación” es el conjunto de dispositivos instalados en un edificio, que interactúan entre sí para que el sistema pueda llevar a cabo su propósito. Por ejemplo, en instalaciones de detección de gas, los detectores de gas, las centrales y los dispositivos de alarma interactúan para alertar y proteger de los gases. Un “sistema” es el conjunto de productos requeridos para establecer una instala-ción particular, configurados por el proveedor del sistema para que interactúen sin problemas. La comunicación sin fisuras entre los detectores y la central, por ejem-plo, debe coordinarse. Un “producto” es un dispositivo individual que se usa en un sistema o una instala-ción. Los componentes del sistema constan de uno o varios productos.

2.4.2 Sistemas de detección de gas

Los sistemas de detección de gas detectan las concentraciones peligrosas de gases o vapores en el aire. En caso de peligro, controlan automáticamente: − Los dispositivos de alarma acústicos y ópticos para alertar a las personas − La llamada de los organismos de control y de las personas que toman decisio-

nes − Los sistemas de ventilación, tuberías de gas, bombas, motores y válvulas La Guía de Técnica de protección contra incendios se limita explícitamente a los gases y vapores combustibles.

2.4.3 Sistemas de detección de incendios

Los sistemas automáticos de detección de incendios permiten una detección precoz de los incendios y el inicio de funciones de control preprogramadas. Esto incluye: − Alertar a las personas en las zonas de peligro − Llamar a los servicios de intervención y extinción de incendios − Activar las instalaciones para limitar el humo y la propagación del incendio, p. ej.

cerrando las puertas cortafuegos − Activar los sistemas de extracción de humo y calor − Desconectar los equipos de la fuente de alimentación − Controlar los sistemas de automatización de edificios, especialmente los siste-

mas de calefacción y ventilación, así como los ascensores − Activar la iluminación de emergencia − Activar los sistemas de evacuación − Activar los sistemas de extinción fijos


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Con un sistema de detección de incendios no automático, las alarmas se disparan manualmente, con lo cual la presencia de personas es un requisito previo para la iniciación de la alarma. Un sistema de detección de incendios no automático también puede formar parte de un sistema de detección automático. Sin embargo, las funciones de control activadas manualmente son idénticas a las de los sistemas de detección de incen-dios automáticos. Una “falsa alarma” es una alarma que se ha disparado sin que se haya producido un incendio. La experiencia demuestra que las falsas alarmas causan problemas graves. En toda Europa, en torno a un 90-95% de todas las alarmas disparadas por los sistemas de detección de incendios son falsas. Su significado puede ex-presarse mejor en los más de 200.000 esfuerzos innecesarios que han realizado los bomberos en Alemania8, en gran medida debido a las falsas alarmas.

2.4.4 Sistemas de alarma y de evacuación

La detección de incendios tiene como meta iniciar alarmas. Tanto los servicios de intervención como los operadores de edificios u otras personas en peligro dentro del edificio deben ser avisados. Las tareas de los servicios de intervención son normalmente: 1. reconocer, 2. proteger, 3. extinguir. Cuanto antes se dispare la alarma, más fácil será para las personas afectadas salir de la zona de peligro por iniciativa propia. Este llamado autorrescate es el objetivo de los sistemas de evacuación. Si es posible, todas las personas deben salir del edificio por sí mis-mas. Esto facilita el rescate de las personas que necesitan ayuda, al mismo tiem-po que se reduce considerablemente la fase de rescate, lo que es equivalente a una extinción precoz. Como norma general, los sistemas de evacuación transmiten automáticamente, mensajes de voz fáciles de entender, a través de altavoces, a las personas que hay en el interior del edificio. La experiencia demuestra que estos mensajes de voz son más efectivos que las sirenas – a menudo el significado de las sirenas no es claro. ¿Cuál es el propósito de una sirena si las personas permanecen donde están? Pero tarde o temprano, las personas son conscientes de la gravedad de la alarma, que debían haber seguido. En estas situaciones, el pánico sólo es una cuestión de tiempo – lo que en ocasiones constituye un peligro más grave que el incendio real. Los sistemas de evacuación evitan significativamente las reacciones de pánico. Los sistemas de tecnología punta gestionan una evacuación paso a paso: las zonas en peligro directo son las que se evacuan en primer lugar, redu-ciendo enormemente el peligro de rutas de escape llenas de gente.

2.4.5 Rutas de escape e iluminación de emergencia

Las rutas de escape deben identificarse por medio de rótulos y marcas, de forma que cumplan su propósito, permitiendo que las personas salgan del edificio lo más rápidamente posible y sin ningún riesgo. Según las normativas nacionales y loca-les, las rutas de escape en los edificios muy altos deben ser más amplias, espe-cialmente cuando no hay un sistema de evacuación que soporte una evacuación paso a paso.


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La iluminación de emergencia, que debe servir para encontrar y acceder de forma segura a las rutas de escape y salidas de emergencia, se activa tan pronto como se interrumpe la iluminación normal de la sala. Estos sistemas son relativamente caros ya que deben recibir la energía de un sistema de alimentación de emergencia y requieren un cableado independiente. Las pruebas han revelado que los sistemas ópticos de gestión de peligros acumu-ladores de luz con rótulos de orientación son superiores a los sistemas ópticos de gestión de peligros de iluminación posterior, tanto en lo que respecta a su comodi-dad subjetiva como eficacia operativa objetiva9.

2.4.6 Sistemas de protección contra humos

En un incendio se producen humo y gases. Por diferentes motivos, puede ser necesario extraer el humo o los gases por medio de sistemas especiales y guiarlos al exterior. Los motivos más importantes son: • Debe preservarse la estructura del edificio de los gases calientes, aumentando

así considerablemente su capacidad de soportar carga y su vida útil en caso de incendio.

• Las rutas de escape deben mantenerse libres de humo en la medida de lo posible, ampliando su utilidad y permitiendo la evacuación completa del edificio, lo que a su vez facilita la intervención de los bomberos.

Además de los sistemas de extracción de calor y humo, también existen sistemas de presurización para la eliminación mecánica del humo. Estos sistemas de presu-rización pueden activarse tanto manual como automáticamente por medio de detectores de humo o de temperatura.

2.4.7 Sistemas de lucha contra incendios

Los dispositivos y las instalaciones de extinción de incendios son medios para acelerar y facilitar la lucha contra incendios in situ. Esto incluye: − Hidrantes de pared − Tuberías verticales de agua de extinción (seco / mojado) − hidrantes − pulsadores manuales Los ascensores de incendios sirven para transportar a las personas que intervie-nen en la extinción del incendio y su equipo, así como para proteger a las perso-nas con discapacidades. Los ascensores de incendios tienen requisitos especiales y, normalmente, suelen estar disponibles para fines de transporte normales. Las instalaciones de comunicación de emergencia permiten la comunicación de los bomberos entre sí, así como con el personal del edificio. Normalmente, para este propósito se usan sistemas telefónicos de bomberos, muy comunes en los Estados Unidos.

2.4.8 Sistemas de extinción de incendios


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En el caso de alto riesgo – y normalmente para proteger propiedades valiosas – puede instalarse un sistema de extinción automático fijo. Existen sistemas de extinción de agua, espuma, polvo y gas. Cada tipo de sistema de extinción básico puede dividirse en diferentes subsistemas y variantes basadas parcialmente en diversos principios (véase el capítulo 6).


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2.5 Protección organizativa contra incendios

La protección organizativa contra incendios incluye todas las medidas organizati-vas y personales que contribuyen a prevenir del incendio, o por lo menos limitar su propagación. La protección organizativa contra incendios incluye: − Mantenimiento normal del edificio − Mantener el orden y la limpieza − Comprobaciones de funcionamiento periódicas y eliminación de deficiencias − Elaboración de un plan de lucha contra incendios − Instruir al personal respecto a:

Las amenazas operativas de incendio El equipo de protección contra incendios existente Las normas de prevención de incendios El comportamiento en caso de incendio

− Control del trabajo de reparación − Control y mantenimiento preventivo del equipo de protección contra incendios − Uso de dispositivos de seguridad y máquinas − Mantener las rutas de escape y de transporte libres y accesibles − Eliminar la carga móvil de fuego innecesaria − Emisión de prohibiciones de fumar e introducción de zonas de fumadores − Sesiones de formación para la lucha contra incendios − Sesiones de formación de evacuación La protección organizativa contra incendios también incluye todos los conceptos para la protección contra los incendios provocados. En ese sentido, las medidas combinadas en los campos de la protección contra intrusión y el control de acceso han demostrado ser altamente eficaces.


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2.6 Concepto de protección contra incendios

El concepto de protección contra incendios es la base para todas las medidas destinadas a mejorar la protección contra incendios. En comparación con las medidas individuales e independientes, un buen concepto de protección contra incendios contribuye a una mayor seguridad a unos costes menores. Normalmen-te, los encargados de requerir conceptos de protección contra incendios son las autoridades o los directores de planta. Las autoridades normalmente elaboran una legislación, por ejemplo: − Normas de protección contra incendios − Normas de construcción − Leyes de protección medioambiental − Leyes obligatorias sobre incidentes peligrosos − Disposiciones de prevención de accidentes

2.6.1 Contenidos y extensión

Un concepto de protección contra incendios completo comprende lo siguiente: • Descripción del sistema: ¿Cuál es la estructura, configuración, estado, aspec-

to, uso actual y futuro, riesgos, etc.? • Objetivos de protección: ¿Qué objetivos deben conseguirse? ¿Qué es acep-

table y con qué probabilidad? • Protección estructural contra incendios: ¿Qué materiales tienen que usarse,

en qué tipo de construcción y con qué obturación? • Detección contra incendios automática y manual: ¿Cómo puede reconocer-

se un fuego incipiente en una etapa prematura (principalmente detección auto-mática de incendios o de gas) y cómo y quién debe ejecutar la alarma (central, transmisión de alarma, estaciones de recepción de alarma, procesamiento de alarma)?

• Evacuación del edificio: ¿Qué medidas deben adoptarse (p. ej., alarma de voz, sistema de evacuación automática) y cómo pueden abandonar las perso-nas de forma segura el edificio incluso en el caso de fallo de alimentación, por ejemplo (orientación de la ruta de escape óptica)?

• Sistemas de extinción automática y/o manual: ¿Qué sistemas de extinción automática fija, húmeda o seca se requieren? ¿Cómo se garantiza la interven-ción de los bomberos, ¿qué postes de extinción, extintores de incendios manua-les e hidrantes hay disponibles para la extinción manual?

• Protección organizativa contra incendios: ¿Cómo se controla la intervención y la presencia, qué medidas de prohibición de fumar, restricciones en las cargas de fuego, retardantes contra incendios (p. ej., cubos de basura) son necesarias?

2.6.2 Riesgo y planificación de la protección contra incendios

El término “riesgo” expresa el grado de peligro. El alcance del riesgo puede calcu-larse multiplicando la probabilidad de que se produzca un suceso por sus efectos potenciales. La probabilidad de aparición debe determinarse para cada sala. Los efectos son todos los resultados previsibles de un suceso. Esto incluye todos los resultados dentro y fuera de la sala. Deben sumarse los diferentes resultados para calcular los efectos. El riesgo se calcula entonces multiplicando los efectos por la probabilidad de aparición.


30


La tabla siguiente muestra un enfoque posible:

Probabilidad de aparición (P) Efectos (E) 1 = muy improbable 1 = pocos o ninguno

2 = improbable 2 = medio

3 = probable 3 = grande

4 = ocasional 4 = muy grande

5 = frecuente 5 = peligro para la existencia

Peligro para la vida y/o los activos (materiales o inmateriales)

Tabla 2.1: Esquema para determinar el nivel de riesgo

Multiplicando la probabilidad de aparición por los efectos, se determinan los nive-les de riesgo siguientes (R = P x E):

Nivel riesgo (R) Descripción Nivel priorid. Urgencia de las medidas protectoras 16, 20, 25 Riesgo más elevado 1 Inmediatamente

8, 9, 10, 12, 15 Riesgo alto 2 Corto plazo

4, 5, 6 Riesgo medio 3 Medio plazo

2, 3 Riesgo bajo 4 Largo plazo

1 Riesgo negligible 5 No se requieren medidas protectoras

Tabla 2.2: Niveles de riesgo y urgencia

Importante: Esta tabla se basa en la asunción de que deben eliminarse todos los riesgos con efectos medios o superiores, o al menos reducirse. Los estudios han mostrado que después de un gran incendio más de dos tercios de las empresas afectadas pueden acabar siendo insolventes incluso tras varios años de transcu-rrido el suceso (debido a la pérdida de la base de clientes, véase la penúltima sección en el capítulo 1.1). Además, la experiencia muestra que en la práctica pueden producirse los sucesos etiquetados como improbables o incluso “imposi-bles”. La planificación de la protección contra incendios se basa en un análisis de ries-gos, según lo descrito anteriormente. Su tarea consiste en averiguar cómo puede conseguirse el objetivo de protección definido, optimizando los recursos financie-ros. El resultado es el concepto de protección contra incendios. Tienen que tenerse en cuenta los siguientes factores: − Las leyes físicas, como el desarrollo del incendio, el humo, la propagación de

las llamas, etc.

Riesgo = probabilidad de la aparición x efectos


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− Condiciones previas del edificio: Materiales de construcción empleados, geome-tría, rutas de escape, ventilación, infraestructura (p. ej., conductos de energía), instalaciones, etc.

− Condiciones límite por parte del operador del edificio: Carga de fuego fija y variable, procesos, organización del personal, etc.

El concepto de protección contra incendios proporciona de este modo una res-puesta a la pregunta “¿Qué medida de protección contra incendios debe adoptar-se y cómo, de forma que pueda minimizarse el riesgo optimizando los recursos financieros?” La tarea de un planificador de protección contra incendios es, por lo tanto, altamente exigente y requiere una cualificación de primera clase en muchas disciplinas diferentes. Y, por último, pero no por ello menos importante, las autoridades encargadas, las compañías de seguros y los propietarios de edificios deben valorar si las medidas proporcionadas por el concepto de protección contra incendios pueden satisfacer los objetivos de protección definidos legalmente. Como norma general, dicha experiencia está respaldada por los principios siguientes: − Valoración experta (habitual, pero apenas fiable) − Normativas y directrices que prevalecen (con frecuencia, insuficientes en casos

especiales) − Cálculos deterministas (simulaciones de incendios, modelos termodinámicos) − Análisis de probabilidades (determinación de riesgos basados en el cálculo de

probabilidades, similar al método descrito anteriormente)

2.6.3 Simulación de incendios y métodos de cálculo

En la actualidad, para validar los conceptos de protección contra incendios orien-tados a objetivos que no están incluidos en las normativas y directrices menciona-das, se usan métodos de cálculo que permiten comprobar si las medidas proporcionadas cumplen los objetivos de protección. Los métodos de cálculo avanzados se caracterizan, entre otras cosas, por el hecho de que realizan simulaciones de incendios teniendo en cuenta los factores de influencia siguientes: − Diferentes categorías de sustancias combustibles − Combinaciones extraordinarias de sustancias combustibles − Desarrollo del fuego − Desarrollo del humo − Propagación de los gases − Gradientes de temperatura locales (radiación, convección, gases calientes) Por motivos de costes, se sigue tratando de demostrar por medio simulaciones que las medidas establecidas en las regulaciones o directrices no son necesarias – por ejemplo, para mostrar que no se requiere realmente extinción automática dado que los sistemas de detección y extracción de humo son totalmente suficien-tes. Al hacerlo, se pasa por alto el hecho de que el cálculo de la progresión del fuego depende en gran medida de las condiciones seleccionadas en una ocasión deter-minada. Así, con unos ligeros cambios de utilización, la solución escogida puede resultar no válida .


32


Por este motivo, debe tenerse el máximo cuidado al aplicar modelos de simulación de incendio. La mera reducción de costes no debe ser nunca el objetivo, al final cada modelo proporciona los resultados que uno prevé y que desea demostrar. Además, el uso conservador de la simulación de incendio proporcionará informa-ción adicional para casos y situaciones límite que no están cubiertas por las nor-mativas. Según la experiencia, aproximadamente el 10% de todas las demandas de los clientes no están cubiertas por las normas y directrices oficiales ni por regulaciones internas. La aplicación de la simulación de incendio es por ello muy recomendable cuando uno se enfrente a una situación que no está adecuadamente cubierta por un paquete de medidas estandarizado, como es el caso de los siguientes campos: • Instalación: Faltan en gran medida directrices de instalación reconocidas

internacionalmente para la protección contra incendios. • Protección de objetos: Faltan en gran medida directrices para la protección

específica de objetos, dado que las directrices de instalación se centran en la protección de espacios o recintos.

• Cargas de fuego extraordinarias: Normalmente, no pueden asignarse a las clases de incendio convencionales, motivo por el cual la coincidencia con fre-cuencia juega un papel clave en las directrices de implementación.

2.6.4 Gestión de riesgos con optimización de costes

La cadena de medidas correcta es:

La prevención de los incendios debe tener la máxima prioridad. Sin embargo, la prevención del desarrollo del fuego es tan variada como los posibles motivos del incendio – y correspondientemente cara. Por lo tanto, la posibilidad de fuegos incipientes, es decir, combustión no deseada, frecuentemente se tolera deliberadamente y, al hacerlo, se asegura que el incen-dio se detecta lo más rápidamente posible por medio del sistema de detección de incendios y que la propagación del fuego se ve obstaculizada adicionalmente por medidas estructurales y de otro tipo, de forma que los efectos se minimizan (véase la sección 2.2.2). La lucha contra incendios convencional, de la que suelen encargarse los bombe-ros, puede ser automatizarse. La extinción de incendios automática se aplica especialmente cuando el riesgo de que no pueda detectarse ni extinguirse un pequeño incendio por medio de una intervención convencional (p. ej., los bombe-ros) sigue siendo demasiado alto. Este es el caso si la extinción por parte de los bomberos se realiza demasiado tarde (p. ej., si el edificio está muy remoto).

prevención – detección – acción – aprendizaje


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Los incendios tienen sus causas. Si se ha producido un incendio, deben tenerse en cuenta los motivos. Según la progresión del suceso, deben extraerse conclu-siones respecto a la prevención, detección y/o lucha del suceso. Éstas ayudarán a reconocer un tipo de peligro específico o a distinguir los principios generales de la propagación del incendio, permitiendo así la mitigación o reducción de los daños. Si el suceso tiene una extensión creciente, el público general está cada vez más interesado en aprender de estos daños. El aprendizaje es el paso más abstracto e importante en la cadena de medidas. El estado técnico actual sólo puede alcan-zarse gracias a nuestra capacidad de aprender.

2.6.5 Protección personalizada

Cada medida protectora va precedida por un concepto de protección El concepto de protección contra incendios tiene en cuenta todos los factores de influencia relevantes y, por ello, debe elaborarse individualmente. Después de todo, esto es muy útil, ya que marca la diferencia entre desperdiciar o invertir inteligentemente los recursos disponibles. Los gastos de elaborar un concepto de protección contra incendios son relativa-mente bajos en comparación con todos los gastos de la protección contra incen-dios. La correlación y la influencia mutua de las diferentes medidas no siempre son evidentes de forma inmediata. Por ello, vale la pena utilizar a un planificador de protección contra incendios profesional, ya que la situación general relacionada con la protección contra incendios es bastante compleja y puede simplificarse suficientemente en base a la experiencia y el conocimiento. Un planificador de protección contra incendios tiene un método estandarizado para valorar el riesgo (valoración del riesgo, clasificación según el alcance y el nivel de peligro, aproximación de los costes consecuenciales de la minimización de ries-gos) y sabe qué enfoques son los mejores para reducir un riesgo en particular de la forma más económica. Sin embargo, respecto a toda la planificación, no debemos olvidar nunca que en nuestra vida cotidiana, los seres humanos son los que principalmente constituyen el punto más débil – después de todo, la fiabilidad de la protección estructural y activa contra incendios es significativamente mayor que la de las personas impli-cadas.


34


Figura 2.2: Punto débil de la protección organizativa contra incendios

Un buen concepto de protección contra incendios no sólo proporciona una buena protección contra incendios, activa y estructural, sino que establece también una base sólida para la protección organizativa contra incendios. El concepto de protección contra incendios debe comprender reservas de seguri-dad, ya que siempre pueden fallar las medidas individuales. Se debe asegurar, por ejemplo, la activación de una alarma cuando el portero nocturno no acuda para investigar la causa de un aviso o el cierre de puertas cortafuegos para evitar que un incendio se propague incontroladamente. Los fallos humanos abarcan un campo muy amplio y no deben conducir al desastre.

Protección organizativa contra incendios

Protección estructural contra incendios

Zonas problemas más importantes:• Rutas escape (libres, señalización)• Instrucción/ensayo • Organización del proceso • Responsabilidades • Información

Protección técnica contra incendios

Responsabilidad de daños para personas y propiedad

Nivel de fiabilidad y desarrollo

0%

0%

100%

100%


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2.7 Protección de las inversiones

Una inversión es un compromiso financiero a largo plazo. Las inversiones en seguridad se pierden cuando ya no está garantizado el efecto de protección pre-visto. La seguridad no es simplemente un paquete de medidas, sino una forma económica de pensar, destinada a desarrollar una acción económica en el campo de la seguridad, de tal forma que puedan conseguirse los mayores beneficios incluso con los costes más reducidos. La inversión sólo puede protegerse si el concepto de seguridad funciona según lo requerido en caso de emergencia. Por lo tanto, el mantenimiento preventivo debe asegurar que los sistemas funcionan sin problemas y los procesos organizativos se desarrollan sin fisuras. Desde esta perspectiva, resulta evidente que los siste-mas deben estar dotados de una función de autovigilancia. Si la inversión en seguridad corporativa falla en una situación crítica, lo mejor sería no invertir más. Por lo tanto, la decisión sobre el concepto de seguridad es equiva-lente a la decisión sobre el mantenimiento constante de las soluciones instaladas. Esto no sólo supone proteger la operabilidad, sino también la adaptación continua del concepto de seguridad a las nuevas condiciones. Una ampliación de un edifi-cio, la partición de una sala, el cambio de uso de las instalaciones o incluso el cambio de personal tienen un impacto sobre el concepto de protección. En conse-cuencia, el concepto de protección no es un documento elaborado una sola vez, sino la base para la gestión del riesgo corporativo, que tiene que actualizarse continuamente.

Detección de gases

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3 Detección de gases 3.1 Resumen................................................................................................39 3.2 Aspectos básicos..................................................................................40 3.2.1 Gases......................................................................................................40 3.2.2 Explosión y protección contra explosión.................................................41 3.3 Uso de la tecnología de detección de gas .........................................44 3.4 Principios de medición.........................................................................45 3.4.1 Sensor semiconductor ............................................................................45 3.4.2 Sensor de temperatura de reacción (Pellistor) .......................................46 3.4.3 Célula electroquímica .............................................................................47 3.4.4 Sensor optoacústico ...............................................................................47 3.4.5 Sensor de absorción de infrarrojos .........................................................48 3.4.6 Comparación de los métodos de detección............................................49 3.5 Central e ingeniería de sistemas.........................................................51 3.5.1 Topología de los sistemas monotipo ......................................................51 3.5.2 Topología de sistemas híbridos ..............................................................52 3.5.3 Comparación de tecnologías de sistemas..............................................53 3.5.4 Colocación de las centrales ....................................................................53 3.5.5 Integración en la infraestructura de edificios ..........................................54 3.6 Planificación ..........................................................................................55 3.6.1 Colocación vertical de los detectores .....................................................55 3.6.2 Áreas de vigilancia..................................................................................57 3.6.3 Extensión de la vigilancia........................................................................57 3.7 Instalación, puesta en servicio y aceptación.....................................58 3.8 Rentabilidad y evaluación del sistema ...............................................59

Detección de gases

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3.1 Resumen

Según su composición, los gases y vapores combustibles pueden ser más ligeros o más pesados que el aire. En consecuencia, puede alcanzarse la máxima con-centración en el techo o en el punto más bajo de la sala. Dado que la cantidad de energía requerida para encender un gas explosivo es extremadamente baja, un sistema de detección de gas garantiza que no pueda producirse una mezcla de aire-gas explosiva ni siquiera en lugares extremada-mente peligrosos y que no pueda alcanzarse el límite de explosión inferior (LEL). Para asegurar que el propio detector de gas no se convierte en una fuente de ignición, debe poseer las características de protección contra ignición requeridas para las áreas con peligro de explosión. Los detectores de gas funcionan según múltiples principios diferentes. Los senso-res semiconductores y los pelistores son menos costosos que los sensores optoa-cústicos o de absorción de infrarrojos. Sin embargo, en lo que respecta al funcionamiento y mantenimiento, tienen unas importantes desventajas financieras. Para tareas especiales, también se emplea la célula electroquímica, que es más cara en lo que respecta al mantenimiento. La selección correcta del principio de detección más apropiado es decisiva para el comportamiento de un sistema de detección de gas. Incluso en la actualidad, los detectores de gas siguen conectados a la central de detección de gas por medio de un cableado en estrella, pero cada vez se utiliza más la conexión en bus. Dado que los gases se distribuyen más rápido por el flujo de aire que por difusión, la ubicación correcta de los detectores de gas requiere experiencia y, en ocasio-nes, una comprobación precisa. Los últimos modelos de detectores de gas se calibran en fábrica. Sin embargo, debe comprobarse periódicamente la sensibilidad de la mayoría de ellos, dado que normalmente suele ser imposible una autovigilancia completa del sensor y, además, existe peligro de envenenamiento del mismo,. Esto también es necesario después de una fuga de gas importante. La selección y planificación de un sistema de detección de gas requiere un cono-cimiento exacto de todas las condiciones ambientales importantes y debe incorpo-rar totalmente los aspectos de mantenimiento y reparación. Ésta es la única forma de garantizar que los costes de mantenimiento pueden mantenerse en un nivel razonable y que el sistema es fácil de gestionar.

Detección de gases

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La detección de gas sigue generalmente uno de los tres objetivos siguientes: − Detección de sustancias tóxicas (gases tóxicos) − Detección de la deficiencia de oxígeno − Detección de sustancias combustibles (gases explosivos y mezclas de gases) Para evitar daños, un sistema de detección de gas debe detectar gases en la etapa más precoz posible y en una concentración que aún no sea nociva. Dado que los gases tóxicos y la deficiencia de oxígeno son fenómenos muy amplios, cuyo estudio superaría el objetivo de esta introducción, hemos limitado nuestras explicaciones a los gases y vapores combustibles. Los gases combustibles con un grado relevante de toxicidad (p. ej., CO o amoníaco) tampoco se han considerado. Toda la información contenida a continuación hace referencia siempre a gases y vapores combustibles, aunque no se indique de forma explícita. La detección de gas es una parte importante del concepto de protección. Las explosiones de gas son desastrosas y frecuentemente causan incendios.

3.2.1 Gases

La materia consiste en pequeñas partículas, los átomos. Los átomos comprenden un núcleo atómico cargado positivamente y una capa de electrones cargados negativamente que lo rodean. La capa de electrones determina las posibles unio-nes con otros átomos, a partir de un proceso químico en dicha capa. Los metales, sales o moléculas surgen como compuestos de los átomos . El objetivo de la detección de gas es detectar moléculas contenidas en el aire, es decir, las molécu-las se producen en forma gaseosa.

Figura 3.1: Estados físicos

Sublimar

Condensar

Vaporizar

Congelar

Fundir

Resublimar

Detección de gases

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Todas las sustancias puras pueden producirse en cualquiera de las tres etapas físicas (véase la Figura 3.1). Cuanto más ligera sea una molécula, con mayor frecuencia se producirá en forma gaseosa. Las moléculas con un peso molecular menor que el del aire se difunden rápidamente con un aire calmado. Estas molé-culas alcanzan su mayor concentración en el punto más alto de una sala. Los gases que son más pesados que el aire – que es el caso de la mayoría de ellos –, se difunden más lentamente y alcanzan su mayor nivel de concentración en el punto más bajo de una sala.

3.2.2 Explosión y protección contra explosión

El gas y el vapor se ven igual físicamente. Sin embargo, el uso diario ha estableci-do la diferenciación siguiente: se habla de gas si la sustancia es gaseosa a tempe-ratura ambiente y con una presión normal. El término vapor se refiere a la parte evaporada (=estado gaseoso) de una sustancia que en condiciones normales es principalmente líquida.

Figura 3.2: Peligro de explosión debido al gas que escapa o a la fuga de

líquido

Los gases y vapores combustibles mezclados con el aire pueden explotar sólo dentro de ciertos niveles de concentración. Este rango de explosión viene marca-do por los límites de explosión inferior y superior (LEL y UEL). Debajo del LEL, la mayoría de las sustancias no son nocivas, mientras que por encima de UEL, se vuelven combustibles y, de este modo, potencialmente peligrosas (además, se produce un efecto tóxico en la mayoría de las sustancias).

Vapores Gases

Liquids

Detección de gases

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Figura 3.3: Límites de explosión

Un factor importante para evaluar el riesgo de explosión de los líquidos combusti-bles es el punto de inflamación, que se define como la temperatura a la que la presión de vapor de un líquido es tan alta que la concentración de gas supera el límite de explosión inferior (LEL). Las sustancias cuyo punto de inflamación es aproximadamente 20°C superior a la temperatura ambiente más alta prevista, no forma mezclas explosivas y, por ello, no es necesario que se detecte por motivos de protección contra explosión (p. ej., toluol). Sin embargo, sí puede requerirse su detección para otro tipo de fines, como puede ser evitar posibles fugas en entor-nos limpios (protección contra incendios). Una mezcla de aire-combustible explosiva sólo requiere una fuente de ignición (p. ej., una chispa de un interruptor de luz o un objeto caliente) para causar una explosión. La energía de ignición necesaria es muy baja [mínima a 0.009mWs para disulfuro de carbono (CS2) y, por ejemplo, 0.2mWs para los hidrocarburos]. De este modo, para CS2, la energía es de aproximadamente una décima de milé-sima de la energía emitida cada segundo por un teléfono móvil, por ejemplo. Por este motivo, debe evitarse el desarrollo de las mezclas de gases explosivos siem-pre que se produzcan. La temperatura de ignición de un gas corresponde a la temperatura más baja en la que la mezcla de gas más altamente inflamable puede explotar debido a una placa metálica calentada. En base a esto, los gases se clasifican en clases de tempera-tura T1 a T6 (véase la sección “Clases de temperatura” en el apéndice de la página 326).

Combustión imposible

No suficiente oxígeno

Combustión

Límite de explosión superior(UEL)

Límite de explosión inferior(LEL)

Explosión imposible

Área de aplicación de detecciónde gas

Con

cent

raci

ón d

e ga

s

0%

100%

Combustible

Aire ambiente

Detección de gases

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Los dispositivos a usar en las áreas con peligro de explosión pueden colocarse en armarios herméticos, lo suficientemente resistentes (caja a prueba de llamas) o pueden fabricarse de forma que sean intrínsecamente seguros, es decir, deben asegurarse de que no produzcan chispas. Aparte de esto, existen otros diseños diversos, menos frecuentes (véase la tabla en el apéndice “Clases de protección contra ignición” en la página 325). El grupo de explosión define el área de aplicación para la que está previsto un dispositivo: − grupo I: aparatos eléctricos para minería − grupo II: aparatos eléctricos para áreas con mezclas potencialmente explosivas El grupo II se subdivide en los subgrupos IIA, IIB e IIC, con IIC como el más estric-to, que abarca gases como disulfuro de carbono (CS2), hidrógeno (H2) o acetileno (C2H2) (véase la sección “Grupos de explosión” en el Apéndice). Al seleccionar el sistema de detección de gas, asegúrese de que sus especificaciones sean sufi-cientes para los gases a detectar. Con un gas como el etileno, por ejemplo, el sistema debe estar especificado al menos para el subgrupo IIB. Con el hidrógeno, el acetileno o el disulfuro de carbono, el sistema debe satisfacer los requisitos del subgrupo IIC.

Detección de gases

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3.3 Uso de la tecnología de detección de gas

La tecnología de detección de gas debe usarse donde puedan desarrollarse de forma desapercibida concentraciones peligrosas de gas. En el caso de amenazas temporales, los sistemas de detección de gas portátiles pueden ayudar a garanti-zar la seguridad. Sin embargo, en caso de un riesgo permanente, las instalaciones fijas son económicamente favorables. Pueden producirse concentraciones peligrosas cuando, en caso de fuga, el conte-nido de una botella de gas es suficiente para llegar al límite de explosión inferior en la sala. Con concentraciones incluso menores, el gas sigue siendo combustible, por lo que puede quemarse y consecuentemente producir una conflagración. El “Concepto de protección contra incendios” (véase Capítulo 2), en cualquier caso, debe tener en cuenta estos riesgos, considerando todo el escenario del peligro. Si se garantiza un suministro permanente de aire fresco, incluso en caso de peli-gro (p. ej., ventilación redundante), puede aumentar el volumen de gas tolerable. Las áreas en las que pueden producirse gases y vapores combustibles se asignan frecuentemente a las denominadas zonas ex (zonas de protección contra explo-sión). El tipo de zona ex determina la naturaleza del riesgo. Tenga también en cuenta “División de zonas de las áreas de explosión” en el Apéndice.

Detección de gases

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3.4 Principios de medida

Durante las últimas décadas, la tecnología de detección de gas se ha mejorado y perfeccionado constantemente. Gracias a este esfuerzo, en la actualidad, existen tecnologías de detección muy fiables dentro de sus límites de aplicación. Limitaremos nuestras explicaciones a los principios más importantes en cuanto a ingeniería de seguridad, que detectan de forma automática los gases o vapores combustibles.

3.4.1 Sensor semiconductor

Los sensores semiconductores constan de cuerpos cerámicos de aprox. 5mm de longitud, por ejemplo, revestidos con óxido de cinc. La resistencia eléctrica del revestimiento cambia bajo la influencia del gas a detectar. Para que este efecto sea posible, el cuerpo cerámico debe calentarse por medio de una bobina de calentamiento incorporada, que da como resultado temperaturas de 300 a 400°C. Para las aplicaciones ex, la temperatura de la superficie del cuerpo semiconductor requiere una barrera contra las llamas, normalmente en forma de un disco metáli-co sinterizado.

Figura 3.4: Principio de funcionamiento de un sensor semiconductor

Este principio reacciona en una amplia gama de gases, determinando la sensibili-dad cruzada a partir del comportamiento del revestimiento frente a los gases detectables. El sensor semiconductor también responde a la humedad del aire y a las fluctuaciones de temperatura. La señal de medida cambia más o menos loga-rítmicamente respecto a la concentración de gas. El área de aplicación del sensor semiconductor está limitada, en base a estas propiedades. En la mayoría de los casos, la concentración de gas no puede de-terminarse con la suficiente precisión y las falsas alarmas no pueden eliminarse totalmente debido a la sensibilidad cruzada con otros gases.

2 Revestimiento semiconductor 4 Tensión de medida 3 Bobina calent. cuerpo cerámico 5 Gas o vapor 4 Barrera de llamas

Detección de gases

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3.4.2 Sensor de temperatura de reacción (Pellistor)

El pellistor consta de una bolita cerámica (un cuerpo cerámico en forma de perla), de un tamaño de aprox. 2mm, revestida con un catalizador, normalmente de platino. Cuando la temperatura de la superficie aumenta de 500 a 600°C, por medio del calentamiento de la bobina incorporada en la bolita, la presencia de gases combustibles significativamente por debajo de su límite de explosión inferior hace que la superficie del pellistor comience a oxidarse. Esta oxidación aumenta la temperatura de la superficie de la bolita debido a la temperatura de reacción y de este modo también la temperatura de la bobina de calentamiento. A medida que aumenta la temperatura de la bobina de calentamiento del cuerpo del catalizador, aumenta también su resistencia eléctrica. Este cambio puede medirse por medio de una segunda bolita cerámica de referencia no revestida y neutra en lo que respecta a los gases combustibles, pero que por lo demás es idéntica en construcción y también se calienta. En la mayoría de casos, para esta medida se usa un simple circuito eléctrico (puente Wheatstone).

Figura 3.5: Principio de funcionamiento del pellistor

La ventaja del pellistor, principalmente su alta precisión de medida y la posibilidad de determinar exactamente la concentración de gas, se ve contrarrestada por la desventaja del envenenamiento e inhibición del catalizador (perturbación de seña-les temporal), causado por los venenos del catalizador, como el silicio y los inhibi-dores, como el gas clórico. En un entorno explosivo, se requiere una barrera contra las llamas (disco sinteri-zado, rejilla, etc.).

2 Cuerpo cerámico neutro 4 Medida de resistencia 3 Tensión de medida 5 Gas o vapor 4 Barrera de llamas 6 Cuerpo revestido catalíticamente

Detección de gases

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3.4.3 Célula electroquímica

La célula electroquímica puede describirse como una batería incompleta, cuyo electrolito se completa con el gas que entra a través de una membrana semiper-meable. Sólo habrá corriente entre ambos electrodos a través del electrolito si existe gas, siendo el flujo de corriente proporcional a su concentración.

Figura 3.6: Principio de funcionamiento de una célula electroquímica

La célula electroquímica es muy sensible. Sin embargo, esto puede tener un efecto negativo si la célula se expone con demasiada frecuencia a altas concen-traciones de gas, posiblemente incluso reduciendo la vida de la célula. La vida de servicio del sensor se determina básicamente por su temperatura ambiente y humedad. Los gastos en nuevos sensores y su sustitución tienen un impacto significativo en los costes de mantenimiento.

3.4.4 Sensor optoacústico

El sensor optoacústico usa la característica de las moléculas de gas para oscilar a una frecuencia específica. Cuando un gas se ilumina con luz pulsada a una longi-tud de onda específica, se produce una fluctuación de presión en la cámara cerra-da que es síncrona a los pulsos de luz. Esto se detecta muy fácilmente como un sonido por medio de un micrófono. La señal generada por el sensor puede linealizarse, lo que permite determinar con precisión las concentraciones de gas .

2 Cátodo 3 Ánodo 4 Membrana

permeable al gas 5 Corriente medida 6 Flujo de corriente a

traves de las moléculas de gas disueltas en el electrolito

Detección de gases

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Figura 3.7: Principio de funcionamiento de un sensor optoacústico

El micrófono, así como otros componentes son dispositivos simples y estables, que raramente fallan. Por lo tanto, este sensor tiene una vida de servicio significa-tivamente larga.

3.4.5 Sensor de absorción de infrarrojos

La luz con la misma frecuencia de oscilación natural que la del gas a detectar es absorbida por el gas. Esto significa que, en presencia de gas, el fotosensor ya no detecta la luz en la misma intensidad. Esta atenuación de señal permite la medida exacta de la concentración de gas.

Figura 3.8: Principio de funcionamiento del sensor de absorción infrarroja

El sensor de absorción no mide directamente una señal proporcional a la concen-tración de gas, sino el decremento sufrido por la señal primaria. Dado que este método mide una reducción muy pequeña de una señal relativamente grande, es más susceptible a los efectos de deriva a largo plazo.

2 Fuente de luz infrarroja 4 Señal de medida 3 Filtro óptico 5 Gas o vapor 4 Membrana permeable al gas 6 Micrófono

2 Fuente de luz infrarroja 4 Señal de medida 3 Filtro/concentración óptico 5 Gas o vapor 4 Membrana permeable al gas 6 Fotosensor

Detección de gases

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3.4.6 Comparación de los métodos de detección

En la tabla siguiente se comparan los diferentes métodos de detección.

Tipo de sensor Propiedad

Semi--conductor Pelistor Célula

electroquímica Sensor

opto acústico

Sensor absorción infrarrojos

Rango de detección ppm - %LEL %LEL ppm %LEL %LEL Selectividad / sensibilidad cruzada - - ++ + ++ ++

Estabilidad (deriva) + - + ++ ++ Ruido de fondo (umbral de medida inferior) 1% mr 1% mr 5% mr 1% mr 1% mr

Precisión de medida - - + ++ ++ ++ Tiempo de respuesta t90 [seg.] 10 15 - 30 10 - 60 <30 <10 Dependencia de temperatura - - + - - ++ ++ Impacto de humedad - - + + + + Características Logarítmico Lineal Lineal Linearizado LinearizadoEnvenenamiento del sensor + - - - ++ ++ Inhibidores del sensor - - - - ++ ++

Crit

erio

s de

cal

idad

Vida de servicio del sensor [años] 1 - 5 1 - 3 <1 - 3 5 - 10 5 - 10

Precio de coste ++ + - - -

Cos

tes

Costes de mantenimiento + - - - ++ ++ mr : Rango de medida

t90 : Tiempo hasta que el detector mide el 90% de la concentración de gas real ++ : Muy bueno + : Bueno - : Deficiente - - : Muy deficiente

Tabla 3.1: Comparación de los principios de detección de gas

Resumiendo esta tabla, puede establecerse que los sensores semiconductores sólo pueden usarse cuando la atmósfera ambiente sea constante y cuando no se requieran detalles de la concentración. Las falsas alarmas no pueden descartarse totalmente. El envenenamiento y los inhibidores del sensor ponen en una situación de riesgo al pellistor como detector clásico de gases combustibles . No obstante, si pueden excluirse esas sustancias nocivas, no existe ningún otro obstáculo para usar un pellistor. La célula electroquímica es bastante cara, especialmente en lo que respecta al mantenimiento. Sin embargo, es la primera opción debido a su selectividad cuan-do debe detectarse un gas concreto en concentraciones muy pequeñas.

Detección de gases

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Debido a su principio de funcionamiento, el uso del sensor optoacústico es más elegante que el sensor de absorción de infrarrojos. Ambos métodos son extrema-damente apropiados para detectar gases y vapores combustibles y tienen las mejores propiedades de todas las opciones consideradas. Sin embargo, conviene resaltar que los detectores de gas convencionales de estos tipos sólo responden a la parte de hidrocarburos del gas, lo que significa que, por ejemplo, el hidrógeno puro no se detecta. El precio de compra todavía bastante alto de estos sensores queda compensado por la larga duración y los bajos costes de mantenimiento. Cuando no pueden eliminarse totalmente los contaminantes o los inhibidores, debe favorecerse el principio optoacústico o de absorción de infrarrojos. Después de todo, es mucho peor disponer de detectores que no funcionan a no tener nada en absoluto.

Detección de gases

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3.5 Central e ingeniería de sistemas

Los sistemas de detección de gas están compuestos básicamente de una central, detectores y los enlaces de comunicación entre ambos. Con la mayoría de siste-mas, pueden mezclarse diferentes tipos de detectores de gas en una línea.

3.5.1 Topología de los sistemas monotipo

La topología de cableado clásica para los sistemas de detección de gas es en forma de estrella. Esta configuración es perfectamente apropiada para sistemas compactos. Al ampliar el sistema, aumentarán los costes de cableado despropor-cionalmente.

Figura 3.9: Central de detección de gas con topología en estrella

Los costes de cableado se reducen significativamente cuando los detectores pueden cablearse en serie (p. ej., bus cableado). Esto puede realizarse teórica-mente sin direccionamiento, pero sería muy complicada la localización del gas, normalmente invisible. Por este motivo, sólo deben usarse sistemas direcciona-bles.

Figura 3.10: Central de detección de gas con detectores en bus

Central detección gas

Línea abierta

Línea en bucle

Central detección de gas

Detección de gases

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El grado más alto de seguridad en el funcionamiento del sistema en la periferia se consigue por medio de líneas en bucle, ya que los detectores permanecen total-mente funcionales incluso en el caso de una línea abierta, dado que la central los direcciona desde ambos extremos del bucle. Cuando los detectores se dotan de una función de separador, pueden desacoplarse desde un segmento de línea posiblemente cortocircuitada, de este modo permanecen totalmente funcionales. Estos sistemas son significativamente más seguros que los sistemas de línea abierta.

3.5.2 Topología de sistemas híbridos

Dado que la detección de gas normalmente requiere una disposición significati-vamente menos densa de los detectores que otras disciplinas de automatización de edificios relacionadas con la seguridad (p. ej., detección de incendios), estos detectores de gas deben conectarse, por motivos de costes, en las redes de dichos sistemas. Ésta es una variante de red muy interesante que, sin embargo, implica algunos problemas que sólo pueden eliminarse cuando los detectores de gas y la ingeniería de detección de incendios están armonizados. Según la viabilidad técnica, podrán requerirse módulos electrónicos para conectar los detectores de gas pueden al bus de detección de incendios.

Figura 3.11: Conexión de detectores de gas a una central combinada

Precaución: Las normativas locales pueden prohibir la conexión de detectores de gas a un sistema de detección de incendios. Dado que ambos tipos de sistemas están clasificados como sistemas de ingeniería de seguridad, dichas restricciones normalmente son meramente históricas o regulativas.

Central combinada

Detección de gases

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3.5.3 Comparación de tecnologías de sistemas

En la tabla siguiente, se comparan algunas propiedades seleccionadas de los diferentes tipos de red.

Propiedades Cableado en estrella

Cableado de bus

Cableado híbrido

Complejidad del cableado - - 0 ++

Costes del sistema ++ + -

Costes mantenim. 0 0 +

Sistemas típicos Hasta 10 detectores

Empieza desde 10 detectores 1 a muchos

Ventajas más importantes Simple Costes cableado

relativam. bajos Organización

más fácil

Protocolos típicos 4 - 20mA Detección gas registrada

Det. incendios registrada

Seguridad: Vigilancia de línea

No clara / depende producto Con bucle, sí Análogo detec.

incendios ++ : Muy buena + : Buena 0 : Mediocre - : Deficiente - - : Muy deficiente

Tabla 3.2: Comparación de las topologías de cableado

Generalmente es difícil la comparación válida de los diferentes tipos de cableado puesto que el protocolo 4-20mA tampoco es un estándar. Las características importantes de su transmisión de datos no están estandarizadas y se modificaron en el curso de las últimas décadas con suplementos individuales. Por este motivo, todos los protocolos están prácticamente registrados.

3.5.4 Colocación de las centrales

La central, o los paneles de mando y de señalización, deben colocarse de forma que satisfagan los siguientes requisitos: − Acceso fácil y rápido − Fuera de la zona de riesgo de explosión − Condiciones ambientales normales respecto a

iluminación temperatura humedad polvo vibraciones y carga mecánica

Con los sistemas híbridos, la ubicación viene determinada por medio del sistema de detección de incendios. Los sistemas de detección de incendios más avanza-dos también facilitan el control satélite, es decir, unidades de control y paneles de señalización descentralizados. En este caso, la colocación ideal se determina en base a la responsabilidad y organización del personal.

Detección de gases

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3.5.5 Integración en la infraestructura de edificios

Lamentablemente, muchas centrales de detección de gas se siguen implementan-do como dispositivos autónomos. Los relativamente escasos ahorros en costes contrastan con una visión general inadecuada de la situación de peligro en caso de emergencia y el esfuerzo adicional que supone para la organización del perso-nal. Los sistemas integrados permiten una gestión más sencilla y las intervenciones del sistema son más seguras, dado que las acciones realizadas también se indi-can en cualquier lugar del sistema, por ejemplo, por medio del sistema de gestión de peligros. Este aspecto es bastante universal, ya que tiene una importancia especial en la detección de gas. Sin embargo, como muchos proveedores de sistemas de detección de gas se basan en la tecnología de medida del gas, consi-deran la integración de los sistemas de detección de gas en la infraestructura del edificio como un aspecto relativamente de poca importancia.

El hecho de tener en cuenta lo antes posible (idealmente durante la fase de eva-luación) la integración del sistema en la infraestructura del edificio, dará como resultado una organización optimizada.

Organización de coste reducido gracias a la buena integración del sistema

Detección de gases

55


3.6 Planificación

Para planificar un sistema de detección de gas, es esencial conocer las condicio-nes ambientales. El estado del entorno debe registrarse en una hoja de control. Esto incluye: − Sustancias a detectar − Sustancias que prevalecen / asociadas − Gestión de estas sustancias

¿De dónde proceden qué sustancias? ¿Cómo se transportan, almacenan y procesan?

− temperaturas − situación de humedad − condiciones del viento / ventilación − limpieza de la atmósfera (contaminantes e inhibidores del sensor) En base a esta información, puede determinarse el tipo, número y posición de los detectores. La cuestión de si los detectores de gas pueden colocarse sobre el suelo o debajo del techo se trata en la sección 3.6.1. Al hacerlo, tienen que tenerse en cuenta los siguientes aspectos: • Los gases y vapores se transportan significativamente más rápido por medio de

corrientes de aire que por difusión. • La geometría de la sala, los equipos, las condiciones de temperatura de la

máquina, la ventilación, etc., determinan en última instancia la difusión de los gases y vapores en caso de fuga.

Valorar la geometría de la sala y las condiciones ambientales con frecuencia es más importante para la disposición de los detectores que las simples deliberacio-nes basadas en la densidad de gas. La forma más sencilla de decidir sobre la colocación de los detectores es mediante tubos de pruebas: Se libera una pequeña cantidad de gas en una localización definida y, usando tubos de pruebas, se miden las concentraciones de gas resul-tantes en los posibles puntos donde se pueden ubicar detectores.

3.6.1 Colocación vertical de los detectores

La mayoría de gases y vapores son más pesados que el aire y ese es el motivo por el que se concentran principalmente a nivel del suelo y se propagan en la sala en forma de penachos. Sólo unos pocos gases, como hidrógeno (H2), metano (CH4), amoníaco (NH3) y acetileno (C2H2) son más ligeros que el aire. El aire tiene un peso molecular relativo de 28 a 29 g/mol (según la composición). El peso molecular de un gas es fácil de calcular, multiplicando el peso molecular de los átomos y sumándolos según la fórmula molecular. Ejemplo: la fórmula molecular del acetileno (gas de soldadura) es C2H2. Esto significa que la molécula consta de 2 átomos de carbono (C) y 2 de hidrógeno (H).

Detección de gases

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Según la tabla siguiente, el peso molecular relativo es de 2x12 (para 2 átomos de carbono) + 2x1 (para 2 átomos de hidrógeno) = 26g/mol. Esto significa que el acetileno es un poco más ligero que el aire. Cuando no hay índice en una fórmula molecular de una sustancia (p. ej., en CH4), sólo hay un átomo de la sustancia (en este caso carbono) en la molécula. Sustancia / elemento

Peso atómico relativo [g/mol]

Hidrógeno (H) 1 Carbono (C) 12 Nitrógeno (N) 14 Oxígeno (O) 16

Tabla 3.3: Peso atómico relativo de algunas sustancias importantes

El diámetro de las moléculas de gas es por lo menos 10 veces más pequeño que el de los humos de incendio más pequeños. Esto significa que los gases princi-palmente se propagan más rápidos que el humo. Los gases combustibles están con frecuencia bajo presión, motivo por el cual, en caso de fuga, el gas puede ser significativamente más frío que su entorno debido a la descompresión (expansión adiabática). Por ejemplo, con el acetileno esto produce inicialmente concentracio-nes superiores a nivel del suelo.

3.6.1.1 Gases más ligeros que el aire

Los detectores deben instalarse en el techo, análogos a los detectores de incen-dios. Los colchones de calor, como se conocen en la detección de incendios, no son una barrera para los gases. El detector debe colocarse de este modo de forma efectiva en el punto más alto. Los falsos techos son extremadamente peligrosos, dado que el gas puede acumu-larse en ellos y pasar inadvertido, especialmente en caso de fugas más pequeñas. En contraste con el humo, las pequeñas grietas pueden permitir que el gas pene-tre en el falso techo.

3.6.1.2 Gases más pesados que el aire

Los detectores deben instalarse por encima del suelo. Deben tenerse en cuenta los siguientes factores: • El detector no debe colocarse a menos de 30 cm aprox. del suelo cuando el

suelo está rociado con agua (humedad y suciedad de la barrera contra llamas). • Asegúrese de que el detector está accesible para las herramientas. • En contraste con la detección de incendios, los falsos suelos deben vigilarse

siempre, aunque no constituyan ni contengan cargas combustibles. El gas prin-cipalmente fluye al punto más bajo, es decir, en el falso suelo.

Detección de gases

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3.6.2 Áreas de vigilancia

Con gases ligeros, el área a controlar por el detector puede ser de hasta 60m2 – análoga a la detección de incendios – o, con unas alturas de la sala superiores a 3m de hasta 80m2. Con los gases más pesados que el aire, el área de vigilancia máxima es de 40m2 por detector.

3.6.3 Extensión de la vigilancia

Los peligros tienen que controlarse. Asimismo, las simples estaciones de carga de baterías han disparado explosiones y consecuentemente también tienen que vigilarse. Los detectores deben colocarse uniformemente sobre la superficie de la sala a vigilar, ya que resulta difícil predecir dónde se producirá exactamente un escape de gas. En caso de que un riesgo en una sala más grande esté limitado localmente, puede usarse la vigilancia de objetos en lugar de la vigilancia de sala. De cualquier modo, debe asegurarse que en caso de una modificación en el sistema, el sistema de detección de gas se adapta en consecuencia. La vigilancia de los objetos suele implementarse de forma que los detectores se instalan directamente sobre el equipo, en lugar de hacerlo en el techo. Esto evita el retardo de tiempo y la atenuación del gas. Para asegurarse de que el gas llega al detector, los colectores de gas se instalan directamente sobre la tubería de gas o la máquina. Las salas con conexiones no selladas a los canales a través de los que pasan gases combustibles o líquidos también deben vigilarse. Cuando se usa un sistema de detección de gas de alta sensibilidad, puede vigilar-se la posible fuga de líquidos combustibles mediante la fase de vapor. Esto facilita la protección contra incendios de los líquidos, que en condiciones ambientales normales, no formarían una mezcla de aire-vapor explosiva (punto de inflamación alto). En lo que respecta a la disposición de los detectores, puede resumirse que las personas que no son expertas en la materia pueden verse desbordadas rápida-mente con esta tarea, ya que intervienen diferentes factores. Por ello, es de la máxima importancia consultar con personal competente y experto.

Detección de gas fiable gracias a una planificación correcta

Detección de gases

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3.7 Instalación, puesta en servicio y aceptación

En la actualidad, en la mayoría de los casos puede omitirse la calibración de los detectores, dado que ya vienen calibrados de fábrica. Cuando se requiere la realización de recalibraciones durante el mantenimiento periódico, han de realizar-se con sistemas modernos. Los sistemas de detección de gas con calibraciones anticuadas producen costes de mantenimiento adicionales a largo plazo. Dado que existen muchos tipos de gases y vapores combustibles, una calibración con un gas específico a detectar sería demasiado compleja y requeriría mucha mano de obra. Por este motivo, sólo se siguen utilizando unos pocos gases para fines de calibración. Estos gases simulan a los que deben detectarse, en base a tablas de conversión específicas de los detectores. Después de que se produzca un escape de gas, deben comprobarse siempre los sensores del pelistor. Además del riesgo de los venenos del catalizador que con-llevan, existe el riesgo de sobrecarga del sensor. Esta comprobación no es nece-saria para los detectores optoacústicos, por ejemplo, lo que aumenta la seguridad y reduce los costes de mantenimiento. En la detección de gas, sólo podemos conformarnos cuando el funcionamiento del sistema es perfecto. Igualmente importante es la selección de los proveedores y la calidad de los servicios suministrados. Empezando desde la planificación de la instalación al mantenimiento, la detección de gas es un asunto de confianza.

Detección de gases

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3.8 Rentabilidad y evaluación del sistema

Al comienzo de cada planificación, debe realizarse obligatoriamente un análisis cuidadoso de la situación y los requisitos, lo que permite identificar la tecnología de detección que debe aplicarse, la cual permitirá un funcionamiento correcto del sistema con unos costes de mantenimiento razonables. Solamente se podrán tomar en consideración ofertas con otras tecnologías si demuestran claramente que son capaces de funcionar incluso mejor con un nivel de costes de manteni-miento todavía razonable. En ocasiones son bienvenidas las sensibilidades cruzadas, pero en muchos casos representan un gran obstáculo en la detección de gas. Por lo tanto, merece la pena abordar el problema de la sensibilidad cruzada adoptando medidas arquitec-tónicas, por ejemplo, con una pared divisora. Entre otras cosas, la evaluación del sistema debe cubrir también los siguientes aspectos: • Una adecuada red de interconexión es fundamental para los costes de instala-

ción, así como para fases de ampliación posteriores. Muchos fabricantes tienen sus raíces en la detección de gas (en tiempos anteriores difícil) y, por lo tanto, prestan poca atención a la conectabilidad en red de sus productos.

• La flexibilidad de la tecnología empleada se amortiza durante la vida útil del sistema, ya que si el sistema es fácilmente adaptable pueden añadirse fácilmen-te detectores adicionales o pueden cambiarse sin problemas las ubicaciones de los detectores.

• El mantenimiento, la comprobación, la calibración regular y la sustitución de los sensores son aspectos importantes de la detección de gas. El proveedor debe ser capaz de realizar este trabajo eficazmente. Es especialmente importante que la sustitución de los sensores esté incluida en el contrato de mantenimiento. Si el proveedor no está en situación de estimar la vida útil prevista de los senso-res en el entorno específico, como mínimo debe proporcionar una indicación desde-hasta de los costes incluyendo material, servicios y gastos para la susti-tución de los sensores.

• En cuanto se menciona la palabra "gas", algunos empleados de la empresa cliente no piensan en que pueden hacerle frente. Por lo tanto, el proveedor debe estar en situación de cuidar del sistema a corto plazo (por ejemplo, actuando como un delegado de la persona responsable del gas).

Detección de incendios

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4 Detección de incendios 4.1 Resumen................................................................................................63 4.2 Aspectos básicos..................................................................................65 4.2.1 Inicio de un incendio ...............................................................................65 4.2.2 Desarrollo de un incendio .......................................................................66 4.2.3 Fenómenos de incendios........................................................................67 4.2.4 Tipos de incendio....................................................................................69 4.2.5 Sistema de detección de incendios ........................................................70 4.3 Detectores de incendios ......................................................................73 4.3.1 Principios de detección ...........................................................................73 4.3.2 Fiabilidad de detección ...........................................................................85 4.3.3 Tecnologías de red .................................................................................93 4.4 Selección del detector de incendios apropiado ................................95 4.4.1 Consideración del tipo de incendio.........................................................95 4.4.2 Consideración de la altura de la sala......................................................98 4.4.3 Consideración de las condiciones ambientales......................................98 4.4.4 Consideración de los fenómenos perturbadores que prevalecen ..........99 4.4.5 Detectores de incendios para áreas con peligro de explosión ...............99 4.4.6 Resumen...............................................................................................100 4.5 Número y colocación de los detectores de incendios....................104 4.5.1 Aspectos básicos ..................................................................................104 4.5.2 Pulsadores manuales ...........................................................................106 4.5.3 Detectores puntuales de humo.............................................................106 4.5.4 Detectores puntuales de temperatura...................................................108 4.5.5 Detectores lineales de humo ................................................................109 4.5.6 Detectores de humo de aspiración .......................................................111 4.5.7 Detectores de llamas ............................................................................117


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4.6 Central de detección de incendios y sistema periférico.................120 4.6.1 Central...................................................................................................121 4.6.2 Sistema periférico .................................................................................124 4.6.3 Puesta en servicio.................................................................................129 4.6.4 Selección de la central de detección de incendios apropiada ..............135 4.7 Sistemas lineales de detección de temperatura..............................136 4.7.1 Principios de detección .........................................................................137 4.7.2 Selección del sistema apropiado ..........................................................140 4.8 Planificación ........................................................................................141 4.8.1 Planificación indepediente del objeto....................................................141 4.8.2 Planificación dependiente del objeto ....................................................144 4.9 Instalación, puesta en servicio y aceptación...................................151 4.9.1 Instalación .............................................................................................151 4.9.2 Puesta en servicio.................................................................................152 4.9.3 Aceptación.............................................................................................152 4.10 Rentabilidad y evaluación del sistema .............................................153 4.10.1 Bloques de costes.................................................................................153 4.10.2 Vida de servicio.....................................................................................154 4.10.3 Ampliaciones y modernización..............................................................155 4.10.4 Falsas alarmas......................................................................................156 4.10.5 Conclusión.............................................................................................156


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4.1 Resumen

La misión de un sistema de detección de incendios automático es la de detectar el incendio lo antes posible, dar la alarma y activar las funciones de control prepro-gramadas. Los sistemas de detección de incendios más avanzados son capaces de detectar el fuego en su fase más temprana y de este modo minimizar los daños que puede causar el incendio. Mediante una selección óptima del producto y el conocimiento apropiado es posible configurar sistemas que prácticamente supri-men las falsas alarmas. Un sistema de detección de incendios consta de la central, los periféricos, como los detectores de incendio y contactos, así como los dispositivos de alarma y de control activados por la central. Al seleccionar, configurar y ubicar los detectores de incendio, es fundamental tener en cuenta - además del riesgo realmente existente - el tipo de incendio esperado, la altura de la sala y las condiciones ambientales, como los cambios de aire y los posibles fenómenos perturbadores. En áreas de alto riesgo, se utilizan cada vez con mayor frecuencia los detectores de incendio multisensor que poseen un procesamiento avanzado de señales. Para riesgos medios y bajos se utilizan normalmente detectores de humo ópticos con procesamiento de señales conven-cional (tecnología de algoritmos). Los detectores de incendio más avanzados permiten realizar una configuración exacta de su comportamiento, teniendo en cuenta las condiciones medioambienta-les y los fenómenos perturbadores existentes. Así, un detector de incendio en una habitación de hospital debe responder de forma completamente diferente que un detector en una fundición. Al disponer los detectores de incendio, hay que asegurarse de que los fenómenos producidos por el fuego (humo, calor, radiación, gas) son capaces de llegar hasta ellos, teniendo especialmente en cuenta la construcción del techo (por ejemplo, vigas en el techo, formas especiales del tejado o del techo) y una posible división espacial por medio de nichos, mobiliario o aparatos y accesorios. En salas donde se producen fenómenos perturbadores intensos, la disposición de los detectores es fundamental. Incluso los pequeños cambios en la posición de los detectores proporcionan mejoras muy importantes en la inmunidad a los fenóme-nos perturbadores, sin reducir la fiabilidad de detección. Al seleccionar la central de detección de incendios, debe tenerse en cuenta un entorno amigable para el usuario, un alto grado de flexibilidad y un nivel muy alto de funcionamiento a prueba de fallos. La central es el punto de interacción entre las personas y el sistema y, por lo tanto, debe permitir un procesamiento de alar-mas y fallos fácil e intuitivo. Una alta flexibilidad, tanto para el funcionamiento en red como para la configura-ción de los parámetros, facilita las ampliaciones y la adaptación del comportamien-to del sistema a los cambios requeridos por los clientes.


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La disponibilidad de un sistema de detección de incendios es fundamental, motivo por el que la alimentación eléctrica de emergencia y una función de operación de emergencia integrada son obligatorias, permitiendo la emisión de alarmas de incendios aunque exista un fallo en un módulo o de energía. Por motivos económicos, la tecnología del sistema de detección de incendios se escoge de acuerdo con los requisitos y la situación de riesgo específica. Para un edificio de oficinas, un sistema de detección con pulsadores manuales y detecto-res de humo ópticos con procesamiento de señales normal suele ser suficiente, pero si tienen que protegerse instalaciones de producción en la industria química, por ejemplo, es imprescindible el uso de tecnología avanzada. Un amplio catálogo de productos, detectores de incendio altamente fiables con tecnología multisensor, y el uso de una lógica excepcional, alta flexibilidad de la central de detección y su conexión al sistema de gestión de peligros son temas que deben tenerse en cuenta al configurar un sistema de detección de incendios.

Minimizar los daños a través de una detección fiable y precoz


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El conocimiento del inicio de un incendio y su desarrollo es decisivo para la pre-vención y lucha contra el fuego. Para asegurar una detección fiable y precoz en caso de incendio es también muy importante estar familiarizado con los diferentes fenómenos de los incendios y los posibles tipos de incendio. Los cuatro puntos siguientes se tratarán más adelante de forma detallada: − inicio de un incendio − desarrollo de un incendio − fenómenos de un incendio − tipos de incendio En la sección 4.2.5 se muestra la configuración de un sistema de detección de incendios y los aspectos que deben tenerse en cuenta para la planificación e implementación.

4.2.1 Inicio de un incendio

Para que se produzca un incendio debe existir material combustible (combustible) y un agente oxidante (normalmente oxígeno). Nuestro entorno está compuesto en gran parte de materiales combustibles y el oxígeno está disponible prácticamente siempre en cantidad suficiente. Pero debe cumplirse otra condición para que se inicie un incendio: la energía de ignición debe ser la fuerza motriz para iniciar la oxidación. Las fuentes de energía de ignición son diversas: descarga eléctrica (por ejemplo, un rayo), cortocircuitos, chispas proyectadas, superficies calientes (bom-billas, equipo de calefacción, etc.), exposición directa a las llamas o luz concentra-da…. Si se produce un incendio, él mismo proporcionará la energía necesaria para mantener el proceso de combustión.

Figura 4.1: El triángulo de un incendio

De este modo, el incendio se produce mediante la interacción de combustible, oxígeno y calor (energía).

CalorOxígeno

Combustible


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4.2.2 Desarrollo de un incendio

Dejando a un lado los procesos con explosiones asociadas, un incendio normal-mente evoluciona de forma más o menos rápida, dependiendo del material com-bustible. Dado que al inicio del incendio hay combustible y oxígeno disponibles en cantidad suficiente, su desarrollo viene determinado en gran medida por la energía disponible. Así, puesto que las llamas liberan mucha energía, cuando éstas apare-cen se inicia un crecimiento exponencial del incendio.

Figura 4.2: Desarrollo típico de un incendio

Tal como se muestra en la Figura 4.2, la mayoría de incendios pasan por las fases y sucesos siguientes: • Etapa precoz: El fuego incipiente puede extinguirse con unos pocos decilitros

de agua, se produce un poco de humo visible, pero se generan especialmente aerosoles invisibles.

• Fase latente: En esta fase, el fuego puede extinguirse por medio de un extintor de incendio o un agente de extinción similar. Se produce humo visible, parcial-mente denso. Normalmente, la combustión es incompleta, motivo por el que en esta fase se produce bastante CO (tóxico).

• Fase de llamas: Nos enfrentamos a un fuego abierto que debe ser combatido por los bomberos. Dado que hay disponible energía suficiente, el proceso de combustión es bastante completo, generando una alta producción de CO2.

• Descarga disruptiva (Flashover): La transición entre la fase de llamas y un incendio total se denomina descarga disruptiva. Se trata de la propagación ex-plosiva del incendio, que se produce exactamente en el punto en el que los ga-ses y aerosoles producidos durante las fases anteriores se inflaman, propagando el incendio a todas las salas en las que ya habían penetrado dichos gases.

• Incendio total: En esta fase, el incendio ha alcanzado las partes mayores del edificio. En la mayoría de los casos, el edificio o el sector de incendio ya no puede ser salvado y los bomberos concentran sus esfuerzos en proteger los edificios y sectores vecinos.

Descarga disruptiva (Flashover)


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La detección de incendios debe producirse lo antes posible, de manera que la intervención pueda empezar antes del flashover. De este modo, los incendios incipientes deben detectarse en la fase precoz o como máximo en la fase latente, de forma que quede un tiempo de intervención suficiente. El problema es que la fase precoz y la fase latente pueden tener una intensidad y duración totalmente diferentes. Algunos incendios latentes pueden seguir en esta fase durante horas o incluso días antes de que se produzca el incendio abierto. Con los incendios de líquidos, no existe fase latente; desarrollan llamas directa-mente, con lo cual el tiempo de intervención es extremadamente corto. Normal-mente, los daños solamente pueden ser limitados por un sistema de extinción automático. Por supuesto, existen otras posibilidades, como por ejemplo, medidas constructivas, para ralentizar la propagación del fuego, prolongando de este modo el tiempo de intervención, aunque esto normalmente es muy caro. Conclusión: Cuanto antes se detecte un incendio, más tiempo quedará para luchar contra el mismo y menos daños se producirán. De este modo, la detección más precoz posible es la clave para minimizar daños y ganar un tiempo de intervención precioso.

4.2.3 Fenómenos de incendio

Los fenómenos de incendio son valores físicos que están sujetos a un cambio mensurable en el desarrollo de un incendio (p. ej., aumento de la temperatura, oscurecimiento de la luz o llamas). Los procesos en la combustión del material pueden verse principalmente desde la perspectiva de una conversión de energía y reacciones entre sustancias. La conversión energética libera energía en el entorno. Las reacciones quimicas entre sustancias producen - dependiendo de las sustancias presentes en el foco del incendio – productos en cualquier estado físico, que van desde los no tóxicos a los altamente tóxicos. En la figura siguiente se muestran los fenómenos que acompañan a un incendio con los fenómenos asociados del incendio (entre paréntesis).


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Figura 4.3: Representación esquemática de los fenómenos de incendio

La conversión energética libera energía mediante radiación y convección. El rango de radiación liberado durante un incendio puede dividirse, mediante la longitud de onda, en ultravioleta (UV), luz visible e infrarroja (IR). La liberación de energía mediante convección se produce esencialmente a través del aire. En primer lugar, se aumenta la energía cinética de las moléculas del aire, dando como resultado un aumento de la temperatura. La expansión asociada da lugar a un flujo de aire ascendente. Gracias a este flujo, el aire más frío y de este modo el oxígeno son guiados al foco del incendio. Estos procesos pueden conducir también a fluctua-ciones periódicas de la presión que se perciben como un sonido en ciertas gamas de frecuencia (por ejemplo, el crepitar típico de un incendio).

Conversión energética

Efectos posteriores

Reacción químical

Productos

Volátil Remanente Radiación

Movimiento molecular

Conducción, convección

Coloide Ordenado

Periódico (sonido)

Rectificado (flujo)

Desordenado (calor)

Sólido (cenizas)

Gaseoso (CO2)

Invisible (gases incend.)

Ultravioleta Infrarroja Líquido Visible (humo)

Visible (luz)


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La conversión de las sustancias que se produce en un incendio se caracteriza por las diversas reacciones químicas que pueden ocurrir en su foco, dependiendo de las sustancias presentes. Los productos de reacción sólidos o líquidos permane-cen en el foco del incendio (por ejemplo, cenizas) o se distribuyen en el entorno inmediato del incendio. En este último caso, constituyen lo que se denomina aerosoles, formados por partículas suspendidas sólidas o líquidas, finamente distribuidas y mezcladas con el aire ambiente. Los productos de reacción gaseo-sos se difunden siempre a través del aire.

4.2.4 Tipos de incendio

Los fenómenos producidos por un incendio latente o por uno abierto difieren en su tipo e intensidad.

Fuegos latentes (fuegos sin llamas) Fuegos abiertos (fuegos con llamas) Tipo incendio

Propiedades y fenómenos de incendio

Descomposición pirolítica (proceso de carbonización)

Fuegos incandescentes

Materias sólidas (pral.

fuego que forma brasas)

Materias líquidas

(combustión con llamas)

Materias gaseosas

(combustión con llamas)

Proceso de combustión

No independiente, requiere suministro de energía continuo

Independiente después ignición




Tipo de humo (aerosol) Humo muy claro Humo claro Humo oscuro Humo muy

oscuro

Propiedades ópticas del humo

Propagación rápida

Propagación rápida

Muy absorb., poca

propagación

Muy absorb., poca

propagación

Volumen aerosol Alto Alto Alto Alto (excepto alcohol puro:

ninguno)

Según el índice de

carbono del gas, sus

propiedades químicas y la mezcla con

oxígeno

Radiación UV / IR Bajo De bajo a

medio Alto Alto Aumenta con el índice C

Convección de calor Bajo De bajo a

medio Alto Alto Alto

Gases de combustión

Mucho CO, poco CO2

Mucho CO, poco CO2

De poco a mucho CO, mucho CO2

Poco CO, mucho CO2

Poco CO, mucho CO2

Sonido Ninguno Ninguno Ninguno a mucho

Ninguno a mucho

Ninguno a mucho

Aumento de la presión Ninguno Ninguno

De bajo a medio, según combustible

De bajo a alto, según fenóm.

incendio Bajo

Tabla 4.1: Tipos de incendios y fenómenos de incendio

La propiedad principal del incendio de pirólisis es que no se desarrolla indepen-dientemente sino que requiere un suministro continuo de energía. El incendio puede extinguirse deteniendo dicho suministro. La propagación de este tipo de incendio está limitada de este modo al tamaño de la fuente de calor, que es el motivo por el que podemos hablar de sobrecalentamiento acompañado por des-


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composición química. En cuanto se alcanza la temperatura de ignición, el incendio evoluciona a incandescente o incluso a incendio abierto. El incendio incandescente es un proceso independiente. Las temperaturas de incandescencia son altas y las partículas producidas son de este modo relativa-mente pequeñas. Las partículas visibles son solamente una pequeña parte del espectro de partículas generado. Son típicos de un incendio incandescente los incendios incipientes en balas de heno o algodón. Es característica de los fuegos abiertos – con la excepción de incendios de alcohol – la producción de hollín (humo negro), aunque aquí también la mayor parte de las partículas generadas no son visibles. Los estudios han demostrado que en casi todos los casos, incluyendo la etapa precoz y la fase latente, se generan más partículas invisibles que visibles. Para resumir, podemos indicar que en casi todos los incendios hostiles se produ-cen volúmenes grandes de aerosoles . De este modo, el humo se ha convertido en el fenómeno de incendio más importante de una detección precoz. Dependiendo del tamaño y concentración de los aerosoles, pueden ser visibles o invisibles. En general, los aerosoles de incendios tienen de 10 a 10.000 veces el tamaño de las moléculas de gas.

Figura 4.4: Diámetro de diferentes moléculas y materias suspendidas

4.2.5 Sistema de detección de incendios

Bacterias Virus

Polen Cabello humano

Aerosoles de incendios Gases

Humo óxido cinc

Humo de colofonia

Humo de aceite

Cloruro amónico

Hollín lámpara

H2

O2

CO/N2

CO2

Humo de tabaco

Pigmentos de color

Leche en polvo

Insecticidas

Polvo de carbón

Polvo de cemento


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La misión principal de un sistema automático de detección de incendios es la de identificar de manera fiable un incendio en la etapa más precoz posible, dar la alarma y activar las funciones de control preprogramadas.

Figura 4.5: Configuración y funcionamiento de un sistema de detección de incendios

Los periféricos comprenden todos los elementos de campo que adquieren en el emplazamiento el estado real, que se transmite a la central en forma de niveles de peligro. Los detectores de incendio automáticos e inteligentes detectan y analizan los diferentes fenómenos in situ e informan automáticamente de los peligros existentes a la central. Los pulsadores manuales sirven para que las personas presentes en la zona de peligro activen la alarma directamente. Los contactos automáticos (por ejemplo, de la activación de un sistema de extinción de sprin-klers) informan indirectamente de una alarma de incendios. El sistema de detección de incendios está vigilado, controlado y operado por la central, que evalúa los mensajes de los periféricos y activa instalaciones de alar-ma y de control de incendios. Las medidas iniciadas por la central sirven para alarma e intervención. Los dispo-sitivos de alarma ópticos y acústicos informan a las personas que hay en el edificio y llaman a los bomberos. Los controles activan los sistemas de extracción de

Periféricos Central Acciones

Detectores de incendio automáticos

Pulsador manual

Contactos automáticos

Central de detección de incendios

Alarma acústica

Alarma óptica

Registro

Bomberos

Guía ruta de escape


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humos y los sistemas de extinción estacionarios. La guía óptica de la ruta de escape y la alarma de voz evacuan de forma segura a las personas del edificio.


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4.3 Detectores de incendio

Pueden distinguirse básicamente las categorías de detectores de incendio siguien-tes: • Detectores de incendio no automáticos: Los pulsadores manuales son detec-

tores de incendio no automáticos que tienen que ser activados por una persona en caso de incendio.

• Detectores de incendio semiautomáticos: Pueden reconocer un incendio, pero la alarma se activa manualmente. Normalmente se trata de sistemas de cámaras equipados con el software apropiado que son capaces de detectar cambios en las imágenes grabadas, por ejemplo, la generación de humo o fue-gos abiertos. Dado que la fiabilidad de estos sistemas no es suficiente actual-mente para activar acciones como la alarma directa de los bomberos o la extinción, estos sistemas son normalmente semiautomáticos. El sistema alerta a las personas de un posible peligro, mientras que la alarma real debe verificarse todavía.

• Detectores de incendio automáticos: Captan los fenómenos de incendio como humo, calor, llamas o gas y activan una alarma a través de la central en caso de incendio.

• Detectores de incendio para aplicaciones especiales: Para las aplicaciones con un riesgo de incendio superior, donde no puede utilizarse un detector de incendio normal por diferentes motivos, son necesarios detectores especiales. En la minería o la industria pesada, son necesarios sistemas muy robustos que sean capaces de detectar de manera fiable incendios en condiciones medioam-bientales extremas. Por ejemplo, las chispas en los conductos de transporte utilizados en la industria textil deben detectarse e iniciarse inmediatamente me-didas apropiadas, ya que de lo contrario las consecuencias podrían ser devas-tadoras. Los detectores de incendio normales reaccionan demasiado lentamente para dichas aplicaciones - aquí son necesarios sistemas que reac-cionen en pocos milisegundos.

En los capítulos siguientes se tratan exclusivamente principios de detección, la fiabilidad de detección y las tecnologías de trabajo en red disponibles de los detec-tores de incendio automáticos.

4.3.1 Principios de detección

Un detector de incendio debe ser capaz de detectar como mínimo un fenómeno de incendio (humo, calor, radiación, gas) de forma fiable en una etapa precoz. Cada vez se utilizan más detectores de incendio avanzados que pueden detectar varios fenómenos a la vez. Estos detectores tienen generalmente un comportamiento de respuesta significativamente mejor y son muy inmunes a los fenómenos perturba-dores. Por supuesto, la sensibilidad de un detector de humos no sólo depende del princi-pio de detección, sino también del diseño del detector específico, el tipo de humo y otros factores medioambientales, como por ejemplo, la humedad ambiental. Para poder determinar exactamente la sensibilidad de un detector, se usa un procedi-miento estandarizado (véase también la sección 4.4.1.1).


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4.3.1.1 Detectores puntuales de humos

La mayoría de incendios producen humo, que puede ser detectado por detectores relativamente simples. Éste es también el motivo por el que los sistemas de detec-ción de incendios más avanzados constan en más de un 80% de detectores de humos. Debido a la gran importancia de este principio de detección de incendios, en el pasado se han desarrollado continuamente detectores puntuales nuevos y mejo-rados. Los principios más importantes son luz difusa, extinción (absorción de luz) e ionización. Hasta 1990 aproximadamente, el principio más importante era la ioni-zación. Sin embargo, actualmente la mayoría de los detectores puntuales funcio-nan según el principio de luz difusa. Las personas que hablan de detectores ópticos de humos actualmente suelen referirse a detectores de luz difusa.

Detectores de humos de luz difusa Como su propio nombre indica, el detector de humos de luz difusa mide la luz dispersa por el humo. El tipo de construcción, especialmente la posición de la fuente luminosa y del receptor, tiene una gran influencia sobre el comportamiento de detección. En un detector de humos de luz difusa, la célula fotoeléctrica está dispuesta de forma que no puede recibir luz directa de la fuente luminosa. Cuando no hay humo, la luz incide en un laberinto y se absorbe completamente. Si hay partículas de humo en el área de los haces luminosos, la luz se dispersa y parte de ella incide en la célula fotoeléctrica, que a su vez genera una señal eléctrica que depende de la densidad del humo y las propiedades ópticas de las partículas de humo.

Figura 4.6: Principio de funcionamiento del detector de humo de luz disper-

sa (dispersión hacia delante)

La capacidad de dispersión de las partículas de humo grandes y claras es extre-madamente alta. Las partículas de hollín y el humo negro dispersan la luz débil-mente, motivo por el que el detector de luz dispersa apenas captura las partículas de humo claras, visibles y es especialmente indicado para la detección de los tipos de incendio cuyo espectro de humo está marcado por el humo claro. Con un detector de dispersión frontal, las partículas de humo claras producen una señal mucho más potente en una célula fotoeléctrica que las partículas oscuras. Por este motivo, los detectores de dispersión frontal están mejor indicados para la detección de incendios latentes con partículas de humo claras. Con el detector de

1 Fuente de luz2 Lente 3 Célula

fotoeléctrica 4 Señal 5 Partículas de

humo 6 Laberinto


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retrodispersión, la diferencia de señal entre las partículas de humo claras y oscu-ras está menos diferenciada. Los detectores de humos de retrodispersión están de este modo mucho más equilibrados en su comportamiento de detección y son igualmente indicados para la detección de incendios que producen partículas de humo oscuras.

Detectores de humo de extinción La palabra “extinción” procede del latín, y denomina los procesos físicos que derivan en atenuación o eliminación. Un detector de humo de extinción mide la atenuación de la luz causada por la absorción y la difusión. Una fuente de luz se centra en una célula fotoeléctrica desde una distancia determinada. Cuando no hay humo, la célula fotoeléctrica mide una señal. Cuando el humo penetra en el espacio entre la fuente de luz y la célula fotoeléctrica, la señal medida se reduce ligeramente. Esta reducción de señal causada por la absorción y la difusión de la luz es proporcional a la densidad de humo. Si la distancia entre la fuente de luz y el receptor mide sólo unos pocos centíme-tros, como sería el caso con un detector puntual, esta reducción de señal en caso de humo es muy baja (0,05% a 0,2%). A pesar de que la evaluación de una señal baja es mensurable con la electrónica avanzada existente en la actualidad, la estabilidad requerida a largo plazo sigue constituyendo un gran desafío.

Figura 4.7: Principio de funcionamiento del detector de humo de extinción

El detector de humo de extinción detecta aerosoles grandes y pequeños, claros y oscuros y se caracteriza por su comportamiento de respuesta uniforme. Este detector es apropiado para la detección precoz de todos los incendios que produ-cen humo visible.

1 Fuente de luz 4 Señal 2 Lentes 5 Partículas de humo 3 Célula fotoeléctrica 6 Lentes


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Detector iónico de humo Dado que este detector produce partículas cargadas eléctricamente(iones) a partir de partículas neutras, se denomina detector iónico de humo. El aire entre dos electrodos, desviado por una tensión de CC, se ioniza, es decir, se hace conductivo por medio de una fuente de radiación ligeramente radioactiva. Debido a esta ionización, una corriente eléctrica débil comienza a fluir en la cáma-ra de medida. Cuando las partículas de humo penetran en la cámara de medida, los iones anexos a las partículas de humo reducen el flujo de electricidad. Esta reducción es proporcional al número de partículas de humo en el área de medida.

Figura 4.8: Principio de funcionamiento del detector iónico de humo

La señal que procede del detector iónico de humo es proporcional al número de partículas de humo en la cámara de medida. De este modo, los detector iónicos son particularmente apropiados para la detección de fuegos abiertos, dado que estos fuegos producen un gran número de partículas de humo pequeñas, princi-palmente invisibles. Sin embargo, son menos apropiados para detectar los fuegos latentes que producen sólo unas pocas partículas de humo grandes.

1 Electrodos 4 Señal (corriente eléctrica) 2 Fuente de radiación radioactiva 5 Partículas de humo 3 Cámara de medición


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4.3.1.2 Detector lineal de humo

Los detectores lineales de humo funcionan según el principio de extinción, es decir, miden la atenuación de la luz causada por el humo. Los sistemas que cuen-tan con emisor y receptor alojados en la misma pieza usan un reflector remoto y tienen la ventaja de que necesitan conectarse a la línea de detectores sólo en un punto y el mantenimiento es más fácil. En los sistemas sin un reflector, el emisor y el receptor están separados. Sin embargo, ambos sistemas funcionan según el mismo principio de medida. El emisor envía un haz de luz concentrada. Cuando no hay humo, este haz de luz llega al receptor sin atenuar. Sin embargo, si hay humo entre el emisor y el recep-tor, la luz se absorbe o dispersa parcialmente cuando choca con las partículas de humo, con lo cual sólo una parte de la luz emitida puede llegar al receptor. La reducción de señal indica la densidad de humo media sobre la sección de medida.

Figura 4.9: Principio de funcionamiento del detector lineal de humo

Los detectores lineales de humo se usan para medir secciones entre 5 y 100m. Incluso una concentración de humo baja causa una atenuación de señal de varios tantos por ciento. El problema de estabilidad, que debe tenerse en cuenta con los detectores de humo de extinción de tipo puntual, prácticamente no existe con los detectores lineales de humo. Dado que el detector lineal de humo reacciona a la absorción y dispersión, es apropiado para aerosoles grandes y pequeños, claros y oscuros. Se caracteriza por su comportamiento de respuesta uniforme y es apropiado para la detección precoz de todos los incendios que generan humo visible.

Emisor

Receptor

Reflector 5 a 100m


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4.3.1.3 Detectores de humo por aspiración

Los detectores de humo por aspiración (ASD)se conocen también como sistemas de detección de humo por muestreo. En este sistema de detección, las muestras de aire del área vigilada se dirigen a la cámara de detección a través de una red de tuberías por medio de un potente sistema de aspiración.

Figura 4.10: Principio de funcionamiento de un sistema ASD

Según el fabricante y la sensibilidad deseada, la cámara de detección acoge un detector de humo, que utiliza uno de los principios de detección que se describen a continuación.

Detector de humo de tipo puntual Cuando no se requieren altos niveles de sensibilidad, los sistemas ASD están equipados con detectores puntuales, que suelen estar construidos igual que los detectores puntuales normales, pero se configuran al máximo nivel de sensibili-dad.

Cámara de niebla En un área cerrada, se genera una alta humedad atmosférica por medio de un baño de agua. Seguidamente, las partículas de humo se guían a través de esta zona. La alta humedad se condensa en las partículas de humo que actúan como núcleos de condensación, resultando en neblina. Esta neblina se ilumina con un LED de pulsación para determinar su densidad. Cuanto más alta sea la densidad de la neblina, mayor será la densidad de humo.

Red de tuberías Puntos de aspiración

Cámara de detección

Mecanismo de aspiración


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Detector óptico de humo El sensor consta de una fuente de luz de energía elevada que emite un haz de luz concentrado (p. ej., láser) y de un receptor. Los aerosoles en la sección de medida desvían la luz, que a su vez incide en la electrónica de un receptor. La señal se evalúa y sirve para disparar una alarma.

Xenón El aire aspirado permanentemente se guía a través de una cámara de detección y se ilumina por medio de una lámpara de xenón sobre una distancia de varios centímetros. Las partículas de humo desvían los haces y producen una señal intensa correspondiente debido a la longitud relativa de la cámara de detección. Esta señal se evalúa y sirve par disparar una alarma. Estos detectores de humo por aspiración requieren una calibración periódica, que se refleja en los gastos de mantenimiento. Los detectores de xenón funcionan según el principio del detector de humo de luz dispersa.

Contador de partículas Un haz de luz concentrado ilumina el aire aspirado. Las partículas de humo desví-an el haz, que incide en un mecanismo óptico y genera un impulso eléctrico. El número de impulsos por unidad de tiempo es proporcional a la densidad de humo. Cuando el número de partículas excede un valor predefinido, se dispara una alarma. Con este principio de medida, debe regularse el flujo de aire, ya que un flujo de aire inconstante perturbaría el resultado.

Comparación de los principios de detección Una comparación de los diferentes principios de detección muestra que cada principio tiene ventajas y desventajas. En general, cuanto mayor es la sensibilidad, más susceptible es el detector a los fenómenos perturbadores. Al seleccionar el sistema, deben tenerse en cuenta los gastos de mantenimiento que ocasiona.

PropiedadTipo de detector

Sensibilidad Inmunidad a falsas alarmas

Fácil mantenimiento

Detectores de humo de tipo puntual 0 +++ ++

Cámara de neblina + 0 0

Detectores de humo ópticos ++ ++ ++

Xenón ++ + 0

Contador de partículas +++ + +

+++ : Excelente ++ : Muy bueno + : Bueno 0 : Moderado

Tabla 4.2: Comparación de los principios de ASD


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4.3.1.4 Detectores puntuales de temperatura

Los detectores de temperatura están equipados con un elemento sensible a la temperatura y sólo son apropiados para la detección de los fuegos abiertos.

Detector de temperatura máxima Con los detectores de temperatura máxima, se define una temperatura máxima. Una vaz alcanzada esta temperatura, el detector dispara la alarma. Estos detecto-res se basan en el principio funcional de un termistor (elemento semiconductor con resistencia sensible a la temperatura), un elemento fusible, una cinta bimetálica o la expansión de un líquido. Estos detectores sólo reaccionan cuando se supera una temperatura determinada, con independencia de la densidad de humo y otros valores característicos. Por este motivo, los detectores de temperatura máxima son apropiados para aplica-ciones simples sólo con un riesgo relativamente bajo.

Detector termovelocimétrico Con el detector termovelocimétrico se tiene en cuenta el aumento de la temperatu-ra por unidad de tiempo para disparar una alarma (ºC/min). Si el aumento de la temperatura por unidad de tiempo medido supera un cierto umbral, se dispara una alarma. Estos detectores se basan normalmente en el principio funcional de un termistor. En la práctica los detectores termovelocimétricos, están normalmente diseñados de forma que también disparan la alarma cuando se supera una temperatura máxima predefinida – similar al detector de temperatura máxima. Dado que el valor de referencia para la activación de alarma es la proporción de aumento, estos detectores son claramente superiores a los detectores de tempe-ratura máxima. Sin embargo, siguen estando limitados a aplicaciones de riesgo bajo y sólo son aplicables en situaciones donde un detector de humo estaría sujeto a una gran cantidad de fenómenos perturbadores.

4.3.1.5 Detectores lineales de temperatura

Los sistemas de detección lineal de temperatura constan de un sensor de tipo línea (un cable con diversos sensores o un tubo) y una unidad de evaluación. Estos sistemas se utilizan normalmente sólo para aplicaciones especiales. Por este motivo, este tipo de detección de incendios se trata por separado en el capí-tulo “Sistemas lineales de detección de temperatura”.

4.3.1.6 Detectores de llamas

Los detectores de llamas convierten la radiación electromagnética emitida por las llamas en una señal eléctrica. Para eliminar en la medida de lo posible averías y falsas alarmas causadas por el sol, la luz reflejada, lámparas y otras fuentes de luz, el rango de detección de los


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detectores sólo tiene en cuenta el espectro invisible. Por lo tanto, la mayoría de los detectores de llamas funcionan en el espectro ultravioleta o infrarrojo.

Figura 4.11: Aplicación de detectores de llamas UV e IR

Detector de llamas UV Los detectores de llamas UV reaccionan a la radiación electromagnética emitida por una llama abierta en el rango de onda corta de la radiación UV (con una longi-tud de onda de 0.2μm aproximadamente).

Figura 4.12: Principio de funcionamiento del detector de llamas UV

Se aplica alta tensión entre el cátodo y el ánodo. Tan pronto como los rayos UV inciden en el cátodo, su superficie emite electrones que impactan en las moléculas de gas en el tubo, ionizándolas e iniciando de este modo un flujo de electrones tipo bola de nieve desde el ánodo al cátodo. El resultado de este proceso es un notable aumento del flujo de corriente que es proporcional a la intensidad de la radiación UV emitida por el fuego.

1 Ánodo 4 Moléculas de gas 2 Cátodo 5 Señal (corriente eléctrica) 3 Cámara de medición 6 Radiación UV

Ultravioleta Visible Infrarrojos

detector llamas UV

Detector llamas IR

Intensidad luz solar en

la tierra

Longitud de onda


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Los detectores de llamas UV son capaces de detectar todos los tipos de fuegos abiertos. Con los ajustes de sensibilidad apropiados, también son resistentes a la luz solar, lámparas fluorescentes especiales y descarga de chispas. Sin embargo, las fuentes de UV potentes, como las llamas de soldadura, lámparas especiales, lámparas de arco eléctrico y radiación de ionización (radioactividad o rayos X) pueden causar falsas alarmas. Debe evitarse que se ensucien los detectores ya que podría reducirse su sensibilidad. Especialmente una película de aceite en la tapa del sensor haría que el detector quedará totalmente inservible.

Detector de llamas IR Los detectores de llamas IR utilizan la máxima intensidad de la radiación de infra-rrojos en un rango de frecuencia de 4.3μm, que se produce durante la combustión de los materiales carbonáceos (espectro de emisión de CO2 caliente).

Figura 4.13: Principio de funcionamiento del detector de llamas IR

La irradiación de llamas sobre los detectores de IR se filtra por medio de un filtro de infrarrojos, de forma que sólo la radiación con una longitud de onda entre 4 y 5μm incide en el sensor piroeléctrico. Este sensor sólo responde cuando varía la intensidad de la radiación recibida (cambio de energía) y genera una corriente eléctrica proporcional a dicho valor. Los detectores de llamas de infrarrojos son apropiados para la detección de fue-gos de gas y líquido sin humo, así como para los que generan humo, como es el caso de los fuegos abiertos de materiales carbonáceos. Todos los materiales combustibles orgánicos, como la madera, los plásticos, los gases y los productos petrolíferos contienen carbón. Los incendios de materiales puramente inorgánicos como el hidrógeno, el fósforo, el sodio, el magnesio o el sulfuro no pueden detec-tarse por medio de detectores infrarrojos. Tan pronto como se queman dichos materiales junto con materiales orgánicos, como por ejemplo el material de emba-laje, puede asegurarse la detección.

1 Filtro IR 4 Señal 2 Sensor piroeléctrico (IR) 5 Radiación de llamas 3 Cámara de medición


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4.3.1.7 Detectores de gas

Los sensores de gas que se usan en los detectores de incendio detectan bien el monóxido de carbono (CO) que se produce en caso de una combustión incomple-ta o dióxido de carbono (CO2) producido en caso de combustión completa.

Detectores de CO Con los fuegos latentes e incandescentes, la combustión es principalmente in-completa debido a las bajas temperaturas. Por este motivo, las partículas de aerosol se aglutinan en partes más grandes y de este modo más fácilmente visi-bles (generación de humo intensa) y se produce una gran cantidad de gas CO tóxico. La mayoría de sensores de CO en la detección de incendios funcionan según el principio de semiconductor (para obtener información sobre el principio de medida, véase la sección 3.4.1 en la página 45). Sin embargo, el mercado también ofrece sensores de CO basados en una célula electroquímica (para obtener información sobre el principio de medida, véase la sección 3.4.3). Los sensores de CO son apropiados para la detección precoz de los fuegos laten-tes, pero sólo son apropiados para la detección limitada de fuegos abiertos. Los sensores de CO que se basan en el principio de semiconductor tienen la desventaja de una alta sensibilidad cruzada (respuesta a diferentes gases) y se ven altamente influidos por la humedad. Los gases y la humedad influyen en la determinación exacta de la concentración de CO. Los sensores electroquímicos no tienen esta desventaja. Sin embargo, tienen una vida de servicio más corta y generan unos costes de mantenimiento más altos (para obtener una comparación, véase la Tabla 3.1).

Detectores de CO2 En contraste con los fuegos latentes e incandescentes, los fuegos abiertos de llamas queman una carga considerable por unidad de tiempo. Esto está asociado a un notable aumento de la temperatura y una alta producción de CO2. El CO2 es un gas muy duradero, motivo por el cual la detección química es bastan-te difícil. Para detectar CO2, en la actualidad se usan sensores optoacústicos y de absorción de infrarrojos (para obtener información sobre los principios de medida, véanse las secciones 3.4.4 y 3.4.5). Los sensores de CO2 son apropiados para la detección de fuegos abiertos, pero sólo son adecuados para la detección limitada de fuegos latentes. El CO2 se produce especialmente por los fuegos abiertos que generan una gran cantidad de gases de incendios. Dado que la electrónica de los sensores térmicos es mucho más económica que la medida de CO2 y dado que los dos fenómenos se producen en gran medida en paralelo, la medida de gas apenas aporta ninguna ventaja adicional.


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Resumen Los detectores de incendio de CO tienen graves problemas a la hora de detectar incendios abiertos con llamas, mientras que los detectores de incendio de CO2 alcanzan sus límites a la hora de detectar los fuegos latentes. Por ello, los senso-res de gas puros apenas se usan en la detección de incendios. Sin embargo, para aplicaciones especiales se usan junto con otros tipos de sensores, principalmente en combinación con un sensor óptico y/o de temperatura (detector de incendio multisensor).

4.3.1.8 Detectores de incendio multisensor

Los detectores de incendio multisensor están equipados con dos o más sensores, cuyas señales se entrelazan de forma apropiada. Dichos detectores se denominan con frecuencia, y de forma bastante imprecisa, como “detectores multicriterio”. Normalmente detectan diferentes fenómenos de incendio y de este modo pueden detectar incendios de forma más precoz y fiable. El mercado ofrece detectores de incendio multisensor prácticamente en todas las combinaciones de sensores de humo, temperatura y gas posibles: − Sensores de humo (luz dispersa, extinción, láser, ionización) − Sensores de temperatura (máxima, diferencial) − Sensores de gas (CO, CO2) En la actualidad, los detectores multisensor más utilizados identifican el humo por medio de un sensor óptico y la temperatura con un sensor de temperatura. Los detectores de llamas también incluyen múltiples productos de sensor. Por medio de un entrelazado inteligente de las diferentes señales obtenidas por los sensores, pueden mejorarse en gran medida el comportamiento de respuesta y la inmunidad a las falsas alarmas, dando como resultado una capacidad de detección muy superior a la que se obtendría con sensores independientes. Lo esencial para desarrollar un detector de incendio multisensor es la selección de los principios del sensor más apropiados y la combinación de los sensores con características óptimas, de forma que pueden optimizarse tanto las propiedades de detección como la inmunidad a los fenómenos perturbadores.

1 Fuente de luz 2 Lente 3 Célula

fotoeléctrica 4 Señal 5 Partículas de

humo 6 Laberinto 7 Sensor de

temperatura


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Figura 4.14: Ejemplo de un detector de incendio multisensor

El detector de incendio multisensor que se muestra aquí está equipado con dos sensores de luz dispersa (dispersión frontal y retrodispersión) y un sensor de temperatura. El comportamiento de detección de un detector de este tipo se carac-teriza por las propiedades siguientes: • Detección excelente de los fuegos latentes con partículas de humo por medio

del sensor de dispersión frontal. • Buena detección de los incendios con partículas de humo negras por medio del

sensor de retrodispersión. • Detección fiable de incendios sin humo visible por medio del sensor de tempera-

tura. • Alta fiabilidad e inmunidad a los fenómenos perturbadores como el vapor, los

gases de escape o las fuentes de calor debido a la combinación de las señales individuales de cada sensor.

La ventaja principal de los detectores de incendio multisensor es que no sólo pueden equilibrarse los puntos fuertes y débiles de los diferentes sensores debido a la combinación de las diferentes cantidades medidas, sino que también es posible una interpretación de los sucesos. El resultado es una mejora esencial de la velocidad de respuesta (detección precoz de los incendios) y una inmunidad considerablemente superior a los fenómenos perturbadores (sin falsas alarmas).

4.3.2 Fiabilidad de detección

La fiabilidad de detección es la propiedad clave de un sistema de detección de incendios. De este modo, el sistema sólo disparará una alarma de incendio cuan-do se haya producido realmente un incendio. Las falsas alarmas, es decir, las alarmas que se han disparado a pesar de que no hay ningún incendio, producen costes adicionales debido a interrupciones en el funcionamiento y una intervención innecesaria por parte de los bomberos. Además, existe el riesgo de que las perso-nas se acostumbren a las falsas alarmas y no reaccionen con la suficiente rapidez en caso de emergencia (véase el capítulo “Transferencia de información de la alarma”).

Tipo de falsa alarma Motivo para disparar una alarma

Alarma perturbadora producida por un evento que simula fuego

El fenómeno que se produce es igual o similar al de un incendio (fenómeno perturbador)

Avería Los detectores están sucios, influencia de campos electromagnéticos, componentes defectuosos

Funcionamiento erróneo Manipulación incorrecta del sistema, o trabajo de mantenimiento incorrecto

Falsa alarma disparada intencionadamente

Disparo intencionado de un detector de incendio

No identificable Motivos desconocidos

Tabla 4.3: Falsas alarmas


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La mayoría de falsas alarmas se disparan debido a fenómenos perturbadores como el humo de un cigarrillo, el vapor de agua de las duchas o aerosoles produ-cidos durante la soldadura. Los detectores sin compensación automática de deriva suelen causar falsas alarmas cuando el detector está excesivamente sucio. Básicamente, las falsas alarmas no pueden eliminarse nunca por completo. Sin embargo, pueden reducirse significativamente tomando las medidas apropiadas: • Las falsas alarmas producidas por eventos que simulan un incendio pueden

reducirse seleccionando y disponiendo correctamente los detectores de incen-dio (detectores con procesamiento de señales inteligente en lugares con pocos fenómenos perturbadores).

• Las falsas alarmas producidas por averías pueden reducirse prestando atención a la calidad de los productos utilizados en el sistema.

• Las falsas alarmas producidas por un funcionamiento erróneo pueden reducirse por medio de centrales de fácil manejo e impartiendo la formación adecuada al usuario.

• La reducción de las falsas alarmas producidas de forma intencionada puede combatirse normalmente con inversiones adicionales (p. ej., control de acceso, vigilancia de vídeo).

4.3.2.1 Sensibilidad del detector

La tecnología actual permite disponer de detectores de incendio de alta sensibili-dad, que son capaces de detectar los fuegos incipientes en una etapa precoz. Sin embargo, son más sensibles a los fenómenos perturbadores. Asimismo, la sensibi-lidad a fenómenos perturbadores puede reducirse usando detectores de incendio con un nivel de sensibilidad más bajo, pero se reduce la posibilidad de detectar incendios en una etapa precoz. La figura siguiente muestra la correlación general entre la fiabilidad de detección y la probabilidad de una falsa alarma.

Figura 4.15: Fiabilidad de detección y probabilidad de falsas alarmas

Al principio de un incendio, la intensidad del fenómeno del incendio es muy baja, por lo que los posibles fenómenos perturbadores en esta etapa pueden producir una señal muchas veces superior a la señal que realmente se desea detectar.

Probabilidad de falsa alarma

Fiabilidad dedetección

Falsa alarma

Desarrollo incendio

Alarma genuina

Tiempo


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Para reducir el riesgo de falsas alarmas, parece lógico simplemente dejar tiempo suficiente para la detección del incendio – lo que sin embargo, contradice el deseo de una detección de incendios precoz y la mitigación de los daños asociada.

4.3.2.2 Diseño del detector

Un detector sucio, tarde o temprano, producirá averías o incluso falsas alarmas. También puede suceder que el detector sea menos sensible y responda demasia-do tarde en caso de incendio. Puesto que los detectores ópticos de humo, de tipo puntual, son en gran medida los detectores aplicados más frecuentemente, los aspectos del diseño del detector se explican usando el ejempo de un detector de este tipo. Normalmente, no puede descartarse ni evitarse que los detectores se ensucien. El detector está diseñado de forma que los depósitos de partículas en el interior o en el exterior del detector no perjudiquen el comportamiento de detección. A la hora de diseñar un detector, deben adoptarse las medidas correspondientes además de un procesamiento inteligente de señales con una compensación de deriva. Deben tenerse en cuenta los aspectos siguientes: • Las aberturas de entrada deben diseñarse de forma que se dificulte la penetra-

ción de fibras, polvo e insectos, a la vez que se asegure la penetración sin pro-blemas del humo.

• La distancia entre el volumen de detección y el laberinto debe ser lo suficiente-mente grande, de forma que las fibras y otras partículas que han penetrado en el detector no puedan llegar al área de detección.

• La encapsulación de la óptica debe diseñarse de forma que las partículas no puedan depositarse en el emisor ni en el receptor.

Además del ensuciamiento, especialmente la penetración de luz externa puede causar averías o un mal funcionamiento. Esto puede evitarse mediante el diseño y la naturaleza del laberinto. Para reducir el mal funcionamiento debido al impacto de los campos electromagnéticos, deben adoptarse las medidas correspondientes en relación con la electrónica del detector. Una disposición sofisticada de la mecá-nica, la unidad del sensor y la electrónica del detector es un requisito previo para el procesamiento fiable de las señales.

4.3.2.3 Procesamiento de señales

La forma más efectiva de mejorar la fiabilidad de detección es usando sistemas de detección de incendios altamente inteligentes capaces de distinguir entre los fenómenos perturbadores y los incendios reales. Además de la alta calidad de la electrónica de los sensores, la inteligencia del sistema de detección juega un papel fundamental, especialmente en el procesamiento e interpretación de las señales obtenidas por el sensor. El mercado ofrece sistemas de detección de incendios en los que los detectores de incendio transmiten las señales a la central de detección de incendios, que a su vez es responsable de procesarlas. Sin embargo, los sistemas modernos trabajan casi exclusivamente sobre el principio del procesamiento de datos descentraliza-do. Las señales del sensor se procesan directamente en el detector y sólo los resultados evaluados se transmiten a la central. A continuación se explica el


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procesamiento de señales que tiene lugar en el detector de incendio en los siste-mas con procesamiento de datos descentralizado.

Tecnología de valor umbral Con esta técnica, la señal del sensor se amplifica y si se supera un umbral de alarma, la alarma se transmite a la central directamente o después de una demora preprogramada. Los detectores están equipados con una electrónica simple y conocen los dos estados: alarma y reposo.

Figura 4.16: Procesamiento de señales basado en la tecnología de valor umbral

Tecnología ASIC Los detectores que utilizan tecnología ASIC están equipados con una electrónica completa, que cuenta con un ASIC (Application Specific Integrated Circuit-Circuito integrado de aplicación específica). Estos módulos altamente integrados permiten un procesamiento rápido e inteligente de las señales, haciendo que el detector sea capaz de detectar averías y suciedad, además de varios niveles de peligro. En el caso de una suciedad menor, la sensibilidad se corrige automáticamente (com-pensación de deriva).

Figura 4.17: Evaluación de señales basada en la tecnología ASIC

Detector Evaluación (valor umbral) Resultado

Alarma

Señal

Tiempo

Umbral de alarma

Detector Evaluación Resultado

Alarma Señal

Tiempo

Umbral alarma 2 Umbral alarma 1

Avería

Señales sensor


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Tecnología de algoritmos Los detectores de incendio que se basan en la tecnología de algoritmos están equipados con un microprocesador, ya que realizan complejos análisis de señales a intervalos cortos y procesan grandes volúmenes de datos. Las señales del sensor se dividen en componentes matemáticos y se analizan dependiendo de los algoritmos definidos y programados (normas matemáticas). El carácter de estos algoritmos se define por la configuración de sus parámetros. La comparación de los valores calculados con los valores por defecto guardados en el detector da como resultado el nivel de peligro correspondiente. Los detectores de incendio con tecnología algorítmica no garantizan un compor-tamiento de detección excelente, ya que éste depende de la forma en la que se dividen las señales del sensor, las normas matemáticas aplicadas, los juegos de parámetros disponibles y la comparación con los valores por defecto guardados en el detector. Por este motivo, resulta fundamental el conocimiento de estos aspec-tos. Los detectores que usan una tecnología de algoritmos compleja tienen las siguientes propiedades: • Señales del sensor: El comportamiento de detección dinámica sólo es posible

cuando se observa la progresión de señales y se comparan durante todo el pe-ríodo de tiempo en el que es efectivo el fenómeno correspondiente. La progresión de las señales es la colectividad de los determinantes siguientes: - Potencia de la señal señal del sensor (amplitud) - Índice de aumento cambio de la señal del sensor - fluctuación cambios súbitos de la señal del sensor

• Fórmulas matemáticas: Las fórmulas matemáticas deben configurarse de tal forma que, en combinación con los juegos de parámetros disponibles, permitan todos los tipos de desarrollos de incendios.

• Juegos de parámetros: Un juego de parámetros es un conjunto de datos que tiene un impacto sobre las fórmulas matemáticas y las comparaciones con los valores por defecto. Cargando el juego de parámetros correspondiente, las fór-mulas matemáticas fijas se configuran específicamente para los fenómenos de incendios y las condiciones ambientales previstos y los resultados se comparan con los valores por defecto correspondientes. Si se instala un detector de in-cendio en una nave de producción, debe cargarse un juego de parámetros que evalúe como relativamente insignificantes los cambios súbitos que se producen normalmente debido a fenómenos perturbadores. Sin embargo, si se instala el mismo detector de incendio en la habitación de un hospital, debe seleccionarse un juego de parámetros que responda a los cambios rápidos en las señales del sensor, garantizando una alarma de incendios lo más precoz posible. Dado que los detectores actuales pueden funcionar con una amplia gama de juegos de parámetros, son apropiados para todos los tipos de aplicaciones especiales.

• Comparación con los valores por defecto guardados: Los valores por defec-to guardados se basan en un gran número de incendios reales, reflejando de este modo las características de muchos tipos de incendios diferentes. La com-paración entre los valores calculados y los valores por defecto guardados dan como resultado un nivel de peligro (p. ej., 1 = posible peligro, 2 = peligro, 3 = alarma). Las evaluaciones adicionales permiten realizar informes sobre el esta-do del detector (p. ej., suciedad o avería, nivel de diagnóstico).


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Figura 4.18: Procesamiento de señales en un detector de humos basado en la tecnología de algoritmos

ASAtechnology™ (Análisis de señales avanzado) ASAtechnology™ es el resultado del desarrollo continuado de la tecnología de algoritmos. El comportamiento de detección puede adaptarse a la aplicación relevante, debido a los juegos de parámetros correspondientes. La diferencia principal entre esta tecnología y la de algoritmos es la interpretación en tiempo real de la situación y, en base a ello, el impacto dinámico del juego de parámetros seleccionado. De ese modo, los parámetros individuales del juego de parámetros seleccionado ya no son estáticos, se modifican según las señales del sensor. El rango de aplicación del detector se amplía, lo que equivale a una dinámica de detección mayor. En caso de incendio, un detector basado en ASAtechnology™ responde de una forma más sensible. En caso de fenómenos perturbadores, es más resistente que un detector con tecnología de algoritmos. El resultado es una detección de incendios sin parangón, combinada con una inmunidad inimitable a los fenómenos perturbadores. La siguiente figura muestra el procesamiento de señales de un detector de incen-dio óptico-térmico. El procesamiento de señales inteligente se basa en los datos proporcionados por los sensores de humo y calor.

Detector Señal sensor División señales Cálculo y comparación

con valores por defecto

Resultado

Nivel peligro

Nivel diagnóstico

Valores defecto

Juego parámetros

Algoritmos


91


Figura 4.19: Procesamiento de señales en un detector óptico-térmico basado en ASAtechnology™

4.3.2.4 Detector de incendio multisensor

En un detector de incendio multisensor, la detección de un incendio incipiente y la decisión sobre la alarma se basan en la evaluación de varias señales, con lo cual la fiabilidad de detección es significativamente más alta que la obtenida con detec-tores normales,. Los detectores de incendio de tipo puntual con la combinación de sensor humo-temperatura o humo-gas son ejemplos típicos de dichos detectores multisensor. Están diseñados para detectar incendios en una etapa precoz y, al mismo tiempo, son altamente inmunes a los fenómenos perturbadores. Sin embargo, hay detecto-res multisensor en los que sólo se requiere un sensor para la detección de incen-dios, ya que todos los demás sensores adicionales únicamente tienen la mera tarea de detectar posibles fenómenos perturbadores para aumentar la fiabilidad de detección.

Detector Señales sensor División señales Cálculo y comparación

con valores por defecto

Resultado

Nivel peligro

Nivel diagnóstico

Valores defecto

Juego parámetros

Algoritmos

Interpretación entiempo real de la

situación e …

… impacto dinámico en el

juego de parámetros


92


Un ejemplo típico es el detector de llamas moderno con tres sensores. • Un sensor piroeléctrico mide la radiación de infrarrojos en el rango espectral de

CO2 entre 4.0 y 4.8µm, ya que es típico de las llamas (Sensor A para detección de llamas).

• Un segundo sensor piroeléctrico mide la radiación de infrarrojos de las fuentes de fenómenos perturbadores en una gama de 5.1 a 6µm (Sensor B para fenó-meno perturbador debido a objetos calientes, por ejemplo).

• Un fotodiodo de silicio mide la irradiación solar en el rango entre 0.7 a 1.1µm (Sensor C para fenómeno perturbador producido por la luz solar)

Figura 4.20: Espectro de infrarrojos de la luz solar, objetos calientes e incendio de alcohol

El espectro de radiación IR del sol difiere del de los objetos calientes e incendios orgánicos. Gracias a estas características diferentes y los tres sensores, el detec-tor de llamas puede distinguir entre los incendios reales y los fenómenos perturba-dores. Si la señal de sensor A es más fuerte que la señal de sensor B, y si la señal de sensor A es significativamente más fuerte que la señal de sensor C, se ha producido un incendio real. De lo contrario se trata de un fenómeno perturbador. Si la señal de sensor A tiene más o menos la misma intensidad que la señal de sensor B, la señal se emite mediante un radiador. Si la señal de sensor C es de forma simultánea significativamente más potente que las otras dos señales, la irradiación solar es la causa. Además de valorar la intensidad de la señal, el procesamiento de señales inteli-gente también tiene en consideración los cambios en las señales, aumentando de este modo la fiabilidad de detección. Estos tipos de detectores de llamas son capaces de detectar de forma fiable un incendio de llamas aunque se produzca en las inmediaciones de un fenómeno perturbador.

Sol Objetos calientes

Incendio de alcohol

Sensor C Sensor A Sensor B

Longitud de onda

Tran

smis

ión

[%]


93


4.3.2.5 Resumen

Aparte del diseño mecánico y de la electrónica utilizada para el sensor , el proce-samiento de señales es el que determina la calidad de la detección de incendios. El objetivo es conseguir una detección precoz y absolutamente infalible. Cuando los detectores de incendio se colocan en un entorno limpio, esto es actualmente posible sin ningún problema. Sin embargo, si un detector debe ser capaz de detectar un incendio lo antes posible, incluso en entornos donde se producen diferentes fenómenos perturbadores, nos seguimos enfrentando a un desafío. La detección de incendios muy rápida combinada con una fiabilidad de detección del 100% no puede garantizarse. Sin embargo, los detectores de incendio con proce-samiento de señales inteligente y un diseño de detector apropiado, se acercan ya mucho a este objetivo.

Figura 4.21: Comportamiento de detección según el procesamiento de seña-

les

4.3.3 Tecnologías de red

La tarea de un detector de incendio es la de prevenir el desarrollo de los incen-dios. No tiene sentido un detector que identifique un incendio, pero que no trans-mita de forma fiable la información. Por este motivo, los detectores deben conectarse a una central, bien cableados o sin cables. Los dos métodos de co-nexión en red más importantes se tratan a continuación.

Sistema detección incendios normal B

Sistema de detección de incendios inteligente A

Desarrollo incendio

Tiempo hasta la detección incendio

Fiab

ilidad

de

la d

etec

ción

de

ince

ndio

s

Detección lo más precoz posible combinada con prevención de falsas alarmas


94


4.3.3.1 Direccionamiento colectivo

Este tipo de conexión de red es la tecnología más antigua que se sigue utilizando actualmente. Las alarmas se transmiten a la central por medio de líneas de detec-tores. La central únicamente ve qué línea ha transmitido la alarma, pero no qué detector. Este método se denomina “direccionamiento colectivo” – haciendo refe-rencia a la colectividad de todos los detectores en una línea de detectores. Para localizar una fuente de peligro en caso de alarma, las líneas de detectores individuales se disponen de forma que puedan trazarse fácilmente, por ejemplo, una línea de detector por planta. Además, los indicadores de alarma externos con frecuencia se colocan sobre las puertas, de forma que el detector que dispara la alarma y de este modo el foco del incendio pueden encontrarse dentro de un período de tiempo razonable.

4.3.3.2 Direccionamiento individual

El direccionamiento individual se introdujo por primera vez en la década de los 80. Los sistemas más sencillos transmitían su información a la central secuencialmen-te, uno después de otro, según su secuencia en la línea de detectores. En base a esta secuencia, la central “ve” qué detector ha enviado la información y es capaz de indicar el detector que dispara la alarma en la pantalla. Sin embargo, los siste-mas actuales usan métodos de direccionamiento conocidos de la tecnología de la información. Cuando se aplican exclusivamente detectores de incendio con direccionamiento individual, no son necesarios indicadores externos de alarma, dado que el detector que dispara la alarma aparece reflejado directamente en la central. Los sistemas de detección modernos en los que se realiza un análisis de señales en el propio detector llegan a una decisión de alarma preliminar y, de este modo, sólo necesitan transmitir el nivel de alarma correspondiente. Sin embargo, los detectores sin análisis de señales incorporado dependen de la transmisión de los valores medidos por el sensor a la central, que puede entonces decidir sobre la alarma en tiempo real.


95


4.4 Selección del detector de incendio apropiado

Los incendios pueden desarrollarse explosivamente, rápidamente (en unos pocos segundos), normalmente (en unos pocos minutos) o lentamente (en unas horas). Este capítulo sólo trata los detectores de incendio clásicos que se usan para detectar incendios que se desarrollan de rápidos a lentos. Este documento no trata los detectores especiales, como los detectores de pre-sión y de chispas aplicados para la protección contra explosión, que deben res-ponder en un plazo de unos pocos milisegundos, ni trata con los sensores de gas tal como se utilizan para la detección de fuegos latentes en una planta de carboni-zación, ni para la detección de gases de combustión. Para seleccionar el detector más apropiado, deben tenerse en cuenta los aspectos siguientes: − El tipo de incendio previsto − La altura de la sala − Las condiciones ambientales − Los fenómenos perturbadores que posiblemente se produzcan

4.4.1 Consideración del tipo de incendio

En base a su idoneidad, su fiabilidad y los costes de adquisición y mantenimiento, los detectores se utilizan del siguiente modo. Para la detección de: − humo: detectores puntuales y lineales de humo y detectores de humo por

aspiración. − temperatura: detectores de temperatura puntuales y lineales . − radiación: detectores de llamas IR y UV. El uso de detectores de incendio multisensor de tipo puntual que son capaces de detectar tanto humo como temperatura aumenta continuamente.

4.4.1.1 Sensibilidad de los detectores ópticos de humo

En la práctica, la sensibilidad de los detectores ópticos de humo suele indicarse-como una densidad de humo determinada en %/m. Este valor corresponde al valor de respuesta del detector, medido en un canal de humos definido con aerosol de prueba predefinido y una velocidad de aire y temperatura definidas (EN54-7). Esta densidad de humo se denomina de forma más precisa como “módulo de oscure-cimiento de la luz”. El módulo de oscurecimiento de la luz se calcula del siguiente modo: D = { 1 – (I/I0)1/d } x 100 [%/m] D = módulo de oscurecimiento de la luz I0 = intensidad de luz recibida sin humo I = intensidad de luz recibida con humo d = distancia entre el emisor y el receptor


96


Las medidas en el canal de humos se usan para probar la estabilidad y reproduci-bilidad de los detectores y tienen poco que ver con el comportamiento de respues-ta real de los detectores en los incendios reales. De este modo, es absolutamente concebible que un detector de humo con procesamiento de señales inteligente y un módulo de oscurecimiento de la luz de 6%/m detecte un fuego real más pronto que un detector con un procesamiento de señales normal y un módulo de oscure-cimiento de la luz de 3%/m. La sensibilidad requerida para la aprobación según EN 54 se comprueba por medio de las pruebas de incendios que se describen a continuación.

4.4.1.2 Incendio de prueba EN 54

Los incendios de prueba EN 54 sirven como prueba de que los detectores tienen sensibilidad suficiente para determinados fenómenos de incendios. Se configuran de forma que cada incendio produce un espectro de aerosol típico y diferente. Dichos incendios son obligatorios para conseguir la aprobación de los detectores de incendio. Éstos se usan con bastante frecuencia para probar la respuesta de los sistemas de detección existentes.

Fuego pruebas EN

TF1 TF2 TF3 TF4 TF5 TF6

Tipo incendio

Fuego celulosa abierto

(madera)

Fuego latente pirolítico (madera)

Fuego incandescente

/ latente (algodón)

Fuego sintético abierto

(poliuretano)

Fuego líquido (n-heptano)

Fuego líquido(alcohol etílico)

Desarrollo calor Fuerte Negligible Negligible Fuerte Fuerte Fuerte

Flujo de aire hacia arriba Fuerte Débil Muy débil Fuerte Fuerte Fuerte

Generación de humo Sí Sí Sí Sí Sí No

Espectro de aerosol

Predominan-temente invisible

Predominan-temente visible


Parcialmente invisible


Ninguno

Propiedad visible Oscuro Claro, muy

disperso Claro, muy disperso Muy oscuro Muy oscuro Ninguna

Tabla 4.4: Fuegos de prueba según EN 54 y sus propiedades

4.4.1.3 Detectores de incendio y fuegos de prueba EN 54

Los fuegos de prueba EN 54 son artificialmente inducidos, fuegos “ideales” que se producirán raramente en la práctica, dado que los fuegos reales normalmente producen una mezcla de tipos de humos. La ventaja de los fuegos de prueba EN es que producen fenómenos de incendios reproducibles y, de este modo, permiten la comparación exacta entre el comportamiento de respuesta de los diferentes detectores o sensores.


97


Figura 4.22: Comportamiento de respuesta de diferentes detectores de incendio en los fuegos de

prueba EN 54

La figura anterior muestra la capacidad cualitativa básica de los detectores para responder a los fuegos de prueba EN. Un detector de temperatura no puede responder cuando un incendio no produce calor (TF 2 y TF 3). El diseño del sen-sor tiene un impacto adicional sobre el comportamiento de respuesta cuantitativo de los sensores. La respuesta de los detectores de humo ópticos a TF 1, por ejemplo, depende del ángulo de dispersión.

4.4.1.4 Selección del detector de incendio correcto

La selección del detector de incendio óptimo se basa en el fenómeno de incendio previsto, generado por el incendio incipiente. Para un edificio de oficinas, se selec-cionarán preferiblemente los detectores de humo, dado que en este caso los incendios producirán humo claramente visible tanto en la fase incipiente como con posterioridad. En un área de almacenamiento donde se guardan líquidos combus-tibles, los detectores de llamas y / o detectores de temperatura serían la elección correcta. Para poder detectar de forma fiable todos los incendios incipientes previstos, puede ser necesario combinar diferentes tipos de detectores.

Detector temp.

Sen

sibi

lidad

de

resp

uest

a re

lativ

a

Humo

Temperatura

Fuego de prueba EN 54

Invisible

Caliente Ambiente

Claro

Detector linealde humo

Detector dehumo de ionizacion

Detector de llamas (IR y UV) Detector de

humo óptico

Detector multicriterio (O&T)

Oscuro


98


4.4.2 Consideración de la altura de la sala

Para que un detector pueda detectar un incendio, el fenómeno del incendio (humo, calor, radiación) debe llegar hasta él. Dado que la mayoría de los detectores se montan en el techo, la altura de la sala limita la gama de aplicación de los diferen-tes detectores. El límite de aplicación para los diferentes tipos de detectores se define en las especificaciones. Estos valores pueden variar de un país a otro. Son límites típicos para los detectores de tipo puntual: − Detector de humo altura de la sala 12,0m máx. − Detector de temperatura, altura de la sala 7,5m máx. − Detector de llamas altura de la sala 45,0m máx. Si debe detectarse un fuego incipiente, que genere humo en el atrio de un centro comercial, la altura mayor de la sala no permite usar detectores de humo de tipo puntual ni detectores de temperatura. Los detectores de llamas sólo pueden detectar un incendio después de que haya pasado de un fuego latente a uno abierto y si el foco del incendio está dentro de la gama visible. Según la geometría de la sala, un ASD (Detección por Aspiración) es capaz de detectar un incendio incipiente bastante precozmente, pero la solución ideal en esta situación es un detector lineal de humos. Estos detectores pueden controlar distancias de hasta 100m. Pueden instalarse en paredes a una altura de 5m, por ejemplo, y de este modo pueden detectar aerosoles ascendentes que no llegan al techo debido a las condiciones térmicas.

4.4.3 Consideración de las condiciones ambientales

Los detectores de incendio sólo deben emplearse dentro del rango de temperatura especificada por el fabricante, que suele estar entre -25°C y +60°C. Cuando se utilizan detectores con temperaturas bajo cero, debe evitarse su congelación, por ejemplo, instalando elementos de calentamiento. Cuando se utilizan detectores de temperatura debe asegurarse que la temperatura de respuesta sea al menos 10°C superior a la temperatura ambiente máxima posible. Los movimientos del aire merecen consideraciones especiales a la hora de instalar los detectores de humo. En el caso de incendio, las mayores circulaciones de aire reducen la concentración de aerosoles, haciendo prácticamente imposible una detección segura con detectores normales. Por este motivo, las salas con un alto grado de movimiento del aire se equipan preferiblemente con detectores de humo por aspiración altamente sensibles o con detectores de humo especiales instala-dos en el conducto de ventilación. Los detectores de incendio son dispositivos eléctricos que pueden dañarse por el agua o por el impacto de objetos sólidos. A la hora de seleccionar detectores, debe comprobarse si el tipo de detector seleccionado tiene la categoría de protec-ción IP requerida para el entorno correspondiente (véase la sección “Categorías de protección IP”, en el Anexo).


99


4.4.4 Consideración de los fenómenos perturbadores que prevalecen

Las estadísticas elaboradas en diferentes países europeos han mostrado que más del 90% de todas las alarmas disparadas por los sistemas de detección de incen-dios son falsas . Una gran parte de estas alarmas son perturbadoras, es decir, que se producen debido a una influencia externa y no por un fuego incipiente. Los posibles fenómenos perturbadores pueden ser: − humo de cigarrillo o puro − vapor y calor producidos durante el cocinado o en la ducha − humo producido por soldadura directa e indirecta − neblina generada por los generadores de neblina usados para las exposiciones − gases de escape de los vehículos de motor o unidades de alimentación de

emergencia − polvo generado durante el trabajo de rectificado y rellenado − condensación de humedad − calor acumulado en caso de ventilación insuficiente Debido a su configuración y procesamiento avanzado de señales, los detectores más modernos son muy capaces de distinguir entre fenómenos perturbadores e incendios reales. Sin embargo, si se prevén muchos fenómenos perturbadores dentro del área a vigilar, merece además una atención especial la posición de los detectores. Cuando se prevén fenómenos perturbadores especiales, por ejemplo, condensa-ción de humedad en el área de entrada de las salas de almacenamiento frío o polvo en las instalaciones de reciclaje, preferiblemente se instalan detectores de humo por aspiración. Estos sistemas pueden equiparse con componentes adicio-nales apropiados, como filtros de aire o separadores de condensación, de forma que los fenómenos perturbadores no lleguen al detector y pueda garantizarse una detección de incendios fiable. Si no pueden eliminarse las alarmas perturbadoras, en lugar de la selección y posición óptimas, la mayoría de sistemas de detección de incendios ofrecen medidas técnicas por las que pueden reducirse este tipo de alarmas. Entre ellas, las más importantes son: − verificación del estado de alarma con almacenamiento de alarma intermedio − lógica de multidetector o multizona

4.4.5 Detectores de incendio para áreas con peligro de explosión

El equipo eléctrico que se utiliza en las áreas con peligro de explosión debe cum-plir determinados requisitos de seguridad. Los detectores de incendio que se utilizan en estas áreas deben cumplir con un tipo determinado de protección contra ignición, de modo que no sean una fuente de ignición potencial. El término protección contra ignición agrupa todas las medidas adoptadas para diseñar el equipo eléctrico con el fin de prevenir la ignición de una atmósfera explosiva. Cada tipo de protección contra ignición es ventajoso para tipos de dispositivos o aplicaciones determinados. Esto se basa en el principio de aislar las fuentes de ignición. Los tipos más importantes de protección contra ignición para equipos eléctricos en las áreas con peligro de explosión se describen detallada-mente en el anexo “Clases de protección contra ignición” en el Anexo.


100


4.4.6 Resumen

Un detector de incendio debe ser capaz de detectar de forma precoz y fiable por lo menos uno de los fenómenos de incendios previstos. Deben tenerse en cuenta la altura de la sala, las condiciones ambientales y los posibles fenómenos perturba-dores. El impacto de los fenómenos perturbadores en el comportamiento de de-tección puede reducirse mediante medidas como la colocación correcta, las configuraciones de detectores apropiadas o una separación estructural de los sectores de incendios. A la hora de seleccionar el detector de incendio más apropiado, los riesgos y los costes juegan también un papel importante. Si tiene que vigilarse un área con un alto riesgo de incendio, en la que pueden producirse fenómenos perturbadores intensos y deben evitarse a cualquier precio las interrupciones de funcionamiento, la detección de incendios debe ser lo más precoz, fiable e inmune posible. Este es el caso, por ejemplo, de las instalaciones de soldadura automáticas. En dichas áreas, con frecuencia se combinan diferentes tipos de detectores de incendio, por ejemplo, detectores multisensor y detectores de llamas. En un edificio de oficinas en el que está prohibido fumar, el uso de detectores de humo suele ser suficiente. Los detectores que se utilicen en entornos sucios o en áreas con peligro de explo-sión, deben cumplir unos requisitos especiales, establecidos para el área corres-pondiente. Los párrafos siguientes describen algunas áreas de aplicación típicas para diferen-tes tipos de detectores de incendio.

Detectores de humo de tipo puntual Los detectores puntuales de humo se usan en áreas en las que se prevén incen-dios incipientes, que generen humo y donde no se producen, o muy poco, fenó-menos perturbadores. Como ya se ha descrito en la sección 4.3.1.1, los detectores de humo de luz dispersa son especialmente apropiados para detectar partículas de humo claras, mientras que para pequeñas partículas de humo oscuro son mejor los detectores iónicos. No obstante, estos detectores iónicos se usan cada vez menos debido a que utilizan una fuente de radiación radioactiva. Las áreas de aplicación típicas para los detectores de humo de tipo puntual son: − salas en las que se prohíbe fumar como: hospitales, clínicas y oficinas − museos y salas de exposiciones − naves de almacenamiento de papel, electrónica de consumo, etc. − instalaciones de producción para productos electrónicos − salas de ordenadores (en combinación con un sistema ASD) − instalaciones de comunicación

Detectores de temperatura de tipo puntual Los detectores puntuales de temperatura se usan en áreas en las que los fuegos incipientes generan mucho calor. Estos detectores deben usarse principalmente sólo en áreas donde los fenómenos perturbadores relacionados con el proceso,


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como concentraciones de aerosoles intensivas, hacen imposible el uso de otro tipo de detectores. Las áreas de aplicación típicas para los detectores de temperatura de tipo puntual son: − cocinas de cafeterías con techos bajos − pasillos en instalaciones de refrigeración, donde se produce neblina por con-

densación − naves de almacenamiento para líquidos combustibles que generan poco humo

en caso de incendio (principalmente en combinación con los detectores de lla-mas)

Detectores multisensor de tipo puntual El uso de detectores puntuales multisensor que detecten simultáneamente humo y calor está aumentado de forma constante. Debido al análisis inteligente de las señales del sensor, estos detectores se caracterizan por una detección de incen-dios precoz y altamente fiable. Por ello se aplican en todas las áreas en las que la detección precoz y la alta resistencia a los fenómenos perturbadores son de igual importancia. Las áreas de aplicación típicas para este tipo de detectores son: − oficinas, salas de conferencias, habitaciones de hotel, restaurantes, etc., donde

se permite fumar − habitaciones con cocinas pequeñas en clínicas − naves de producción donde pueden producirse fenómenos perturbadores − aparcamientos para vehículos a motor o locomotoras diésel − todos los tipos de edificios de almacenamiento (industrias alimentarias y de

piensos, instalaciones de refrigeración) − cocinas en cafeterías con techos mayores de 3m − discotecas y otros centros sociales en los que pueden liberarse aerosoles

artificiales

Detectores lineales de humo Los detectores lineales de humo se usan en áreas en las que se prevén incendios incipientes que generen humo y donde no pueden utilizarse detectores de humo de tipo puntual. Las áreas de aplicación típicas para los detectores lineales de humo son: − salas muy altas (atrios, hangares) − naves grandes en las que el mantenimiento de los detectores de tipo puntual

sería más difícil o más caro que el de los detectores lineales de humo − áreas con un intenso peligro operativo de que se ensucien los detectores de tipo

puntual (aserraderos, talleres de hilaturas) − edificios históricos en los que no se desean detectores puntuales por motivos

estéticos

Detectores de humo por aspiración Los detectores de humo por aspiración se usan siempre que deban detectarse incendios que generan humo, de la forma más precoz posible y los detectores de tipo puntual son insensibles o no lo suficientemente resistentes contra la suciedad.


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Las áreas de aplicación típicas para los detectores de humo por aspiración son: − salas con una alta concentración de propiedades valiosas donde deben detec-

tarse incluso las concentraciones de aerosoles más pequeñas (salas de orde-nadores, instalaciones de producción de chips)

− salas muy altas, donde la concentración de humo por debajo del techo se diluye intensamente debido al gran volumen (atrios, hangares)

− naves grandes en las que el empleo de detectores puntuales y su mantenimien-to serían más costoson que los detectores de humo por aspiración

− áreas donde los detectores puntuales son propensos a ensuciarse debido al funcionamiento (instalaciones de reciclaje, industria pesada)

− salas donde se prevén fenómenos perturbadores intensos, como la condensa-ción de la humedad (áreas de entrada de instalaciones de refrigeración)

− edificios históricos en los que no se desean detectores puntuales por motivos estéticos

− áreas con gran peligro de vandalismo (p. ej., en prisiones)

Detectores de llamas Los detectores de llamas se usan en áreas donde pueden producirse fuegos abiertos muy rápidamente y donde deben vigilarse grandes espacios abiertos. Las áreas de aplicación típicas para los detectores de llamas son: − instalaciones de almacenamiento para líquidos combustibles − naves de almacenamiento abiertas o muelles de carga − patios de tanques de aceite y combustible − talleres de pintura − bancos de pruebas de motores − instalaciones de reciclaje

Ejemplo: taller En el siguiente ejemplo se muestran algunas consideraciones a tener en cuenta a la hora de seleccionar el detector de incendio óptimo en un taller. Con los detectores se vigilará un taller con una altura de sala de 7m, donde fre-cuentemente se realizan trabajos de soldadura y existen carretillas elevadoras diesel. Estos fenómenos perturbadores pueden causar falsas alarmas con los detectores de humo. Por lo tanto, debe tratarse el uso de detectores de temperatu-ra para reducir o evitar el riesgo de falsas alarmas. Para los detectores de temperatura son aplicables los requisitos previos siguien-tes: • En muchos países, puede aplicarse un detector de temperatura de categoría 1

con una temperatura de respuesta de 62°C, con una altura máxima de hasta 7,5m. El área de vigilancia máxima admisible es de 20m2.

• Los cálculos muestran que un detector de temperatura de este tipo puede detectar un incendio de madera de 0,5m2 con una potencia de 110kW aprox. y una altura de las llamas de 1,2m. Estos detalles son correctos cuando se pro-duce un incendio directamente debajo del detector y cuando no hay circulación de aire. Asumiendo que el incendio se produciría unos pocos metros del detec-


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tor y habría unos ligeros movimientos de aire en la sala, dicho detector ve un fuego sólo cuando produce cientos de kW de calor.

Para la configuración de protección de un sistema de detección de incendios orientada al objetivo, debe aclararse si el objetivo de protección permite un incen-dio de dicho tipo. De lo contrario, debe encontrarse una solución diferente para conseguir una detección precoz de un posible incendio. Son ejemplos de ello: − detectores de humo con una alta inmunidad a los fenómenos perturbadores − detectores de humo con zonas multidetectores, transmitiendo sólo la alarma

cuando un número de detectores predefinido (normalmente 2) están en estado de alarma

− detectores de llamas Este ejemplo muestra lo compleja que puede ser la selección del detector óptimo. En la práctica, por supuesto, no pueden planificarse de este modo todos y cada uno de los detectores y ese es el motivo por el que son necesarios especialistas altamente experimentados para configurar un sistema de detección de incendios. Seleccionar el tipo de detector más apropiado requiere tanto un conocimiento técnico profundo como un dominio de la propia aplicación, su riesgo, la carga de combustible, la posible progresión del fuego y el tamaño probable y alcanzable del incendio.

En algunos casos, los sistemas de detección de incendios deben configurarse para entornos en los que no se puede predecir con precisión cómo se desarrollará un incendio o se propagará el humo. En estos casos, la selección de los tipos de detector, sus configuraciones y el posicionamiento, deben llevarse a cabo por medio de herramientas de simulación u optimizarse in situ.

Desarrollo De todos los detectores de incendio automáticos empleados en la actualidad, más del 90% son detectores puntuales. De éstos, aproximadamente el 75% son detec-tores de humo, el 5% son de temperatura y el 20% son multisensor. En muchas aplicaciones, puede observarse un claro desplazamiento del detector de humo o de temperatura “puro”. El motivo es que los detectores de incendio multisensor realizan una detección más fiable y precoz de los múltiples tipos de incendio posibles. Además, la diferencia de precio respecto a los detectores puntuales de humo típicos se ha reducido significativamente en los últimos años. Para aplica-ciones especiales, se emplean cada vez más los sistemas ASD, dado que pueden detectar incendios en una etapa muy precoz y pueden aplicarse también en salas con fenómenos perturbadores intensos, siempre que se adopten medidas adicio-nales.

Seleccionar el detector óptimo requiere conocimiento y experiencia


104


4.5 Número y colocación de los detectores de incendio

Los fenómenos de incendios generados por el humo (humo, calor, radiación, gas) se propagan de forma diferente. Esto debe tenerse en cuenta a la hora de planifi-car e instalar un sistema de detección de incendios, ya que el número de detecto-res requeridos (o el área de cobertura por detector) depende de las características de propagación del fenómeno de incendio correspondiente. El número y colocación de los detectores de incendio se establece frecuentemente en las directivas y reglamentaciones específicas de cada país, que tienen siempre prioridad.

4.5.1 Aspectos básicos

Cuanto más alta sea la sala, mayor será normalmente la distancia entre el foco del incendio y los detectores en el techo. Este es el motivo por el que la intensidad del fenómeno a detectar (densidad de humo, aumento de la temperatura o intensidad de la radiación) disminuye cuanto mayor es la altura del techo. Debe tenerse en cuenta que con una altura mayor del techo, un incendio incipiente puede ser mayor debido a un mayor volumen de la sala, sin aumentar por ello el peligro de una rápida propagación o de flashover.

Figura 4.23: Características de propagación de los fenómenos de incendios

Humo

Radiación

Foco del incendio

Calor (convección)

Altu

ra d

e la

sal

a h1

h2

h3


105


Humo Las características térmicas de los fuegos abiertos transportan las partículas de humo, que se diluyen en el aire, incluso hasta los techos muy altos. Esta dilución de humo debe tenerse en cuenta usando detectores con una mayor sensibilidad. Los fuegos latentes carecen en gran medida de las condiciones térmicas para transportar humo. Este tipo de incendios sólo es reconocido por detectores mon-tados en techos altos después de que hayan pasado a ser fuegos abiertos.

Calor El aire caliente que asciende del incendio se va enfriando a medida que asciende, lo que significa que los detectores de temperatura tienen un uso limitado con grandes alturas de sala.

Radiación A pesar de que se reduce la energía de radiación cuanto mayor sea la distancia entre el foco del incendio y el detector, pueden usarse detectores de llamas en salas muy altas gracias a su alta sensibilidad.

Hechos aplicables generalmente Al disponer los detectores de incendio, debe asegurarse de que el fenómeno del incendio llegue hasta ellos, de forma que puedan reconocer un incendio. Cada sala a vigilar debe estar equipada por lo menos con un detector de incendio automático. Los detectores de incendio deben disponerse principalmente de forma simétrica y uniforme a lo largo de la sala. La colocación de los detectores debe cumplir con las condiciones actuales de la sala (p. ej., la construcción del techo: techo con vigas, tejado especial o formas del techo) o divisiones de la sala (nichos, mobiliario, equipo, etc.). Las consideraciones adicionales para colocar los detectores incluyen: • En algunos países, los detectores de llamas pueden aplicarse con alturas de

salas de 45m. Sin embargo, debe aclararse qué tamaño de incendio puede se-guir detectándose con una disposición de este tipo y si puede seguir consi-guiéndose el objetivo de protección definido.

• Al vigilar una sala donde pueden producirse fenómenos perturbadores muy intensos, es fundamental la disposición óptima de los detectores. Pequeños cambios en la posición del detector pueden suponer importantes mejoras en lo que respecta a la inmunidad a falsas alarmas sin perjudicar la fiabilidad de de-tección.

• En casos muy especiales, la experiencia por sí sola no es suficiente, por lo que se hace necesario realizar pruebas in situ para determinar la posición óptima de los detectores.


106


4.5.2 Pulsadores manuales

Los pulsadores manuales deben colocarse en un lugar claramente visible, por ejemplo, en pasillos, escaleras, vestíbulos, además de los postes de extinción y en áreas especialmente peligrosas a una distancia máxima de 40m.

Figura 4.24: Colocación de pulsadores manuales a lo largo de las rutas de escape

Los pulsadores manuales deben instalarse normalmente a una altura de 1,5 a 1,7m por encima del suelo, para evitar el funcionamiento incorrecto (por ejemplo, confundiéndolos por interruptores de luz en la oscuridad).

4.5.3 Detectores puntuales de humo

Los detectores de humo de tipo puntual se instalan en el techo o donde se prevea una propagación más intensa y acumulación de humo. Los detectores puntuales multisensor, que detectan simultáneamente humo y calor, deben disponerse de la misma forma que los detectores puntuales de humo.

4.5.3.1 Impacto de la altura de la sala

Normalmente, los detectores puntuales de humo se instalan a una altura de la sala de hasta 12 metros. Con una altura mayor, se reduce la densidad de humo en el techo, dado que el volumen total de humo se propaga a través de un volumen de aire mayor. Además, al enfriarse el humo ya no puede pasar a través del colchón de aire caliente que se acumula en el techo de las salas altas.


107


Esto da como conclusión que con una altura mayor de la sala: − La sensibilidad del sistema de detección debe ser superior o se requiere un

fuego incipiente cada vez mayor para disparar la alarma − El área de cobertura por detector de humo puede ser mayor − El humo de los fuegos latentes apenas llegará al techo y de este modo a los

detectores − Los detectores de humo deben colocarse a distancias mayores del techo Estas condiciones físicas deben tenerse en cuenta a la hora de seleccionar la sensibilidad de respuesta y determinar la distancia al techo.

Inclinación del tejado (ángulo α) Altura de la sala [m] < 30° > 30°

< 6 3 - 30cm 20 - 50cm

6 - 7.5 7 - 40cm 25 - 60cm

7.5 - 9 10 - 50cm 30 - 70cm

9 - 12 20 - 80cm 50 - 100cm

Tabla 4.5: Distancia entre el techo y el detector

4.5.3.2 Área de cobertura

El área de cobertura se define en función de la altura de la sala y del riesgo de incendio.

Figura 4.25: Área de cobertura por detector de humo según la altura de la

sala y el potencial de peligro

El Área 1 con un potencial de peligro menor sólo debe seleccionarse cuando se cumplan las condiciones siguientes: − Pueda descartarse cualquier peligro para las personas − No hayan almacenados objetos valiosos ni insustituibles en el área − El riesgo de incendio sea muy bajo − Otras medidas de protección previenen la posible propagación del incendio

Altura de la sala

Área de cobertura por detector de humo

3 2 1


108


− no pueda causarse peligro en las áreas adyacentes, por ejemplo, por productos corrosivos de descomposición

El Área 2 con un potencial de peligro medio puede seleccionarse para la mayoría de las aplicaciones. El Área 3 con un potencial de peligro elevado se recomienda en los casos siguien-tes: − mayor peligro para las personas − hay almacenadas en el área propiedad valiosa u objetos insustituibles − la pérdida de bienes o de instalaciones puede poner en peligro la existencia

económica del propietario − el riesgo de incendio se clasifica como “elevado” En las salas con ventilación artificial, se ve perjudicada la propagación natural del humo. Cuanto mayores sean los movimientos del aire, más partículas de humo se descargarán sin la posibilidad de que se cree una concentración de humo unifor-me. Esta distribución del humo reducida y localmente diferente produce una res-puesta retardada del sistema de detección de incendios, lo que se puede ver compensado parcialmente por la reducción del área de cobertura y por un aumen-to de la sensibilidad del detector.

4.5.4 Detectores puntuales de temperatura

En contraste con los detectores de humo, los detectores de temperatura deben instalarse siempre en el punto más alto del techo. Para evitar falsas alarmas y al mismo tiempo garantizar un comportamiento de respuesta aceptable, la tempera-tura de respuesta estática de los detectores de temperatura debe ser entre 10°C y 35°C más alta que la temperatura más alta que pueda producirse de forma natural o por los procesos de trabajo en las inmediaciones del detector.

4.5.4.1 Impacto de la altura de la sala

Los detectores de temperatura de clase A1 normalmente pueden instalarse en salas con una altura de hasta 7,5m. La temperatura en el techo, directamente por encima del foco del incendio, se reduce conforme aumenta la altura de la sala. Esto significa que la sensibilidad de respuesta de los detectores debe configurarse más alta con salas de mayor altura o, de lo contrario, será necesario un incendio mayor para disparar la alarma.


El área de cobertura depende del tamaño de la sala a vigilar y de la inclinación del techo. Con techos inclinados, el calor asciende a lo largo de la inclinación del techo y hasta el punto más alto, produciendo una concentración de calor en el caballete. Por este motivo, con tejados inclinados pueden aumentarse tanto el área de cobertura básica como las distancias de los detectores. La distancia máxima admisible entre los detectores (s), o entre un detector y la pared (½s) depende del área de cobertura y de la inclinación del tejado.


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Área de cobertura máxima (AM) y distancia máxima entre detectores (s)

Inclinación del tejado (ángulo α) < 10° 10° - 20° > 20°

Área de superficie básica de la sala a vigilar AM s AM s AM s

≤ 30m2 30m2 7.8m 30m2 9.2m 30m2 10.6m

> 30m2 30m2 6.6m 30m2 9.2m 40m2 12.0m

Tabla 4.6: Áreas de cobertura y distancias entre detectores de temperatura

Las distancias entre los detectores y las paredes, equipo o productos almacena-dos no deben ser inferiores a 0,5m, con la excepción de pasillos, canales, conduc-tos o construcciones similares con una anchura inferior a 1m. Si hay viguetas, vigas, etc., o conductos de aire acondicionado más cerca de 0,15m por debajo del tejado, debe tenerse también en cuenta la distancia lateral de un mínimo de 0,5m.

4.5.5 Detectores lineales de humo

Debe asegurarse la visibilidad directa y sin obstáculos entre el detector y el reflec-tor. El rayo de vigilancia no debe interrumpirse por objetos en movimiento, como grúas móviles, escaleras, etc. El detector debe asegurarse de forma que quede fijo e inflexible. Debe tenerse en cuenta que las construcciones de pared flexibles son inapropiadas, ya que una desviación demasiado grande del rayo de vigilancia hace que la detección fiable sea prácticamente imposible. Las paredes de hormigón y de ladrillo cumplen estos requisitos previos, mientras que las construcciones de madera o de acero son principalmente inadecuadas, ya que pueden verse afectadas por los cambios de temperatura o de humedad, así como por la presión del viento o de la nieve.

4.5.5.1 Impacto de la altura de sala

Los colchones de aire caliente por debajo del techo pueden evitar que el humo ascendente llegue al techo. De este modo, los detectores lineales de humo deben instalarse por debajo estos colchones previstos (véase la Tabla 4.5). Con salas de una altura superior a 12m, la distancia al techo debe ser de 60 a 120cm. Para asegurar la detección de fuegos latentes o incendios más pequeños con una corriente térmica del incendio más baja, debe instalarse un segundo y posiblemen-te un tercer detector al nivel asumido de propagación del humo de un fuego laten-te. Esta diferenciación en niveles es importante en salas mayores de 6m.


110


Figura 4.26: Detección de fuegos latentes en salas altas

En la tabla siguiente se muestran ejemplos de la atura de montaje de los detecto-res para tres alturas de sala diferentes.

Nivel detecciónAltura sala

Superior Media Más baja

6m ~ 6m 3 - 4m –

12m ~ 11m 6 - 7m –

20m ~ 19m 6 - 7m ~ 12m

Tabla 4.7: Altura de montaje según la altura de la sala


El área de cobertura se determina por la distancia entre el detector y el reflector y por la distancia horizontal entre los detectores. Para los detectores lineales de humo, es admisible una distancia de 100m entre la unidad emisora / receptora y el reflector. La anchura de cobertura puede ampliarse debido a la propagación de humo con una sala más alta.

Detectores Reflectores


111


Figura 4.27: Anchura de vigilancia según la altura de la sala

Los valores que se indican aquí son aplicables para salas con bajo riesgo de incendio. Para cubrir riesgos mayores, la anchura de vigilancia debe ser la mitad del valor mostrado anteriormente.

4.5.6 Detectores de humo por aspiración

Los sistemas ASD se aplican para la vigilancia volumétrica (salas de almacena-miento, instalaciones de refrigeración, hangares, etc.) y para la vigilancia de obje-tos (paneles de mando, IT e instalaciones telefónicas, estaciones de radio, etc.).

4.5.6.1 Sensibilidad

Si se produce un incendio en una sala, el humo que asciende debido a las condi-ciones térmicas se recoge por medio de aberturas de aspiración y se guía al detector de humo a través del sistema de tuberías. El ASD dispara una alarma tan pronto como la concentración de humo media de todas las aberturas de aspiración supera el nivel de alarma. No importa si este valor está provocado por una con-centración de humo muy elevada en una abertura de aspiración o por una concen-tración de humo ligeramente superior en varias aberturas de aspiración. La sensibilidad ASD requerida puede calcularse por medio de la fórmula siguiente: SASD = sensibilidad requerida del sensor ASD SDP = sensibilidad en el punto de aspiración según lo requerido por el concep-

to de protección NDP = número seleccionado de puntos de aspiración en el sistema de tuberías NDPS = propagación de humo aceptada (número de puntos de aspiración en el

humo)

SDP

NDP SASD = x NDPS

Altura sala

Anchura de vigilancia máxima


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Como norma general, los sistemas ASD se clasifican en las categorías de sensibi-lidad siguientes: − Sensibilidad normal con una sensibilidad al humo de 1.0 a 0.1%/m − Sensibilidad alta / más alta con una sensibilidad al humo de 0.1 a 0.005%/m Si un incendio debe detectarse lo antes posible, el sistema ASD debe disparar una alarma tan pronto como haya humo en un punto de aspiración. Estos sistemas normalmente requieren una sensibilidad ASD muy alta. En la vigilancia volumétrica, una alarma se acepta con frecuencia incluso si la propagación de humo es ya tan avanzada que el humo se aspira a través de más de un punto de aspiración. Si el humo llega a dos o tres puntos de aspiración, el ASD detecta dos o tres veces más humo. Esto se denomina efecto acumulativo o acumulación de humo. Si también se acepta una alarma cuando se realiza ya una propagación de humo mayor, puede seleccionarse un sistema ASD con una sensibilidad inferior.

Ejemplo: nave de reciclaje Se instalará un sistema ASD en una nave de reciclaje para detectar incendios de tamaño medio. Se especifican las condiciones previas siguientes: • El comportamiento de respuesta será similar al de los detectores puntuales de

humo (sensibilidad en el punto de aspiración: 3%/m). • El área de vigilancia de 800m2 se cubrirá por una red de tuberías con 10 puntos

de aspiración. • Se disparará una alarma cuando el humo en el techo llegue a 3 puntos de

aspiración. Aplicando la fórmula anterior, se calcula la sensibilidad de ASD requerida como (3/10) x 3 = 0.9%/m.

Figura 4.28: Detección con efecto acumulativo en una nave


113


4.5.6.2 Vigilancia volumétrica

Con una vigilancia volumétrica normal, el sistema de tuberías y los puntos de aspiración se seleccionan de forma que cada punto de aspiración tiene un área de cobertura de 40 a 80m2, que es comparable a los detectores puntuales de humos. El sistema de tuberías se monta debajo del techo. En los falsos suelos y en el techo suspendido con una carga combustible correspondiente, el sistema de tuberías se monta de tal forma que los puntos de aspiración están en el punto más alto posible. Debido al gran volumen de aire, puede observarse una intensa dilución del humo en salas altas grandes, como las salas de almacenamiento, atrios o hangares. Si se desea detectar un incendio en una etapa precoz en una sala de este tipo, debe aumentarse la sensibilidad. Además, en las salas altas, se producen cojines de calor normalmente debajo de los techos, causados por una intensa radiación solar o por el aire calentado debido al incendio. Estos colchones de aire caliente evitan parcial o totalmente el humo que llega al techo. Esto debe tenerse en cuenta a la hora de colocar tuberías de aspiración ASD (véase la Tabla 4.5).

Figura 4.29: Sistema de tuberías por debajo de un tejado inclinado

En las salas con estanterías altas, las tuberías de succión se montan preferible-mente de forma vertical. De este modo, puede neutralizarse ampliamente el efecto del cojín de calor y, además, los fuegos más pequeños en los estantes de alma-cenamiento pueden detectarse de forma precoz gracias a esta disposición.

Cojín de calor

Unidad ASD


114


Figura 4.30: Sistema de tuberías en un edificio de almacenamiento con

estanterías altas

Al planificar los sistemas ASD en áreas especiales, deben tenerse en cuenta los puntos adicionales que se mencionan brevemente a continuación.

Aplicación en entornos muy sucios Además de mantener una detección fiable, los sistemas ASD deben ser también resistentes a la suciedad en entornos duros. Las partículas más pequeñas son elementos perturbadores para los sistemas ópticos que dan lugar a falsas alarmas o, en el peor de los casos, perjudican el sistema de forma que ya no pueden funcionar con fiabilidad. Por este motivo, deben incorporarse filtros en el sistema de tuberías para filtrar las partículas de suciedad antes de que puedan penetrar en el sistema de medida. En los entornos muy sucios, las tuberías de aspiración se purgan además periódicamente para limpiarlas de suciedad o depósitos. Esto garantiza un transporte fiable del aire aspirado al sistema de medida.

Aplicación en áreas con una alta circulación de aire El equipo de aire acondicionado o los sistemas de reciclado de aire pueden causar una elevada circulación del aire, que a su vez en ocasiones produce una dilución esencial del humo, cuando el humo se mezcla con aire fresco antes de llegar a los detectores. En estas condiciones, es conveniente utilizar sistemas ASD con una sensibilidad alta. También es recomendable introducir una mezcla del aire de escape en el ASD, además del aire ambiente “puro”. El aire de escape se controla directamente antes de llegar a la abertura de salida del sistema de ventilación de la sala.

Unidad ASD


115


Figura 4.31: Sistema de tuberías con una alta circulación de aire

Aplicación en entornos húmedos En los entornos húmedos, se instalan colectores de agua con válvulas de com-puerta en la tubería de aspiración.

Aplicación en almacenes de refrigeración Debido al aire muy seco y el alto aislamiento del combustible y el material de embalaje, los almacenes de refrigeración constituyen un alto riesgo de incendio. Un incendio en una instalación de este tipo puede propagarse rápidamente y puede causar muchos daños, por lo tanto, la detección precoz de un incendio que se está expandiendo es de vital importancia en este caso. En los almacenes de refrigeración, normalmente se usa ASD con una alta sensibilidad. Para prevenir la formación de congelación en las aberturas de aspiración, los sistemas de tuberías cuentan con un mecanismo de soplado. Esto es de especial importancia en el área de entrada donde prevalece una humedad del aire relativa debido a la circulación de aire, dando como resultado una alta tendencia a la formación de congelación.

Aplicación en áreas propensas al vandalismo En las areas propensas al vandalismo, como es el caso de las instituciones penin-tenciarias, la tubería de aspiración se monta en el techo. Sólo hay presentes en el área de vigilancia orificios muy pequeños, prácticamente invisibles.

Unidad ASD

Colector en el techo

Colector escape


116


Aplicación en edificios con interés cultural En los edificios con interés cultural, por ejemplo, con techos históricos, no son recomendables los detectores puntuales de incendios por motivos estéticos. En los edificios como iglesias, catedrales, museos, bibliotecas u otros edificios históri-cos, cada vez se aplican más los sistemas ASD en los que el sistema de tuberías está integrado en el techo y, de este modo, queda invisible. Lo mismo es aplicable para los edificios modernos y sofisticados, como las salas de conciertos, hoteles y edificios de oficinas.

4.5.6.3 Vigilancia de objetos

Los sistemas de IT, estantes de servidor, sistemas telefónicos, estaciones de radio u otras instalaciones eléctricas o electrónicas están sometidos a un riesgo de incendio potencial debido a su consumo de energía relativamente elevado. Un incendio eléctrico típico va precedido normalmente por una fase latente bastante larga, con el volumen de humo normalmente bajo que queda diluido por la ventila-ción. Si puede detectarse este bajo volumen de humo de forma precoz, normal-mente es suficiente con desconectar el equipo en peligro de la fuente de alimentación. Aquí es exactamente donde son efectivos los sistemas ASD en la vigilancia de objetos. Un incendio eléctrico incipiente debe detectarse lo antes posible parar poder iniciar las contramedidas apropiadas y minimizar los posibles daños. Los sistemas ASD para la vigilancia de objetos están diseñados de forma que se proporciona como mínimo una abertura de aspiración en cada objeto, por ejemplo, en un estante de servidor o panel de mando.

Figura 4.32: ASD para la vigilancia de objetos

UnidadASD

Colector en eltecho

Vigilancia de objetos


117


4.5.7 Detectores de llamas

La radiación electromagnética de los posibles incendios debe llegar al detector de llamas. Dentro del rango de visión, esto se asegura por la irradiación directa. Si se bloquea la visión directa, los detectores de llamas IR todavía pueden detectar debido a la reflexión de las superficies metálicas. Sin embargo, los detectores de llamas de UV no reciben señal en estos casos, ya que los UV no se reflejan, o sólo raramente. Debe tenerse en cuenta que la radiación de infrarrojos directa es siempre muchas veces más intensa que la radiación de infrarrojos indirecta. Por ello, los detectores de llamas deben instalarse siempre con visión directa de todo el área de vigilancia, por lo que suelen colocarse en una esquina alta de la sala.

Figura 4.33: Detectores de llamas con visibilidad directa e indirecta

Al colocar los detectores de llamas, deben tenerse en cuenta el equipo o los obstáculos, tales como las alas. En un hangar, el área que queda por debajo de las alas debe vigilarse también con detectores de llamas.

Figura 4.34: Colocación de detectores de llamas en un hangar

UV + IR IR


118


Si se requieren varios detectores de llamas en una sala, deben disponerse de forma que haya una alta redundancia, superponiendo las áreas de vigilancia de cada uno de ellos.

Figura 4.35: Disposición de los detectores de llamas en salas grandes

4.5.7.1 Distancia de detección

A la hora de estudiar la disposición de los detectores de llamas, la distancia de detección es significativamente más importante que la altura máxima admisible de la sala. La distancia de detección es la distancia entre el detector y el punto más alejado que tiene que seguir vigilándose. La sensibilidad de respuesta desciende aproximadamente a la segunda potencia con una distancia mayor. En base a esto, la sensibilidad de respuesta del detector de llamas debe ser significativamente superior o, de lo contrario, habrá que esperar a que se declare un incendio abierto para disparar una alarma. Esto queda más claro en los ejemplos siguientes: • Si la distancia desde el detector de llamas al incendio es de 20m. Por ejemplo,

un detector de llamas es capaz de detectar un incendio de combustible con un área de superficie de 0,025m2, una altura de las llamas de 0,6m y una potencia de 18kW.

• Si la distancia desde el detector de llamas al incendio es de 70m, se requiere un incendio de combustible con un área de superficie de 0,25m2, una altura de las llamas de 2,2m y una potencia de 400kW para asegurar que el detector dispara la alarma.

4.5.7.2 Área de vigilancia

En base al tamaño máximo del incendio a detectar y la sensibilidad de respuesta del detector, se determina la distancia de detección máxima (d). Dado que los detectores de llamas con un ángulo de visibilidad de 90° se instalan normalmente en un ángulo de inclinación de 45°, la distancia de detección máxima (d) de la diagonal de la sala corresponde a un cubo. Dado que es √3 mayor que el lado (a) del cubo, la altura de fijación máxima es a = d/√3. Esto produce un área de vigilan-cia de a2 = ⅓d2.


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Figura 4.36: Cubo vigilado de un detector de llamas

Según la proporción de la superficie de la sala y la altura de la misma, puede ser recomendable seleccionar un ángulo de inclinación menor de 45°. Sin embargo, si se selecciona un ángulo de > 45°, el área directamente por debajo del detector con un ángulo visible de 90° ya no se encuentra dentro del rango de visibilidad y de este modo no se vigila.

a

a

a

45°

45°

d=a√3


120


4.6 Central de detección de incendios y sistema periférico

La central de detección de incendios evalúa las señales transmitidas por los perifé-ricos, controla la alarma de incendio y las instalaciones de control y es también el punto de interacción entre el operador y el sistema. El término “sistema periférico” resume la conexión de red de la central de detec-ción de incendios con los dispositivos periféricos, como los detectores, los disposi-tivos de alarma y las instalaciones de control de incendios. La puesta en servicio revela lo fácil y flexible que puede parametrizarse una cen-tral de detección de incendios según las necesidades del cliente. Algunos de estos aspectos ya deben tenerse en cuenta a la hora de evaluar el sistema.

Figura 4.37: Central de detección de incendios y sistema periférico

Interface de línea

Interfacecontrol

Central detección incendios

Puesta en servicio Mantenimiento


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4.6.1 Central

La central es el elemento fundamental del sistema de detección de incendios. Los sistemas de tamaño compacto y medio normalmente sólo tienen una central, mientras que los sistemas más complejos suelen disponer de varias centrales conectadas en red. Esto permite actuar sobre varias centrales mediante un único procedimiento. En un sistema de este tipo, de forma ideal los sensores y acciona-dores pueden asignarse a diferentes centrales y el control puede realizarse de forma que actúe sobre varias centrales. Además, la transmisión de las alarmas de incendios y averías al equipo de recepción puede realizarse centralmente por medio de una central principal integrada en la red. Esto reduce esencialmente las tarifas de conexión y las de la línea dedicada. Debe aclararse previamente lo completa que es la funcionalidad en el caso específico para cada sistema indivi-dual.

4.6.1.1 Configuración

Cada central de detección de incendios comprende un mínimo de cinco compo-nentes: • Procesador principal: El procesador principal es el corazón de cada central de

detección de incendios. Coordina y controla todo el sistema. • Panel de mando: Este panel consta de elementos de indicación, acústicos y

operativos. Los elementos de indicación y acústicos informan al operador del estado del sistema (alarma, avería, modo de funcionamiento, etc.). Los elemen-tos operativos hacen posible manejar el sistema reconociendo mensajes o con-mutando del modo presente a ausente.

• Interface de línea: El interface de línea comunica con los periféricos y transmite la información al procesador principal.

• Interface de control: El interface de control transmite la información recibida (p. ej., puerta cortafuegos abierta) al procesador principal y activa las salidas de control que requiere el procesador principal (dispositivos de alarma, instalacio-nes de control de incendios, etc.).

• Fuente de alimentación: La fuente de alimentación proporciona la energía necesaria para el sistema de detección de incendios.

Según los requisitos y el tamaño del sistema de detección de incendios, la configu-ración de la central puede variar en gran medida. Para un hotel pequeño con 30 habitaciones, por ejemplo, será suficiente una central en la que se combinen en una placa el procesador principal, la unidad operativa, el interface de línea y el interface de control. Los sistemas complejos están equipados con varias unidades enchufables de control y de línea. Con estos sistemas se requiere frecuentemente el funcionamiento remoto y la posibilidad de manejar el sistema desde diferentes ubicaciones. Estos paneles de mando están conectados a la central a través de un bus de central, diseñado según las normas de seguridad más estrictas. Alternativamente, es posible visualizar el interfaz del usuario de la central por medio de una solución de software en un PC. La conexión al PC puede estable-cerse a través de una LAN, por ejemplo (véase Glosario). Esta solución también permite indicar y manejar varias centrales conectadas en red en el monitor de un sistema de gestión de peligros (véanse el capítulo ¡Error! No se encuentra el origen de la referencia.).


122


4.6.1.2 Fuente de alimentación

En cumplimiento con EN 54, dos fuentes de energía independientes deben garan-tizar la fuente de alimentación para la central de detección de incendios. Ambas fuentes de energía deben dimensionarse de forma que en caso de fallo de una de ellas, pueda mantenerse el funcionamiento del sistema y el equipo de alarma durante un período de tiempo predefinido. Deben tenerse en cuenta los aspectos siguientes: • Una de las dos fuentes de energía debe ser una fuente de alimentación perma-

nente, la segunda una batería o equivalente. • Es obligatorio el funcionamiento paralelo, con la unidad de carga dimensionada

adecuadamente alimentando el sistema de detección de incendios y, al mismo tiempo, cargando las baterías conectadas en paralelo.

• La alimentación principal del sistema de detección de incendios debe realizarse a través de una línea de alimentación segura e independiente.

• Los dispositivos que no forman parte del sistema de detección de incendios no deben conectarse a la fuente de alimentación del sistema.

• La capacidad de la batería debe ser tal que, durante el tiempo de funcionamien-to de emergencia requerido, el sistema de detección de incendios no vea perju-dicado su funcionamiento y, durante un mínimo de 30 minutos después del tiempo de funcionamiento de emergencia, los dispositivos de alarma puedan seguir recibiendo alimentación.

• Está permitido el uso de unidades de alimentación satélite. Sin embargo, deben vigilarse para que funcionen permanentemente.

• Los mensajes recibidos de las unidades de la fuente de alimentación satélite deben indicarse en la central, igual que las señales de avería.

En lo que respecta a la detección de las señales de avería y a la localización de averías, se recomiendan los siguientes tiempos de funcionamiento de emergencia: Criterios de funcionamiento de emergencia Duración Sin transmisión de señal de avería 72 horas

Con transmisión de señal de avería, línea sin vigilar 30 horas

Con transmisión de señal de avería, pero con central de recepción de señales asistida de forma permanente en el lugar de instalación

12 horas

Con señal de avería y línea vigilada 12 horas

Conexión de red segura (p. ej., generador diésel de alimentación de emergencia para funcionamiento 24h) y transmisión de señal de avería

4 horas

Tabla 4.8: Tiempos de funcionamiento de emergencia requeridos por EN 54

Por supuesto las reglamentaciones nacionales prevalecen sobre las mencionadas anteriormente.


123


4.6.1.3 Funciones

Con la tecnología actual, una central de detección de incendios debe contar con lo siguiente: • Funcionamiento del sistema fácil y seguro. • Adaptación libre de la organización de la central para adaptarse a los requisitos

del cliente. • Salidas de control libremente programables para usar instalaciones de control

de incendios. • Características de carga de batería específicas del fabricante y prueba de

resistencia periódica de las baterías, para conseguir unas condiciones de carga óptimas y una vida de servicio más prolongada de las baterías de alimentación de emergencia.

• Reloj de tiempo real con fecha y cambio automático de horario de verano / invierno.

• Memoria de sucesos que almacena cientos de sucesos, clasificados por catego-ría de información y que los hace disponibles por solicitud.

• Funciones de funcionamiento de emergencia integradas de forma que pueda seguir garantizándose una detección de incendios segura en caso de avería por parte de una unidad de procesamiento de señales.

4.6.1.4 Funcionamiento

El interface de usuario de una central de detección de incendios debe configurarse de forma que las funciones básicas, como por ejemplo, alarma o rearme de alarma sean fáciles de comprender y de utilizar. Esto asegura que dichas operaciones también puedan realizarlas personas que raramente tienen que trabajar en el sistema o que sólo hayan recibido las instrucciones elementales. Un interface hombre-máquina de este tipo es muy exigente respecto a la disposi-ción ergonómica de los elementos operativos, en la representación de los mensa-jes y en una estructura de funcionamiento cómoda para el usuario. Éste es el motivo por el que las centrales de detección de incendios avanzadas se dotan de las denominadas “soft keys“ – teclas de función para la visualización de comandos relacionados con el contexto usadas con la aplicación correspondiente. Por ejem-plo, en caso de incendio, se indica la localización del incendio y en los elementos operativos sólo se emiten funciones como “Reconocimiento de alarma” o “Rearme de alarma” y se muestran los textos de contramedidas correspondientes. El funcionamiento de una central de detección de incendios no sólo comprende el procesamiento de alarma. Funciones como procesamiento de averías, conmuta-ción de presente a ausente o la desconexión de los detectores son otras funciones de una central. Dado que las funciones como la desconexión de los detectores pueden poner en peligro la seguridad, sólo debe realizarlas personal autorizado y con la preparación correspondiente. Las centrales de detección de incendios actuales ofrecen la posibilidad de establecer niveles de autorización, de forma que cada uno de ellos sólo pueda emitir determinadas órdenes. La tabla siguiente muestra un ejemplo con 4 niveles de autorización.


124


Nivel Autorización Personas autorizadas 1 - Reconocimiento de mensajes

- Desconexión de elementos acústicos en el panel de mando

- Conmutación a presente / ausente

Persona competente, p. ej., portero

2 - Mandos con el nivel de autorización 1

- Rearme de alarmas - Desconexión de detectores

Persona formada, p. ej., electricista de la empresa

3 Conmutación de detectores al modo de revisión, mandos de los niveles de autorización 1 y 2

Electricista o experto para los sistemas de gestión de peligros, p. ej., técnico de mantenimiento

4 Apertura de la central de detección de incendios, módulos de cambio, cambio de los ajustes de los parámetros del sistema, mandos desde los niveles de autorización 1, 2 y 3

Electricista o experto para los sistemas de gestión de peligros, p. ej., técnico de mantenimiento reconocido como instalador

Tabla 4.9: Niveles de autorización para una central de detección de incen-dios

4.6.1.5 Localización

Para la central de detección de incendios, debe seleccionarse un lugar cerca de la entrada principal o del acceso de los bomberos del edificio a vigilar. Este lugar debe acordarse previamente con la organización (p. ej., bomberos). Normalmente, es suficiente con colocar un panel de control en el acceso principal de los bombe-ros, mientras que la central de detección puede colocarse en cualquier sala fácil-mente accesible para la disposición de cableado. En complejos de edificios más grandes, donde se utilizan centrales de detección de incendios conectadas en red, con frecuencia se instalan en lugares descentrali-zados, de forma que las líneas a los detectores y a otros dispositivos periféricos puedan mantenerse lo más cortas posible. Para que los factores que influyen en las falsas alarmas o averías sean lo más bajos posibles, deben seleccionarse lugares libres de interferencias electromagné-ticas elevadas (EMI) para la ubicación de la central de detección de incendios.

4.6.2 Sistema periférico

Los dispositivos que no forman parte integral de la central de detección de incen-dios se asignan al sistema periférico. Además de las líneas de detectores conec-tadas y los componentes en estas líneas, el sistema periférico incluye la red de suministro completo con dispositivos de alarma, instalaciones de control de detec-ción de incendios y paneles de control.


125


4.6.2.1 Red de suministro

Con los sistemas de detección de incendios, el tema de la seguridad y la fiabilidad merece la máxima prioridad. Esto es aplicable especialmente a la hora de selec-cionar e instalar las redes de suministro para los detectores de incendio, los dispo-sitivos de alarma, las instalaciones de control de incendios, etc. Al seleccionar e instalar deben tenerse en cuenta los aspectos siguientes: • Los dispositivos periféricos deben utilizarse a través de una red de alimentación

independiente. • A pesar de que los sistemas de detectores actuales presentan una alta inmuni-

dad a las interferencias electromagnéticas, las líneas de detectores deben sepa-rarse de otras líneas y sistemas.

• Para minimizar las interferencias electromagnéticas que actúan sobre el siste-ma, use siempre cables de par trenzado con las nuevas instalaciones.

4.6.2.2 Línea de detectores

La línea de detectores enlaza los periféricos con la central de detección de incen-dios. Durante las últimas décadas, la tecnología de la información ha supuesto unos cambios importantes que siguen siendo relevantes para las diferencias esenciales entre los tipos de sistemas que se usan actualmente.

Topologías Los dispositivos periféricos o los componentes de línea de un sistema de detec-ción de incendios están conectados a la central a través de una línea abierta o en bucle. Adicionalmente, los sistemas de detección de incendios modernos permiten utilizar ramales en T sin elementos adicionales, lo que aumenta la flexibilidad en la disposición del cableado, al tiempo que se reducen los costes del sistema.

Figura 4.38: Central de detección de incendios con diferentes líneas de

detectores

Línea abierta

Línea en bucle

Pestaña en T


126


Por motivos de seguridad, en la actualidad las líneas abiertas sólo se usan en sistemas en los que se aplican detectores con tecnología convencional o donde se reutilizan líneas existentes. Los elementos direccionados individualmente en una línea en bucle aseguran una seguridad contra fallos considerablemente superior para el sistema. En el caso de una línea abierta, todos los elementos permanecen totalmente operativos, ya que la central puede comunicar con los elementos de ambos lados del bucle. Cuando todos los elementos conectados (detectores, módulos de entrada / salida, elementos de alarma) usan una función de separa-dor, todo el sistema permanece totalmente operativo incluso en caso de cortocir-cuito, ya que se desacopla el segmento de línea cortocircuitado por medio de separadores. Por lo demás, por lo menos, cada 32º elemento debe equiparse con un separador que cumpla con EN 54.

Conexión colectiva Con una conexión colectiva, todos los detectores con tecnología convencional se conectan a la misma línea abierta (véase la sección 4.3.3.1). Para indicar una alarma o avería, un detector aumenta su consumo de energía. Este cambio se evalúa consecuentemente en la central. Con una conexión colectiva, deben tenerse en cuenta los aspectos siguientes: • Sólo puede evaluarse un mensaje de alarma o señal de avería por línea abierta,

ya que los detectores no son identificables individualmente. • La comunicación es unidireccional, del detector a la central. • En cumplimiento con la norma EN 54, pueden conectarse a una línea un máxi-

mo de 32 dispositivos. • No se permite mezclar detectores automáticos y no automáticos en una línea

abierta. • Se instala un elemento de terminación de línea al final de una línea abierta, con

una corriente de vigilancia fluyendo a lo largo de este elemento. En base a este principio, la central de detección de incendios puede controlar la línea hasta el elemento de terminación de la línea, pero no la conexión a cada detector indivi-dual.

El direccionamiento colectivo está desapareciendo gradualmente del mercado y se ofrece actualmente sólo como una conexión estándar para las centrales de detec-ción de incendios simples y compactas. Sin embargo, cuando se sustituyen los sistemas colectivos existentes puede seguir siendo necesario continuar utilizando su red de suministro. En este caso, pueden aplicarse detectores inteligentes con procesamiento de señales complejo, que se operan en la línea abierta en el modo colectivo. Debido a las posibilidades de ajuste de parámetros individuales, estos detectores de incendio modernos pueden configurarse para un comportamiento de detección óptimo. Si deben conservarse las líneas completas en un proyecto de modernización por motivos de costes, la nueva central debe equiparse con los módulos de línea correspondientes (véase el capítulo 8.5 en la página 279).


127


Conexión direccionable Una conexión direccionable es un sistema de línea de detectores que puede direccionar individualmente cada detector (véase la sección 4.3.3.2). Esto permite conocer el detector que dispara una alarma y asignar un cierto texto en caso de un suceso a este detector o zona de detectores. En la tecnología direccionable, son posibles arquitecturas en línea abierta, en bucle o ramal en T. En algunos siste-mas de bus, pueden implementarse ramales en T sin módulos adicionales, lo que reduce considerablemente los costes de instalación de la red de suministro. Con una conexión direccionable, deben tenerse en cuenta los aspectos siguientes: • Si la línea está cableada como una línea abierta, se permiten un máximo de 32

detectores por línea, según la norma EN 54. • Si la línea está cableada como un bucle, se permiten un máximo de 128 detec-

tores por línea en bucle, según la norma EN 54. • En caso de cortocircuito, debe asegurarse que se aísle el segmento de línea

cortocircuitado y que, en caso de una línea abierta, sea posible el acceso desde el lado opuesto del bucle. Cuanto menor sea el número de elementos que fallan en caso de cortocircuito mejor, este es el motivo por el que cada elemento de bus debe contener elementos separadores.

• Debe existir una solución simple para localizar detectores en la línea. En este aspecto, el direccionamiento basado en la secuencia física o la localización ba-sada en un número de identificación no ambiguo son soluciones cuyo buen fun-cionamiento ha sido demostrado.

Algunas características de los sistemas direccionables actuales son: • Conexión directa de módulos de entrada y salida y de elementos de indicación y

funcionamiento en la línea de detectores. • Conexión directa de los dispositivos de alarma acústicos sin fuente de alimenta-

ción adicional. • Control de indicadores de respuesta externos, adicionales por cada detector. La

asignación al detector se realiza a través de la central de detección de incen-dios. También es posible que varios detectores controlen el mismo indicador de respuesta (p. ej., con zonas multidetector).

• Autocomprobación automática. El sistema comprueba periódicamente si están disponibles y funcionan correctamente todos los dispositivos.

Costes Los costes de instalar un sistema de detección de incendios son una parte integral de los costes generales. Para mantener lo más bajos posibles los costes de ca-bleado, es importante que un sistema de detección de incendios permita la co-nexión de líneas de detectores libremente dispuestas, sin importar si son líneas abiertas, en bucle o en T. Además, debe tenerse en cuenta que puedan acoplarse tantos elementos como sea posible en el mismo bus y que no sean necesarias líneas adicionales para la fuente de alimentación externa.


128


4.6.2.3 Elementos de alarma

Se usa equipo de alarma óptica y acústica para alertar a las personas en la zona de peligro, así como a las fuerzas de intervención internas. Los dispositivos de alarma pueden conectarse a la central directamente o a través de una salida vigilada. Algunas centrales también ofrecen la posibilidad de conectar dispositivos de alarma direccionables a la línea de detectores. Esto tiene las ventajas siguien-tes: • La alarma puede limitarse fácilmente a sectores de incendio específicos (p. ej.,

suelos). • La alarma paso a paso puede realizarse sin problemas. En el caso de que se

produzca una alarma, es posible actuar en primer lugar sobre el dispositivo de alarma acústica, por ejemplo en una habitación de hotel. Después de verificar la alarma, pueden activarse todos los dispositivos de alarma en la zona de incen-dio.

• No se requieren líneas adicionales para comunicar con la central ni para pro-porcionar alimentación a los elementos. Esto reduce los costes de instalación.

• Dado que los elementos en la línea de bucle siguen estando totalmente operati-vos incluso en caso de circuito abierto o cortocircuito, en muchos países no es necesario un cableado costoso para un mantenimiento funcional ampliado.

Los elementos de alarma, como luces parpadeantes o sirenas, tienen contenidos de información limitados, motivo por el que los sistemas de alarma de voz se usan cada vez más en los edificios (véanse el capítulo 5.4). Estos sistemas permiten la alarma paso a paso y la evacuación según la situación. La alarma de las fuerzas de intervención externas como los bomberos, se realiza por medio de líneas telefónicas dedicadas y vigiladas, conexión de marcación, conexión de radio, conexión de red o una combinación de estos métodos de transmisión.

4.6.2.4 Instalaciones de control de incendios

Las instalaciones de control de incendios son funciones de control que activan el equipo estructural y técnico, limitando los daños en caso de incendio. Estas insta-laciones aseguran que: − La propagación del humo y del calor es limitada − Pueden extraerse el humo y el calor − Las rutas de escape están identificadas de forma no ambigua − Los ascensores no pueden moverse a una posición definida y ya no pueden

usarse − Se activan los sistemas de extinción automáticos Los sistemas requeridos pueden activarse de forma descentralizada, a través de módulos de salida en la línea de detectores, o centralizada, directamente con salidas vigiladas como contactos de relé o salidas de driver en la central de detec-ción de incendios. Las señales de reconocimiento o la ejecución de las instalacio-nes de control de incendios se vigilan mediante entradas asignadas.


129


4.6.3 Puesta en servicio

Con la puesta en servicio de la planta, el sistema de detección de incendios se configura de forma que responda de acuerdo con los mensajes recibidos de los detectores y otros dispositivos, y actúe sobre los sistemas de control relevantes. Los cortocircuitos o circuitos abiertos evitan una puesta en servicio rápida y co-rrecta, por lo que la central de detección de incendios se pone en servicio sólo después de una verificación a fondo de la red de alimentación.

4.6.3.1 Estructura del sistema

La indicación de los mensajes y el funcionamiento del sistema deben ser claros y simples para el operador. Por este motivo, la estructura de un sistema de detec-ción de incendios se configura según los aspectos geográficos y organizativos. La indicación de una alarma de incendios debe describir con precisión la localización del mismo, por ejemplo “Alarma en el edificio principal, azotea, habitación 807“.

Figura 4.39: Disposición geográfica (estructura del edificio)

En la práctica, la subdivisión de la estructura del sistema en un árbol lógico y físico es muy recomendable (véase la Figura 4.40). Esto permite una flexibilidad máxi-ma, totalmente independiente de la instalación hardware efectiva de la red de detectores. Por ejemplo, los detectores conectados a dos bucles diferentes en la red de alimentación pueden asignarse a la misma zona de detectores. La estructura lógica refleja la disposición geográfica en un sistema. Puede adap-tarse de manera flexible a la explotación de la sala y es independiente de la dispo-sición del cableado en la red de detectores. La estructura físca refleja el hardware. Se define por la instalación hardware y puede leerse por medio de un software de puesta en servicio de que disponen las centrales más modernas.

Edificio pral. Azotea Hab. 807


130


El proceso de puesta en servicio de un sistema de detección de incendios enlaza las estructuras lógicas y físicas. Al hacerlo, se define dónde se sitúa cada disposi-tivo, por ejemplo el “Detector de humo con ID 253A25 está en la habitación 311“.

Figura 4.40: Entrelazado de la estructura lógica y física

Las centrales de detección de incendios más modernas permiten la lectura auto-mática de todos los dispositivos periféricos y módulos conectados a la central. Este proceso también se denomina “lectura de hardware”. Los datos generados permiten una puesta en servicio rápida y sin problemas del sistema de detección de incendios por medio de la herramienta de puesta en servicio. Este software elimina los errores que pueden producirse al adquirir de forma manual los disposi-tivos conectados, lo que supone un ahorro en costes. Las herramientas de puesta en servicio basadas en PC permiten introducir como mensajes textos especificados por el cliente y realizar de forma concisa todos los ajustes de parámetros. Además, permite elaborar automáticamente documenta-ción completa del sistema.

Edificio principalÁrea Sección 3ª

planta4ª

planta

Habit.311

Sala reunión CafeteríaZona

Elemento

Dispositivo

Unidad funcionam. (p. ej interfaz línea)

Estación

Estr

uctu

ra fí

sica

1 1 2 1 2

Estr

uctu

ra ló

gica

Asignación libre


131


4.6.3.2 Zonas de detectores

Para limitar la propagación del fuego en un edificio grande, éste se divide en diferentes compartimientos de incendios por medio de medidas estructurales. La intención de dicha división juega también un papel fundamental en el campo de la detección de incendios. En una zona de detectores se pueden combinar varios detectores. Creando zonas de detectores de incendio, es posible actuar sobre áreas completas, por ejemplo, para desconectar una zona de detectores o para crear una lógica de detectores múltiples (véase la sección 4.6.3.4). En los edificios con salas grandes, como las instalaciones de producción u oficinas de plantas abiertas, todos los detectores de la sala se combinan en una zona de detectores. En un edificio que consta de varias salas más pequeñas, como un edificio de oficinas, los detectores en varias salas adyacentes se combinan en una zona de detectores. Los detectores en una escalera también se combinan frecuen-temente en una zona de detectores. Las directivas y los límites a la hora de crear zonas de detectores pueden diferir de un país a otro, por lo que debe tenerse en cuenta a la hora de realizar la planifica-ción del proyecto. Sin embargo, en la mayoría de países, se aplican las siguientes directivas: • Deben crearse zonas de detectores sólo dentro del mismo sector de incendio. • Los detectores automáticos y los pulsadores manuales deben combinarse en

diferentes zonas independientes. • Una zona de detectores puede comprender un máximo de 10 pulsadores ma-

nuales o un máximo de 32 detectores automáticos.

4.6.3.3 Configuración de los parámetros de los detectores de incendio

Los detectores de incendio inteligentes pueden adaptarse de forma ideal a las condiciones ambientales seleccionando el juego de parámetros apropiado. Se están introduciendo en el mercado, sistemas que permiten una selección de los grupos de parámetros en función del tiempo. Esto también facilita el uso de detec-tores ópticos de humo en áreas donde los sistemas convencionales suelen produ-cir falsas alarmas, por ejemplo en discotecas. Durante las horas de funcionamiento, los detectores trabajan con un juego de parámetros que está configurado especialmente para los fenómenos perturbadores como la neblina de las máquinas de humo que se utilizan en las discotecas. Los detectores reconocen el modelo de desarrollo del patrón de aerosol creado cuando se usan máquinas de humo, evalúan este suceso como un fenómeno perturbador – en lugar de una concentración de aerosol muy alta – y no disparan una alarma.


132


Fuera de las horas de funcionamiento normales, los detectores funcionan con un juego de parámetros que ya detecta las concentraciones de humo más bajas y por ello es capaz de detectar un incendio latente. Los parámetros se configuran duran-te la puesta en servicio por medio de una herramienta relevante. Si se cambian los términos de uso, por ejemplo, cuando la discoteca se cambia por un restaurante, los juegos de parámetros de los detectores correspondientes pueden adaptarse directamente desde la central de detección de incendios. En las centrales de detección de incendios actuales, la configuración completa del sistema se guarda en una memoria interna, por lo que no se requiere una reconfi-guración manual o adaptación de las posiciones de los elementos después de cambiar un detector defectuoso. La central reconoce que se ha cambiado un detector y lo reconfigura con los mismos juegos de parámetros.

4.6.3.4 Evitar falsas alarmas

Como ya se ha descrito detalladamente en el capítulo 4.3.2, las falsas alarmas pueden evitarse en gran medida seleccionando y colocando los detectores de forma apropiada. Las centrales actuales se suman a los esfuerzos por conseguir detecciones precoces y seguras mediante el empleo de lógica de multidetectores y transmisión de alarma retardada.

Lógica de multidetectores La lógica de multidetectores se crea cuando pueden producirse fenómenos pertur-badores considerables o cuando se requiere una detección de incendios precoz por motivos de seguridad, por ejemplo en un almacén de motores diésel. Cuando sólo un detector en una zona de detectores transmite un mensaje de alarma, sólo se indica una prealarma en la central de detección de incendios. La alarma sólo se dispara cuando un número predefinido de detectores transmite un mensaje de alarma. En la mayoría de casos, se selecciona una lógica de dos detectores, lo que significa que se requieren dos mensajes de alarma. En caso de seleccionar una lógica de N detectores, se tendrán que activar los N detectores para disparar la alarma. Sólo entonces la central acciona los dispositivos de alarma óptica y acústica y / o una unidad de transmisión e inicia las medidas protectoras apropia-das. Dado que cada vez se usan más detectores inteligentes, se está reduciendo continuamente el significado de la lógica de multidetectores.

Transmisión de alarma retardada La transmisión de alarma retardada también se denomina como AVC (Concepto de verificación de alarma). Ésta es una medida organizativa para la que la central de detección debe proporcionar las posibilidades de programación apropiadas. La transmisión de los mensajes de detección de incendios a una central de interven-ción se retarda por medio del AVC hasta que una persona autorizada ha verificado la alarma.


133


Figura 4.41: Transmisión de alarma retardada con AVC

Cuando se usa la transmisión de alarma retardada, en la mayoría de países deben tenerse en cuenta los aspectos siguientes: • La transmisión de alarma retardada sólo debe estar activa en el estado del

sistema “Presente”. • Una alarma entrante debe reconocerse dentro de un tiempo de reacción máxi-

mo de 30 segundos. Después del mismo, comienza el tiempo de investigación. • El tiempo de investigación máximo debe ser de 180 segundos. • Si se recibe otra alarma durante el reconocimiento o tiempo de investigación, se

transmitirá una alarma externa inmediatamente. • La conmutación a la transmisión de alarma retardada (presente) sólo debe ser

posible manualmente. La conmutación a “Ausente” debe realizarse automática-mente, pero también es posible la conmutación manual.

• Las alarmas transmitidas por pulsadores manuales no deben retardarse.

Presencia

Alarma local

No reconoc. Temp.investig.

Investigar Emergencia Rearme

Presente/ ausente

Ausente Presente

Alarma externa Alarma general

Iniciación de alarma

Sí

Sí

Sí

No

No


134


4.6.3.5 Alarma

Después de detectar un peligro, la central debe disparar una alarma apropriada para el peligro y la situación correspondiente. Las centrales más antiguas o senci-llas sólo accionan los transmisores de señales acústicas y ópticas. Las centrales más modernas permiten programar alarmas específicas, relacionadas con la aplicación. Estos sistemas permiten las siguientes configuraciones: • Varios dispositivos de alarma se combinan en una zona. • Cada dispositivo de alarma puede accionarse individualmente o en una zona. • Cada dispositivo de alarma o cada zona puede accionarse según el peligro

correspondiente (selección de tonalidad, intensidad de sonido o frecuencia de parpadeo).

• La activación y la transmisión de alarma a fuerzas de intervención externas puede configurarse de forma que sólo se realice después de la verificación de la alarma (transmisión de alarma retardada).

• En los complejos de edificios más grandes, la alarma de evacuación acústica sólo se inicia para el sector de incendio relevante. En todos los demás sectores de incendios, puede activarse una señal de aviso acústica para la alarma de incendio, alertando a las personas presentes en el sector sin pedirles que aban-donen el edificio.

4.6.3.6 Instalaciones de control de incendios

Durante la puesta en servicio, la central debe programarse de forma que, en base a los mensajes recibidos del sistema de detección, active las instalaciones de control, retardando la propagación del fuego y facilitando la evacuación de las personas. Esto incluye, entre otras medidas, cerrar las puertas cortafuegos y las clapetas de incendios, activación del equipo de extracción de humo y calor y la iluminación de emergencia, o la desconexión de máquinas y equipo. Para prestar atención a toda esta multitud de requisitos, la central debe incluir las características de rendimiento siguientes: • La posibilidad de programar controles complejos (funciones AND, OR, NOT). • Selección flexible de los criterios de entrada de control. • Espacio de memoria suficiente para controlar zonas para prestar atención a los

requisitos crecientes relacionados con la extensión y complejidad de los siste-mas de control.

• Un componente de línea, como puede ser un módulo de salida, debe reconocer cualquier fallo de comunicación con la central. Para hacerlo, el componente de la línea conmuta de forma activa las salidas a la denominada “posición segura contra fallos”. Por ejemplo, las puertas cortafuegos y las clapetas de incendio deben cerrarse autónomamente en un caso de este tipo.

• Para las instalaciones de control de incendios, el sistema permite el acceso automático a la documentación correspondiente – debe garantizarse la correc-ción de los datos.


135


4.6.4 Selección de la central de detección de incendios apropiada

Al seleccionar la central de detección de incendios, deben responderse las si-guientes preguntas como requisito mínimo: • ¿Cuál es el tamaño del área a la que tiene que prestar servicio la central?

¿Cómo deben conectarse múltiples dispositivos periféricos? • ¿Qué tipo de alarma se prevé – simple, orientada al objetivo o multinivel? • ¿Qué sistemas de control deben ser posibles? ¿Cuántos sistemas de control

son necesarios y cuál es su nivel de complejidad? • ¿Comunicará la central con otras centrales o con un sistema superior? ¿Con

qué facilidad puede conectarse en red? • ¿Hay prevista alguna ampliación para los próximos años? Según el tamaño del sistema y de las respuestas a las preguntas antes menciona-das, puede seleccionarse una central compacta o modular. Las centrales compac-tas son más económicas, pero bastante limitadas en lo que respecta a flexibilidad en las ampliaciones de hardware. En los edificios más pequeños, de disposición clara, con frecuencia es suficiente con una alarma simple. En los edificios complejos grandes, frecuentados por muchas personas, debe seleccionarse una central con los elementos de alarma correspondientes, permitiendo una alarma orientada al objetivo. El número y complejidad de los sistemas de control a los debe prestar servicio la central de detección de incendios es esencial a la hora de seleccionar la central correcta. Debe tener capacidad de memoria suficiente y velocidad de procesa-miento para el número de sistemas de control a procesar y debe permitir los enlaces necesarios. Cuando deben vigilarse varios edificios o cuando la central debe operarla un sistema superior, debe seleccionarse una central que permita una fácil conexión en red. Cuando puede preverse una ampliación de la estructura del edificio, es muy reco-mendable optar por una central modular. Estas centrales tienen la ventaja de facilitar una adaptación flexible y económica al tamaño del sistema debido a su posible ampliación con módulos de control y de línea adicionales.


136


4.7 Sistemas lineales de detección de temperatura

Los sistemas lineales de detección de temperatura constan de un sensor lineal y de una unidad de evaluación. El sensor es un cable con conductores eléctricos u ópticos, un cable con varios sensores o una tubería. Estas unidades de evaluación se conectan normalmente a un sistema superior, permitiendo la visualización de valores medidos y el control de sistemas de extinción, sistemas de ventilación, etc.

Figura 4.42: Topología de un sistema lineal de detección de temperatura

Los sistemas lineales de detección de temperatura pueden disparar una alarma en caso de un aumento de temperatura definido o cuando se supera una temperatura máxima. Se emplean en áreas en las que tiene que controlarse la temperatura en distancias largas, pero también cuando existen condiciones medioambientales adversas, por ejemplo, en caso de gases corrosivos, temperaturas extremas, alta humedad o suciedad. Las áreas de aplicación típicas para la detección lineal de temperatura son: − túneles de carretera y de ferrocarril − bandejas y conductos de cables − sistema transportador y conductos de transporte − escaleras mecánicas − líneas de calefacción / energía a larga distancia y de gas − control de proceso en la industria química − minas y plataformas petrolíferas − patios de tanques − talleres de pintura

Visualización y control de − ventilación − extinción automática− etc.

Aná

lisis

de

seña

les

PC consoftware

LAN

Eva

luac

ión

Cable sensor

Con

trol

. 1

Con

trol

. n

Salidascontrol

Salidascontrol

Cable sensor

Aná

lisis

de

seña

les

Eva

luac

ión


137


4.7.1 Principios de detección

El mercado ofrece múltiples sistemas lineales de detección de temperatura basa-dos en los principios de detección y características de sistema más diversos. A continuación se describen los principios de detección utilizados con mayor fre-cuencia.

4.7.1.1 Cable sensor con polímero termosensible

El cable sensor consta de dos hilos conductores insertados en un polímero termo-sensible. En cuanto se alcanza el umbral de temperatura, este aislamiento empie-za a fundirse, de forma que los hilos entran en contacto y provocan un cortocircuito, generando una alarma. Para controlar diferentes temperaturas, se utilizan cables con diferentes polímeros. Este principio de medida produce una alarma en cuanto se supera un umbral de temperatura. Con algunos sistemas, puede determinarse la ubicación aproximada del cortocircuito, es decir, la ubicación del foco del incendio, midiendo la resisten-cia residual. Por defecto, hay disponibles cables con temperaturas de activación entre 60°C y 200°C. La longitud máxima del sensor está entre 1 y 2km. Por su naturaleza, el cable tiene que sustituirse después de la detección ya que queda destruído.

4.7.1.2 Cable sensor con aislamiento sensible a la temperatura

El sensor consta de un cable con hilos conductores y aislamiento con un coeficien-te de temperatura negativo. Esto significa que el aislamiento reduce su resistencia eléctrica cuando aumenta la temperatura. Esta señal se evalúa para la alarma. La alarma se activa en cuanto el valor medido desciende por debajo de un umbral de resistencia definido. Sin embargo, la resistencia medida depende de la longitud del cable y la temperatura ambiente. El valor medido se supone que es el valor medio a lo largo de toda la longitud del cable. Un punto caliente local tiene el mismo efecto que un aumento de temperatura menor sobre una distancia mayor. El cable no puede localizar la situación del incendio. Por defecto, hay disponibles cables con umbrales de activación entre 50°C y 250°C. La longitud máxima del sensor está entre 1 y 2km, dependiendo del sistema.

4.7.1.3 Tubo sensor

Estos sistemas se basan en el hecho de que la presión de un gas varía según los cambios de temperatura si el volumen de gas permanece constante. Un incendio calienta el tubo sensor de cobre y de este modo el aire que contiene. Un transduc-tor de presión en el extremo del tubo registra el cambio de presión y proporciona una señal proporcional a la temperatura media.


138


La alarma se activa en cuanto se supera un umbral de señal definido. El tubo sensor no puede localizar la situación del incendio. Los sistemas disponibles actualmente están diseñados de forma que son posibles temperaturas de activa-ción hasta 150°C. La longitud máxima del sensor está por debajo de 200m.

4.7.1.4 Cables con sensores de temperatura integrados

Con estos sistemas, los sensores de temperatura están montados a intervalos iguales en un cable plano apantallado que sirve como línea de datos y de alimen-tación. Los valores medidos por los sensores se procesan en una unidad de evaluación y sirven para la activación de la alarma. Los valores medidos por los diferentes sensores pueden evaluarse por medio de una herramienta de software apropiada. Varios sensores pueden combinarse en grupos o puede crearse una lógica multisensor. Estos sistemas facilitan las medi-das de temperatura con características diferenciales y máximas. Es posible locali-zar las fuentes de calor con una resolución igual a la distancia entre sensores. Los sistemas actuales soportan temperaturas de activación de hasta 150°C aprox. La longitud máxima del cable sensor depende en gran medida del intervalo entre los sensores. El número máximo de sensores está limitado por la alimentación y la transmisión de datos. Los sistemas más avanzados permiten longitudes del cable sensor de hasta 2,5 km aprox. con intervalos de 8 m entre sensores.

4.7.1.5 Medición de temperatura con cables de fibra óptica

Este sistema se basa en un haz de luz láser que se envía a través de un cable de fibra óptica. Dado que el cable de fibra óptica refleja una pequeña parte de la radiación láser en cualquier punto, la retrodispersión puede medirse por medio de un receptor conectado en el mismo extremo que la fuente láser. El cable de fibra óptica es un vidrio de cuarzo punteado, es decir, una forma de óxido de silicio (SiO2). La radiación láser electromagnética infrarroja emitida se refleja de diferentes formas a lo largo del cable: − Dispersión Rayleigh − Dispersión Stokes − Dispersión Antistokes La dispersión Rayleigh tiene la misma longitud de onda que el haz láser, la disper-sión stokes tiene una longitud de onda ligeramente superior y la dispersión anti-stokes ligeramente inferior. Los dos tipos de dispersión stokes se denominan también como dispersión Raman. Mientras que la dispersión stokes es indepen-diente de la temperatura, la dispersión antistokes aumenta si lo hace este factor. La temperatura del cable de fibra óptica resulta de este modo de la relación de intensidad entre la dispersión Stokes y Antistokes. A través de medidas en tiempo real, se puede obtener la dispersión Raman aso-ciada a cada punto del cable. La temperatura local en un punto del cable se de-termina entonces por medio de la relación entre la dispersión stokes y anti-stokes en dicho punto.


139


La ilustración siguiente muestra la posición espectral de la dispersión Raman.

Figura 4.43: Principio de dispersión Raman

El cable sensor puede dividirse en zonas de 1 a x metros utilizando los componen-tes electrónicos y de software apropiados. Estas secciones se manejan entonces como sensores individuales. Esto significa que pueden combinarse varios senso-res en grupos o puede crearse una lógica multisensor. Este principio de medida permite el disparo de alarma a partir de criterios diferenciales y/o de valores máxi-mas. En base a la precisión de las secciones de sensores pueden localizarse las fuentes de calor. Dependiendo del tipo de cable de fibra óptica, los sistemas actuales permiten temperaturas de activación hasta 400°C. Con una longitud de zona de hasta 4m, los sistemas actuales permiten longitudes del cable sensor de hasta 16km.

Control. Guíaondas óptica

Haz láser

Retrodispersión

Valor medido

Antistokes Stokes

Inte

nsid

ad

Láser

Evaluación

Haz láser


140


4.7.2 Selección del sistema apropiado

En la tabla inferior se muestran las propiedades de los diferentes principios de los sistemas lineales de detección de temperatura.

Sistema Propiedades

Polímero sensible a

la temperatura

Aislamiento sensible a la temperatura

Tubo sensor

Sensores de

temperatura

Cable de fibra óptica

Umbrales de temperatura seleccionables

No Sí Sí Sí Sí

Evaluación de valor fijo y aumento No No No Sí Sí

Posibilidad de crear zonas No No No Sí Sí

Posibilidad de prealarma No Sí Sí Sí Sí

Medida de temperatura No No No Sí Sí

Compensación de temperatura ambiente

No No No Sí Sí

Temperatura de activación máx. 200°C 250°C 150°C 150°C 400°C

Rearme automático No Yes Yes Sí Sí

Localización de punto de calor No / parcialmente

No No Sí Sí

Longitud de sensor máxima 2.000m 2.000m 200m 2.500m 16.000m

Tabla 4.10: Propiedades de los sistemas lineales de detección de temperatura

El sistema más apropiado debe escogerse en función del campo de aplicación, el riesgo y el precio: • Si el operador desea asegurar con el medio más simple disponible que un

transformador se desconectará de la red en caso de sobrecalentamiento, es suficiente utilizar una alarma de disparo por cable cuando se supera una tempe-ratura predefinida. Cuando se prevé que un suceso de este tipo se producirá raramente o nunca, no es necesario rearme automático.

• Para controlar la temperatura de un reactor en la industria química es importan-te que el sistema produzca, de manera fiable, una prealarma y un mensaje de alarma. Normalmente, no es necesaria la posibilidad de crear zonas o localizar el punto de calor.

• Para controlar un túnel de carretera con un sistema lineal de detección de temperatura, es obligatorio crear zonas, compensar la temperatura ambiente y localizar el punto de calor, es decir, el foco de incendio.


141


4.8 Planificación

Las normas y directrices nacionales describen cómo deben planificarse, instalarse y operarse los sistemas de detección de incendios. Cumplir con estas regulacio-nes es un requisito previo para la aprobación de un sistema automático de detec-ción de incendios por parte de las autoridades, los bomberos y las compañías de seguros. Los sistemas de detección de incendios orientados al objetivo de protec-ción solamente pueden diseñarse si se aclara el riesgo existente, se conoce el objetivo de protección y se especifican los requisitos resultantes en el sistema de detección de incendios. Dichos sistemas son complejos y costosos y deben ser llevados a cabo por expertos.

4.8.1 Planificación indepediente del objeto

El proceso de planificación de un sistema de detección de incendios debe tener en cuenta los factores siguientes: − extensión de la vigilancia − selección del tipo de detectores de incendio − área de cobertura y disposición de los detectores − diseño de la central de detección de incendios, red de alimentación y suministro

de energía − zonas de detectores − alarma y controles − organización de alarma

4.8.1.1 Extensión de la vigilancia

La extensión de la vigilancia se define del modo siguiente: Extensión de la vigilancia

Descripción

Protección completa Protección de todas las partes del edificio

Protección selectiva Protección de uno o varios sectores de incendio en el edificio

Protección de la ruta de escape

Protección limitada a las medidas que sirven para salvaguardar las rutas de escape

Vigilancia orientada Protección de dispositivos o funciones especiales en el edificio, que no constituyen un sector de incendio

Protección de equipo Protección de determinados dispositivos o partes del equipo

Tabla 4.11: Variantes de la extensión de vigilancia

Los requisitos locales definen qué áreas deben proporcionarse con qué extensión de vigilancia. Estos requisitos están limitados a la protección completa, protección selectiva y protección de la ruta de escape. La vigilancia orientada y la protección del equipo no se incluyen habitualmente en las especificaciones.


142


La amenaza juega un papel fundamental en la definición de la extensión de la vigilancia: • Si existe una amenaza para las personas, por norma general, todas las habita-

ciones frecuentadas por personas, ya sea permanente o temporalmente, así como las habitaciones adyacentes deben incluirse en la extensión de la vigilan-cia.

• Si existe alguna amenaza para los activos, como norma general, deben vigilarse todas las áreas. Esto no incluye las áreas que sólo contienen una carga de combustible limitada o que no facilitan la propagación del incendio.

Para la mayoría de los edificios, es suficiente la extensión de la vigilancia definida en las listas y tablas de especificaciones. Sin embargo, con determinados tipos de edificios, dicha vigilancia debe determinarse para cada área en base a los riesgos existentes y el objetivo de protección definido. Los ejemplos siguientes ilustran las deliberaciones que son necesarias para definir la extensión de vigilancia de obje-tos particulares: • Un incendio en una central nuclear puede tener consecuencias desastrosas.

Por lo tanto, se hace todo lo necesario para evitar un incendio. La probabilidad de que se produzca es por lo tanto muy baja. Dado que el riesgo se calcula co-mo el producto de la probabilidad de que se produzca un incendio por sus efec-tos, también deben minimizarse esos efectos. Además de diferentes medidas estructurales como los compartimientos de incendios o la reducción de la carga de combustible, un incendio debe detectarse lo antes posible para poder iniciar las medidas apropiadas. Esto significa que es necesaria protección completa en todos los edificios críticos.

• En un hospital, la protección de los pacientes tiene la máxima prioridad. Esto significa que es necesaria casi siempre protección completa. Un sistema de de-tección de incendios debe vigilar todas las habitaciones, pasillos y escaleras.

• Tomando como ejemplo una fábrica metalúrgica, el enfoque estaría en la pro-tección de las instalaciones de producción. Una sala de almacenamiento con una carga de combustible baja no necesita estar vigilada por un sistema de de-tección de incendios si la propagación del incendio es limitada y es aceptable un posible daño en esta área.

4.8.1.2 Selección de los detectores de incendio

Para seleccionar el detector de incendio ideal, es fundamental tener en cuenta el tipo de incendio previsto y los fenómenos de incendios asociados. Principalmente, los incendios latentes se detectan con detectores de humos, mientras que los detectores de llamas o de temperatura son más indicados para la detección de incendios abiertos de líquidos. Sin embargo, además del tipo de incendio, se deben tener también en cuenta la altura de la sala, las condiciones ambientales y los posibles fenómenos perturbadores. Encontrará información más detallada para la selección de los detectores de incendio ideales en el capítulo 4.4.

4.8.1.3 Áreas de vigilancia y disposición de los detectores de incendio

Las áreas de vigilancia y disposición de los detectores estarán de acuerdo con el tipo de detectores y la geometría de la sala como la superficie, altura, forma del tejado y del techo. Este tema se trata detalladamente en el capítulo 4.5.


143


4.8.1.4 Central de detección de incendios, red de alimentación y suministro de energía

La central sirve para controlar el funcionamiento del sistema de detección de incendios. Además, evalúa los mensajes de peligro recibidos por los dispositivos periféricos y las instalaciones de control y alarma. Las redes de alimentación deben garantizar la comunicación fiable entre la central y los periféricos. Es obligatorio que los sistemas de detección de incendios estén alimentados por dos fuentes de energía independientes. Se encontrará información detallada sobre los temas de la central de detección de incendios, red de alimentación y suministro de energía en el capítulo 4.6.

4.8.1.5 Zonas de detectores

Una zona de detectores es una combinación de detectores para la que se propor-ciona un indicador propio para los mensajes y fallos en el equipo de indicación. Las zonas de detectores deben definirse de forma que sea posible la indicación y localización rápida e inequívoca del incendio. Dependiendo del tipo de detectores, tamaño de la sala y áreas especiales, como falsos suelos, se aplican limitaciones especiales para la creación de zonas de detectores, por ejemplo, dependiendo del número de detectores o el tamaño del área de vigilancia. Es importante que se garantice siempre esta identificación inequívoca de la ubicación del incendio.

4.8.1.6 Alarma de incendios y dispositivos de control

Una tarea significativa de un sistema de detección de incendios es la de activar y controlar las instalaciones de control de incendios como el equipo de extracción de humos o los sistemas de extinción. La central de detección debe incluir, como mínimo, un dispositivo de control para que un sistema de alarma alerte a las personas. Dependiendo de la organización de alarma, pueden definirse áreas de alarma y usarse transmisores de señales acústicos y / u ópticos adicionales para estas alertas. Las señales de estos dispo-sitivos de alarma deben diferir de las señales de funcionamiento normales.

4.8.1.7 Organización de alarma

La organización de alarma es uno de los puntos focales para la configuración de un sistema de detección de incendios. Esto incluye todas las medidas que sirven para la alarma, rescate, evitar la propagación del incendio, lucha contra el fuego y orientación en caso de incendio. Para definir la organización de alarma y las medidas relacionadas con ello, el operador del sistema, los bomberos, el diseñador y el instalador de un sistema de detección de incendios deben colaborar estrechamente.


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Especialmente deben asegurarse las medidas siguientes: − advertir a las personas en peligro − señalización de alarma de incendios a las fuerzas de intervención públicas e

internas − evitar una rápida propagación del incendio cerrando puertas − activar los conductos de extracción de humos y calor − lucha contra el fuego

4.8.2 Planificación dependiente del objeto

En base a unos cuantos ejemplos, esta sección muestra las deliberaciones que son necesarias para planificar e instalar un sistema de detección de incendios y qué tipos de detectores son necesarios para las diferentes aplicaciones.

4.8.2.1 Generalidades

Las autoridades, las compañías de seguros y los bomberos necesitan sistemas automáticos de detección de incendios para muchos edificios como hospitales, hoteles, museos o instalaciones industriales. En la mayoría de los países existen también regulaciones que especifican cómo debe configurarse un sistema de este tipo y qué productos están aprobados. Como en muchos otros campos, la economía exige seleccionar la tecnología de sistema de acuerdo con los requisitos y la situación de riesgo: • Solamente se utilizan sistemas colectivos en las condiciones de aplicación más

simples o para aplicaciones de bajo riesgo. Esta tecnología se distingue exclu-sivamente por su precio.

• La tecnología direccionable con tecnología de valor umbral está todavía muy difundida, pero raramente se utiliza en sistemas nuevos. Dichos sistemas sola-mente se utilizan para situaciones de riesgo bajo y medio, y con un nivel de gra-vedad medio.

• Los sistemas con tecnología de algoritmos y direccionamiento individual se caracterizan por su comportamiento de detección muy bueno. Su aplicación se recomienda con riesgos medios o requisitos medios.

• Para riesgos y requisitos elevados es indispensable utilizar una tecnología de detección avanzada. Los ahorros resultantes de una detección de incendios precoz y fiable justifican los elevados costes de adquisición, ya que en caso de incendio se minimizan los daños y se excluyen prácticamente del todo las falsas alarmas.

Detección precoz y segura con planificación independiente del objeto


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4.8.2.2 Edificios administrativos

Riesgo Un edificio de administración moderno consta en su mayor parte de oficinas, salas de reuniones y pasillos. Para minimizar la carga de combustible y el riesgo de incendio, siempre que es posible se utilizan materiales de difícil combustión. Las instalaciones eléctricas, los dispositivos electrónicos y los cigarrillos encendidos son posibles fuentes de ignición. El incendio normalmente se desarrolla en pocos minutos y permanece limitado localmente en caso de detección precoz combinada con una lucha apropiada contra el fuego. La probabilidad de un incendio en un edificio de este tipo es más bien baja, debido a la carga de combustible media y las fuentes de ignición existentes. Los daños están limitados localmente en su mayor parte; el riesgo en un edificio de este tipo puede evaluarse como bajo a medio. Si el edificio administrativo tiene una sala de proceso de datos, esta área debe considerarse independientemente debido a su alto riesgo.

Objetivo de protección En un edificio administrativo, la protección de las personas tiene claramente la máxima prioridad. En caso de incendio, las personas han de ponerse a salvo, por lo que deben garantizarse una alarma y evacuación precoces. La segunda priori-dad corresponde a la contención y extinción del incendio, para poder limitar los daños materiales. Esto significa, por ejemplo, que los daños deben confinarse a cualquier precio solamente a una planta. Cualquier posible interrupción operativa debe limitarse localmente y a corto plazo.

Sistema de detección de incendios Además de otras medidas de protección, como por ejemplo, la salvaguarda de las rutas de escape o el control de sectores de incendios, el sistema debe configurase de tal forma que detecte un tamaño de incendio definido, por ejemplo, una pila de papel incendiada, y que active los dispositivos de alarma e instalaciones de control de incendios. En un edificio de este tipo donde está prohibido fumar, el operador debe esperar fenómenos perturbadores muy débiles. Es posible la vigilancia con detectores de incendio con tecnología de valor umbral. Tampoco en este caso son necesarias aclaraciones preliminares. Si el sistema está configurado cumpliendo con las regulaciones, es decir, el área de cobertura se tiene en cuenta y se utilizan exclu-sivamente detectores aprobados, puede alcanzarse el objetivo de protección requerido. Los detectores puntuales ópticos se instalan en las oficinas y pasillos. En las salas con alturas superiores a 3 metros y frecuentadas por fumadores se recomienda instalar detectores de humos multisensor con tecnología de algoritmos.


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4.8.2.3 Instalación de reciclaje

Riesgo En una instalación de reciclaje para papel y materiales sintéticos, la carga de combustible es extremadamente alta. Las instalaciones eléctricas, motores que accionan las máquinas de producción y muchas piezas giratorias son fuentes potenciales de ignición. Un incendio puede causar fallos en las máquinas perjudi-cando enormemente la producción. Los daños y la interrupción resultante en las operaciones pueden generar costes enormes o incluso la quiebra. Por lo tanto, el riesgo en una instalación de reciclaje de este tipo debe evaluarse como muy alto, ya que aunque los daños están limitados normalmente a la propie-dad y la interrupción de las operaciones, pueden llegar a impedir la supervivencia de la empresa.

Objetivo de protección La protección de los activos materiales y la producción tienen claramente la máxi-ma prioridad. Si se produce un incendio, el fuego debe contenerse y extinguirse lo más rápidamente posible. La interrupción de la producción no debe superar de ningún modo un determinado valor definido. Por ejemplo, por cada tres máquinas de producción, puede destruirse un máximo de una. El peligro para las personas es más bien bajo, dado que hay pocas presentes en estas instalaciones, el incendio no se propaga de forma explosiva y existen rutas de escape suficientes.

Sistema de detección de incendios El sistema de detección de incendios debe garantizar una alarma rápida y fiable con un tamaño de incendio definido, además de controlar las instalaciones de control de incendios. Un tamaño de incendio definido para esta aplicación sería un incendio de papel con un diámetro, por ejemplo, de 30 cm. Este incendio quema aproximadamente 4 g de material por segundo, produce 50kW y alcanza una altura de llama de aproximadamente 1m. Las naves de reciclaje son salas grandes y altas donde existen unas condiciones ambientales difíciles. Además de una alta fluctuación de la temperatura y la hume-dad, el aire contiene normalmente mucho polvo que se deposita por todas partes. Otro aspecto es la radiación solar en dichas naves, motivo por el que las falsas alarmas y el tiempo de retención requieren una consideración especial a la hora de seleccionar los detectores de incendio. Los detectores de llamas inteligentes responden rápidamente al fuego abierto y son totalmente inmunes a los fenómenos perturbadores existentes. Sin embargo, tienen el inconveniente de que no pueden detectar incendios latentes. Además, debido a las divisiones, grandes máquinas, etc., resulta muy difícil vigilar todas las áreas con un número aceptable de detectores de llamas. Se ha escogido y probado en la práctica la combinación siguiente: • Vigilancia de las máquinas de producción con detectores de llamas.


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• Vigilancia adicional de toda la nave de producción con un sistema ASD. Para minimizar el ensuciamiento de los detectores, el sistema ASD está equipado con un filtro y un mecanismo de soplado para limpiar los tubos de aspiración. Las pruebas a largo plazo han demostrado que el intervalo de limpieza en los entornos muy difíciles es de 3 meses para el filtro y de 12 meses para los detec-tores de humo incorporados.

Solamente puede asegurarse la detección de incendios precoz y fiable en una instalación de reciclaje combinando detectores de llamas y de humos (p. ej., detectores de humos por aspiración o detectores lineales de humos).

4.8.2.4 Sala limpia en la industria de semiconductores

Riesgo La industria de semiconductores es uno de los sectores industriales más avanza-dos de todo el mundo. Los chips se producen en salas limpias en procesos caros y complejos y con las microestructuras más finas. Los procesos deben desarrollarse en una atmósfera extremadamente limpia, motivo por el que los requisitos de calidad para el aire en estas salas son extremadamente altos. Los peligros de incendio típicos son la ignición de los disolventes del proceso en baños con calentamiento eléctrico, cortocircuitos o sobrecarga en el equipo e instalaciones técnicas o peligros debido a incendios externos. Los incendios en salas limpias pueden tener resultados desastrosos. Incluso la contaminación más pequeña por aerosoles del incendio o gases corrosivos daña los productos finales y los intermedios. Si el incendio se hace más grande, puede causar la interrupción de la producción durante muchas semanas. Las cifras siguientes muestran que los daños previstos en las salas limpias superan de lejos a los normales: • Según Factory Mutual, los daños medios en la industria de semiconductores

superaron la cantidad de USD 8.000.000 en cada suceso producido en 1995. • También en 1995, se registró un caso de daños por cada diez objetos asegura-

dos. • Comparación: En otros sectores industriales, se registró un siniestro por cada

cien objetos asegurados, con una cantidad de daños medios inferior a USD 250.000 por caso.

De este modo, la industria de semiconductores alcanza claramente una nueva dimensión de riesgo.

Objetivo de protección En una sala limpia, los perjuicios financieros que puede causar la interrupción de las operaciones tiene claramente la máxima prioridad. Debe hacerse todo lo posible para garantizar una detección precoz y fiable de los incendios incipientes. Las falsas alarmas causadas por influencias medioambientales producen también interrupciones operativas y deben excluirse a cualquier precio. La protección de las personas ya está asegurada por medio de la detección y alarma precoces.


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Sistema de detección de incendios Los procesos de producción en la industria de semiconductores están altamente especializados y adaptados a los productos relevantes. Cada instalación de pro-ducción es diferente, con un entorno distinto. La configuración de un sistema de detección de incendios fiable requiere mucha experiencia y debe conocerse a toda costa el concepto detallado de ventilación de la planta. Seleccionando los conceptos de ventilación apropiados, puede lograrse la pureza deseada del aire. La ventilación proporciona aire limpio en la sala, apoyado por un caudal de aire más o menos potente. Básicamente, distinguimos entre sistemas con caudal de desplazamiento de baja turbulencia que produce un caudal de aire laminar, es decir, uniforme, y sistemas con ventilación turbulenta mixta. En las salas limpias, donde se utiliza caudal de desplazamiento de baja turbulen-cia, cabe esperar un cambio de aire 600 veces con velocidades del aire de hasta 0,3 a 0,5m/s. En estas salas limpias, la detección de incendios precoz sólo puede garantizarse vigilando con sistemas ASD muy costosos. En áreas con caudal de desplazamiento de baja turbulencia, los detectores de techo asumen la función de protección civil adicional. En áreas con ventilación turbulenta mixta, por ejemplo, en salas de servicio, el cambio de aire previsto es de 10 a 50 veces. Aquí, son apropiados detectores de humos inteligentes de tipo puntual en el techo para una detección precoz del incendio incipiente. Debe proporcionarse un área de cobertura de 25m2 por detec-tor y una distancia máxima entre detectores de 5m. Además, debe evitarse cual-quier posible perforación del techo alrededor del detector. Dado que las salas limpias constituyen un riesgo muy alto, es indispensable usar la tecnología más avanzada. La aplicación y la colocación de los sistemas de detección de incendios que se relaciona a continuación tienen que entenderse como un concepto básico. • Sistemas ASD altamente sensibles para la detección de incendios precoz

mediante la vigilancia del aire de escape de la sala limpia. El sistema de tuberí-as se coloca normalmente en el falso suelo y debe planificarse en función de los sistemas de ventilación. Por motivos de mantenimiento, el ASD debe colocarse en el área de servicio y de este modo fuera de la sala limpia.

• Instalando detectores puntuales sensibles en el sistema de tuberías, se genera un segundo nivel de alarma con el fin de alertar automáticamente a los bombe-ros.

• Los detectores puntuales inteligentes con un alto nivel de sensibilidad se aplican para controlar los falsos techos y suelos con ventilación en las instalaciones grandes.

• El área de servicio se vigila por medio de detectores puntuales de humo; el área de cobertura no debe superar los 25m2 por detector.

• Los pulsadores manuales se usan para alertar manualmente a las fuerzas de intervención.


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4.8.2.5 Detección de incendios en las zonas Ex

Si los sistemas de detección de incendios se instalan en áreas con peligro de explosión, los dispositivos usados y el equipo de funcionamiento eléctrico deben cumplir determinados requisitos de seguridad. Además, deben tenerse en cuenta aspectos especiales para la instalación de sistemas de detección de incendios en áreas con peligro de explosión.

Asignación de zonas En cumplimiento con la definición IEC, las áreas con peligro de explosión se clasifican en tres zonas de peligro 0, 1 y 2, con la probabilidad temporal y local de que sea relevante la aparición de una atmósfera explosiva (véase el Anexo: “División de zonas de las áreas de explosión”). Cada instalación industrial debe dividirse individualmente en dichas zonas. Al hacerlo, debe tenerse en cuenta que la autoridad responsable puede dividir tam-bién una sala con peligro de explosión en diferentes zonas, por ejemplo, hasta 1,5m de altura ser zona 1 y la parte por encima de 1,5m ser zona 2. La zona Ex 0 incluye todas las áreas en las que se realizan procesos. Estos peli-gros deben controlarse mediante tecnología de procesamiento. La tecnología de seguridad solamente maneja las zonas ex 1 y 2.

Figura 4.44: Zonas en el edificio de una fábrica

Autoclaves:Zona 0

Oficinas

Zona 1

Zona 2


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Instalación Al instalar sistemas de detección de incendios en áreas con peligro de explosión, es importante que se cumplan siempre las regulaciones específicas del país. La lista siguiente revela algunos puntos que deben tenerse en cuenta para la instalación de un sistema de detección de incendios en áreas con peligro de explosión: • Si las salas se consideran áreas con peligro de explosión y el grado de peligro

deben definirlo las autoridades locales responsables, antes de la implementa-ción se debe solicitar un plano de la zona a dichas autoridades, indicando las zonas 0, 1 y 2, así como todas las zonas que no estén en peligro.

• Las galerías para las líneas de detección y otras líneas desde las salas ex a las salas no ex deben ser herméticas al gas.

• El desacoplamiento eléctrico de la línea de detección se asegura con barreras de seguridad especialmente desarrolladas que pueden no estar montadas en la zona de peligro.

• En las salas con peligro de explosión, solamente pueden utilizarse productos y materiales de instalación que cumplan con las directivas nacionales.

• En las zonas con peligro de explosión, las plantas y partes del equipo fabrica-das de metal deben conectarse al carril de unión equipotencial.

• En las zonas con peligro de explosión, solamente pueden colocarse hilos utili-zados por el equipo en estas salas. A través de la zona ex puede tenderse ca-bleado cerrado, completamente empotrado en hormigón.

• Las distancias de protección del equipo eléctrico a las aberturas de puertas y de ventilación en las salas con peligro de explosión deben consultarse en las regu-laciones nacionales.

La lista anterior solamente muestra aspectos importantes pero no es en absoluto exhaustiva. Además de productos desarrollados especialmente para dichas áreas, la configuración experta de un sistema de detección de incendios en áreas con peligro de explosión requiere muchos conocimientos y experiencia.


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La instalación y operación de un sistema de detección de incendios se rigen por normas y directrices que deben ser cumplidas por todas las partes implicadas, especialmente por el proveedor del sistema, el diseñador, el instalador, el opera-dor y la empresa de mantenimiento. Esto es aplicable también a la instalación, puesta en servicio y aceptación de un sistema de detección de incendios.

4.9.1 Instalación

Para la instalación de un sistema de detección de incendios deben tenerse en cuenta los aspectos siguientes: • Solamente pueden aceptarse desviaciones de la documentación del sistema

después de consultar a las partes responsables y de cumplir los objetivos de protección definidos en el concepto de protección contra incendios.

• Todas las desviaciones deben establecerse y justificarse en la documentación del sistema.

• Al montar los componentes del sistema de detección de incendios, deben cumplirse las instrucciones de instalación proporcionadas por el fabricante.

• Todas las partes del sistema deben asegurarse sobre una superficie sólida y nivelada. Deben montarse de tal forma que el riesgo de daños mecánicos sea lo más bajo posible.

Al instalar la central de detección de incendios, deben tenerse en cuenta los aspectos siguientes: • La ubicación de montaje de la central debe estar cerca de la zona donde llegan

los bomberos en caso de incendio. La central debe ser accesible directamente. • La central debe instalarse en una sala limpia con iluminación suficiente. Debe

protegerse contra las influencias de daños ambientales, como radiación solar directa, vibraciones, polvo o humedad.

• Debe utilizarse un circuito eléctrico independiente con un fusible marcado especialmente para la fuente de alimentación.

Al configurar la red de alimentación, deben tenerse en cuenta los aspectos si-guientes: • La red de alimentación debe instalarse de acuerdo con las normas aprobadas y

las regulaciones locales. • Las líneas deben tenderse de forma que estén suficientemente protegidas y

fijadas mecánicamente, y deben cumplir con los requisitos de uso de la sala. • Sólo pueden instalarse los tipos de cable aprobados por el proveedor para usar

con el sistema de detección correspondiente. • Los cables de energía y de señales deben tenderse de forma que se eviten

influencias perjudiciales en el sistema, como es el caso de posibles interferen-cias electromagnéticas que impedirían un funcionamiento correcto.


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4.9.2 Puesta en servicio

La puesta en servicio de un sistema de detección de incendios va precedida por una comprobación detallada del montaje de todos los componentes. La propia puesta en servicio es realizada por un instalador autorizado. Las listas de comprobación de la puesta en servicio entregadas por el fabricante deben observarse elemento por elemento. Después de cada parte de la prueba realizada satisfactoriamente, debe cumplimentarse la parte correspondiente del protocolo de aceptación. • Si se ponen de manifiesto desviaciones de la documentación de planificación

durante las pruebas de puesta en servicio, deben sustituirse y / o reubicarse las piezas respectivas.

• Los dispositivos o componentes de dispositivos defectuosos deben sustituirse por elementos que funcionen correctamente.

• Durante el curso del trabajo de verificación, debe asegurarse que se excluya la activación errónea de la línea de transmisión a los bomberos o la activación del equipo automático de protección contra incendios (p. ej., sistemas de extinción).

4.9.3 Aceptación

El requisito previo para la aceptación es una prueba de puesta en servicio satisfac-toria. Durante la prueba de aceptación, deben verificarse las posiciones de prueba relacionadas en la lista de pruebas de aceptación para su cumplimiento con la configuración del sistema y los ajustes de los parámetros. • Como ocurre con la puesta en servicio, durante el trabajo de pruebas de acep-

tación hay que asegurarse de que la instalación de transmisión a las fuerzas de intervención públicas y la activación del equipo de protección contra incendios estén desactivados para evitar una activación errónea. La reactivación de estas instalaciones de transmisión después de la aceptación merece una considera-ción especial.

• Los indicadores del panel de mando y especialmente los textos personalizables deben verificarse durante la secuencia de comprobación, para ver si cumplen con la documentación de configuración de los parámetros o la documentación del sistema.

• Después de una prueba de aceptación exitosa, el sistema debe ser entregado al operador. Debe cumplimentarse el protocolo de aceptación, firmarse y entregar-se también al operador / cliente.


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Como ocurre con la mayoría de las inversiones, los costes generales desempeñan un papel fundamental para el proceso de toma de decisiones en la evaluación del sistema de detección de incendios. El enfoque clásico consiste en sumar diez veces la cantidad de costes de mantenimiento previstos a los costes de adquisi-ción. Esto corresponde a una vida de servicio prevista de 10 años. La suma consti-tuye entonces la base para una comparación de costes. Aunque este método permite una comparación de costes simple entre sistemas, tiene los inconvenien-tes siguientes: • No se tienen en cuenta en absoluto algunos factores de costes importantes. • La suposición básica de que un sistema de detección de incendios generalmen-

te tiene una vida de servicio de 10 años simplemente es incorrecta. • Los costes debidos a una calidad insuficiente del sistema no se tienen en cuen-

ta, por ejemplo, los esfuerzos de los bomberos en el caso de una falsa alarma. • Los costes de ampliaciones y modernización del sistema son aspectos adiciona-

les que deben tenerse en cuenta en el proceso de toma de la decisión.

4.10.1 Bloques de costes

La configuración y el funcionamiento de un sistema de detección de incendios puede desglosarse en los bloques de costes siguientes: • Adquisición

sistema / hardware instalación y puesta en servicio integración en la automatización del edificio formación e instrucción del personal

• Mantenimiento mantenimiento preventivo intervención gastos de personal falsas alarmas

• Ampliación adaptación de la integración del sistema mejora de las características del sistema ampliación / aumento de la cobertura adaptación del sistema a las modificaciones internas / cambio de uso

• Modernización sustitución del sistema por la siguiente generación del sistema

De forma ideal, estos bloques de costes deben registrarse y compararse para cada sistema. Sin embargo, normalmente esto supera de largo el alcance y la mayoría de los puntos son difíciles de obtener. En la sección siguiente se tratan algunos aspectos importantes.


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4.10.2 Vida de servicio

Por supuesto, la vida de servicio de un sistema de detección de incendios no puede predecirse exactamente, pero puede evaluarse tomando como base la cultura de la empresa y la concepción propia del fabricante. Deben tenerse en cuenta los aspectos siguientes: • ¿Con qué frecuencia lanza el fabricante una nueva generación de sistemas?

Si un fabricante lanza un nuevo sistema de detección de incendios, la genera-ción anterior debe extinguirse en el plazo de unos años. Esta es la única forma de poder reducir a un nivel aceptable los costes de mantenimiento para los sis-temas previstos.

• ¿Desde cuándo se ha comercializado el sistema de detección de incendios más reciente? Tomando como base la vida de servicio de una generación y el año de las pri-meras ventas del sistema, puede evaluarse después de qué período de tiempo será sustituido el sistema de detección de incendios más reciente.

• ¿Cómo puede evaluarse la calidad de los módulos de un sistema de detección de incendios? Evaluar la calidad no sólo significa la calidad del producto real. La calidad de la detección de incendios es de igual importancia y qué posibilidades existen de adaptar esta calidad a los requisitos cambiantes.

• ¿Cuánto se ha invertido en el sistema de detección de incendios para la modernización? Los fabricantes que tienen un buen concepto de modernización de los sistemas existentes probablemente continuarán haciéndolo en el futuro. Para estos sis-temas, seguirán habiendo disponibles en el futuro posibilidades de moderniza-ción paso a paso con toda probabilidad.

• ¿Durante cuántos años puede garantizarse la disponibilidad de los módulos del sistema? Anteriormente, con frecuencia se proporcionaban garantías de disponibilidad de 10 años después del anuncio de la eliminación gradual de un sistema. Debido al uso de módulos electrónicos estándar con una vida de servicio de unos pocos años, en la actualidad ya no pueden garantizarse estos períodos de tiempo.

En base a dos extremos, a continuación se ilustra la posibilidad de vidas de servi-cio entre 6 y 15 años.

Ejemplo A • El fabricante lanza una nueva generación cada 4 años. • El sistema actual empezó a venderse hace 3 años. • La calidad de los productos y el comportamiento de detección son bastante

buenos, pero no pueden mejorarse. • El sistema no ha sido diseñado para una integración sin fisuras de módulos de

un sistema anterior. • El fabricante garantiza el suministro de piezas hasta 5 años después de anun-

ciar la eliminación gradual del sistema. De este modo, el sistema será sustituido probablemente en el plazo de un año y el suministro garantizado de piezas del sistema finalizará en 6 años a partir de ahora. Dado que no es posible una adaptación al cambio en los requisitos y una moderni-zación paso a paso con este sistema, la vida de servicio realista es de 6 años.


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Ejemplo B • El fabricante lanza una nueva generación cada 8 años. • El sistema actual empezó a venderse hace 2 años. • La calidad de los productos y el comportamiento de detección son suficientes y

pueden mejorarse sin problemas, por ejemplo, mediante detectores de incendio compatibles con propiedades mejoradas.

• El sistema ha sido diseñado de forma que pueden integrarse módulos de un sistema anterior, por ejemplo, por medio de un interface con módulos anterio-res.

• El fabricante garantiza el suministro de piezas del sistema hasta 5 años des-pués de anunciar la eliminación gradual del sistema.

El sistema será sustituido probablemente en un plazo de 6 años y el suministro garantizado de piezas del sistema finalizará en un plazo de 11 años desde ahora. Dado que con este sistema son posibles una adaptación al cambio en los requisi-tos y una modernización paso a paso, la vida de servicio realista es de 15 años para la mayoría de los elementos del sistema. Estos dos ejemplos muestran que la vida de servicio de un sistema de detección de incendios depende en gran medida de las posibilidades de ampliación y mo-dernización del sistema, características que no se han tenido suficientemente en cuenta en el alcance de evaluación del sistema.

4.10.3 Ampliaciones y modernización

Las ampliaciones son un tema que se trata raramente y cuyos costes causales de evaluación no se suelen tener en cuenta. De acuerdo con el principio "¿Cómo puedo saber qué deparará el futuro?", este problema se deja a un lado a pesar de que realmente es muy delicado. Incluso en las empresas muy estáticas, los gastos en ampliaciones y adaptaciones acumulados durante la vida de servicio del siste-ma ascienden de un 20% a 200% del valor de adquisición. Se trata por tanto de sumas absolutamente relevantes. Dependiendo del tipo del sistema de detección de incendios, una ampliación puede generar hasta un 50% de costes adicionales si, por ejemplo, la flexibilidad para las ampliaciones está limitada o se ha agotado. En el peor caso, no es posible en absoluto una ampliación, por ejemplo cuando los nuevos requisitos en la capacidad de detección simplemente superan las posibili-dades del sistema. Más pronto o más tarde, un sistema de detección de incendios empieza a enveje-cer y se plantea la cuestión de la sustitución. Dado que raramente ocurre que el sistema completo necesite el mismo grado de renovación, las partes del sistema que todavía estén operativas deben seguirse utilizando durante varios años por motivos económicos. Por medio de conceptos de modernización bien pensados, es posible una sustitución paso a paso, de forma que las partes del sistema que necesiten ser reemplazadas más urgentemente puedan cambiarse realmente las primeras, mientras que otras que están en mejor condición puedan seguir utilizán-dose. De este modo, una modernización inteligente tiene una influencia positiva sobre la rentabilidad de un sistema de detección de incendios.


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Las ampliaciones simples y económicas y los conceptos de modernización bien diseñados tienen un impacto significativo sobre los costes generales y, de este modo, deben tenerse en cuenta para la evaluación de un sistema de detección de incendios. Este tema se cubre detalladamente en el capítulo 1 que comienza en la página 264.

4.10.4 Falsas alarmas

Una alarma precoz en caso de incendio y una alta inmunidad a los fenómenos perturbadores son características opuestas. Actualmente, es relativamente fácil configurar un sistema de detección de incendios de forma que alerte lo antes posible. No resulta difícil instalar un sistema que sea altamente inmune a los fenómenos perturbadores. Sin embargo, un sistema de detección de incendios de la tecnología más avanzada debe ser capaz de alertar lo antes posible en caso de incendio y, al mismo tiempo, de evitar falsas alarmas. En las grandes ciudades, durante muchos años ha sido norma repercutir parcial-mente el coste de los gastos de bomberos en caso de falsas alarmas. Si ocurre repetidamente, puede superar los 1.000 € por caso. Tomando como base un cálculo conservador de 1.000 € de costes internos (debido a la interrupción del trabajo de producción), los costes internos y externos de cada falsa alarma as-cienden a un total de 2.000 €. Un sistema de detección de incendios con una vida de servicio de 10 años y dos falsas alarmas al año genera unos costes adicionales de 40.000 €. Esta cantidad muestra que una inversión en un sistema de detección de incendios con detectores inteligentes que aseguren una detección fiable se amortiza rápidamente por sí misma.

4.10.5 Conclusión

Para evaluar un sistema de detección de incendios, tienen máxima prioridad la calidad requerida respecto al comportamiento y la fiabilidad de detección. Sola-mente de este modo puede lograrse el objetivo de protección definido, especifi-cando el grado requerido de seguridad personal, la mitigación de los daños respecto a los edificios y activos, así como la limitación de las interrupciones operativas y los daños medioambientales. La comodidad para el usuario, las funciones adicionales y la integración en un sistema superior son aspectos adicionales que deben tenerse en cuenta y eva-luarse. Con estos puntos, los costes adicionales incurridos pueden compararse de la mejor manera posible con la mayor productividad que puede lograrse. Esta puede ser en forma de ahorro de tiempo, por ejemplo, mejor visión general del sistema o mayor flexibilidad. Durante la fase de planificación, resulta prácticamente imposible determinar exac-tamente los costes generales de un sistema de detección de incendios. El resulta-do puede ser más o menos preciso, dependiendo de la profundidad con que se tomen en consideración los diferentes aspectos. Es importante que la determina-ción de los costes generales, además de los simples costes de adquisición, tengan en cuenta el mantenimiento, la ampliabilidad, los costes de ampliación y las posibi-lidades de modernización. Una vida de servicio más larga ya ha conducido a una rentabilidad excelente para muchos sistemas de detección de incendios, aunque sus costes de adquisición eran inicialmente superiores.


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Es obligatorio tener en cuenta estos factores para que pueda realizarse una eva-luación más o menos correcta. Solamente de este modo pueden determinarse con la mayor precisión posible los costes generales, lo que es un requisito previo para la selección del sistema más económico a largo plazo. Invertir en un sistema de detección de incendios con una alta fiabilidad de detección, alta flexibilidad y un concepto de modernización bien diseñado, se amortiza por sí mismo.

La inversión inteligente se amortiza por sí misma


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Notificación de alarma y evacuación

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5 Notificación de alarma y evacuación 5.1 Resumen..............................................................................................161 5.2 Aspectos básicos................................................................................162 5.3 Transferencia de información de la alarma......................................164 5.3.1 Alarma acústica: Sirenas y claxons de alarma.....................................164 5.3.2 Alarma de voz .......................................................................................165 5.3.3 Alarma visual.........................................................................................166 5.3.4 Orientación de la ruta de escape..........................................................166 5.4 Alarma de voz y evacuación..............................................................168 5.4.1 Ventajas de la alarma de voz................................................................168 5.4.2 Requisitos previos para la evacuación del edificio ...............................169 5.4.3 Métodos de evacuación de edificios.....................................................169 5.4.4 Sistema .................................................................................................171 5.4.5 Configuración del sistema y conceptos de funcionamiento..................172 5.4.6 Tecnología de amplificador y seguridad contra fallos...........................173 5.4.7 Conceptos de amplificador ...................................................................174 5.4.8 Cableado de línea de altavoces............................................................175 5.4.9 Sistema incorporado e interfaces con la automatización de edificios ..176 5.4.10 Conceptos de funcionamiento y principios de organización.................177 5.5 Planificación ........................................................................................179 5.5.1 Selección de altavoces .........................................................................179 5.5.2 Disposición del sistema / Decisión sobre la irradiación de sonido total o

parcial....................................................................................................180 5.5.3 Áreas de irradiación ..............................................................................180 5.5.4 Fuente de alimentación de emergencia................................................182 5.6 Instalación y puesta en servicio........................................................183 5.7 Formación de emergencia .................................................................184 5.8 Rentabilidad y evaluación del sistema .............................................186


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5.1 Resumen

Para salvar vidas, es indispensable avisar del peligro. Los dispositivos convenciona-les como las sirenas, campanas, y avisadores pueden ser económicos, pero las personas apenas siguen estas señales, suelen ignorarlas cada vez más. Gracias a su plausibilidad, la notificación de alarma por voz se sigue de forma rápida y consis-tente, y por ello se expandirá rápidamente en el futuro. La información de las perso-nas en el edificio sin demora por medio de mensajes de voz puede adaptarse a la situación actual del peligro y ayuda en gran medida a prevenir las reacciones de pánico. Para planificar un sistema de alarma de voz, es absolutamente necesario conocer el sistema acústico. Esta es la única forma de conseguir la inteligibilidad necesaria con un diseño de coste reducido. Los sistemas de alarma de voz deben integrarse fácilmente en la infraestructura del edificio. En particular, son útiles los interfaces automáticos con los sistemas de gestión de peligros. La tecnología de la central requerida puede instalarse centralizada o descentralizadamente. La eficacia de los amplificadores es fundamental para el tamaño de la fuente de alimentación de emergencia requerida. En las últimas décadas, se ha ganado mucha experiencia con los sistemas de alarma de voz. La quinta esencia de esta experiencia es el cuasi-estándar, que tiene como objetivo evacuar en primer lugar los sectores de incendio en peligro y después los inmediatamente adyacentes. Después de esto, se evacúan sucesi-vamente todas las demás áreas. Esta evacuación por fases es definitivamente superior a la evacuación en un único paso habitual anteriormente y tiene múltiples ventajas. La prevención del pánico o la posibilidad de una evacuación parcial son sólo dos de ellas. Además, plantea menos exigencias respecto a las rutas de escape. De este modo, los sistemas de evacuación avanzados permiten adaptar la evacuación por fases a las necesidades específicas. Se inicia la alarma para asegurarse de que los usuarios del edificio pueden aban-donarlo puntualmente en caso de peligro. Y según la experiencia, los peligros sólo pueden gestionarse sin problemas si se han ensayado previamente los procedi-mientos. Las sesiones de formación de emergencias que se realizan periódica-mente en los países anglosajones son indispensables y cada vez tienen mayor importancia también en otros países. Cada vez se presta más atención a la orien-tación automática de las rutas de escape. Ésta guía siempre de forma correcta y segura hacia el exterior, independientemente del foco del incendio, de forma que nadie pueda llegar accidentalmente a la zona de peligro. Los dispositivos de alarma no sólo salvan vidas. En el caso de la alarma de voz, también tiene unas ventajas adicionales valiosas, ya que puede usarse para emitir música de fondo y mensajes de voz. La tecnología digital permite un cableado más fácil, una programación más flexible de los sistemas y una amplificación esencialmente más eficaz. A pesar de que el cableado es el elemento individual más importante en el cálculo de la inversión, dura tanto como el propio edificio. Por lo tanto, la alarma de voz es una inversión estratégica que merece la pena. Los sistemas de alarma por voz también son la respuesta correcta para las perso-nas y especialmente los usuarios de edificios exigen cada vez más seguridad teniendo en cuenta una ley de responsabilidad más severa.


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El propósito de una alarma es la de advertir de los peligros a través de señales de alarma. Una alarma va dirigida a diferentes grupos destino, siendo especialmente, significativos dos grupos de personas: aquéllas para las que se ha detectado una situación peligrosa y las que deben luchar contra esta situación. La alerta a las fuerzas de intervención ha alcanzado normalmente un alto nivel en Europa, mien-tras que las personas amenazadas siguen considerándose como las ignoradas por los sistemas de alarma. En el pasado, la posibilidad del autorrescate de las personas amenazadas se consideraba sólo marginalmente. Sin embargo, en la actualidad, las personas se han concienciado que debe concederse prioridad a un autorrescate seguro. Esto es incluso más importante dado que los bomberos no comienzan con la extinción hasta que se ha evacuado el edificio. Por lo tanto, el autorrescate satisfactorio es también un requisito previo para la limitación de los daños. Mientras que las primeras campanas de alarma de incendios se operaban ma-nualmente, las sirenas y avisadores de alarma que se usan cada vez más en la actualidad se activan automáticamente. Sin embargo, en lo que respecta al conte-nido de la información, deben considerarse inferiores a las campanas de incen-dios, dado que a lo largo del tiempo, han surgido otros tipos de peligros además de las alarmas de incendios. Comenzando por la alarma de inundación, alarma de intrusión, alarma medioambiental o amenazas de bomba – unos pocos motivos de alarma requieren diferentes tipos de comportamiento (p. ej., cierre de ventanas durante la alarma medioambiental). Sin embargo, las dudas sobre la justificación de una alarma (¿falsa alarma?) y la ignorancia en lo que respecta a la reacción apropiada (¿qué tipo de alarma?), son fatales para el tipo de respuesta. Al final todo lo que quiere conseguir el operador del edificio es: • Los usuarios de edificios no deben tener problemas siempre que sea posible,

para no perjudicar su bienestar y confort. • Cuando un edificio requiere evacuación, se evacuará tan pronto como la eva-

cuación se convierta en indispensable. El incendio puede haber estado presente durante algún tiempo (incluso teniendo en cuenta el tiempo transcurrido antes de la detección del incendio) de forma que no puede confiarse únicamente en los valores de resistencia al fuego de la construcción del edificio (T30, F60, etc.).

• La evacuación se realizará lo más rápidamente y sin problemas posible. Para conseguir los dos objetivos principales, la seguridad personal y la limitación de los daños, el autorrescate tiene un significado fundamental y es muy determi-nante para el éxito. Mientras que un autorrescate rápido y sin pánico tiene un impacto directo en la seguridad personal, la conclusión del proceso de autorresca-te es simplemente un requisito previo para que los bomberos comiencen la mitiga-ción de los daños.


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Figura 5.1: Pasos del autorrescate seguro

La innovación real de la alarma de voz es la de proporcionar a las personas en peligro a través de un canal óptico y acústico, suficiente información para que puedan controlar rápidamente los sucesos que se están desarrollando y permitir-les aceptar el hecho de que tienen que actuar. El objetivo fundamental de la alarma de voz es disparar este proceso de recono-cimiento de forma satisfactoria en un período de tiempo muy breve. Después de esto, el autorrescate satisfactorio es sólo un pequeño paso, simple de realizar para las personas que no tienen ninguna incapacidad.

Autorrescate satisfactorio = objetivo principal de la alarma de voz

Peligro Constatación

Oír, ver, controlar

Reacción

Suceso Alarma Autorrescate seguro


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5.3 Transferencia de información de la alarma

Los sistemas de alarma alertarán a las personas. Esto conduce automáticamente a la cuestión de a cuál de nuestros cinco sentidos deben dirigirse. Especialmente, el sentido del oído y el de la vista están en competencia. Por otra parte, surge la cuestión de cuánta información debe acompañar a la alarma. Los párrafos siguientes presentan los diferentes conceptos de soluciones que se usan actualmente y se resaltan brevemente sus aspectos más importantes.

5.3.1 Alarma acústica: Sirenas y avisadores acústicos

Por supuesto, se ha tratado de distinguir entre los diferentes significados de las alarmas acústicas por modelos de sonido (sonido permanente, intervalos, etc.). A pesar de todo, quedan dudas sobre qué tipo de alarma se ha disparado. En Sue-cia, por ejemplo, se usa un tono continuo durante 30 segundos como señal de final de la alarma. En Inglaterra, el tono continuo es la señal de evacuación. Además de esto, las normas EN se interpretan de forma diferente en cada nación. Algunos países pueden tener hasta tres patrones de sonido diferentes, todos ellos estanda-rizados. Los proveedores internacionales de sistemas de detección de incendios normalmente son capaces de satisfacer los diferentes requisitos nacionales a través de una configuración apropiada. Esto es importante cuando, por ejemplo, las empresas activas internacionalmente desean tener una infraestructura idéntica en gran medida en sus diferentes países. Otro problema de la alarma acústica es el cambio social, de un comportamiento orientado a las órdenes hacia la individualización, es decir, las personas pueden estar más motivadas si se les dan explicaciones y pueden actuar con convicción. O los cambios en las actitudes reivindicadas, como dar por supuestas la comodi-dad y la seguridad. Las pruebas con personas seleccionadas arbitrariamente han dado como resulta-do que las campanas o sirenas de alarma no son capaces de motivar a los usua-rios de edificios a salir del edificio inmediatamente. Si existe alguna respuesta es después de transcurridos diez minutos o más hasta que las personas encuestadas mostraban algún interés por la alarma – este tiempo precioso puede ser decisivo en un caso de emergencia. Una preparación buena y repetida continuamente del personal o los usuarios de edificios es un requisito previo para el uso de los siste-mas de alarma acústicos. El factor de los costes de dichas instrucciones periódicas no debe infravalorarse. Los costes generales del sistema de alarma acústica inicialmente más barato superan con los años los costes generales de la alarma de voz. Los sistemas de alarma de voz ofrecen características adicionales, como música de fondo y la posibilidad de transmitir mensajes de voz. Por lo tanto, existe sólo un motivo para limitarse a la alarma acústica clásica, el presupuesto en la fase de construcción del edificio. Cuando por motivos financie-ros, la alarma acústica es la única alternativa, las sirenas multifrecuencia que generan sonidos que constan de varias frecuencias son ventajosas para las per-sonas con problemas de audición.


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El nivel de sonido a alcanzar debe superar el ruido de fondo en 6dBA aprox., para asegurarse de que las personas escucharán la alarma. Para generar atención, es necesario un nivel de sonido mínimo de 65dBA. En los edificios de oficinas, nor-malmente se proporciona un nivel uniforme de 85dBA para simplificar. Las sirenas que emiten señales intermitentes deben sincronizarse, lo que significa que las fases en reposo y acústicas de las sirenas adyacentes deben producirse simultáneamente. En la actualidad, esto normalmente está garantizado por medio del sistema de detección de incendios. Si dos sirenas accionadas por medio de circuitos o bucles de control diferentes se colocan una a continuación de la otra, la sincronización merece una atención especial. Los sistemas de detección de incendios actuales son capaces de integrar sirenas en las líneas de detectores de incendios, para alimentarlas y accionarlas directa-mente desde el bus de detectores. Esto reduce significativamente los costes de cableado de las mismas. Si por motivos financieros es necesario considerar sólo un sistema de alarma acústica, debe asegurarse de que las sirenas se integrarán en la línea de detectores de incendios. El concepto de alarma acústica normalmente proporciona una cobertura totalmen-te acústica. Alternativamente, sólo las rutas de escape se irradian acústicamente, de forma que todavía se puede oír la alarma en las salas individuales – aceptando un nivel de sonido superior en los pasillos, es decir, las rutas de escape.

5.3.2 Alarma de voz

Una instrucción para abandonar el edificio proporcionada por un sistema de alar-ma de voz se sigue inmediatamente. Especialmente, cuando se ha emitido una señal de aviso preliminar, los períodos de reacción confirmados en varias pruebas son extremadamente cortos. En los últimos años, los costes de la electrónica de ocio han descendido especta-cularmente y esto ha producido también una reducción de los costes de los siste-mas de alarma de voz. Parece que se ha traspasado el umbral del uso general de estos sistemas de alarma: • Un número cada vez más elevado de proveedores de sistemas abastece el

mercado de los sistemas de alarma de voz, lo que es un claro síntoma de un mercado joven y en crecimiento.

• Un número cada vez mayor de publicaciones sobre alarmas muestra que el tema cada vez es más importante para el público.

• En la mayoría de países europeos, la tecnología actual es un punto de referen-cia para valorar qué medidas de seguridad son razonables para el propietario de un edificio. En lo que respecta a las inversiones a largo plazo en el sector de los edificios en particular, cada vez más propietarios optan por soluciones a prueba de futuro. Con una difusión cada vez mayor, los sistemas de alarma de voz se convertirán en la tecnología de futuro, siéndolo ya en determinados sec-tores.

• La influencia de la jurisdicción anglosajona, así como la ley de responsabilidad de la UE más estricta contribuyen a que la seguridad personal reciba más aten-ción en un edificio.


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Por estos motivos, debemos asumir que en unos pocos años, la alarma de voz será la norma en lugar de la excepción. Por lo tanto, y dado que el campo todavía no es conocido comúnmente, los sistemas de alarma de voz se describirán más detalladamente a partir de la página 168.

5.3.3 Alarma visual

Las personas que tienen problemas de audición no pueden responder a los dispo-sitivos de alarma acústicos. Para estas personas, así como para las áreas con unos niveles de ruido especialmente altos (protección auditiva), se requieren con frecuencia dispositivos de alarma ópticos que con frecuencia parpadean estrobos-cópicamente. Para asegurar que la alarma es lo más correcta posible, todos los dispositivos de alarma, incluyendo los ópticos, deben accionarse por medio de un sistema de alarma. Los sistemas de alarma de voz avanzados poseen salidas de control especiales.

5.3.4 Orientación de la ruta de escape

Las catástrofes de incendios son situaciones extraordinariamente críticas, en las que la orientación óptica de la ruta de escape tiene una importancia fundamental. La orientación óptica de la ruta de escape tiene la tarea de facilitar la salida segura del edificio en caso de emergencia, especialmente en cuando existe una avería de la iluminación artificial. Los incendios con frecuencia producen cortocircuitos o son consecuencia de ellos, y en caso de incendio debe preverse que se corte el sumi-nistro eléctrico. Por ello, es de vital importancia la orientación de la ruta de escape. En la mayoría de casos, las rutas de escape siguen estando indicadas por medio de rótulos verdes motados sobre las puertas. Este dibujo normalmente muestra una persona huyendo, similar a la que aparece en la figura siguiente.

Figura 5.2: Ejemplo de un rótulo de ruta de escape

El problema con estos rótulos es que prácticamente no pueden verse en instala-ciones llenas de humo. Esto significa que su uso es extremadamente limitado en caso de incendio. Por este motivo, el concepto de orientación de la ruta de escape tiene cada vez más aceptación. La orientación de la ruta de escape puede constar de varios símbolos iluminados activamente (p. ej., flechas) dispuestos a intervalos adecuadamente cortos, de


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forma que el siguiente rótulo sea claramente visible desde cada punto, incluso en salas llenas de humo. Este sistema debe complementarse con iluminación de emergencia. Alternativamente, es posible usar rótulos fosforescentes integrados en signos de orientación continuos igualmente fosforescentes. Las ventajas y desventajas de cada uno de estos conceptos se relacionan en la tabla siguiente:

Sist

ema

Sistema de orientación de seguridad de almacenamiento de luz (Símbolos de seguridad y símbolos de orientación continuos)

Sistema de orientación de seguridad eléctrico (Símbolo de seguridad con iluminación posterior e iluminación de la ruta de escape)

+ Ve

ntaj

as +

− Función de orientación continua

− Distancias cortas entre los símbolos de seguridad

− Información cerca del nivel de planta

− Se comunican las dimensiones del espacio

− No hay luz dispersa

− Independiente de la alimentación de red

− Brillo ambiental superior

− Reconocimiento absoluto superior de las distancias de los símbolos de seguridad

− Mayor densidad de iluminación

− Parámetros de iluminación estática

− Posibilidad de control dinámico

- Des

vent

ajas

-

− Bajo brillo ambiental

− Problemas para reconocer a las personas y los obstáculos

− Reducción de la intensidad

− Baja densidad de iluminación

− Falta la función de orientación continua

− Luz dispersa de la iluminación adicional

− Problemas al reconocer a las personas y los obstáculos

− Distancias demasiado largas entre los símbolos de seguridad

− Falta de información a nivel de planta

− Falta el sentido de las dimensiones espaciales

− Se requiere alimentación de emergencia

− Se requiere mantenimiento

Tabla 5.1: Comparación de diferentes sistemas de orientación de rutas de escape

(Fuente: véase la Nota final 9)


168


5.4 Alarma de voz y evacuación

Un sistema de alarma de voz es un sistema de alarma que usa los mensajes de voz almacenados electrónicamente (y las señales acústicas) con el fin de emitir una alarma en caso de emergencia. Los sistemas de alarma de voz pueden acti-varse manual o automáticamente, por ejemplo, por medio de una alarma del sistema de detección de incendios. El proceso de evacuación preprogramado puede iniciarse entonces. Normalmente, el sistema proporciona una señal de alarma, por ejemplo, un gong o silbido, seguido por un mensaje de voz almacena-do. De los cinco sentidos humanos, son especialmente apropiados para la alarma los sentidos del oído y la vista, siendo el sonido el medio de alarma preferente, dado que penetra las paredes y de este modo es más apropiado para despertar a las personas. Por ello, especialmente los sistemas de alarma acústicos y de voz compiten para obtener los favores de los planificadores. La alarma de voz es una alarma en un lenguaje hablado transmitido electroacústicamente. Básicamente, se trata simplemente de un desarrollo posterior de la alarma acústica original, que sólo transmite tonos. Los sistemas de alarma de voz ofrecen con diferencia los mejores requisitos previos para un autorrescate exitoso, ya que las personas reaccionan de forma prácticamente inmediata. Quienquiera que dispare la alarma convence a los usuarios del edificio de la necesidad de la reacción deseada. Otra ventaja impor-tante de los sistemas de alarma de voz es que las personas afectadas reciben información inmediata sobre la acción correcta a realizar en lugar de ser única-mente alertadas. El sistema se opera normalmente en el modo automático durante los primeros minutos después de la alarma. En una fase posterior, por ejemplo, después de que hayan llegado los bomberos, ellos u otro personal autorizado, pueden dar instrucciones individuales. Las instrucciones adaptadas a la situación de peligro actual se transmiten habladas a través de un micrófono. El sistema transmite estas instrucciones directamente a las zonas de altavoces seleccionadas en el edificio (transmisión en vivo).

5.4.1 Ventajas de la alarma de voz

Uno de los problemas más importantes en caso de incendio es la información inmediata y la evacuación segura de todas las personas en peligro por el humo y el fuego. Las alarmas por medio de transmisores de señales convencionales, como sirenas, relojes de alarma o avisadores, con frecuencia lamentablemente se ignoran. Incluso cuando las personas se dan cuenta de que la señal anuncia una alarma de incendio, tienden a dudar de la señal de alarma y asumen que debe tratarse de una prueba o una falsa alarma, debido a que no hay comunicación o es insuficiente. Mediante la transmisión de los mensajes de voz adaptados a la situación a través de altavoces, se informa e instruye a las personas para que salgan del área del edificio afectada – o que permanezcan allí, según la situación. Los mensajes de voz indican las rutas de escape que deben usarse o evitarse en caso de evacua-


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ción y pueden transmitirse en cualquier idioma que se desee o en una combina-ción de idiomas diferentes. Estos mensajes transmitidos directamente permiten a los usuarios de edificios autorrescatarse con éxito sin situaciones de pánico. Por estos motivos, sólo puede asegurarse un comportamiento puntual y correcto cuando se aplican sistemas de alarma de voz. Con bastante frecuencia, se usan sistemas de alarma de voz como sistemas de megafonía (PA) para otros fines de comunicación, tales como buscapersonas, publicidad o para la transmisión de música de fondo. De este modo, el operador del edificio tiene un sistema de transmisión de alta calidad a mano, con un alto grado de seguridad contra fallos. Sin embargo, el requisito previo es que la alarma de voz se controle por medio de un conmutador de prioridad totalmente automáti-co, para asegurarse de que en caso de alarma el sistema de alarma de voz es prioritario.

5.4.2 Requisitos previos para la evacuación del edificio

La evacuación de un edificio es una medida drástica. Por lo tanto, debe asegurar-se que sea apropiada. Los requisitos que deben satisfacerse para una evacuación varían de un edificio a otro. En cualquier caso, las normativas de las autoridades son prioritarias. Lamentablemente, estas regulaciones difieren de una región a otra y los bomberos organizados localmente tienen una convicción muy diferente e individual de los procedimientos requeridos para una evacuación. Puesto que cada evacuación comienza con la detección, es de vital importancia que el sistema de detección de incendios responda rápidamente y no tenga erro-res. Por este motivo, son útiles las consideraciones siguientes: • Es preferible que el sistema de detección de incendios opere con detectores

inteligentes. Esto evita el gran número de falsas alarmas causadas por fenóme-nos perturbadores. Asimismo consulte la sección 4.10.4.

• Los fenómenos perturbadores deben reconocerse como tales por parte del sistema de detección de incendios. Esto debe asegurarse por medio de pruebas apropiadas.

5.4.3 Métodos de evacuación de edificios

Los actuales sistemas de alarma de voz son capaces de gestionar la evacuación paso a paso, automática de un edificio. Esto tiene las ventajas siguientes: • Picos de capacidad reducidos de las rutas de escape y especialmente de las

escaleras. Cuando se evacúa el edificio completo de una vez, las personas van en tropel hacia las escaleras en todas las plantas al mismo tiempo, lo que pro-duce considerables aglomeraciones.

• Baja probabilidad de reacción de pánico. La concienciación de estar sujeto a peligro sin poder hacer nada (salidas bloqueadas) conduce fácilmente a reac-ciones de pánico, cuyas consecuencias pueden ser incluso peores que las de un incendio real.

• La limitación de la evacuación al mínimo es absolutamente necesaria. La eva-cuación completa de todo el edificio sólo es recomendable cuando ya no puede controlarse el incendio. Casi siempre es suficiente con evacuar uno o varios compartimientos de incendios.


170


Figura 5.3: Evacuación del edificio por fases

El método establecido como cuasi-estándar indica que durante la primera fase debe llevarse a cabo la evacuación de la planta en la que se ha producido el incendio, así como de las inmediatamente superior e inferior. Según la región y el uso, la planta del ático y todas las del sótano pueden evacuarse también durante la primera fase. A medida que el fuego se propaga, todas las demás plantas, se evacuan una después de otra en fases de evacuación sucesivas. Durante las primeras fases, un mensaje de aviso indica a las personas de estas plantas que deben esperar.

La evacuación eficaz de edificios tiene muchas ventajas

Evacuación en …

1ª fase

3ª fase

2ª fase

1ª fase

1ª fase

1ª fase

2ª fase

3ª fase

1ª fase

1ª fase 2ª fase 3º fase Localización del incendio


171


5.4.4 Sistema

El sistema de alarma de voz consta de una central protegida contra el fallo de alimentación, con relativamente pocos canales de entrada y presta servicio a toda la red de altavoces en la parte de salida.

Figura 5.4: Visión general de un sistema de alarma de voz

Las centrales del sistema de alarma de voz están equipadas con un circuito de funcionamiento de emergencia que cubre todas las etapas de procesamiento, lo que significa que en caso de fallo de cualquiera de los módulos, se mantiene totalmente la capacidad de alarma. En los sistemas de megafonía para música de fondo y mensajes de voz, no suele disponerse de estos circuitos de emergencia, ya que elevar estos sistemas a las normas de seguridad de los sistemas de alar-ma de voz normalmente requiere unos costes de tiempo de mano de obra dema-siado elevados.

Central del sistema de alarma de voz

Salidas de línea

Entrada micrófono de emergencia

Interface con detec. incendios

Salidas control

Indicadores del sistema

Funcionamiento sistema

Control y vigilancia del sistema

Almacenamiento de sonido y voz

Amplificador/ amplificador standby

Líneas de altavoces

STOP

Alimentación/fuente aliment. emergencia

Central detec. incendiost

Micrófono de emergencia

Sistemas periféricos


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5.4.5 Configuración del sistema y conceptos de funcionamiento

Con instalaciones complejas y de tamaño medio, los sistemas de alarma de voz suelen diseñarse cada vez más como redes distribuidas por todo el edificio, con diferentes subsistemas descentralizados como responsables de grupos de altavo-ces, por ejemplo, para cada planta. Los subsistemas están interconectados por medio de una red, que principalmente permite la configuración de parámetros centrales de los diferentes componentes del sistema. Debe aclarase previamente con cada sistema si estas configuraciones de parámetros centrales ya se han realizado y lo completa que es la funcionalidad de las mismas. Este tipo de estructura descentralizada reduce considerablemente tanto el cablea-do requerido como los costes de instalación y garantiza una flexibilidad óptima del sistema, por ejemplo, en caso de cambio en el uso del edificio. En relación con la tecnología de red, los sistemas actuales permiten comunicar varios edificios adyacentes. Esto significa que cada edificio tiene su propia central independiente, pero también puede operarse desde otra central remota si se requiere (estructura de campus), recortando significativamente los costes de personal.

Figura 5.5: Estructura de sistema centralizada y descentralizada

Por supuesto, el cableado de los altavoces se realiza con cables de cobre de un diámetro suficiente para transmitir la energía requerida, mientras que el cableado de red con transmisión digital se efectúa en forma de cableado de bus convencional. A pesar de que los costes de los materiales son ligeramente superiores en una confi-guración descentralizada, con una organización centralizada los costes de cableado son mayores (longitud de los cables de cobre, diámetros de cable requeridos para la transmisión de alimentación) y se puede producir la pérdida de transmisión a lo largo de toda la distancia de transmisión, lo que conduce también a costes adicionales en lo que respecta a la fuente de alimentación de emergencia. Con distancias mayores, el uso de cables de fibra óptica se ha demostrado que merece la pena y, por ello, cada vez más sistemas soportan este tipo de cableado.

Central del sistema de alarma de voz

Subsistema descentralizado no operado


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Por supuesto, varias centrales independientes en la localización de una empresa requieren considerablemente más personal, por ello se prefieren generalmente subsistemas descentralizados, no operados.

5.4.6 Tecnología de los amplificadores y seguridad contra fallos

En contraste con los sistemas de megafonía para música de fondo y mensajes de voz, las funciones proporcionadas por los sistemas de alarma de voz deben estar disponibles en cualquier momento y requieren un alto grado de seguridad contra fallos. Esto se garantiza normalmente por una alta disponibilidad de los diferentes componentes. Por encima de todo, estos sistemas tienen amplificadores redundan-tes que se ponen en servicio automáticamente en caso de avería de un amplificador (“intercambio en caliente” automático). Al igual que los amplificadores, la mayoría de componentes deben ser redundantes – desde el cableado interno y externo y los interfaces de entrada (micrófonos) a los mensajes de voz guardados, muchos com-ponentes del sistema están disponibles dos veces o incluso más. Éste es uno de los motivos por los que un sistema de megafonía no puede usarse simplemente como un sistema de aviso de emergencia – dado que los sistemas de seguridad deben asegurar un estándar seguro contra fallos superior a los sistemas convencionales que se aplican para el uso diario. La tecnología de audio digital abre nuevas posibilidades de aplicación para los sistemas de alarma de voz. Gracias al procesamiento digital de señales, es posi-ble transmitir simultáneamente múltiples canales de audio con diferentes señales de audio en cada uno y por el mismo bus digital del sistema. Además, debido a la introducción de amplificadores conmutados digitalmente (amplificadores de clase D), es posible aumentar significativamente el grado de eficiencia de los amplifica-dores. Esto reduce el consumo de alimentación en aproximadamente un tercio, el requisito de capacidad de la fuente de alimentación de emergencia se reduce en un 50% aproximadamente y la generación de calor residual en aproximadamente dos tercios (en comparación con los amplificadores analógicos, que con frecuencia convierten más de la mitad de la energía suministrada en calor).


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Figura 5.6: Amplificadores de 180W – eficacia y pérdida de energía

A pesar de que la pérdida de energía (en vatios) que se indica en la figura anterior también es relevante en lo que respecta al consumo de corriente, la diferencia resulta evidente al dimensionar la fuente de alimentación de emergencia. Sin embargo, el factor decisivo es normalmente que los sistemas con un factor de pérdida de energía bajo también pueden aplicarse para música de fondo y fines de megafonía (PA) en salas no ventiladas y sin aire acondicionado, mientras que los sistemas convencionales generan unos costes mucho más elevados debido a la necesidad de aire acondicionado.

5.4.7 Conceptos de amplificación

La Amplificación generalizada es la “receta original” de la alarma de voz. En primer lugar, se selecciona la fuente de sonido correcta (p. ej., música, mensaje o evacuación), después se determinan los grupos de altavoces a los que se conec-tará la señal de entrada amplificada. En la mayoría de los casos, se usa un ampli-ficador grande, que puede soportar todos los grupos de altavoces si se requiere. La ventaja de este concepto es su facilidad de configuración. Sin embargo, debido al tamaño del amplificador de emergencia requerido, esta variante no es necesa-riamente la más económica. Y con esta solución, también deben considerarse las longitudes completas de la línea para el cableado de los altavoces, lo que repercu-te negativamente en los costes.

Ventajas tangibles debido a la tecnología digital

Pérd

ida

de e

nerg

ía e

n va

tios

Am

plifi

cado

res

conv

enci

onal

es

Am

plifi

cado

res

clas

e D

Eficacia


175


Cuando se usan dos o más amplificadores y una placa distribuidora equipada con relés, la amplificación extra también proporciona la transmisión simultánea de diferentes canales. La Amplificación por zonas se beneficia de la asignación electrónica de canales simple y moderna, que permite una eficiencia en costes. La amplificación por zonas ofrece las ventajas siguientes: • Los amplificadores de soporte no tienen que cubrir todos los grupos de altavo-

ces, por lo que pueden ser más pequeños. Frecuentemente, se usan varios amplificadores de soporte, lo que supone un grado superior de seguridad contra fallos.

• Diferentes grupos de altavoces pueden transmitir simultáneamente distintos mensajes. Esto es una condición previa para la evacuación por fases. Las áreas adyacentes a la zona de peligro se alertan acústicamente con el mensaje de advertencia, mientras que la evacuación de las áreas directamente en peligro ya está en curso.

• Los conceptos descentralizados aumentan la seguridad pero sólo pueden implementarse con amplificación por zonas.

Figura 5.7: Comparación entre amplificación extra y la amplificación de zonas

En la práctica, no suele usarse ni la amplificación por zonas pura ni la generaliza-da pura. Debido a la situación específica del edificio, resulta interesante seleccio-nar una “mezcla” de ambos principios, cubriendo los requisitos individuales de la mejor forma posible.

5.4.8 Cableado de línea de altavoces

Amplificación por zonas Amplificación generalizada

Línea 1

Línea 2

Línea 3

Línea 1

Línea 2

Línea 3


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El tipo de cableado más fácil, cableado de clase B, no muestra redundancia ni seguridad contra fallos relevante. En el caso de un circuito abierto o cortocircuito en una línea, se interrumpirá toda la línea de altavoces. Con el cableado de clase A, un circuito abierto no perjudica la funcionalidad mientras que un cortocircuito produce la avería de todo el circuito de altavoces. Con el cableado de clase A/B mezclado, uno de cada dos altavoces se conecta a un circuito de altavoces dife-rente. En el caso de un circuito abierto o cortocircuito, seguirá estando disponible uno de cada dos altavoces, lo que por supuesto derivará en una intensidad de sonido reducida.

Figura 5.8: Clases de cableado y comportamiento ante fallos en caso de circuito abierto

5.4.9 Sistema incorporado e interfaz con la automatización de edificios

La transmisión de una alarma de incendios desde la central del sistema de detec-ción de incendios al sistema de alarma de voz, en el caso más simple, se realiza por medio de contactos sin potencial. La señal puede transmitirse como una alarma colectiva o como una alarma de una zona de detectores. Además, la señal “Acústica On/Off” o “Alarma de evacuación On/Off” se transmitirá para poder interrumpir la transmisión de los mensajes de alarma, si es necesario. Si la central de detección de incendios se ha rearmado satisfactoriamente, el sistema de alar-ma de voz debe rearmarse también automáticamente. Cualquier avería que se produzca en el sistema de alarma de voz debe transmitirse a la central de detec-ción de incendios como una avería colectiva.

Clase B Clase A/B Clase A


177


Figura 5.9: Interfaz con el sistema de detección de incendios

5.4.10 Conceptos de funcionamiento y principios de organización

Los sistemas de alarma de voz pueden operarse de diferentes formas. Con o sin conexión automática al sistema de detección de incendios, por medio de personal interno o por los bomberos, con mensajes grabados o anuncios en vivo, o con ambos tipos de mensajes – por mencionar sólo los modos más importantes. Normalmente, las directivas nacionales y/o locales son decisivas para el principio de organización. En Francia, por ejemplo, los anuncios en vivo están prohibidos. En Alemania, algunos bomberos no aceptan la evacuación automática. Estos múltiples requerimientos necesitan flexibilidad. Por ello, el sistema de alar-ma de voz tiene que ser capaz de tener en cuenta todos los requisitos resultantes de la situación individual, de forma que todo el proceso sea coherente y elaborado. Una buena implementación de la protección organizativa contra incendios es decisiva para el funcionamiento correcto de la alarma de voz. Esto significa que deben tratarse las áreas problemáticas más importantes: • Asegúrese de que las rutas de escape estén señalizadas adecuadamente, de

forma que sean más fáciles de encontrar, también en las instalaciones llenas de humo.

• Asegúrese de que las rutas de escape estén y permanezcan libres. Los em-pleados deben ser conscientes constantemente de no almacenar material en las rutas de escape.

• La protección contra incendios organizativa sólo puede funcionar cuando se ensaya y prepara a intervalos regulares.

• Todas las personas encargadas y sus delegados deben ser conscientes de quién asume qué tareas y en qué secuencia en caso de emergencia.

• El concepto de información establece quién debe estar informado, cuándo, de qué forma y bajo qué circunstancias. El flujo de información se comprueba y adapta permanentemente a las condiciones generales cambiantes.

Los puntos débiles de la protección organizativa contra incendios son práctica-mente equivalentes a los puntos débiles de los seres humanos. Las personas trabajan de forma especialmente segura cuando han podido ensayar las situacio-

Alarma

Rearme

Alarma off

Avería

Central de incendios Central alarma de voz


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nes con las que no están familiarizadas. Éste es otro de los motivos por el que la formación debe tomarse muy en serio (véase “Formación para emergencia” en este mismo capítulo).


179


5.5 Planificación

La planificación, ejecución y mantenimiento de los sistemas de alarma de voz requieren que los planificadores, instaladores, operadores y personal de servicio tengan una preparación técnica especial. Durante la fase de planificación, es necesaria una estrecha cooperación entre los planificadores, instaladores, opera-dores, autoridades y bomberos para definir la organización de alarma. Para hacerlo, tienen que tratarse y resolverse especialmente los siguientes temas: • Definir las áreas de alarma, teniendo en cuenta los sectores de incendios, así

como las rutas de escape y de rescate. • Superponer las áreas de alarma y de detección de incendios. • Determinar el nivel de interferencia del sonido y, por ello, los niveles de presión

de sonido requeridos. • Calcular el área de irradiación acústica máxima para cada altavoz (véase “

Diagrama de la disposición de altavoces” y la Tabla 5.2 a la Tabla 5.4). • Considerar los factores que influyen en la acústica de la sala, como el tiempo de

reverberación, eco y retardos de tiempo de funcionamiento, que pueden tener un impacto global sobre la inteligibilidad del mensaje hablado.

• Determinar el número requerido de altavoces y la potencia de amplificación requerida.

5.5.1 Selección de altavoces

Hay disponibles diferentes tipos de altavoces para la planificación del proyecto. Entre otros, éstos son: − Altavoces empotrados − Altavoces montados en la pared − Altavoces de sirena − Altavoces esféricos − Altavoces de cámara de presión Algunos de estos tipos de altavoces están adicionalmente disponibles como alta-voces externos e internos, aumentando todavía más la variedad. Además de esto existen diferentes posibilidades de colocación. Los altavoces montados en el techo son los más apropiados para conseguir una irradiación de sonido uniforme y fácilmente comprensible. El montaje en pared requiere menos altavoces y por lo tanto es más económico, pero los altavoces montados en pared generan intensidades de sonido altas en sus inmediaciones. Existe también una forma mixta con altavoces inclinados, de los que también hay una amplia variedad para poder determinar la variante óptima teniendo en cuenta el presupuesto y los deseos del cliente. Los altavoces con un alto grado de eficiencia representan una reducción del rendimiento del amplificador requerido. Para una buena inteligibilidad del mensaje hablado, el nivel de sonido efectivo debe ser un mínimo de 10dBA superior al del nivel de ruido. Consecuentemente, para la planificación correcta de un sistema de alarma de voz hay que tener en cuenta esta relación señal ruido.


180


5.5.2 Disposición del sistema / Decisión sobre la irradiación de sonido total o parcial

Por supuesto, la cobertura total del sonido es el caso ideal. Pero cuando no puede tenerse en cuenta por motivos de costes, es posible la irradiación de sonido par-cial de forma que – según la regulación – por ejemplo, se irradian los pasillos y la intensidad de sonido se eleva a un nivel, al que las personas de las oficinas adya-centes escuchan el mensaje. El valor de absorción de sonido de las puertas está en general entre 29 y 40dBA. En estos casos, debe tenerse en cuenta que la intensidad de sonido en los pasillos no llegue a unos niveles insosteniblemente altos. Con la irradiación parcial, debe tenerse en cuenta que las salas individuales, a prueba de sonido, como las salas de conferencias, oficinas de directores, salas de control de electrónica o archivos se irradien directamente.

5.5.3 Áreas de irradiación

El denominado ángulo de apertura de los altavoces determina el ángulo de irradia-ción. Cuanto mayor es este ángulo, mayor es el área que puede cubrirse. Sin embargo, esto es a costa de la inteligibilidad del mensaje hablado, ya que la reflexión del sonido aumenta igualmente. Para el área de irradiación es decisiva la altura de la sala en un ángulo de apertura determinado.

Figura 5.10: Diagrama de la disposición de altavoces

Nivel de altavoces

Nivel sonido Área cobertura

Distancia entre altavoces

Altu

ra s

ala

Alpha ángulo apertura

De

pie

= 1

.7m

S

enta

do=

1.2

m

Suelo


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En base a este diagrama, las áreas de cobertura relacionadas en las tablas si-guientes son el resultado de una función del ángulo de apertura y de la altura del techo:

Altura del techo [m] 3 3.5 4 4.5 5 5.5 6

Distancia entre altavoces [m] 11.2 14.9 18.7 22.4 26.1 29.9 33.6

Área de cobertura por altavoz [m2] 125 223 348 501 682 891 1’128

Tabla 5.2: Área de cobertura con inteligibilidad moderada – alpha = 150°


Distancia entre altavoces [m] 5.2 6.9 8.7 10.4 12.1 13.9 15.6

Área de cobertura por altavoz [m2] 27 48 75 108 147 192 243

Tabla 5.3: Área de cobertura con inteligibilidad normal – alpha = 120°


Distancia entre altavoces [m] 3 4 5 6 7 8 9

Área de cobertura por altavoz [m2] 9 16 25 36 49 64 81

Tabla 5.4: Área de cobertura con buena inteligibilidad – alpha = 90°

Las tablas anteriores proporcionan el área de cobertura correcta. En la práctica, estas áreas normalmente se superan considerablemente por motivos de costes, o se instalan menos altavoces de los necesarios en base a esta fórmula – éste suele ser el caso con alturas de techo bajas. El quid de la cuestión es mantener la inteligibilidad del mensaje hablado requerida con el menor número posible de altavoces. El número de altavoces requerido se reduce de este modo con la altura del techo. Sin embargo, no debe pasarse por alto que con un rendimiento constante del sonido, la presión de sonido en el nivel del oído se reduce al cuadrado de la dis-tancia. Sin embargo, si la presión de sonido debe permanecer constante, se requiere un aumento al cuadrado del rendimiento eléctrico por altavoz. Como norma empírica, las superficies que absorben el sonido como las alfombras y cortinas reducen tanto la intensidad como las reflexiones, al tiempo que aumen-tan la inteligibilidad del mensaje hablado. Puesto que, por una parte, las normas requieren una inteligibilidad mínima del mensaje hablado y, por la otra, el número de altavoces constituye un factor de costes importante, nos enfrentamos con un problema de optimización. Los planificadores especializados en la acústica son capaces de calcular la inteligibilidad del mensaje hablado previamente y realizar la optimización requerida del sistema, cumpliendo con las condiciones individuales.


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5.5.4 Fuente de alimentación de emergencia

En el caso de que el sistema de alarma de voz forme parte de un sistema de detección de incendios, el tiempo de funcionamiento de emergencia para la ali-mentación del sistema de alarma de voz, listo para funcionar, debe asegurarse mediante la batería.

Tiempo funcionamiento

emergencia Requisito previo / condición previa

4 horas

Debe haber disponible un sistema de alimentación de soporte para el sistema de alarma de voz para mantener el funcionamiento durante un mínimo de 30 horas. Debe reconocerse un fallo de la alimentación de red en cualquier momento (estación de vigilancia responsable, atendida permanentemente).

30 horas La avería se reconoce a tiempo (estación de vigilancia responsable, atendida permanentemente) y se asegura el mantenimiento en un plazo de 24 horas.

72 horas Si no pueden cumplirse las condiciones para el tiempo de funcionamiento de emergencia, ni durante 4 horas ni 30 horas.

Tabla 5.5: Tiempo de funcionamiento de emergencia y requisitos previos

En los sistemas de alarma de voz integrados en un sistema de gestión de peligros, debe calcularse la capacidad de la batería de forma que al final del funcionamiento de emergencia, la batería todavía pueda continuar la señalización de alarma durante 30 minutos. Esto significa que al final del tiempo de funcionamiento de emergencia, las baterías deben poder suministrar un múltiplo de su corriente de descarga nominal sin ninguna caída de tensión admisible (véase la sección 4.6.1.2).


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5.6 Instalación y puesta en servicio

Los componentes del sistema usados deben cumplir con las normas relevantes y deben llevar las aprobaciones correspondientes (EN 54-16, BS 5839 parte8, UL 864, etc.). Durante la instalación, deben seleccionarse cuidadosamente los altavoces tenien-do en cuenta su ángulo de apertura, sensibilidad nominal y capacidad de carga: • Asegure la colocación y alineación correctas, es decir, una cobertura uniforme

de las áreas a irradiar. Si existe alguna duda, consulte con una oficina de plani-ficación acústica especializada.

• Calcule los requisitos de alimentación de emergencia y la capacidad requerida de la fuente de alimentación de emergencia según EN 54, Parte Fuente de ali-mentación de emergencia (EN 54-4).

• El cableado debe cumplir con las normativas locales relevantes. Esto es espe-cialmente importante en términos de seguridad contra fallos.

• Las señales de alarma deben estar siempre a un mínimo de 10dBA por encima del nivel de ruido, en base al nivel de ruido más alto previsto.

• Debe medirse la inteligibilidad del mensaje hablado en un número suficiente de puntos representativos y debe ser mayor o igual a 0.7 CIS en toda el área de cobertura (véase Glosario).

En el caso de una activación automática del sistema de alarma de voz por parte de la central de detección de incendios, debe asegurarse de que no se producirán falsas alarmas en el sistema de detección de incendios. Por lo tanto, debe garanti-zarse un rendimiento posiblemente alto y una detección sin falsas alarmas. Los fabricantes, cuyos productos son capaces de distinguir entre una alarma perturba-dora y una real también pueden dar prueba de esto (p. ej., en una sala de pruebas de incendio para clientes donde pueden realizarse pruebas de incendios y de fenómenos perturbadores).


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5.7 Formación para emergencias

Por formación para emergencias entendemos la simulación de situaciones de emergencia por parte de los usuarios y operadores de edificios. Esto debe distin-guirse claramente de las sesiones de formación para emergencias de los bombe-ros, que no se tienen en cuenta en esta sección. Mientras que en los Estados Unidos las autoridades estipulan sesiones de forma-ción para emergencias, en Europa – con la excepción de Gran Bretaña – sólo unas pocas personas se preocupan realmente de ello. Este comportamiento se explica parcialmente por las estructuras de edificios más complejas y diferentes y las desfavorables estadísticas de incendios de los Estados Unidos. Dichas esta-dísticas se vieron influidas decisivamente por la construcción de madera habitual para las casas independientes y por la tensión de red desfavorable. La tensión de red, con 110V la mitad que la de Europa, requiere dos veces el amperaje para asegurar el mismo rendimiento, a la vez que produce cuatro veces más calor en los hilos y contactos anómalos. Sin embargo, no debe pasarse por alto que el tamaño de las estructuras de los edificios está creciendo continuamente en Euro-pa, debido a un proceso de concentración avanzado. La mayoría de países obligan a los operadores de edificios a realizar sesiones de formación para emergencias. Pero estos requisitos normalmente están limitados a las empresas sujetas a un mandato legal sobre incidentes peligrosos o empresas que almacenan sustancias promotoras de incendios o tóxicas, como gases, o que concentran sus actividades en la biotecnología, lo que representa de este modo un potencial de peligro considerable. Pero estas sesiones de formación son reco-mendables en cualquier edificio. Esto resulta evidente con el ejemplo del edificio administrativo en el que el director permanece en su oficina aislada acústicamente mientras se está evacuando el edificio. Sólo con la ayuda de las sesiones de formación pueden reconocerse estos puntos débiles del concepto de protección sin poner en peligro a las personas. La experiencia sigue mostrando que una evacuación nunca es completa porque sólo se llega a un máximo del 95% de los ocupantes del edificio. Los lavabos, las salas de electrónica, las salas limpias y otras zonas remotas, como los archivos en el sótano, etc., deben ser comprobados por las personas encargadas. También surgen problemas importantes con la evacuación de los empleados de empresas externas, por ejemplo, los electricistas y el personal de limpieza. Con bastante frecuencia, estas personas quedan literalmente fuera del proceso de evacuación. Además, existe el problema de los trabajadores extranjeros que a menudo no comprenden los mensajes de voz, ya que no dominan el idioma. Estos motivos destacan la importancia de las sesiones de formación para emergencias. Una buena evacuación sólo es posible cuando las personas reciben una formación acorde y pueden solucionarse los fallos surgidos en el pasado. Por medio de instrucciones previas, comprobaciones en paralelo con la formación y evaluación posterior, las sesiones de formación para emergencias tienen como objetivo asegurar que: • Si es posible, se evacuan todas las personas del edificio, incluyendo los em-

pleados de empresas extranjeras, invitados, etc. • El comportamiento de las personas considera correctamente el tipo de peligro.


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• La evacuación es rápida y uniforme. Tan pronto como las personas han llegado al punto de encuentro, deben realizar-se inmediatamente comprobaciones presenciales, de forma que si falta alguna persona pueda informarse a tiempo. Para realizar sesiones de formación para emergencias, se recomienda solicitar ayuda de expertos. Ésta es la única forma de garantizar que pueden conseguirse los mejores resultados dentro del menor tiempo posible.


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Las valoraciones de rentabilidad deben abarcar los aspectos siguientes: • Los costes de un sistema de alarma de voz se caracterizan por unos beneficios

incluso superiores cuando el sistema se usa también como un sistema de me-gafonía. Esto es posible cuando el sistema anula el sistema de megafonía en caso de alarma por medio de una función de conmutación de prioridad automá-tica. Sin embargo, algunos sistemas de alarma de voz tienen una gama de fre-cuencia que es insuficiente para música; esto puede aclararse fácilmente.

• El coste de la fuente de alimentación de emergencia es sustancial si se cumplen los tiempos de funcionamiento para la operación de emergencia. No todos los proveedores cumplen estas normativas, pero su cumplimiento puede ser decisi-vo en caso de emergencia.

• Los amplificadores digitales de clase D tienen un grado de eficiencia mínimo del 80%. Una extrapolación simple muestra que dichos amplificadores amortizan rápidamente sus costes adicionales. Sus ventajas residen no sólo en su bajo consumo de energía sino especialmente en la fuente de alimentación de emer-gencia, así como en el aire acondicionado del edificio, que es necesario para eliminar el calor disipado. Además, el uso de una sala de centrales no sólo está limitado por el calor liberado por las centrales (temperatura ambiente) sino tam-bién por la generación de ruido cuando se usan un gran número de ventiladores para su ventilación.

• La alarma de voz forma parte de la tecnología de seguridad y, como parte del sistema de control y automatización de edificios, no debe confundirse de ningún modo con la electrónica de ocio. El rendimiento de los sistemas electrónicos de ocio modernos sigue sin tener comparación, pero lo que es mucho más impor-tante que el toque final en rendimiento es la disponibilidad a largo plazo de las piezas de recambio y un departamento de mantenimiento eficaz. Por este moti-vo, el proveedor y la organización de mantenimiento son frecuentemente más decisivos que la propia tecnología.

• Más que nunca, la alarma de voz se ha convertido en un estándar. Establecer el curso actualmente para la alarma de voz significa aportar la infraestructura co-rrecta a un edificio que pueden tener una vida de servicio de 50 años o más. A pesar de que el cableado de los altavoces es el aspecto económicamente más costoso del sistema de alarma de voz, esto representa una inversión para toda la vida de un edificio.

• La alarma de voz es más que una simple tendencia. Su continua difusión se ve favorecida por diferentes factores como el progreso tecnológico, la reducción de los niveles de precios, el desarrollo en la ley de responsabilidad y los cambios sociales. Y, por último, pero no por ello menos importante, debemos preguntar-nos cuánto tiempo podemos realmente permitirnos sin hacer algo que pueda salvar vidas humanas.


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Extinción automática

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6 Extinción automática 6.1 Resumen..............................................................................................191 6.2 Aspectos básicos................................................................................192 6.2.1 Agentes de extinción.............................................................................192 6.2.2 Categorías de protección......................................................................193 6.2.3 Objetivo de protección ..........................................................................194 6.3 Física de los incendios.......................................................................195 6.3.1 Los tres elementos del incendio ...........................................................195 6.3.2 Proceso de combustión ........................................................................196 6.3.3 Principios de extinción del incendio......................................................197 6.3.4 Tiempo de inundación y tiempo de retención .......................................199 6.4 Sistemas de extinción con agua .......................................................200 6.4.1 Agua como agente de extinción............................................................200 6.4.2 Sistemas de sprinklers..........................................................................200 6.4.3 Sistemas de extinción de rociado con agua .........................................207 6.4.4 Sistemas de extinción de neblina de agua ...........................................208 6.5 Sistemas de extinción con espuma ..................................................209 6.5.1 La espuma como agente de extinción ..................................................209 6.5.2 Tipos de espuma...................................................................................209 6.5.3 Configuración y funcionamiento del sistema ........................................211 6.6 Sistemas de extinción con polvo ......................................................214 6.7 Sistemas de extinción con gas..........................................................215 6.7.1 Gases naturales....................................................................................215 6.7.2 Gases de extinción químicos ................................................................217 6.7.3 Tecnología del sistema .........................................................................221 6.7.4 ¿Sistemas de agua nebulizada como sustitución de sistemas de extinción

de gas?..................................................................................................226 6.8 Integración del sistema ......................................................................233 6.8.1 Ubicación de la central de extinción de incendios ................................236 6.8.2 Fuente de alimentación.........................................................................236 6.8.3 Disparo de alarma.................................................................................237 6.9 Mantenimiento y servicio ...................................................................238 6.10 Rentabilidad y evaluación del sistema .............................................239


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6.1 Resumen

Los sistemas automáticos de extinción para la protección de objetos, salas y edificios, deben proteger de los incendios y sus consecuencias previendo y Extin-guiendo incendios incipientes por completo. Para este propósito los agentes de extinción mas utilizados son los líquidos (agua), en dos fases (espuma), sólidos (polvo) o gaseosos (gases). Según que tipo de agente de extinción, se desplaza del incendio el calor y/o el oxígeno, lo que significa que se separa del combustible. El efecto extinción o supresión comienza con el tiempo de inundación y finaliza cuando acaba el tiempo de retención (tiem-po de hold). Por lo que en consecuencia debe armonizarse la extinción automáti-ca. El agua es el agente de extinción más usado y más ampliamente extendido, se utiliza en diferentes sistemas de Rociadores Automáticos (ROC), así como en sistemas de extinción por Agua Pulverizada y Nebulizada. Mientras que la activa-ción de los Rociadores es automática por partes sensibles a la temperatura, gene-ralmente los otros sistemas de extinción requieren la activación en automático por medio de detectores de incendio. Con distintos tipos de generadores y añadiendo aire a la mezcla se puede generar en diferentes concentraciones una amplia gama de espumas para extinción, que se pueden aplicar en distintas áreas y situaciones. Por el contrario, los sistemas de extinción con polvo se usan muy raramente, ya que sólo son recomendables para riesgos específicos. En los sistemas de extinción por gas se usan gases naturales y gases químicos. El principal activo de los gases naturales es el desplazamiento del oxígeno mientras que los gases de extinción químicos intervienen de una forma mas activa en el proceso de combustión. Los gases de extinción químicos más conocidos son los halones, que se han prohibido por motivos medioambientales. Sin embargo la compatibilidad medioambiental de los gases químicos avanzados que en la actua-lidad se aplican en la extinción está fuera de toda controversia. Los gases de extinción se almacenan presurizados en botellas de distintas capa-cidades. La disposición del sistema y en especial la descarga correcta del agente con una presión adecuada son factores decisivos en el funcionamiento correcto de los sistemas de extinción.

Seleccionar la forma de extinción más apropiada, la disposición correcta del sis-tema y su óptima integración en un sistema de gestión de edificios requiere expe-riencia y conocimiento. Si se cumplen estos requisitos previos, el efecto del sistema de protección contra incendios será muy alto y cumplirá los objetivos.

La extinción es parte crucial como concepto de protección integral


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El desarrollo industrial, que se produjo principalmente durante la segunda mitad del siglo XIX, promovió la concentración de los procesos de producción. En lugar de pequeñas empresas artesanales, ahora las empresas industriales producen mejor mecánicamente a gran escala con ayuda de instalaciones en amplias naves de producción. Estos procesos conducen automáticamente a un aumento masivo del riesgo de incendio, que en caso de producirse ya no se podría contener con métodos manuales convencionales debido a su tamaño. Este entorno fue el principio de proyectar instalaciones de extinción técnicamente. Los pioneros para proyectar estos sistemas de extinción fueron en los molinos, normalmente construcciones de madera, que tenían varios pisos de alto. En estos molinos se instalaban sistemas de tubos con muchas ramificaciones, que llegaban a cada sala y se taladraban con simples agujeros. En caso de incendio, el agua podía distribuirse a través de estos taladros. Los primeros sistemas de extinción automáticos tomando como base este concep-to fueron los denominados “sprinklers” (rociadores automáticos) en los que los taladros se sustituyen por cabezales sellados con elementos que se activan por la temperatura. En la actualidad los sistemas con sprinklers (rociadores automáticos) son todavía los sistemas de extinción más ampliamente extendidos a nivel mun-dial. Posteriormente se han desarrollado otras soluciones, con espuma, polvo o diferentes gases, especialmente para riesgos de incendios en los que el agua no era la solución óptima. Hoy en día se dispone de una variedad de soluciones posibles, que se distinguen según los agentes de extinción aplicados, objetivo de protección y concepto de protección. Gracias a la investigación con base científica, en la actualidad hay sistemas eficaces, que proporcionan una rápida extinción cuando se usan ade-cuadamente.

6.2.1 Agentes de extinción

En la actualidad se conocen internacionalmente y hay disponibles los siguientes agentes de extinción: − agua − gases − polvo − espuma El agua sigue siendo el agente de extinción más conocido y más ampliamente extendido. El sistema automático más utilizado habitualmente, que usa agua, es el sistema de sprinklers (rociadores automáticos). Estos sistemas se utilizan prácti-camente en todos los campos, en la industria, grandes empresas, almacenes, garajes, lugares de reunión, escuelas, hospitales, hoteles, aeropuertos, etc. Ade-más de los sprinklers (en adelante rociadores automáticos), hay también disponi-bles sistemas de extinción por agua pulverizada que se activan automáticamente. Desde finales de los 90, el agua se usa también en sistemas que funcionan con presiones más altas, generando de este modo gotas mucho más pequeñas. Estos sistemas denominados como agua nebulizada o sistemas de agua pulverizada


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proporcionan el efecto de extinción como los sistemas de extinción de agua “clási-cos” y consumen considerablemente menos agua, a la vez que funcionan con igual fiabilidad. A lo largo de esta sección, se describirá detalladamente este tipo de sistema. Durante décadas, el dióxido de carbono (CO2) y los halones eran prácticamente los únicos gases de extinción conocidos. Como consecuencia del Protocolo de Montreal de 1987, los halones fueron prohibidos como gases para extinción y la industria reaccionó desarrollando soluciones alternativas. Esto llevó al uso de otros gases naturales como agentes de extinción. En la actualidad, el nitrógeno (N2) y el argón (Ar) son los gases de extinción naturales más importantes aparte del CO2. Además, también hay disponibles compuestos de estos tres gases natu-rales. Se han desarrollado otras alternativas químicas a los halones. El grupo más significativo de los gases de extinción químicos no perjudiciales para la capa de ozono son los clorofluorocarbonos (CFC), de los que el gas más conocido es HFC227ea, comercializado entre otros por Great Lakes bajo el nombre de Fire Master 200 (FM-200). Posteriormente, se ha comercializado el agente de extinción químico Novec™ 1230, un agente que no destruye la capa de ozono ni contribuye esencialmente al efecto invernadero. Los sistemas de extinción con polvo químico apenas se usan debido a los consi-derables daños consecuenciales (corrosión), sin embargo los sistemas de extin-ción con espuma para la protección de instalaciones de almacenamiento de productos químicos y de tanques de productos combustibles, están ampliamente difundidos. Por ejemplo, en Alemania, el 60% de todos los sistemas de extinción automáticos son sistemas de sprinklers (rociadores automáticos), el 35% son sistemas de extinción con gas y el 5% restante está compuesto por otros tipos de sistemas.

6.2.2 Categorías de protección

Debemos distinguir entre la protección de edificios, la protección de salas y la protección de objetos. Mientras que la protección de edificios es la protección completa de todo el recinto, la protección de salas se ocupa de salas individuales y separadas por medidas estructurales de protección contra incendios. Estas salas normalmente contienen objetos muy valiosos. En la protección de objetos se protege por separado el equipo individual, como las máquinas industriales instala-das en grandes naves o en el exterior.


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Figura 6.1: Categorías de protección

Para la protección de edificios se emplea habitualmente como agente extintor el agua (normalmente en sistemas de Rociadores Automáticos), mientras que los gases de extinción son especialmente apropiados para la protección de salas. En la protección de objetos, en la actualidad sólo se utiliza – dióxido de carbono – como una alternativa al agua o la espuma. El dióxido de carbono es más pesado que el aire y puede contenerse localmente.

6.2.3 Objetivo de protección

En general, se pueden distinguir los siguientes objetivos de protección: − Extinción del incendio − Supresión del incendio Al igual que la mayoría de los sistemas de extinción con agua, los sistemas de rociadores automáticos tienen como objetivo la supresión de un incendio. Esto significa que no siempre pueden extinguir un incendio, sino que lo combaten y lo contienen hasta que lleguen los bomberos para extinguirlo por completo. Por otra parte, los sistemas de extinción de gas tienen como objetivo extinguir realmente cualquier incendio en el área de protección.

Protección volumétrica

Protección edificios

Protección de objetos


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6.3 Física de los incendios

El objetivo de esta sección es proporcionar una visión general y en profundidad de los procesos físicos y químicos teniendo en cuenta específicamente las diferentes posibilidades de extinción de incendios.

6.3.1 Los tres elementos del incendio

En general, un incendio precisa la presencia de cada uno de los siguientes com-ponentes: − calor (o en términos más generales, energía) − oxígeno − combustible Estos tres componentes forman el denominado triángulo del incendio (véase el capítulo 4.2). Uno o dos de estos componentes no es suficiente para producir un incendio, son necesarios los tres conjuntamente para hacerlo, causando una reacción química conocida como combustión. En términos químicos, el combusti-ble y el oxígeno son las materias primas, que solamente reaccionan bajo la in-fluencia del calor y se convierten en productos de combustión, liberando energía. Un incendio es simplemente la consecuencia de este proceso exotérmico (= generación de calor). Cada uno de estos componentes se puede describir del modo siguiente: • Calor = energía de las llamas de la ignición, superficies calientes o materiales

ya en combustión (combustible). • Oxígeno = una parte integral de nuestro aire ambiente, en un 21% de concen-

tración aproximadamente por volumen de la atmósfera. • Combustible :

- Combustibles sólidos, por ejemplo, la madera, el papel y materiales sintéti-cos, es decir, todos los materiales que contienen carbón.

- Combustibles líquidos, como el alcohol y propulsores, particularmente los hidrocarburos líquidos.

- Combustibles gaseosos, como el hidrógeno, el butano, el propano, es decir, todos los hidrocarburos gaseosos y otros gases diversos, como el disulfuro de carbono (CS2) o amoníaco (NH3)

Figura 6.2: Triángulo del incendio

CalorOxígeno

Combustible


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Los pasos específicos de reacción y descomposición se producen secuencialmen-te, pero también parcialmente y en paralelo a los pasos de la reacción de síntesis (la combinación de átomos individuales con nuevas moléculas). La llamada reac-ción en cadena es el núcleo del proceso de combustión, que se activa por medio de los tres componentes, calor, oxígeno y combustible y se mantiene mientras estos tres componentes están presentes. Un proceso de combustión es siempre exotérmico, produciendo de este modo calor, lo que supone uno de los motivos para la dinámica del incendio, ya que al producir por sí mismo uno de los tres componentes crece continuamente mientras exista oxígeno y combustible en volúmenes prácticamente ilimitados al principio del proceso.

6.3.2 Proceso de combustión

La combustión es simplemente un proceso de oxidación química del combustible con el aire ambiente. El proceso de oxidación puede dividirse en tres subprocesos diferentes. Según el tipo y la naturaleza de la oxidación, estos procesos pueden distinguirse del siguiente modo: − Fuego latente, la descomposición de sustancias bajo la influencia del calor − Fuego incandescente, con el combustible quemando débilmente sin llamas − Fuego con llamas o fuego abierto Según el estado físico (véase la Figura 6.3) del material de combustión, pueden resultar diferentes tipos de incendio. En la siguiente gráfica se muestran estas correlaciones de una forma más detallada:

Figura 6.3: Tipo de incendio según el estado físico

Ignición

Combustibles gaseosos

Ignición Calentamiento

Combustibles líquidos

Combustibles sólidos

Mezcla aire

Evaporan y mezcla con aire

Evaporan y mezcla con aire

Fuego llamas Explosión Fuego latente


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6.3.3 Principios de extinción del incendio

De acuerdo con los tres componentes del incendio, hay tres principios fundamen-talmente diferentes de cómo se puede extinguir un incendio. Cada uno de estos tres principios tiene como objetivo uno de los tres componentes del incendio.

6.3.3.1 Eliminación del combustible

El incendio se apaga cuando se separa de la fuente de calor (el fuego), todo el combustible que todavía no se ha quemado. Dado que en la mayoría de los casos el combustible no se puede eliminar automáticamente, este método es general-mente inútil con sistemas de extinción automáticos. Incluso la eliminación manual del combustible del incendio es imposible en la mayoría de los casos.

Figura 6.4: Eliminación del combustible

6.3.3.2 Eliminación del calor

La reducción de la temperatura en el foco del incendio detiene el proceso de combus-tión, de este modo se extingue el incendio. Esto se hace clásicamente con agua. Cuando se aplica agua al foco del incendio, se evapora debido al calor. El proceso de evaporación absorve una gran cantidad de calor (energía), que se extrae del fuego. Como resultado el efecto de enfriamiento conduce a la interrupción del proceso de combustión si hay suficiente agua.

CalorOxígeno

Combustible

CalorOxígeno

Combustible


198


Figura 6.5: Eliminación del calor

6.3.3.3 Eliminación del oxígeno

Reducir la concentración de oxígeno en el foco del incendio detiene el proceso de combustión debido a la falta de oxígeno. La concentración de oxígeno en el aire es de 20.8vol %. Si esta concentración desciende por debajo de 13vol %, se detendrá el proceso de combustión en la mayoría de combustibles. En los sistemas de extinción automáticos que se aplican gases naturales CO2, N2, argón o mezcla de estos, utilizan este principio de extinción. El aire, y con él el oxígeno, es parcialmente desplazado por medio del gas extintor, este proceso se conoce como “disminución de aire en la llama”. Conviene dejar claro que los gases aplicacados no pueden reaccionar con el combustible. Es importante que la concentración residual de oxígeno (normalmente entre 10 y 13vol %) no traiga consigo peligro para la vida. Respirar en esta atmósfera es comparable a respirar en una altitud de 4.000 a 5.000 metros sobre el nivel del mar, puesto que el número de moléculas de oxígeno disponibles para respirar es aproximadamente el mismo en ambos casos. A pesar de que en gran medida este método es inofensivo, es necesaria una evacuación del área de extinción. Cuando se activa la descarga en el proceso de extinción es muy ruidosa y las personas no están familiarizadas con ella por lo que puede causar reacciones de pánico. Además el incendio a extinguir genera gases de combustión que pueden ser peligrosos. También pueden provocar daños los objetos sueltos en la sala pueden ser catapultados por el estallido de los gases. Los detalles anteriormente mencionados sobre la inocuidad no son válidos para el CO2. Este gas es nocivo para las personas en concentraciones del 5 % volumen aproximadamente. Este efecto no tiene nada que ver con el porcentaje de oxígeno reducido en el aire sino con la toxicidad del CO2. Dado que se usan concentracio-nes de hasta el 50% para extinguir incendios, sería fatal permanecer en el área de extinción.

Figura 6.6: Eliminación del oxígeno

CalorOxígeno

Combustible


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La extinción con espuma se basa en eliminar también el oxígeno. La espuma forma una capa de separación entre el material de combustión y el oxígeno del aire. Los agentes de extinción químicos como el HFC227ea o Novec™ 1230 se aplican normalmente en concentraciones por debajo de 10vol %. Estas son moléculas de cadena larga que constan de muchos átomos. Cuando este tipo de molécula del agente de extinción penetra en la zona de reacción, se descompone en partes más pequeñas, en sus átomos. Esta descomposición en átomos conduce por un lado – de acuerdo con las leyes del gas – a una expansión del gas de extinción y de esta forma a una reducción local de la concentración de oxígeno. Por otra parte, la descomposición de la molécula y la recombinación posterior también lleva a una absorción de calor, lo que a su vez reduce la temperatura. De este modo, los agentes de extinción química eliminan el calor del incendio, reduciendo simul-táneamente la concentración de oxígeno, lo que es una combinación de los dos últimos efectos descritos anteriormente. Cual de los efectos dominará dependerá del agente de extinción aplicado.

6.3.4 Tiempo de inundación y tiempo de retención

El tiempo de inundación es el tiempo entre la activación del proceso de extinción y el momento en el que se alcanza la concentración de extinción requerida. El tiempo de retención es el periodo de tiempo durante el que el sistema de extinción mantiene la concentración requerida mediante el suministro continuo del agente extintor. De acuerdo con las condiciones que prevalecen en la base del fuego, un proceso de extinción satisfactorio debe prevenir la reignición. Esto sólo se puede asegurar cuando se cumplen los tiempos de inundación y de retención requeridos. Dado que cuanto mayor sea el foco del incendio el enfriamiento tarda más tiempo, el tiempo de retención requerido depende de dicho tamaño. Por lo que es impor-tante detectar los incendios en su etapa precoz cuando son todavía relativamente pequeños. Consiguiendo una velocidad de respuesta rápida, independiente de la causa del incendio, es muy ventajosa la detección del incendio y la posterior extinción. La calidad de la detección de incendios es un factor decisivo, incluso cuando se instala un sistema de extinción automático.


200


6.4 Sistemas de extinción con agua

Sin lugar a dudas el agua es con diferencia el elemento más importante de la Tierra. Aproximadamente un 71% de la superficie está cubierto por agua. La fauna y la flora constan entre un 60 a 90% de agua y la atmósfera contiene una cantidad igualmente significativa en forma de humedad. El agua es un requisito fundamen-tal para la vida, motivo por el cual en la mitología ha sido un símbolo de vida durante miles de años. El agua ha jugado un papel fundamental en la extinción de los incendios desde la antigüedad y es sin lugar a dudas el agente de extinción más antiguo y más co-mún. Dado que aproximadamente el 90% de todos los incendios son de combusti-ble sólido (clase A) que se pueden extinguir fácilmente con agua, sigue siendo en la actualidad el agente de extinción más extendido.

6.4.1 Agua como agente de extinción

El principio de extinción del agua (H2O) ya se ha descrito en la sección 6.3.3. Su efecto principal es el enfriamiento. El agua tiene una capacidad de calor específico alta y un calor de evaporación especialmente alto: • Para calentar 1 litro de agua de 10 a 100°C, se requieren 375KJ o 90kcal. • Para evaporar 1 litro de agua de 100°C a vapor de agua, son necesarias

2260KJ o 540kcal. Este efecto de enfriamiento destruye la base térmica de la reacción en cadena. El material combustible sin quemar se cubre de agua por lo tanto se separa del oxígeno. El agua constituye un disipador térmico (absorción de calor). Estos efectos reducen la velocidad de propagación del fuego y, después de la extinción, el riesgo de reignición. Un efecto secundario de la extinción con agua es la generación de vapor de agua. La evaporación completa de 1 litro de agua se convierte aproximadamente en 1.690 litros de vapor de agua, lo que conduce a una disminución posterior del aire en la llama. Este efecto secundario no tiene mucha importancia en los sistemas de rociadores automáticos, pero sí con los sistemas de agua nebulizada, que se describen más detalladamente en las secciones 6.4.4 y 6.7.4. La forma de aplicar el agua es fundamental para su capacidad de extinción. Un gran número de pequeñas gotas tiene un efecto de enfriamiento mucho mayor que un chorro de agua.

6.4.2 Sistemas de rociadores automáticos (sprinklers)

La primera patente para un sistema de rociadores automáticos se emitió en 1723 por un químico llamado Ambrose Godfrey. Este sistema consistía en un depósito con agua y el agua se distribuía mediante una carga de pólvora que explosionaba mediante el fuego que había que extinguir.


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La primera instalación usando un sistema de tuberías se inventó en 1806 por un inglés llamado John Carey. Una válvula maestra se mantenía cerrada por un sistema de cuerdas y contrapesos. Cuando las cuerdas se encendían, se abría la válvula debido a los contrapesos y se liberaba agua de un depósito de agua colo-cado en un nivel superior. Los primeros sistemas de rociadores con tuberías perforadas se instalaron en los Estados Unidos en 1852. El Mayor A. Stewart Harrison de Londres inventó el primer cabezal de rociador automático que, sin embargo, no se utilizó o patentó nunca. El primer cabezal de rociador automático que se utilizó, se patentó en los Estados Unidos en 1874 por Henry S. Parmelee. Este rociador automático ya estaba equi-pado con un cierre fusible, diseño original que se ha revisado en múltiples ocasio-nes hasta ahora. Más o menos en la misma época se introdujeron los denominados “sistemas húmedos de rociadores automáticos”. Finalmente este diseño es el que ha prevalecido dado que facilitaba una extinción más rápida. Los sistemas con tuberías secas permiten proteger los edificios en climas muy fríos donde un sistema de rociadores automáticos humedo se congelaría en in-vierno. La primera válvula ampliamente aceptada en sistemas de tubería seca fue patentada por Frederick Grinnell en 1885. En 1924, Grinnell introdujo el bulbo de cuarzo, seguidamente el cabezal de sprinkler “Save all” (Salvar todo) en 1931, que se activaba ya por medio de un compuesto orgánico que se fundía. La técnica de rociado fue ampliamente ignorada hasta mediados del siglo XX. Sin embargo, de 1947 a 1950, Factory Mutual Laboratories realizaron estudios expe-rimentales sobre este tema, que dieron como resultado el desarrollo de un cabezal de rociador automático (sprinkler), que se convirtió en el estándar para los cabeza-les de rociadores automáticos en 1955.

6.4.2.1 Objetivos de protección de los sistemas de rociadores automáticos

Como ya se ha mencionado, los sistemas de rociadores automáticos se instalan principalmente en la protección de edificios. A pesar de que la protección de bienes o de personas en el edificio no debe pasarse por alto de ningún modo, es básicamente una consecuencia del primer objetivo de protección. Los rociadores automáticos se activan de forma individual cuando la temperatura medida en el cabezal del sprinkler supera un valor crítico. Dado que la activación dispara automáticamente el suministro de agua, los sistemas de sprinklers tam-bién sirven como sistemas de detección de incendios y normalmente están direc-tamente conectados con los medios de intervención en el emplazamiento o con los bomberos.


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6.4.2.2 Configuración

Los sistemas de rociadores automáticos constan de un sistema de tuberías que permiten una distribución homogénea de los rociadores. La red de rociadores automáticos está separada del suministro principal de agua por medio de una válvula de alarma principal.

Figura 6.7: Diagrama básico de un sistema de rociadores automáticos

La válvula de alarma (puesto de control de rociadores automáticos) sirve para las siguientes funciones: − Separa la red de rociadores automáticos del suministro de agua principal (nor-

malmente, un depósito o, raramente, la tubería principal de abastecimiento de agua), dado que la presión de agua cambia de un sistema al otro

− Permite el mantenimiento del sistema − Activa los sitemas de alarma, mecánicos y eléctricos − Activa la transmisión de alarma por medio de la central de incendios a los

bomberos. Básicamente, se distinguen tres tipos de rociadores automáticos: − Sistemas de tubería húmeda − Sistemas de tubería seca − Sistemas de preacción. El suministro de reserva de agua debe dimensionarse para un tiempo mínimo de 30 minutos y un máximo de 90.

Suministro agua

Tubería principal de abastecimiento agua

Válvula de alarma

Tubería principalpara las tuberías

de sprinklers

Tuberías de sprinklers con cabezales rociadores automáticos


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Sistemas de rociadores automáticos de tuberías con agua Los sistemas de rociadores automáticos con tubería húmeda son los sistemas más antiguos, los más ampliamente extendidos y los más fiables.

Figura 6.8: Diagrama básico de un sistema de rociadores automáticos de

tuberías con agua

Un sistema de rociadorers de tubería húmeda consta de un tubo principal montan-te, que comienza en la salida del puesto de control de sprinklers y en el que se conectan las tuberías de los ramales en las que se montan los rociadores automá-ticos. Normalmente, el componente principal de la estación de rociadores automáticos, la válvula de alarma, está cerrada y toda la tubería llena de agua. El agua puede contener un producto anticongelante. Normalmente la presión es ligeramente superior (aprox. 2 a 3 bar) que en la tubería de suministro de agua, así se mantiene cerrada la válvula de alarma. La válvula de alarma sirve para diferentes propósitos, el primero y más importante es el de suministro de agua a la tubería en caso de una caída de presión en la red del sistema de rociadores automáticos. Esto sucede tan pronto como se activa el cabezal de un rociador automático. Cuando se abre la válvula de alarma entra el volumen de agua completo a través del tubo montante en la red de tuberías de los

Tubería pral.

suministro agua

Válvula pral. Filtro Reducción de la presión

Válvula de grupo

Válvula pruebaalarma

Camp. retardo activ. por agua

Alarma externa disparada con presostato

Bombapresión

tuberíassprinklers

Tubería alarma

Cámara de retardo

Tuberías de sprinklers con cabezales sprinklers automáticos

Tubo ascend. pral.


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rociadores automáticos y muestra que uno o más cabezales de rociadores auto-máticos han actuado. La misma válvula sirve como válvula de prueba y previene que el agua contami-nada fluya hacia atrás desde las tuberías de sprinklers a la tubería de suministro de agua.

Sistemas de rociadores automáticos de tubería seca Los sistemas de rociadores automáticos con tubería seca es una variante de los sistemas de rociadores automáticos con tubería húmeda con la que se garantiza la protección de las salas en zonas con riesgo de heladas. Los sistemas de rociadores automáticos con tubería seca requieren una red de tuberías (deberá ser galvanizada) similar a los sistemas de rociadores automáticos con tubería húmeda, pero que ésta está presurizada con aire en lugar de agua, con la presión del aire se mantiene la válvula de alarma cerrada. Puesto que los sistemas de rociadores automáticos con tubería seca se usan particularmente en edificios con riesgo de heladas, la parte que contiene agua, es decir, la válvula de alarma debe estar aislada del riesgo de heladas. La evacuación del aire de las tuberías produce un retardo en comparación con los sistemas de rociadores automáticos con tubería húmeda, por lo que el incendio tiene más tiempo para desarrollarse. Por este motivo normalmente se abren más rociadores automáticos simultáneamente. En comparación con los sistemas de rociadores automáticos de tubería húmeda, se activan más cabezas, dando como resultado una descarga de agua más alta.

Sistemas de preacción Estos sistemas se instalan en salas donde la activación de los rociadores automá-ticos conllevaría daños considerables, por ejemplo, en salas de ordenadores. Por este motivo, se debe evitar cualquier activación no deseada, por ejemplo, por daños mecánicos. De cualquier modo, el puesto de control está diseñado para que sólo se abra cuando adicionalmente ha dado alarma un sistema de detección de incendios, por si solos, los daños mecánicos no pueden conducir a una descarga de agua.

6.4.2.3 Cabezales de rociadores automáticos

Los rociadores automáticos tienen dos funciones: − Detección selectiva del incendio − Generación de gotas de agua de un tamaño predefinido y su descarga en el

área de cobertura Los rociadores automáticos tienen todos unos diseños parecidos y constan de un cabezal automático con boquilla rociadora, es decir, elemento de activación, elemento de obturación y una placa para el rociado. El rociador automático con ampolla de vidrio, el elemento de activación es la ampolla de vidrio llena con un líquido. La ampolla estalla cuando se calienta,


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debido a la intensa presión ascendente del material de llenado. Con el rociador automático de elemento fusible, el elemento de activación es la soldadura que une dos placas. El metal de soldadura utilizado se funde a una temperatura definida. En ambos tipos de rociadores, el elemento de obturación, al ser liberado del elemento fusible, este se abre debido a la presión del agua o del aire que hay en las tuberías de los rociadores. El agua que sale se divide en gotas al chocar con la placa de rociado y se extiende sobre toda el área de cobertura.

Tipos de rociadores automáticos La naturaleza de los distintos tipos de rociadores está determinada por la distribu-ción del agua y su área de aplicación: − Rociadores estándar − Rociadores de agua pulverizada − Rociadores de de descarga plana − Rociadores de descarga lateral − Rociadores ESFR − Rociadores de pared de amplio alcance Los rociadores automáticos estándar humedecen más el techo que los rociado-res de agua pulverizada. Este efecto se usa a propósito para enfriar las construc-ciones de madera, que antiguamente era el tipo de construcción más común. Pruebas de incendios han revelado que incluso con los rociadores automáticos de agua pulverizada, las temperaturas del techo se mantienen dentro de los límites, lo que implica que no hay riesgo de ignición en la construcción de madera. Por esta razón, los rociadores automáticos de agua pulverizada son los que más amplia-mente se utilizan, por ejemplo, en Alemania. Los rociadores automáticos de descarga plana se instalan cuando no hay espacio suficiente entre el rociador y el equipo o los productos almacenados. Los rociadores automátiocs de pared se usan con alturas de techo limitadas y cuando existe riesgo de daños mecánicos para los rociadores. Los rociadores ESFR (Early Suppression Fast Response) se han desarrollado para usar en instalaciones de riesgo con alturas elevadas de almacenamiento, sin instalar rociadores en los niveles intermedios. Además de ser un elemento de respuesta rápida, tienen un espectro diferente de distribución del agua con una carga de agua muy alta de más de 40 l/m2 por minuto. Debido al gran diámetro de la boquilla y a la elevada presión mínima, se expulsan gotas más grandes a una mayor velocidad, con lo que existe más probabilidad de que penetren en las llamas y extingan directamente el foco del incendio. La instalación de sprinklers ESFR requiere que se cumplan totalmente las múltiples especificaciones de cons-trucción de los edificios, como el ángulo de inclinación del tejado y, por lo tanto, no siempre es posible. Rociador automático de pared de amplio alcance se han desarrollado para usarlos en salas pequeñas y de alturas limitadas, se han de montar en una pared. Los hoteles y oficinas son áreas de aplicación típicas para este tipo de rociador.


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Temperatura de activación La temperatura de actuación de los rociadores automáticos debe ser aproximada-mente 30°C superior que la temperatura ambiente máxima. Los niveles de tempe-ratura estandarizados de los diferentes sprinklers se relacionan en la tabla siguiente: Sprinklers con elemento fusible Sprinklers con ampolla de vidrio Temperatura de activación nominal [°C]

Código de color Temperatura de activación nominal [°C]

Código de color

57 - 77 Sin color 57 Naranja 80 - 107 Blanco 68 Rojo 121 - 149 Azul 79 Amarillo 163 - 191 Rojo 93 - 100 Verde 204 - 246 Verde 121 - 141 Azul 260 - 302 Naranja 163 - 182 Violeta 320 - 343 Negro 204 - 260 Negro

Tabla 6.1: Códigos de colores de los cabezales de sprinklers

Sensibilidad de respuesta La sensibilidad de respuesta se ha ido mejorándo progresivamente. Modificando el elemento fusible con placa conductiva de calor y tamaños más pequeños, puede reducirse el tiempo de apertura. En los últimos años, se han desarrollado ampollas de vidrio más pequeñas con las mismas características. Los rociadores automáticos se dividen en tres clases de sensibilidades de res-puesta. Estas clases y los límites de aplicación en la instalación se relacionan en las directrices VdS y NFPA. Sensibili-dad de respuesta

RTI [seg] (Índice tiempo

respuesta)

Sprinklers de nivel

intermedio

Sprinklers de techo sobre sprinklers

intermedios1)

Sistemas de tuberías

secas

Todos los demás

sistemas

“Estándar” 80 - 200 No admisible No admisible Admisible Admisible

“Especial” 50 - 80 Admisible Admisible Admisible Admisible

“Rápido” < 50 Admisible Admisible No admisible Admisible

1) Los rociadores automáticos de techo deben tener la misma clase de sensibilidad de respuesta o más lenta que los sprinklers de nivel intermedio.

Tabla 6.2: Clases de sensibilidad de respuesta de los diferentes tipos de rociadores automáticos.


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6.4.3 Sistemas de extinción por agua pulverizada

Los sistemas de extinción con agua pulverizada (también denominados “de dilu-vio”) son sistemas de extinción fijos. En términos de configuración, son similares a los sistemas de rociadores automáticos. Las dos diferencias más significativas respecto a los sistemas de rociadores automáticos son: • Los rociadores del sistema son boquillas abiertas; las cabezas de rociado de

agua no tienen elementos sensibles al calor. • Para activar las válvulas de los puestos de control de agua pulverizada, se

necesito un sistema independiente de detección de incendios. Lo más característico de los sistemas de extinción con agua pulverizada es su amplia gama de pulverizadores de agua. El sistema de diluvio se ha desarrollado para áreas con una carga de combustible particularmente alta, como las instala-ciones de almacenamiento de combustible, donde se prevé una rápida propaga-ción del fuego. En estos casos, ni los sistemas de extinción con agua ni secos con sus cabezales de apertura individual pueden controlar el incendio de rápida pro-pagación, especialmente debido al número limitado de cabezales de rociadores automáticos que distribuyen el agua sólo localmente y demasiado tarde. Debido a los altos volúmenes de agua descargados en caso de activación, estos sistemas de rociado requieren una capacidad de suministro de agua extremada-mente alta. Un sistema de diluvio consta de los siguientes componentes indispensables: − Suministro de agua fiable − Válvula principal − Válvulas de puesto de control para sistema de diluvio − Sistema de detección de incendios con interfaz con el sistema de inundación − Sistema de tuberías (galvanizadas) − Cabezales del sistema de inundación abiertos El suministro de agua debe tener una capacidad muy alta y, por lo tanto, normal-mente debe estar equipado con bombas de extinción estacionarias, puesto que el suministro de agua típico usualmente no genera una presión lo suficientemente elevada, lo que a su vez no generaría un flujo de agua suficiente para todos los rociadores abiertos. La válvula principal requiere un indicador de posición para cuando se cierra el sistema de inundación, mientras que las válvulas de puesto de control de inundación requieren un accionamiento eléctrico, hidráulico o neumático y deben permitir la activación manual.


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6.4.4 Sistemas de extinción con agua nebulizada

En los últimos años, la tecnología de extinción con agua nebulizada ha ganado importancia tanto en la protección de salas como en la protección de objetos. Se han desarrollado diferentes productos por varios proveedores para una amplia gama de aplicaciones. Todas estas soluciones tienen una cosa en común y es que, en contraste con la tecnología de los rociadores automáticos convencionales, se pretende conseguir un espectro de gotas con el menor diámetro posible apli-cando presiones más altas (hasta 100bar) y boquillas especialmente diseñadas para conseguir un mejor enfriamiento, o evaporación respectivamente, mediante una superficie mayor de gotas. Sin embargo, en el mercado y especialmente entre los clientes, existe un conside-rable desconocimiento sobre los principios de extinción, los tiempos de inundación o los límites de aplicación. Esto se ve agravado por el hecho de que no existe una directiva que proporcione una respuesta definitiva a dichas preguntas. La norma europea planificada (CEN TC 191 WG 5) no se ha publicado todavía. En comparación con los sistemas de rociadores automáticos, la tecnología de agua nebulizada tiene como objetivo aplicar volúmenes de agua considerablemen-te inferiores como se ha demostrado en las pruebas y aprobaciones. La norma europea sobre los sistemas de agua nebulizada, que actualmente está desarro-llando el CEN, tendrá en cuenta estos sistemas como sustitución de los sistemas de rociadores automáticos. Todos los sistemas deben pasar satisfactoriamente las pruebas de extinción de incendios en cada aplicación, demostrando que son por lo menos tan eficaces como un sistema de rociadores automáticos. El tiempo de inundación de todos los sistemas de extinción de agua nebulizada es de hasta 30 minutos según la norma planificada. El depósito debe estar dimensionado en consecuencia. Sin embargo, con frecuencia, se propagan objetivos más avanzados para los sistemas de agua nebulizada, como por ejemplo: • Para la protección de salas, se supone que el agua nebulizada debe ser capaz

de “llegar a todos los rincones”, es decir, el chorro de boquilla no debe dirigirse necesariamente al foco del incendio.

• En lugar de la supresión del incendio, como sería el caso con los rociadores automáticos, la extinción de incendios segura puede conseguirse supuestamen-te como con los sistemas de extinción de gas. De este modo, también es posi-ble reducir considerablemente el tiempo de inundación.

Sin embargo, estos objetivos no sólo son contradictorios a todos los borradores de directrices publicados previamente, sino que también contrastan con las leyes físicas. Eso se trata detalladamente en la sección 6.7.4 “¿Sistemas de agua nebuli-zada como sustitución de sistemas de extinción de gas?“.


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6.5 Sistemas de extinción con espuma

La espuma como agente de extinción se inventó en 1880. En ese momento, la búsqueda de petróleo produjo prácticamente un súbito aumento en el número de torres de perforación, causando frecuentemente incendios de petróleo. Como resulta imposible luchar contra este tipo de incendios con agua, se le añadió jabón con el efecto esperado de reducir la tensión de la superficie del agua. Estas condi-ciones fueron el origen del uso de espumas de extinción en la protección contra incendios. Una mezcla de agua y aditivos que generan espuma.

6.5.1 La espuma como agente de extinción

La espuma se genera normalmente en dos etapas: − mezcla: agua + agente que genera espuma solución de espuma − generación: solución de espuma + aire espuma Hasta ahora se han desarrollado múltiples tipos diferentes de espumas, todos con el mismo efecto frente al fuego. Cubriendo la superficie que se está quemando, el combustible (sólido o líquido) se separa del aire ambiente y de este modo del oxígeno. Además de ello se consigue un efecto de enfriamiento dependiendo del tipo de espuma.

6.5.2 Tipos de espuma

La espuma ideal para la protección contra incendios debe tener las siguientes características: − Conservar su porcentaje de agua en la medida de lo posible para formar una

capa de barrera de vapor sobre la superficie que se está quemando − Fluir rápida y fácilmente sobre una superficie de combustible que se está que-

mando − Proteger de la carga disruptiva (flashover) hasta que el material que se está

quemando se haya enfriado por debajo de la temperatura de inflamación Además, la espuma debe tener otras propiedades, por ejemplo, no debe ser tóxica, tiene que ser económica, fácil de limpiar, adherirse a las superficies vertica-les, etc. Lamentablemente, en la realidad no hay ninguna espuma que tenga todas las características antes mencionadas. Éste es el motivo por el que se han desarrolla-do un gran número de generadores de espuma. Esta variedad se divide en tres tipos: − Espuma de baja expansión − Espuma de media expansión − Espuma de alta expansión Estos tipos se distinguen en base al volumen de aire que debe añadirse.


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Agentes espumantes que forman una película acuosa El AFFF es un tipo de espuma destacable. La abreviatura significa “Aqueous Film Forming Foam agents” (agentes espumantes que forman una película acuosa). La característica principal de estos agentes espumantes es que son sintéticos y capaces de generar películas acuosas en los líquidos combustibles. Todos los AFFF’s contienen hidrocarburos fluorados de cadena larga, que les proporcionan propiedades activas superficiales particulares. Se añaden diferentes polímeros sintéticos de alta molecularidad solubles en agua para reforzar las paredes de burbujas de espuma y retardar la explosión de las burbujas. Los AFFF’s generan espuma con aire combinando la baja viscosidad con la rápida propagación y la compensación de nivel. Por ello, los AFFF’s se comportan de forma similar a otras espumas, actuando como una barrera al aire y recortando la evaporación del combustible. La diferencia principal es que el AFFF es capaz de generar una densa película acuosa en el combustible. En combinación con el agua, el AFFF puede descargarse por medio de sistemas de extinción convencio-nales, sin la necesidad de usasr boquillas de tubería diseñadas especialmente.

Figura 6.9: Efectos superficiales del AFFF

Solución AFFF en el aire

Ampliación de una burbuja

Capa superf.Combus-tible Agrandamiento de

la superficie líquida

Espuma AFFF

Transición de espuma

a formación capa

Tensión superficial de la

capa líquidaTensión

superficial combustib.


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6.5.3 Configuración y funcionamiento del sistema

Los sistemas de extinción con espuma se usan en incendios de combustible líquido.

Figura 6.10: Configuración de un sistema de extinción de espuma

Un sistema de extinción de espuma consta de las siguientes partes principales: − Sistema de detección de incendios con activación de alarma y de extinción − Red de suministro de agua − Dosificador de espumógeno − Generación y distribución de espuma La primera parte comprende la detección de incendios, que debe seleccionarse según el tipo de riesgo. Los detectores se configuran preferentemente en una lógica de multidetectores, como es habitual con los sistemas de extinción automá-ticos. En caso de alarma, la central de detección de incendios activa todos los dispositivos de alarma y desconecta la fuente de alimentación, el aire acondicio-nado y otros dispositivos en la zona de alarma. Activa simultáneamente la válvula de agua principal automática del sistema de extinción con espuma. La segunda parte consta de una válvula manual de entrada de espuma, que sirve para separar el sistema de espuma del suministro de agua. La válvula manual de entrada de espuma está normalmente abierta. La presión de agua y el volumen de agua disponible del suministro deben corresponder al volumen y velocidad de la espuma requerida para el riesgo correspondiente. Si esto no se garantiza, se requieren bombas con contenedores adecuados para el almacenamiento del agua. La válvula principal automática se activa normalmente eléctricamente y / o ma-nualmente. Esta válvula puede ser normalmente de mariposa, que se abre por medio de un motor eléctrico o hidráulico.

Dosificador

Contenedoragente

espumante

Val. alarma

Sist. detección incendios

Tubería boquilla


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La tercera parte es el corazón del sistema, donde se proporciona la espuma. Se pueden distinguir tres principios de abastecimiento diferentes: − Abastecimiento por medio del principio Venturi (dosificador en línea), basado en

la subpresión generada por la velocidad del flujo. − Dosificación por presión (depósito de vejiga), el agente espumante está sujeto a

la presión del agua − Bomba de suministro accionada por un motor

Figura 6.11: Principios de mezclado

En la parte cuarta y final, se genera y distribuye la espuma. Los generadores de espuma distribuyen la masa de espuma que fluye a través del sistema de tuberías a las superficies a proteger.

6.5.3.1 Dispositivos para la generación de espuma

La espuma de baja expansión se distribuye normalmente a través de la superficie de combustión por medio de tuberías grandes o cañones de espuma, por ejemplo, con líquidos de combustión (véase la Figura 6.12). La espuma de expansión baja es particularmente apropiada para la protección de áreas de almacenamiento y edificios grandes. La espuma de media expansión se puede distribuir a través de un inductor de agente espumante en línea (generadores de espuma automáticos), que no tiene sopladores incorporados. La mezcla saliente de agua y de agente espumante se mezcla con el aire ambiente, generando la espuma de expansión media.

Agua Solución espuma

Agente espumante

Agua Solución espuma

Agua

Agente espumante bajo presión

Lámina separac.

Agua Soluciónespuma

Agente espumante

Bomba

Dosificación línea Dosificación presión Bomba dosificación


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Figura 6.12: Aplicación típica de espuma de expansión baja (depósito) y espuma de expansión media

(recipiente colector)

La espuma de alta expansión se produce normalmente por medio de generadores de espuma usando boquillas de rociador giratorias o boquillas con sopladores. Este tipo de espuma se usa normalmente para proteger salas o instalaciones cubiertas, como por ejemplo, instalaciones de repostaje de vehículos. Estos siste-mas pueden operarse automática o manualmente. La composición del sistema corresponde en gran medida a la de los sistemas de rociadores o de inundación. El porcentaje de expansión (ER) es la proporción de volumen de espuma por volumen de líquido (agua y agente espumante). El ER indica por qué factor se ha expandido el volumen del líquido a través del proceso de espumado. Por ejemplo, si 1 litro de líquido y 7 litros de aire generan 8 litros de espuma, el ER es 1:8. El ER de las diferentes espumas está en la gama de 4 a 1.000. Las espumas se clasifican según su ER: Tipos de espuma

Proporción expansión desde a

Expansión baja ∼ 4 20

Expansión media 21 200

Expansión alta 201 1'000

Tabla 6.3: Tipos de espuma clasificados según su porcentaje de expansión (ER)

Solución espuma/ agua

Cámaraexpansión

espumaTecho embalse

espuma

Generador espuma expansión media

Solución espuma/

agua expansión

baja

Combustible

Obturación

Zona llenado espuma exp media


214


6.6 Sistemas de extinción con polvo

Los sistemas de extinción con polvo se usan cuando existe un riesgo de incendio de líquido o de gas. Para luchar contra los incendios de metales, hay disponibles también polvos de extinción especiales. El principio de extinción se basa en la interrupción del proceso de combustión, que interviene en la reacción química y la privación de energía asociada. Este tipo de sistema se usa muy raramente puesto que el polvo finamente distri-buido forma residuos que son difíciles de eliminar y son altamente corrosivos. Además, el polvo no se puede usar en instalaciones eléctricas o electrónicas. El polvo normalmente se guarda sin presión y se descarga por medio de un pro-pulsor. El volumen de polvo requerido se distribuye por medio de boquillas.

Figura 6.13: Configuración de un sistema de extinción de polvo

Polvo extinción

Gas propulsor

Central

Válvula rango

Detección incendio Alarma

Disparo manual

Tuberías con boquillas abiertasVálvula

disparador


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6.7 Sistemas de extinción con gas

En la actualidad, hay disponibles gases naturales de disminución del aire en la llama y gases de extinción que actúan químicamente. Estos gases se tratan deta-lladamente en las secciones siguientes.

6.7.1 Gases naturales

Los gases naturales se distinguen por dos características: − Se encuentran en la naturaleza − El efecto de extinción se consigue por medio del desplazamiento del oxígeno en

todo el volumen del área de protección Los gases naturales siguientes son apropiados para fines de extinción, ya que son gaseosos en condiciones ambientales y pueden extraerse sin gastos significativos: − Dióxido de carbono (CO2) − nitrógeno (N2) − argón (Ar) Además, las mezclas de estos gases están disponibles en el mercado, por ejem-plo Inergen (52% N2, 40% Ar, 8% CO2) o Argonite (50% N2, 50% Ar). Estos gases son incoloros e inodoros. Se extraen de la atmósfera por fracciona-miento del aire. El primer gas de extinción que se utilizó fue el dióxido de carbono, que se está utilizando para esta finalidad desde 1930. Los otros gases naturales se utilizan sólo desde finales de los 80. Como ya se ha tratado en la sección “Eliminación del oxígeno” en la página 198, el efecto de extinción se basa en el desplazamiento del aire y de este modo del oxígeno de la zona de cobertura por medio del gas natural. Muchos incendios se extinguen cuando la concentración de oxígeno desciende por debajo de 13vol %. En la Figura 6.14 se ilustra esto usando el ejemplo del CO2.

Nitrógeno 79% Nitrógeno 39.5%

Oxígeno 21% Oxígeno 10.5%

Dióxido carbono (CO2) 50%

Composición del aire ambiente

Composición del aire después de descarga de CO2


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Figura 6.14: Composición del aire en el área protegida después de inunda-ción de CO2

La concentración de oxígeno residual deseada en los sistemas actuales está normalmente entre 10vol % y 13vol %, lo que corresponde a una concentración de gas de extinción entre 36vol % y 52vol %. Un desplazamiento de este tipo de volúmenes de gas tan elevados requiere siempre una liberación de la sobrepre-sión en el área de cobertura. La concentración de oxígeno residual no debe descender por debajo de 10vol %, puesto que por debajo de este nivel no se pueden descartar efectos adversos para la salud de las personas que permanezcan en la zona de protección. Se supera entonces el valor LOAEL (nivel de efecto adverso observado más bajo). En algu-nos países, por ejemplo Alemania, en este caso se requiere la instalación de una unidad especial de retardo de tiempo, que proporciona una seguridad adicional respecto al periodo de evacuación. Dado que el dióxido de carbono siempre es tóxico, con este gas son esenciales unos requisitos más exigentes en lo que respecta a la protección de las personas. Debe tenerse siempre en cuenta un determinado tiempo de evacuación, según el tamaño de la zona de protección. La concentración del agente extintor que realmente se debe usar depende del tipo de combustible. Por ejemplo, para extinguir un incendio de metanol se requiere una cantidad de gas considerablemente mayor que para la madera. Las concen-traciones se determinan con experimentos, ya sea en salas de pruebas estandari-zadas o en pruebas estandarizadas de escala reducida (prueba de quemador de copa). Se añade entonces un margen de seguridad (normalmente un 20%) a estas concentraciones teóricas, dando como resultado la concentración de aplicación. Los métodos para determinar la concentración, así como las concentraciones requeridas de forma efectiva para cada riesgo pueden tomarse de las directrices siguientes: VdS 2093 y NFPA 12 para CO2, y VdS 2380, ISO 14520 o NFPA 2001 para otros gases. Estudiando estas directrices, resulta evidente que diferentes tipos de gases naturales requieren distintas concentraciones, incluso cuando el objetivo de protección y el riesgo sean iguales. Esto parece sorprendente a primera vista, ya que no debe preverse si el desplazamiento de oxígeno es el único efecto de la extinción. Sin embargo, además del desplazamiento de oxígeno, la absorción de calor por medio de los gases de extinción juega su papel, aunque sea bastante subordinado. El único estudio independiente en el que se han comparado todos los gases en la misma configuración de prueba ha sido realizado por el VdS en Alemania (Informe CEA GEI 7 – N 125). Este estudio ha revelado que el dióxido de carbono tiene las mejores propiedades de extinción, seguido por el nitrógeno, mientras que el argón es el que funciona peor. Esto es bastante sorprendente, dado que las moléculas de dióxido de carbono constan de tres átomos, el nitrógeno consta de dos y las molécu-las de argón sólo de uno. Cuantos más átomos tiene una molécula, más enlaces hay que puedan absorber energía. La eficacia de las mezclas de gases está entre la del nitrógeno y el argón. Por ello, no existe ningún motivo para volver a estas mez-clas de gas. Por este motivo, el uso de gases naturales puros es ventajoso. Por motivos de peligro para la vida, el dióxido de carbono sólo se usa en la protección de objetos


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y para salas que no están frecuentadas por personas (p. ej., salas de generado-res). El nitrógeno se usa para aplicaciones estándar como las salas de ordenado-res donde se aplica el argón para casos especiales como incendios de metales, hay metales como el magnesio que reaccionarían con el nitrógeno. Los diferentes pesos o las distintas densidades de los gases, no juegan ningún papel en la protección de salas, dado que los gases no se descomponen después de la inundación en una sala hermética. Esto se ha demostrado en experimentos, pero la atmósfera también muestra que no hay descomposición de gas. Una sala hermética es un requisito previo definitivo para el funcionamiento correcto de los sistemas de extinción de gas, dado que debe conservarse la concentración duran-te un tiempo de retención mínimo de 10 minutos para evitar la reignición. Sin embargo, en la protección de objetos – es decir la protección de equipos abiertos – el peso del gas es fundamental. El dióxido de carbono es el único gas apropiado, dado que es más pesado que el aire y de este modo puede conservar-se cerca del objeto. Los gases naturales se pueden usar en los combustibles o materiales siguientes: − gases combustibles, siempre que no se genere una mezcla que haya reignición

después de la extinción − líquidos combustibles o materias que reaccionan como líquidos combustibles en

caso de incendio − materias sólidas que requieren posiblemente una concentración superior y un

tiempo de retención más largo − equipo eléctrico y electrónico

6.7.2 Gases de extinción químicos

El Halón 1211 (CF2ClBr) y el Halón 1301 (CF3Br) fueron los primeros gases de extinción químicos utilizados a nivel mundial. Sin embargo, en la estratosfera estos gases producen la descomposición del ozono. En el ámbito de los esfuerzos realizados para proteger la capa de ozono, en el Protocolo de Montreal de 1987 y los acuerdos posteriores internacionales se decidió su sustitución. Está prohibido el uso de hidrocarburos halogenados para fines de protección contra incendios con excepción de las aplicaciones estratégicas especiales (tecnología de aviación, militar, de energía nuclear),. El rellenado de los sistemas de extinción de hidrocar-buros halogenados existentes es igualmente ilegal en la mayoría de países. En la Unión Europea, los sistemas de extinción de hidrocarburos halogenados tuvieron que retirarse el 31 de diciembre de 2003. En Alemania, esta puesta fuera de servicio se completó el 1 de enero de 1994.


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En sustitución de los halones, a mediados de los 90 se introdujeron en el mercado los carbohidratos halogenados. Estas sustancias no tienen el efecto de reducción del ozono, tienen un valor de ODP (potencial de reducción del ozono) de 0. Aquí se debe mencionar en especial a los dos grupos de carbohidratos fluorados y carbohidratos perfluorados. Son gases de extinción bien conocidos del grupo de los carbohidratos fluorados (HFCs) por ejemplo, HFC227ea (C3F7H, que lo comer-cializa Great Lakes bajo el nombre de FM 200™) y HFC125 (C2F5H). Este grupo ha tenido una mayor distribución que el de los carbohidratos perfluorados (PFCs). Del grupo de los carbohidratos halogenados, sólo están aprobados actualmente HFC227ea y Trigon como agentes de extinción en Alemania. Sin embargo, estos gases contribuyen en gran medida al efecto invernadero. Todos tienen un valor de GWP (potencial de calentamiento global) de más de 2.000, lo que significa que su contribución al efecto invernadero es más de 2.000 veces la del dióxido de carbo-no. Las acciones respecto a la protección contra el calentamiento global, acorda-das en el Protocolo de Kyoto, limitan decisivamente el uso de carbohidratos halogenados. A pesar de que existe una prohibición internacional o limitación de su uso, no es previsible actualmente que algunos países como Austria emitan condiciones más restringidas para su uso. En Suiza está prohibido el uso de HFCs. En 2003, 3M™ lanzó un nuevo gas de extinción químico bajo el nombre comercial de 3M™ Novec™ 1230 Fire Protection Fluid. Este gas no pertenece a ninguno de los grupos anteriormente mencionados, es una cetona fluorada con la fórmula química CF3CF2C(O) CF (CF3) 2, que ya ha demostrado su eficacia de extinción para la protección de salas en diferentes pruebas de extinción. En un borrador correspondiente de la directiva ISO 14520, se relaciona bajo el nombre de FK-5-1-12. No sólo posee un valor de ODP de 0 sino que también tiene un valor de GWP de 1, lo que significa que su contribución al efecto invernadero no es mayor que la del CO2. Esta propiedad permite clasificar por categorías los gases de extinción químicos en las generaciones siguientes: 1ª generación 2ª generación 3ª generación

Parámetros medio-ambientales

ODP > 0 GWP >> 0

ODP = 0 GWP >> 0

ODP = 0 GWP ≈ 1

Gases (selección)

Halon 1211 Halon 1301 NAF S III

HFC227ea HFC125 HFC23 CEA410

FK-5-1-12 (Novec™ 1230)

Tabla 6.4: Generaciones de gases de extinción químicos


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6.7.2.1 Propiedades del material

Los datos físicos más importantes de los dos agentes de extinción HFC227ea y Novec™ 1230 se resumen en la tabla siguiente. Nombre comercial HFC227ea Novec™ 1230

Fórmula química C3F7H CF3CF2C(O)CF(CF3) 2

Estado físico Gaseoso Líquido

Peso molecular 170 316.04

Punto de ebullición [°C] -16.4 49.2

Presión de vapor a 25°C [bar] 4.05 0.4

Densidad del gas a 25°C [kg/m3] 7.3 13.6

Densidad del líquido a 25°C [kg/m3]

1'480 1'600

Viscosidad del líquido a 25°C [mPa·s]

0.184 0.52

Tabla 6.5: Propiedades significativas de los gases de extinción químicos más importantes

Una diferencia esencial entre Novec™ 1230 y todos los gases de extinción utiliza-dos previamente es el hecho de que Novec™ 1230 es líquido en condiciones ambientales (presión: 1.013bar, temperatura: 25°C). Novec™ 1230 alcanza su punto de ebullición a 49.2°C. El alto punto de ebullición tiene muchas ventajas, el Novec™ 1230 sin presión-permite el transporte en contenedores de plástico apropiados sin ningún problema. Sin embargo el Novec™ 1230 para la protección de una zona, en caso de inunda-ción, se debe echar en estado gaseoso. El gas que es líquido en condiciones ambientales, debe asegurarse la evaporación de éste. Para comprender por qué puede evaporarse un gas inherentemente líquido, es útil compararlo con el agua a aprox. 80°C. Cuando esta agua se rocía en una sala con la misma temperatura, pronto se evaporará por completo, ya que está próxima al punto de ebullición y debido a la gran superficie específica de las gotas con rociado fino. Por ello es significativo para la evaporación de Novec™ 1230 echar el gas líquido en la zona de extinción pulverizado. Así se ha demostrado en pruebas internas, con presiones en la boquilla de más de 10 bars, se logra un efecto de rociado suficiente. Las longitudes de chorro observadas, es decir, la distancia entre la salida de la boquilla y el punto donde las gotas se han evaporado por completo, es de 2 a 3 metros. Las presiones de boquillas más bajas que frecuentemente se usan en la actuali-dad en los HFCs (que pueden ser tan bajas como 4bar) no bastan. Para asegurar una presión mínima en la boquilla de 10bar, incluso con sistemas de tuberías de distribución más complejos, Siemens se ha decidido por los sistemas con una presión (presión de almacenamiento en los contenedores del agente de extinción) de 42bar.


220


6.7.2.2 Parámetros medioambientales

En la tabla siguiente se muestran los parámetros medioambientales de HFC227ea y del Novec™ 1230. La corta vida de permanencia en la atmósfera (ALT = dura-ción atmosférica) de sólo unos días y el valor GWP de 1 caracterizan al Novec™ 1230 como un agente de extinción químico de tercera generación. El valor ODP de 0 es una característica típica de ambos gases. Parámetro ambiental HFC227ea Novec™ 1230

Valor ODP 0 0

Valor GWP 2'900 1

ALT 36 años 5 días

Tabla 6.6: Parámetros medioambientales de Novec™ 1230 y HFC227ea

6.7.2.3 Características de extinción

Como ocurre con todos los agentes de extinción químicos, el efecto de extinción del HFC227ea y del Novec™ 1230 es una combinación de varios procesos. Por un lado, la molécula del agente de extinción se descompone en sus constitu-yentes, es decir, los átomos, en la zona del incendio. De acuerdo con las leyes físicas, esto va acompañado por una expansión de volumen de x veces (“x” signifi-ca el número de átomos) y, de este modo, por una reducción de la concentración de oxígeno local en la zona de las llamas. Por lo tanto, la descomposición de las moléculas conduce a una disminución local del aire en la llama. Además, la molé-cula elimina la energía del fuego, causando un efecto de enfriamiento. Esto muestra que el efecto de extinción en los denominados agentes de extinción químicos es en gran medida físico. Dado que la molécula Novec™ 1230 es muy pesada, consta de 19 átomos, su contribución al primer efecto es muy alta. El HFC227ea después de todo sigue constando de once átomos. Por esto las con-centraciones para la extinción son relativamente bajas en los gases de extinción químicos, que es entre el 7 y el 9% por volumen para el HFC227ea y entre el 5 y el 7% por volumen para Novec™ 1230. Podrá encontrar especificaciones más detalladas en las directrices de VdS 2381, ISO 14520 o NFPA 2001. Las concen-traciones de extinción requeridas se determinan de forma análoga a el método para los gases naturales (véase la sección “Propiedades del material”, en este mismo Capítulo). Como los agentes de extinción químicos contienen átomos de fluoruro, se generan moléculas de ácido fluorhidrico (moléculas HF) cuando se realiza la extinción con Novec™ 1230 o con HFC227ea, debido a la recombinación en la zona de llamas. El ácido fluorhidrico es muy cáustico y corrosivo y causa daños en los órganos respiratorios pasado un tiempo de exposición, cuando las concentraciones en el aire ambiente superan un nivel determinado. Para HF, el valor LC50 es de 50ppm. El valor LC50 (“concentración letal”) indica la concentración que, después de una exposición de 30 minutos, es letal para el 50% de las personas. Un instituto de pruebas independiente ha efectuado medidas comparativas de la generación de HF durante la extinción con Novec™ 1230. Los resultados mues-


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tran que la generación de HF no es superior que con los HFCs, como HFC227ea o HFC125; sin embargo, considerando la precisión de medida, tampoco es inferior. Se debe reducir, en lo posible, el uso de agentes de extinción químicos en los sectores frecuentados por personas y de todos los modos en los riesgos en los que se prevén grandes llamas al comienzo del incendio. Es indispensable un sistema de detección de incendios eficaz y de rápida reacción, inmune a los fenó-menos perturbadores para mantener la generación de HF lo más baja posible. Además, en los riesgos de incendio de rápido crecimiento, normalmente se reco-mienda aplicar gases naturales en lugar de agentes de extinción químicos. En contraste, en los riesgos electrónicos se puede proteger satisfactoriamente bien con los agentes de extinción químicos, dado que dichos incendios crecen lenta-mente. Algunos ejemplos son: − Salas de ordenadores − Sistemas de telecomunicaciones − Salas de control − Salas de distribuidores − Falsos suelos que contienen cableado El tiempo de inundación prescrito es de 10 segundos que (en comparación con los 60 a 120 segundos de los gases naturales) permite una rápida extinción requerida.

6.7.2.4 Toxicidad

El valor del nivel de NOAEL (No Observed Adverse Effect Level, nivel de efectos adversos no observados) de HFC227ea y Novec™ 1230 está por encima de la concentración de aplicación, por lo que el agente de extinción no constituye ningún riesgo para las personas en el área de inundación. No obstante, el área de inun-dación se debe evacuar siempre antes de la inundación (temporizado desde la alarma hasta la descarga).

6.7.3 Tecnología del sistema

Los gases se almacenan en recipientes a presión: • Los gases inertes no licuables Ar, N2 y las mezclas se almacenan en botellas

con presiones de 200 a 300bar. • El CO2, premanece licuado cuando esta sometido a presión, se almacena en

botellas a 56 bars. en los sistemas denominados de alta presión, y en los siste-mas de baja presión, en contenedores grandes refrigerados.

• Los gases químicos se almacenan en botellas, presurizadas con nitrógeno que también sirve como propulsor. La presión de almacenamiento es de 25 o 42bar.

La extinción se puede controlar manualmente pero es preferible de forma automá-tica por medio de un sistema de detección de incendios. Sólo una activación rápida y sin fallos previene los daños causales, ya que el incendio se extinguirá durante su fase de formación. Cuando se acciona el sistema, las válvulas de las botellas de los sistemas de alta presión o las válvulas de los contenedores de los sistemas de baja presión, se abren. Se activa la alarma para advertir a las personas en el área protegida y la inundación se inicia después de un periodo de tiempo predefinido, de forma que


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se pueda evacuar la sala. Las puertas y otras aberturas se cierran automáticamen-te. Se desactivan otros equipos operativos, como los sistemas de ventilación y las compuertas cortafuegos. Los mecanismos de alivio de la sobrepresión sólo se abren en caso de sobrepresión en el área de cobertura, de lo contrario, permane-cen cerrados. El gas de extinción se distribuye con una red de tuberías con terminaciones en las que están distribuidas uniformemente en el techo los difusores. El gas llena rápi-damente la sala y se forma una concentración homogénea en toda la estancia. La figura siguiente muestra el diagrama del proceso.

Figura 6.15: Principio de funcionamiento de un sistema de extinción de gas

Los sistemas de gas inerte como nitrógeno, argón o mezclas de gases están equipados con un sistema de reducción de la presión, situado al final del colector al que están conectadas las botellas. Este sistema de reducción de la presión consta normalmente de una placa de orificio calculada para consiguir una caída de presión a 60bar aproximadamente, de forma que no es necesario hacer instalación con materiales de alta presión en la red de tuberías.

6.7.3.1 Protección de salas

El principal campo de aplicación de los sistemas de extinción con gas es la protec-ción volumétrica, es decir, la protección de locales cerrados. Se utilizan dos tipos diferentes de tecnología, que se describen a continuación.

Activación de alarma interna y externa

activación de; instalaciones control

incendios Alm

acen

amie

nto

y co

ntro

l de

agen

te d

e

extin

ción

C

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ón

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Alar

ma

e

inte

rven

ción

Válvulas zona

Sist. detección incendios Sistema extinción

Proc

es. s

eñal

es

Det

ecci

ón

Presos-tato


223


Sistemas centralizados y modulares Por definición, los sistemas centralizados usan una batería centralizada con el agente de extinción. Esta batería debe colocarse en una sala de almacenamiento especial fuera de la zona protegida. La ventaja principal de esta disposición es que la sala de almacenamiento permanece accesible en caso de incendio. Además, resulta más fácil realizar el servicio y el mantenimiento del sistema. Los sistemas centralizados requieren siempre un diseño individual. Esto significa que todos los diámetros de las tuberías y boquillas se deben calcular individual-mente para el sistema en cuestión. Para esta finalidad, hay disponibles métodos y programas de cálculo aprobados.

Figura 6.16: Principio de funcionamiento de un sistema centralizado y un sistema modular

A diferencia de los sistemas centralizados, los sistemas modulares constan de contenedor de almacenamiento individual instalado dentro de la zona a proteger, con difusores conectados directamente.

Área almacen.

Zona protegida

Zona protegida

Zona protegida

Zona protegida


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Sistemas para un solo riesgo y para varios riesgos Un sistema de extinción para un solo riesgo descarga por completo su suministro de agente extintor en el riesgo protegido. Este riesgo puede constar de una o varias salas, inundándose todas ellas completamente y de forma simultánea. Los sistemas de extinción para varios riesgos son capaces de proteger varios riesgos. Con frecuencia, es necesario y razonable subdividir en dos o más riesgos el volumen protegido por un sistema de extinción individual, donde una riesgo comprende una o varias salas, normalmente próximas entre sí y que se inundan simultáneamente. Con el fin de reducir la cantidad total de agente de extinción, solamente se inunda una sala cada vez. Hay que tener en cuenta que una vez descargado el sistema, las otras salas no se pueden inundar, permaneciendo de este modo desprotegidas. Cuando es necesaria también la protección de estas salas adyacentes, se puede suministrar agente de extinción adicional como reserva para el sistema y la misma cantidad. Después de inundar la primera sala, el sistema se cambia a la resrva y queda operativo. La división de los sistemas de extinción en riegos es independiente de los sectores de detección de incendios. Los riesgos se crean preferiblemente cuando se tiene que proteger un gran número de salas similares (o grupos de salas), mientras que el riesgo de incendio no sea extremadamente alto. En este caso, se pueden aho-rrar contenedores de almacenamiento y agente extintor. La configuración básica consta de una batería de contenedores con agente extin-tor. En esta batería se conectan la red de tuberías de cada riesgo de extinción comandadas por medio de válvulas direccionales. Cuando se abre la válvula direccional correspondiente al riesgo, el agente extintor se guía a dicho riesgo mientras tanto los válvulas direccionales que pertenecen a otros riesgos permane-cerán cerradas.


225


Figura 6.17: Principio de funcionamiento de un sistema de extinción de zonas múltiples

La válvula direccional de cada riesgo se puede abrir simultánea o previamente a las válvulas de las botellas, está demostrado que es mas ventajosa la apertura previa. Si la válvula direccional se abre primero, deja de estar bajo presión, ya que las válvulas de las botellas están todavía cerradas. Esto reduce el riesgo de mal funcionamiento, puesto que es mas fácil abrir una válvula sin presión, el procedi-miento completo es más seguro contra fallos. La central de extinción debe poder accionar simultáneamente y de forma automá-tica la válvula direccional y la válvula de la botella.

6.7.3.2 Protección de objetos

Se pueden proteger objetos con dióxido de carbono. Este método de protección se conoce también como "protección por objeto o protección local". Como ejemplo de sistemas de protección por objeto: − baños de inmersión de aceite, baños de temple, instalaciones de pulverización

de pintura, instalaciones de impresión − campanas extractoras en cocinas, transformadores llenos de aceite, etc. El alcance de protección en un sistema de protección local comprende los objetos que hay que proteger, así como el entorno de volumen adicional de los objetos. Esto se denomina, volumen de protección virtual, que debe inundarse con el agente de extinción indicado en con la concentración apropiada.

Detección incendios

Válvulas principales

Sectores protegidos Z1 Z2 Z3

Válvulas zona Central extinción

Tubería colector


226


Para aplicaciones en el exterior, hay que asegurar que ni el viento ni otras influen-cias climatológicas tengan un efecto negativo sobre la protección.

Figura 6.18: Principio de funcionamiento de un sistema de extinción de objetos

6.7.4 ¿Sistemas de agua nebulizada como sustitución de sistemas de extinción de gas?

Como se ha mencionado en la sección 6.4.4, algunos participantes en el mercado de la extinción desearían sustituir los sistemas de rociadores automáticos y tam-bién los sistemas de extinción con gas usados en la protección de salas y objetos por sistemas de agua nebulizada. Sin embargo, esto supone que se tendrían que cumplir los objetivos siguientes: • Para la protección de salas, el agua nebulizada debería ser capaz de extinguir

"en todos los rincones". Esto significa que el foco del incendio debería ser extin-guido con éxito, incluso cuando no se encuentre situado directamente en el al-cance del chorro de la boquilla.

• De todas las maneras se debe garantizar una extinción segura del incendio. Éste es el caso de los sistemas de extinción de gas (en contraste con el simple efecto de supresión del incendio de los rociadores automáticos. Por lo tanto, el tiempo de inundación se debe reducir significativamente en comparación con los sistemas de rociadores automáticos.

6.7.4.1 Protección de salas

Con el agua nebulizada, dos efectos contribuyen a una posible extinción del in-cendio: − el efecto de enfriamiento (absorción de calor mediante vaporización) − el desplazamiento de oxígeno (disminución del aire en la llama)

Recipiente inmersión

Zona secado

Detectores de llamas

Central extinción

Pulsador manual

Válvula pral.

Tubería distribución con boquillas Tubería de colector


227


De ambos efectos enfatizan los proveedores de sistemas de extinción por agua nebulizada. Sin embargo, en la protección de salas - y en contraste con la protección de obje-tos - sólo se puede tener en cuenta la contribución a la disminución de aire en la llama. En la protección de salas, el foco del incendio puede emerger en un punto en el que no puede ser alcanzado por el chorro de la boquilla, por ejemplo, en una parte de una máquina cubierta o la carcasa de un ordenador. Ello significa que no se podría atacar el foco del incendio directamente. Cuando no se alcanza directamente el foco del incendio con el agua nebulizada, solamente la parte de las gotas de agua transportadas por las corrientes de aire pueden llegar al foco del incendio. Sin embargo, puesto que el volumen de agua es más bien moderado, el agua se evapora antes de llegar a la zona de reacción y la neblina no puede generar el efecto de enfriamiento deseado en la zona de reacción. Además, el bajo volumen de agua no conlleva un desplazamiento de oxígeno suficiente. Este hecho será tratado detalladamente en la sección sobre la disminución del aire en la llama.

Figura 6.19: Efecto de extinción del agua nebulizada en la protección de salas

Falso suelo

Falso techo

Zona reacción

Agua nebulizada

Evaporación fuera de la zona

de reacción = disminución aire en la llamacon vapor H20


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Disminución del aire en la llama De la extinción de incendios con gases naturales hemos aprendido que son nece-sarias concentraciones entre 35 y 50vol % para crear un efecto de disminución del aire en la llama. Para la disminución del aire en la llama con vapor de agua, es decir, con H2O en forma gaseosa, son necesarias concentraciones de agua nebulizada similares. En la zona de extinción, el volumen de vapor de agua debe generarse mediante evaporación o vaporización de las gotas. El vapor de agua desplaza entonces localmente una gran parte del aire en el foco del incendio. A 100°C – que es cuando todas las gotas se evaporan completamente - una mezcla de aire-vapor contiene un mínimo de 300g de vapor de agua por m3 y absorbe aproximadamente 675KJ de calor. El agua nebulizada estable, se produce como la formación de nubes en la natura-leza, tiene una concentración de gotas de aproximadamente 3g/m3. Con densida-des de gotas superiores, las gotas transportadas por el aire se combinan formando gotas más grandes y la nube libera el agua en forma de lluvia (este proceso se conoce como “unión” (en inglés coalescence). La investigación en seguridad nuclear ha demostrado que el agua nebulizada con los diámetros de las gotas comercialmente habituales puede retener como máximo 115g/m3 de agua en un tiempo de secado de un minuto. Las cargas de agua superiores crean una situa-ción inestable y, como consecuencia, las gotas empiezan a caer (o a sedimentar-se) y no pueden ser transportadas por la corriente de aire. El agua que se ha evaporado y que se encuentra disponible en forma de vapor de agua gaseoso contribuye realmente a la máxima carga de agua posible del aire, pero la concentración máxima de vapor de agua en el aire está limitada por la línea del punto de rocío. Ésta define la concentración de vapor de agua máxima posible en una atmósfera en función de la temperatura.

Con

teni

do v

apor

agu

a [g

/m3 ]

Temperatura [°C]


229


Figura 6.20: Línea de punto de rocío para las mezclas de vapor de agua - aire

De este modo, la concentración de vapor máxima a 20°C es de sólo 20g/m3 de agua. Esto lleva a las siguientes conclusiones: • A 20°C, la carga de agua necesaria de 300g/m3 no se puede alcanzar definiti-

vamente con la combinación de gotas y vapor de agua. • Cuando las gotas de agua nebulizada cuasi-estáticas son transportadas al

incendio sólo por convección, no puede extinguir un incendio. Dichas condicio-nes – que no constituyen el peor escenario - deben esperarse en la protección de salas.

• Así pues, el efecto de extinción de los sistemas de agua nebulizada no está asegurado en la protección de salas. Por tanto, estos sistemas no pueden con-siderarse sistemas de extinción, sino simplemente sistemas de lucha contra el fuego, en contraste con los sistemas de extinción con gas de los que el efecto de extinción se ha demostrado incluso cuando el foco del incendio no resulta directamente accesible para el agua.

Por motivos de integridad, debe mencionarse que a temperaturas más altas, las densidades de vapor de agua permiten una extinción segura. Para alcanzar el nivel de seguridad de los sistemas de extinción como el gas, es decir, poder extinguir cualquier incendio y en cualquier lugar, es necesario una concentración de aproximadamente 300g de agua por m3. La combinación de gotas de agua y vapor solamente puede alcanzar de manera fiable esta cantidad a temperaturas ambiente superiores a 80°C. Sin embargo, esta temperatura no sólo causaría graves daños en la estructura del edificio, que combinados con la destrucción de todo el equipo normal, también significaría un peligro inminente para la vida de cualquier persona en el área, ya que la condensación de agua sobre la superficie del cuerpo causaría escaldamientos graves.

La solución Sinorix™ GasSpray de Siemens Para evitar estos inconvenientes en los sistemas de agua nebulizada en la protec-ción de salas, se ha demostrado ventajosa una combinación de agua nebulizada y nitrógeno, para asegurar que la disminución del aire en la llama es suficientemente alta, incluso en lugares inaccesibles. Los dos agentes están combinados en el sistema Sinorix™ GasSpray, que permite las siguientes ventajas: − extinción segura gracias al nitrógeno − efecto de enfriamiento del vapor de agua De este modo, el vapor de agua se calcula en base a la situación del riesgo. El límite inferior se determina mediante el objetivo de reducir la temperatura de la superficie del foco desde la temperatura de reacción (TR) por debajo del punto de inflamación (TF) y evitando de este modo la reignición espontánea. En la Figura 6.21 se ilustra esquemáticamente el principio del sistema Sinorix™ GasSpray. El agua se almacena despresurizada en contenedores independientes. Debido al nitrógeno, que sirve como propulsor y al mismo tiempo fluye dentro de la red de tuberías bajo presión, el agua se descarga. Ambos agentes de extinción fluyen a través del mismo sistema de tuberías con las mismas boquillas de salida.


230


Figura 6.21: Principio de funcionamiento del sistema Sinorix™ GasSpray

La descarga de la mezcla del agente de extinción de dos fases, que consta de agua y nitrógeno, tiene la ventaja adicional de que las boquillas de baja presión y los componentes de tuberías estándar a 60bar son suficientes para generar agua nebulizada. De este modo, pueden evitarse los costosos componentes de alta presión. El agua nebulizada o la homogeneización de la misma, con un tamaño de gotas inferior a 50μm de diámetro, se genera automáticamente debido a las turbu-lencias y la descarga en dos fases de la mezcla en el sistema.

6.7.4.2 Protección de objetos

Como se ha demostrado en la sección anterior, los sistemas de extinción por agua nebulizada no se pueden usar para el propósito de protección de objetos debido al efecto insuficiente de disminución del aire en la llama. Sin embargo, si las boqui-llas se pueden dirigir directamente al objeto, puede asegurarse una extinción rápida sin extinción "en todos los rincones" y sin que sea necesaria la disminución del aire en la llama. En la protección de objetos, el agua puede transportarse al foco del incendio en forma líquida, donde puede separar entonces el calor de reacción del incendio mediante evaporación. El sistema Sinorix™ CerSpray desarrollado por Siemens sirve exclusivamente para la protección de objetos con el objetivo de extinguir un incendio en un minuto con la misma fiabilidad que con CO2.

Nitrógeno

Ajuste de gas

Agua

Ajuste de agua

Tuberías con boquillas


231


Diámetro de las gotas El diámetro de las gotas es decisivo para el éxito de los sistemas de extinción basados en agua. Las gotas demasiado pequeñas se evaporan antes de que puedan alcanzar el foco del incendio y de este modo no tienen un efecto de extin-ción notable. Las gotas demasiado grandes tienen una superficie específica infe-rior y de este modo pueden atravesar el foco del incendio sin evaporarse completamente. Como sistema de extinción de agua de baja presión típico, el sistema Sinorix™ CerSpray tiene una presión de boquilla de 5 a 15bar. En la Figura 6.22 se muestra la capacidad de extinción de un chorro de agua en función del tamaño de gotita para diferentes distancias al foco del incendio. La capacidad de extinción en kW corresponde al efecto de enfriamiento del chorro de agua. La boquilla de esta figura tiene una capacidad de descarga de 0,25kg/s, lo que corresponde a una capacidad de extinción máxima posible de 564kW.

Figura 6.22: Capacidad de extinción en función del diámetro de las gotas con una presión de la boquilla

de 10 bar

Como puede preverse, el diámetro óptimo de las gotas se corresponde con la distancia entre la boquilla y el foco del incendio.

La solución Sinorix™ CerSpray de Siemens El sistema Sinorix™ CerSpray se puede planificar como cualquier sistema de pulverización con agua convencional, utilizando un mecanismo de almacenamien-to de agua con una bomba o, como se ilustra en la 6.23, el agua puede descargar-se por medio presurización con nitrógeno. Se debe tener en cuenta que, a diferencia del sistema Sinorix™ GasSpray, el N2 solamente sirve como propulsor y no se descarga por sí mismo. De este modo, la cantidad necesaria de N2 es inferior que con el sistema Sinorix™ GasSpray.

Diámetro gotas [µm]

Cap

acid

ad e

xtin

ción

[kW

]

Distancia boquilla


232


Figura 6.23: Principio de funcionamiento del sistema Sinorix™ CerSpray

El paso más importante en el diseño de un sistema Sinorix™ CerSpray es deter-minar exactamente el volumen de agua requerido en función del tipo de riesgo, así como determinar la relación correcta de los tres factores siguientes: − distancia de la boquilla (determinada normalmente por las condiciones locales) − tamaño de las gotas − presión en la boquilla Sinorix™ CerSpray ha superado satisfactoriamente las pruebas de extinción VdS para motores y generadores y es una buena alternativa al CO2 en la protección de objetos.

NitrógenoAgua

Ajuste de presión

Tuberías con boquillas


233


6.8 Integración del sistema

En esta sección se describe de cómo el sistema de detección de incendios, aco-plado al sistema de extinción a través del panel de control de extinción, coopera con el sistema de extinción. La central de extinción permite diferentes variantes de control de extinción. Su organización de alarma debe adaptarse óptimamente a cada situación individual. Las centrales de extinción son preferiblemente autónomas, unidades e indepen-dientes capaces de realizar el control y activación adecuada del proceso de extin-ción, en base a la señal de alarma transmitida por la central de detección de incendios. Otra posibilidad es la extensión de la central de detección de incendios con un módulo (interfaz) para el propósito del control y activación de extinción. En este caso, es el módulo de extinción el que tiene entonces el control completo sobre el sistema de extinción.

Figura 6.24: Diagrama de conexión en red de una central de extinción autónoma

Una central de extinción proporcionará las siguientes funciones: • Activación eléctrica de los sistemas de extinción de incendios fijos, como por

ejemplo:

Accionador de la válvula del sistema de extinción

Pulsador manual

Detectores de incendios automáticos

Alarma acústica

Sistema gestión peligros

Instal. control incendios

Central detección incendios

Panel de alarma óptica

Bomberos


234


Sistemas de extinción con gas Sistemas de extinción con rociado de agua Sistemas de extinción con agua nebulizada Sistemas de extinción con espuma

• Aplicable en los sistemas de extinción de todos los tamaños, con la opción de la lógica multidetector; es decir, sólo se realiza la activación cuando dos o más detectores emitan una alarma (véase la Figura 6.25).

• Aplicable para la activación de los sistemas de extinción con almacenamiento central de agente de extinción (incluyendo la posibilidad de cambio al almace-namiento de reserva) y aplicable para los sistemas modulares de extinción con contenedores de almacenamiento individuales distribuidos por todo el área de protección.

• Adaptabilidad del mando de activación de extinción para todos los mecanismos de actuador de válvula disponibles comercialmente.

• Si es necesario, puede activar sistemas de extinción de varios riesgos alimenta-dos por una única batería de agente extintor. En este caso, se conectan en red varias centrales idénticas, cada una de las cuales se encarga de su propia zona de extinción (véase la Figura 6.27).

Figura 6.25: Central de extinción de incendios con lógica multidetector


235


Figura 6.26: Sector de extinción con líneas de detección adicionales que vigilan falso suelo y falso techo

Vigilancia de falso techo

Vigilancia volumétrica

Vigilancia de falso suelo


236


Figura 6.27: Sistema de extinción de varios riesgos con centrales satélites

Las centrales satélites ilustradas en la Figura 6.27 deben conectarse en red de forma que sea imposible una activación simultánea de dos procesos de extinción en sectores diferentes.

6.8.1 Ubicación de la central de extinción de incendios

La central debe ubicarse en una sala inmediatamente junto a la entrada principal del área protegida; si es posible, cerca también del acceso de bomberos. Si esto no es conveniente por cualquier motivo, deben proporcionarse paneles de mando satélite. Si el tamaño del sistema necesita diferentes centrales, cada zona de extinción debe disponer de su propia central especialmente asignada.

6.8.2 Fuente de alimentación

Como en la detección de incendios, las centrales de extinción deben estar equipa-das también con dos fuentes de alimentación independientes. Ambas fuentes deben dimensionarse de forma que una sola sea capaz de asegurar toda la fun-cionalidad del sistema durante un período de tiempo predefinido. Al menos una de las fuentes de energía debe ser permanente mientras que la otra debe ser preferi-blemente una batería como función de apoyo. La fuente de alimentación de emergencia en la central de extinción debe poder accionar de manera fiable el proceso de extinción al final del período de standby predefinido. Este período de standby consta del período de autonomía (p. ej., 72 horas) y el tiempo de alarma (p. ej., 30 minutos).


237


6.8.3 Disparo de alarma

La extinción y detección de incendios están enlazadas normalmente de forma que el primer detector de incendios automático que reacciona dispara un aviso antici-pado. En cuanto el segundo detector de incendios dispara la alarma, se activa el proceso de extinción. En caso de que se dispare un pulsador manual, el sistema de extinción se activa directamente, incluso aunque ningún detector haya respon-dido todavía. Dependiendo del sistema y las condiciones, la lógica puede integrarse en la cen-tral de detección de incendios o en la central de extinción. Por supuesto, la vigilan-cia electrónica completa de las válvulas es tarea de la central de extinción.

Figura 6.28: Organización de alarma de sistemas de extinción automática

Alarma de una zona Alarma zona cruzada Activación manual

Evaluación señales

Activación de alarma

Instalac. Control incendios

Sirena de señales tono continuo

Sirena señales dos tonos; panel aviso iluminado

Retardo de aviso de predescarga (máx. 60s)

Métodos de bloqueo de emergencia

Liberación de agente de extinción

Panel de reconocimiento (sirena off) / rearme

Botón parada contacto puerta

Botón parada seguridad

Aviso anticipadomando extinc.

Mando de extinción

Aviso anticipado


238


6.9 Mantenimiento y servicio

Para preservar la fiabilidad funcional de los sistemas de extinción son indispensa-bles revisiones y mantenimientos regulares. Ésta es la única forma de asegurar una fiabilidad funcional sin problemas. El mantenimiento emprende acciones con las que se mantiene el estado nominal del sistema de extinción, asegurando así su operabilidad. Se recomienda realizar el mantenimiento de los sistemas de extinción por lo menos una vez al año. El mantenimiento y las revisiones deben ser realizados por el instalador del sistema o una autoridad al respecto. El tipo y el alcance del trabajo de mantenimiento de-penden en gran medida del tipo de sistema. El cliente debe nombrar a una persona responsable del mantenimiento del sistema de extinción, preferiblemente un empleado que realice regularmente las compro-baciones especificadas en las instrucciones. Por supuesto, estas comprobaciones deben ser realizadas más frecuentemente que el trabajo de mantenimiento y las revisiones. Además, la persona encargada deberá iniciar el trabajo de reparación necesario y registrar todas las acciones y eventos. Cuando el sistema de extinción completo, o partes del mismo, se pongan fuera de servicio temporalmente, deben adoptarse acciones especiales de protección. Estas medidas deben asegurar que pueda detectarse un incendio lo antes posible y que pueda combatirse, de forma efectiva, con los dispositivos de extinción de que se disponga.


239



Los sistemas de extinción automáticos constituyen una parte esencial y general-mente indispensable de los conceptos de protección contra incendios. El método de extinción apropiado debe ser determinado por un experto, ya que no existen soluciones universales. En el proceso de toma de decisiones hay implica-dos numerosos factores influyentes. Sin embargo, se han realizado algunas experiencias que pueden servir como referencia: • El uso de mezclas de gases no tiene ventajas sobre la extinción con gases

naturales. • El diseño y dimensionado correcto del sistema no los puede controlar general-

mente el cliente y sin embargo son un factor decisivo. Por ésto, la competencia y experiencia del proveedor del sistema son de la máxima importancia, es decir, la presión correcta de la boquilla, por ejemplo, puede mejorar significativamente el resultado de extinción de determinados sistemas.

• Un proveedor de sistemas con una amplia cartera de productos difícilmente se sentirá tentado de proporcionar cualquier sistema disponible en lugar de esco-ger el sistema más indicado, aunque lamentablemente no esté disponible en ese momento.

Un sistema de extinción es una inversión en todo el ciclo de vida útil del edificio e incluso en el caso de protección de objetos, no está limitado a unos pocos años. Por este motivo, la inversión debe tener en cuenta que se proporciona correspon-dientemente una utilizabilidad prolongada del sistema.

Sistemas de gestión de peligros

241


7 Sistemas de gestión de peligros 7.1 Resumen..............................................................................................243 7.2 Aspectos básicos................................................................................244 7.2.1 Tareas en los edificios ..........................................................................244 7.2.2 Inteligencia distribuida y jerarquía ........................................................247 7.2.3 Estructura de sistema escalable ...........................................................248 7.3 Funcionalidad principal......................................................................251 7.3.1 Gestión de sucesos ..............................................................................251 7.3.2 Integración y funcionamiento de los subsistemas ................................253 7.3.3 Funciones de información.....................................................................254 7.4 Funcionamiento ..................................................................................255 7.5 Sistemas integrados...........................................................................258 7.6 Funcionamiento seguro contra fallos...............................................260 7.6.1 Soluciones de standby..........................................................................260 7.6.2 Fuente de alimentación.........................................................................260 7.7 Planificación ........................................................................................261 7.8 Instalación, puesta en servicio y aceptación...................................262 7.9 Rentabilidad y evaluación del sistema .............................................263


243


7.1 Resumen

Los edificios requieren una multitud de medidas administrativas de las que la gestión de peligros, como parte de la gestión técnica de edificios, constituye una parte extremadamente significativa. El sistema de gestión de peligros (DMS) es responsable de gestionar situaciones peligrosas en las que el tiempo es funda-mental. Los datos deben concentrarse para que las personas puedan tenerlos en cuenta. Esta concentración de datos se consigue por medio de una estructura y clasifica-ción jerárquicas a nivel de campo, de automatización y de gestión, cada uno de estos niveles con su red apropiada. Además, el DMS combina los diversos subsis-temas especializados, desde la detección de gas y de incendios hasta la de intru-sión y control de acceso para tener una representación completa y consistente de la situación de peligro actual en un interfaz de usuario. Para cumplir todas las expectativas, un DMS requiere una estructura de sistema flexible y escalable. Sólo de este modo, es posible integrar fácilmente los requisi-tos de las diferentes industrias, tamaños de empresas y etapas de crecimiento en el sistema. La gestión de sucesos es la funcionalidad principal de un DMS, con la máxima prioridad en el reconocimiento rápido y completo de la situación peligrosa, que va seguida por la gestión guiada del problema. Para conseguir este objetivo, los subsistemas están integrados en el sistema y operados por el DMS. Para recons-truir lo que ha sucedido, el DMS incluye diferentes opciones amplias de informa-ción. La facilidad para el usuario es sin lugar a dudas la característica más importante de un DMS. Sólo un interfaz informativo, amigable e intuitivo, adaptado a la situa-ción específica, facilita la gestión de problemas rápida y sin tensiones. La flexibilidad y la arquitectura de sistemas abiertos son requisitos previos para la integración de diferentes subsistemas con los menores gastos posibles. Aparte de esto, un DMS debe tener en cuenta la seguridad contra fallos y permitir una confi-guración simple e individual por medio de herramientas software. El uso de un DMS ya es recomendable con sistemas compactos. El usuario se beneficia de una seguridad de edificios considerablemente mejorada y de un tiempo significativamente reducido para los asuntos de seguridad.

Los sistemas de gestión de peligros reducen la complejidad


244



En la actualidad, los terroristas y criminales desarrollan cada vez más imaginación y el número de ataques combinados aumenta de forma constante. Los atacantes intentan deliberadamente burlar el equipo de seguridad y ¿qué sería más fácil que iniciar un incendio en un lugar para entrar por otro sin ser detectado en una situa-ción de caos general? Las estructuras de sistemas concisas y sofisticadas tienen una importancia fun-damental para la capacidad de ampliación, flexibilidad y mantenimiento de un DMS. Dado que las inversiones sólo pueden ser buenas en la medida en la que satisfacen los requisitos futuros, en las secciones siguientes se describirán deta-lladamente algunos aspectos importantes de la configuración del sistema.

7.2.1 Tareas en los edificios

Para estructurar la variedad de sistemas técnicos de la mejor manera posible, es recomendable revisar a fondo las diferentes tareas de gestión de los edificios. Normalmente, se distinguen tres campos de funciones: • La administración comercial se asegura por medio de sistemas más especiali-

zados que dan soporte a los procesos comerciales de la empresa y compren-den múltiples subáreas, desde el abastecimiento a la logística y de las ventas al mantenimiento. Según la solución, estos sistemas están más o menos integra-dos y pueden resumirse bajo el nombre de ERP (Enterprise Resource Planning, Planificación de recursos empresariales). Las empresas más conocidas en este campo son SAP y Oracle.

• La gestión de edificios infraestructural comprende, entre otras cosas, sistemas para el mantenimiento de edificios, como los sistemas de gestión de instalacio-nes (FMS), que proporcionan el mantenimiento para las instalaciones técnicas.

• La gestión técnica de edificios consta por una parte de la automatización de edificios, como la calefacción, ventilación, aire acondicionado (HVAC), ilumina-ción y control de ascensores y, por la otra, de la gestión de la seguridad (incen-dio, intrusión, control de acceso, vigilancia de vídeo, etc.).


245


Figura 7.1: Campos de la funcionalidad de la gestión de edificios

Dado que la seguridad forma una parte integral de la gestión técnica de edificios, el capítulo siguiente presenta una breve visión general de esta gestión y se centra-rá en la ingeniería de seguridad En lo que respecta a la concentración de datos, la gestión de edificios puede representarse como una pirámide jerárquica.

Administración edificios comerciales

Administración de infraestructura edificios

Gestión técnica de edificios

Gestión peligros

Automatización edificios


246


Figura 7.2: Estructura de la gestión técnica de edificios

Debe tenerse en cuenta que los diferentes niveles funcionan de forma autónoma y están entrelazados por medio de redes de comunicación de alto rendimiento. La pirámide que se muestra en la Figura 7.2 refleja la concentración de datos de un nivel al siguiente. El nivel de campo adquiere una enorme cantidad de informa-ción, pero sólo se pasa una pequeña parte de la misma. Los detectores de incen-dios inteligentes registran continuamente parámetros, como la densidad de humo y la temperatura, pero normalmente transmiten el nivel de peligro a la central sólo periódicamente. Sin embargo en caso de alarma, informan inmediatamente a la central. Los sistemas de tamaño medio ya comprenden miles de puntos de datos en el nivel de campo. Los subsistemas gestionados centralmente transfieren datos al sistema de gestión de edificios sólo en casos excepcionales y sólo una pequeña parte de estos datos es necesaria para ERP (p. ej., datos de consumo de energía).

Planificación recursos empresariales (ERP)

Gestión técnica de edificios

Nivel automatización

Nivel campo

Soluciones de edificios totales


247


7.2.2 Inteligencia distribuida y jerarquía

Hace veinte años, los dispositivos basados en microprocesador eran grandes, caros, lentos, consumían energía y eran bastante inflexibles. La creación de un sistema con estos componentes lleva necesariamente a sistemas altamente centralizados con una baja funcionalidad. El progreso técnico que puede verse diariamente – sistemas que son más pequeños, más rápidos, más inteligentes y más económicos – también abre posibilidades completamente nuevas en la inge-niería de dispositivos y sistemas. Los beneficios resultantes para el usuario no sólo se reflejan en unos costes operativos y de compra más bajos sino también en los siguientes aspectos: − Mayor fiabilidad y autovigilancia mejorada − Reconocimiento de los peligros rápida e inmune a fenómenos perturbadores − Accionamiento de interacciones interdisciplinares inmediatas y automatizadas

para la gestión de peligros − Información gráfica dispuesta claramente de los peligros para el personal de

seguridad − Posibilidad de vigilar y controlar sistemas distribuidos geográficamente desde

una o varias estaciones de trabajo A continuación, nos centraremos en el campo de la ingeniería de seguridad y revisaremos detalladamente los niveles de gestión, automatización y de campo: • Nivel de gestión: DMS con las funcionalidades necesarias para controlar

subsistemas, incluyendo especialmente su observación y manejo, pero también la posibilidad de visualizar, archivar, registrar y evaluar.

• Nivel de automatización: Los controladores de automatización que se deno-minan normalmente centrales, con las funcionalidades requeridas para tomar decisiones, la distribución y el control de los procesos.

• Nivel de campo: Sensores y accionadores con las funcionalidades requeridas para detectar, activar y transmitir mensajes de peligro o las contramedidas ap-ropiadas.

Cada uno de estos tres niveles anteriormente mencionados cuenta con una red de alto rendimiento para poder enlazar los componentes descentralizados del nivel propio o integrar las redes de niveles subordinados. La información que fluye desde un nivel subordinado a uno superior se condensa y se filtra según criterios predefinidos. La información que va de arriba a abajo puede multiplicarse según criterios predefinidos, por ejemplo, para abrir varias clapetas de extracción de humo con un sólo mando.


248


Figura 7.3: Jerarquía de la tecnología del sistema de seguridad

7.2.3 Estructura de sistema escalable

Al seleccionar un sistema de gestión de seguridad, es importante saber si el sistema soporta ampliaciones y modificaciones futuras. La ampliabilidad paso a paso de un sistema y su extensión fácil y eficaz son características de calidad importantes de un DMS. Las estructuras flexibles y escalables permiten la instalación de diferentes configu-raciones con una tecnología de sistema, incluyendo por ejemplo: − Sistemas compactos − Sistemas LAN − Sistemas WAN

Nivel de campo con periferias asociadas

Nivel de automatización con centrales asociadas Red de central:

indicación y funcionamiento

Sistemas de bus de campo:

detectores, lectores y accionadores

Nivel de gestión con estaciones de gestión Servidores y clientes de

red DMS


249


Figura 7.4: Ejemplo de un sistema compacto

Con los sistemas compactos, se instala el software del DMS completo en una estación de trabajo. El sistema normalmente comunica con uno o más subsiste-mas a través de una conexión serie.

Figura 7.5: Configuración de un DMS con LAN

Servidor Cliente Cliente

Detección inc. Intrusión y control acceso Detección inc. Intrusión Detección gas

Gateway Gateway

LAN


250


LAN es la abreviatura de Local Area Network (Red de área local) (véase el Glosario que comienza en la página 307). Un sistema LAN comprende varias estaciones de trabajo de DMS (clientes) por medio de las que el edificio puede vigilarse simultáneamente desde diferentes estaciones de trabajo. Las estaciones de trabajo están conectadas a uno o varios servidores a través de la LAN. Un servidor de este tipo se denomina también estación cliente, ya que sirve a otros clientes mientras que puede seguir utilizándose como cliente por sí mismo.

Figura 7.6: Configuración de una red DMS a través de WAN

Con una solución WAN (véase el Glosario), pueden vigilarse y maniplarse los sistemas distribuidos geográficamente bien local o centralmente. Esto facilita la vigilancia y el control de pequeñas sucursales de bancos por parte de uno o más DMS centrales, por ejemplo.

Gateway

WAN

Gateway

Servidor Cliente Cliente


251


7.3 Funcionalidad principal

Las tareas principales de un DMS son la gestión de sucesos, el funcionamiento de subsistemas y la información. Para permitir estas funciones, se requiere una gama completa de funciones adi-cionales, que, hasta cierto punto, constituyen la infraestructura del DMS. Algunas de las más importantes son: Concepto de derechos de acceso, administración de usuarios, administración de password, administración de objetos en estructuras de árbol y estructuras gráficas, administración de nivel gráfico. Las tres subsecciones siguientes describen la funcionalidad principal de un DMS.

7.3.1 Gestión de sucesos

La gestión de los sucesos reales, en ocasiones mencionada simplemente como gestión de alarma, es la función fundamental de un DMS. Por lo tanto, sus ele-mentos centrales son − Reconocimiento de peligros, − Información de peligros, − Intervención adecuada. Cuando un detector reconoce una fuente de peligro, debe alertarse inmediatamen-te al operador en la estación de trabajo. Los medios apropiados para llamar la atención del operador son las señales acústicas transmitidas por los altavoces, elementos parpadeantes en los monitores o, en caso de ausencia del operador, la señalización móvil a través de SMS o buscapersonas. Normalmente, el operador tiene un grupo de preguntas que necesitan responderse lo antes posible: − ¿qué tipo de problema se informa? − ¿dónde se ha producido este problema? − ¿qué debe hacerse a continuación? Por lo tanto, la gestión de sucesos incluye: • Indicación de todos los sucesos pendientes, tanto en texto claro como a través

de símbolos dinámicos en el plano de planta del edificio. • Reconocimiento de la recepción de la señal del suceso (reconocimiento). • Rearme del mensaje de suceso. • Orientación al usuario proporcionando pasos de gestión individuales, según el

tipo y la importancia del suceso, según las condiciones y requisitos generales del sistema.


252


Figura 7.7: Lista de sucesos y suceso en la visión general del edificio

El procedimiento típico es el siguiente: • El DMS reconoce un suceso e informa al operador encargado. El sistema dispa-

ra simultáneamente una cuenta atrás. • El operador localiza la alarma e informa al DMS de que ha detectado la alarma

(reconocimiento de alarma). Se cancela la cuenta atrás. • Si el sistema detecta que no se ha producido reacción (reconocimiento) dentro

del periodo de la cuenta atrás, se informa automáticamente a un centro de re-cepción de alarmas externo.

• Después del reconocimiento, el operador se asegura de qué herramientas hay disponibles actualmente para verificar el suceso y se ocupa de que se investi-gue la alarma. Con los sistemas compactos, normalmente es el operador el res-ponsable de ello.

• Según los resultados, se alerta a las fuerzas de intervención (policía, bomberos u otros), o la alarma se vuelve irrelevante y se cancela (rearme).

¿Qué? ¿Dónde? Pasos siguientes


253


Figura 7.8: Gestión de sucesos con DMS

7.3.2 Integración y funcionamiento de los subsistemas

Actualmente un DMS es capaz de soportar todos los tipos importantes de subsis-temas, como la detección de incendios, detección de gas, detección de intrusión, control de acceso o vigilancia de vídeo. Además, un DMS debe ser capaz de integrar otros subsistemas, como secciones relacionadas con la seguridad de sistemas HVAC u otras instalaciones técnicas.

Alarma

¿Reconocimiento a tiempo?

No

Sí

No

¿Rearme? ¿Intervención?

Sí

Sí

¿Qué/dónde/ pasos siguientes?

Estado normal


254


En la medida de lo posible y para todos los subsistemas conectados, el DMS − Indicará sucesos y facilitará su gestión (véase la sección “Gestión de sucesos”

en este mismo Capítulo) − Permitir la activación de funciones específicas del subsistema − Permitir la activación de secuencias de control preprogramadas (macros) Normalmente, las funciones específicas del subsistema de un sistema de detec-ción de incendios comprenden los procesos siguientes: − Activación y desactivación de detectores individuales o grupos de detectores

(zonas) para realizar trabajos de mantenimiento en el sistema de detección de incendios

− Cambio de la configuración de alarma (p. ej., modo día / noche) − Activación de instalaciones de control de incendios, por ejemplo:

Cierre de clapetas de incendios en caso de incendio Iniciación de la extracción de humo Colocación de ascensores en la posición de emergencia

Son ejemplos de otras funciones específicas de subsistemas: − Colocación de cámara − Activación de grabación de vídeo − Apertura de puertas Las funciones específicas de los subsistemas pueden realizarse a través de una estructura en árbol orientada al texto y a través de gráficos. Un funcionamiento uniforme de diferentes tipos de subsistemas con diferentes conceptos de funcio-namiento sólo es posible cuando la configuración conceptual del DMS tiene en cuenta las particularidades de los diferentes subsistemas e integra de manera flexible funciones individuales, específicas del subsistema.

7.3.3 Funciones de información

El DMS funciona actualmente con aplicaciones de base de datos integradas, permitiendo guardar un número prácticamente ilimitado de sucesos pasados junto con las acciones de gestión llevadas a cabo. Estas grabaciones específicas del sistema y las posibilidades de interrogación correspondientes pueden ayudar a responder preguntas como: − ¿qué ha sucedido durante las últimas 24 horas? − ¿cuántas averías se produjeron el año pasado? − ¿quién hizo qué y cuándo después de una alarma de intrusión sucedida ayer? Estas posibilidades de información soportan la optimización de las operaciones del edificio y las instalaciones técnicas.


255


7.4 Funcionamiento

El DMS funciona normalmente a través de un interfaz de usuario basado en gráfi-cos en el que se indica el plano de planta del piso correspondiente en caso de alarma, incluyendo la sala en la que se ha producido la alarma. En la actualidad el DMS no puede imaginarse sin características como la navegación gráfica y el funcionamiento a través de fotos, planos de planta y otras imágenes. El DMS debe soportar gráficos vectoriales, ya que, por un lado, los planos de planta son muy grandes y, por otro, funciones como el escalado automático, el zooming, las ven-tanas de visión general pequeñas (vista de pájaro), etc., sólo son posibles con ese tipo de gráficos. Puesto que los planos de planta en la actualidad están normal-mente disponibles como archivos CAD proporcionados por el arquitecto, el DMS avanzado permite leer directamente los planos de planta en formato AutoCAD, por ejemplo. Esto hace que el copiado y los procesos de edición laboriosos sean cosa del pasado.

Figura 7.9: Eficacia excelente gracias a la transferencia de datos basada en herramientas

El DMS soporta también múltiples capas de gráficos, permitiendo mostrar más detalles sobre los niveles inferiores. La visibilidad de diferentes niveles depende de los derechos de acceso del operador, que a su vez producen una visión gene-ral mejor (enfoque en lo que es esencial para el operador). La comodidad para el usuario de un DMS es probablemente uno de los criterios más importantes para optar por un sistema. Con un DMS no sólo los expertos experimentados en protección y seguridad pueden realizar sus tareas de forma rápida y fácil, sino que el personal sin formación con poca experiencia en PC también debe poder responder de forma rápida y segura en caso de emergencia. Esto se ve agravado por el hecho de que generalmente estos sistemas apenas se utilizan, ya que en condiciones normales la aparición de peligros y el consiguiente aviso del DMS es bastante esporádica. Por este motivo, una situación de emer-gencia es una situación de tensión para la mayoría de operadores, debido sobre todo a la falta de costumbre (no suelen ocurrir todos los días).

Datos AutoCAD

Datos subsistema

Información del DMS

Herramienta software:

Genera datos DMS


256


Figura 7.10: Las situaciones ambiguas y los procesos desestructurados bajo

presión crean tensión

Obtener una visión general correcta sobre lo que sucede y reaccionar correcta-mente en una situación de tensión sólo es posible si el sistema informa al opera-dor de una manera fácil, al mismo tiempo que le ofrece soporte para que pueda iniciar las medidas correctas en la secuencia adecuada. Los procesos lógicos, claramente estructurados que son fáciles de controlar son un requisito previo para la prevención de peligros con éxito. De este modo, es esencial para el operador confiar en unas pocas normas simples e intuitivas. Estas normas deben permanecer constantes, con independencia del estado actual del sistema, el instante en el que se ha producido el suceso o quién lo ha gestionado.


257


Figura 7.11: Peligros bajo control debido a la visión general y los procesos

estructurados

Un DMS debe permitir configurar algunas estaciones de trabajo como estaciones de trabajo DMS exclusivas, lo que significa que sólo la aplicación DMS puede ejecutarse en estos PCs, mientras que las demás aplicaciones o funciones del sistema operativo no pueden verse ni usarse. Pero también las estaciones de trabajo que no están configuradas exclusivamente para DMS, pueden controlar regiones exclusivamente reservadas para DMS con una funcionalidad claramente definida en situación de tensión, lo que es una ventaja fundamental. Además, debe asegurarse de que DMS permita una gestión de sucesos guiada, paso a paso en caso de sucesos importantes. Por supuesto, este tipo de gestión de sucesos debe ser específico del proyecto o del cliente y adaptarse a los proce-sos y condiciones de protección y seguridad internos de la empresa. Si un DMS permite o no este tipo de adaptaciones, así como lo complejo y costoso que esto podría ser, debe aclararse previamente. El estado de los subsistemas, como el número de detectores desactivados ac-tualmente, debe ser constantemente visible. Ésta es la única forma de asegurarse de que el operador tiene una visión general correcta de la situación real en cual-quier momento.

Un fácil funcionamiento evita requerimientos excesivos al operador y errores humanos

¿Qué? ¿Dónde? Pasos siguientes


258


7.5 Sistemas integrados

La concentración de información relacionada con la seguridad en un DMS tiene las siguientes ventajas: − Visión general mejorada y de este modo una mayor seguridad − Costes reducidos en comparación con varios sistemas de gestión independien-

tes respecto a la compra, configuración y mantenimiento − Concepto de funcionamiento consistente que requiere menos formación y no

supone riesgos de confusión en caso de emergencia − Sólo debe integrarse un sistema en la infraestructura de TI de la empresa − Interacciones más fáciles entre subsistemas De este modo, el objetivo es integrar los subsistemas en el DMS de la forma más completa posible. Tal vez una integración completa puede ser raramente factible, pero las ventajas anteriormente mencionadas son evidentes. Las desventajas de la integración del sistema se centran en dos áreas: • La mayor complejidad hace que el funcionamiento sea más complicado para el

usuario. Deben evitarse para los operadores y sus delegados las demandas excesivas y un periodo de ajuste inapropiadamente largo. Para lograr esto, los sistemas de proveedores líderes han introducido niveles de acceso y visibilidad que pueden asignarse a los diferentes tipos de usuarios. Cada operador ve sólo lo que es relevante para él.

• Los sistemas complejos son más susceptibles a los errores que los sistemas que usan una estructura más simple. Para eliminar las fuentes de errores desde el principio, se usan herramientas de desarrollo y soporte, que detectan errores existentes y evitan la generación de nuevos errores por medio de pruebas con-tinuas de coherencia de los datos.

Siempre que se cumplan las medidas anteriormente mencionadas, es posible el funcionamiento seguro del DMS con subsistemas integrados.

Figura 7.12: Integración versátil de diferentes disciplinas en DMS gracias a la tecnología de sistemas

abiertos

Detección inc. Control acceso Intrusión Vídeo Otros

DMS

Integración de subsistemas


259


El DMS avanzado ofrece diferentes posibilidades para integrar subsistemas. Algunos ejemplos son protocolos específicos del fabricante, gateways abiertas para la integración o protocolos abiertos, como: • Estándar OPC para una fácil integración directa en el PC, pero con frecuencia

funcionalmente limitada. • BACnet para una integración en el PC más sofisticada, funcionalmente más

detallada. Este protocolo es igualmente apropiado para la comunicación con un PC, es decir, directamente entre los controladores de automatización para la comunicación denominada de igual a igual. Este tipo de comunicación es apro-piada para interacciones rápidas y seguras, evitando la propensión a errores de los PCs y redes de PCs.

• LON, EIB, PROFIBUS, Modbus y otros protocolos que pueden usarse también en el nivel de automatización o de campo.


260


7.6 Funcionamiento seguro contra fallos

El funcionamiento seguro contra fallos se consigue por medio de diferentes medi-das. A continuación se mencionan dos de ellas.

7.6.1 Soluciones de standby

Una posibilidad de mejorar el funcionamiento contra fallos de las soluciones basa-das en PC es el uso de servidores de standby. En un DMS configurado como una solución cliente-servidor típica, el servidor es el punto débil del sistema. Si falla, los clientes conectados ya no son funcionales. Cuando se usa un servidor de emergencia o de standby, el sistema conmuta automáticamente a dicho servidor de standby en caso de una avería del servidor principal. Gracias a una duplicación de los datos constante, el servidor standby puede continuar exactamente donde se detuvo el servidor principal. Normalmente, hay un enlace de comunicación de alta velocidad independiente entre el servidor principal y el servidor de standby, permi-tiendo una duplicación de los datos rápida y sin problemas.

Figura 7.13: Seguridad de red aumentada respecto al servidor de standby

7.6.2 Fuente de alimentación

En tecnología de seguridad, normalmente se asegura la disponibilidad de una fuente de alimentación de emergencia para los subsistemas. También se reco-mienda proporcionar la fuente de alimentación de emergencia para los módulos de red y para el propio DMS. Generalmente, un fallo de alimentación de 4 horas debe puentearse por medio de una fuente de alimentación ininterrumpida por ejemplo.

Servidor Servidor standby

Cliente 1 Cliente 2 Cliente n


261


7.7 Planificación

En la era del procesamiento de imágenes digitales, la fotografía digital, sistemas 3D-CAD y GUI (Interfaz gráfico de usuario), el suministro de fotos y diagramas ya no es un problema. Consecuentemente, es más importante que se seleccione cuidadosamente: − Formatos de representación gráfica idénticos para todo el edificio − Igual grado de detalle y contenidos de información − Iguales ángulos de visión, brillo, etc. Para poder realizar la mejor selección posible, deben tomarse previamente las decisiones siguientes: − Escala de la visión general completa − Escala de los detalles más pequeños a visualizar − Número de pasos intermedios − Factor de zoom para cada paso (constante) − Estructura de navegación − Concepto de derechos de acceso Para responder a las preguntas anteriormente mencionadas, los expertos del proveedor de DMS pueden proporcionar una contribución valiosa en función de la situación.


262



A pesar de que es posible configurar las redes de gestión de seguridad simultá-neamente con el resto de cableado del edificio, es necesario realizar visitas para la puesta en servicio de los subsistemas que normalmente sólo estaban disponibles después de que se hubiera configurado totalmente el edificio. La integración del sistema implica que la aceptación del mismo incluye pruebas de integración. Debe asegurarse la configuración correcta de cada punto de datos, es decir, la estación de gestión indica este punto de datos con la designación correc-ta, en la localización adecuada y le asigna el tipo de datos correcto.


263



DMS ya es rentable con sistemas compactos, es decir, sistemas con más de 150 puntos de datos (detectores o sensores). Esto tiene las siguientes ventajas: • Reacción rápida: En contraste con los paneles de mando del subsistema que

se montan cerca de las salidas, el DMS está situado en el lugar de trabajo del personal responsable de la seguridad. Por lo tanto, en caso de alarma, se omite el tiempo para ir del lugar de trabajo al panel del subsistema. Un hecho que aumenta la velocidad de reacción a la vez que reduce la tensión de las personas responsables.

• Productividad aumentada: Para operar los subsistemas, las personas respon-sables no sólo invierten un tiempo innecesario en caminar desde sus lugares de trabajo a los paneles de mando, sino que necesitan recordar los diferentes mo-dos de gestión de los distintos subsistemas, dado que los procedimientos de gestión de un sistema de detección de intrusión no son idénticos a los de un sistema de detección de incendios, por ejemplo. Usando un DMS, ya no se perderá tiempo para caminar desde los paneles de mando y recordar los procedimientos de gestión. Además, se aumenta la fiabili-dad de la operación puesto que la gestión de sucesos en un DMS es bastante similar para los diferentes sistemas de detección.

• Reducción de costes: Debido al DMS centralizado, también puede centralizar-se la vigilancia de seguridad, requiriendo un número mínimo de personal de se-guridad local.

• Mejor visión general del sistema: Considerar un edificio como un sistema o como una entidad sólo es posible con un sistema de gestión central. Y las ame-nazas combinadas aumentarán en el futuro. El ladrón que utiliza una alarma de incendio es sólo un ejemplo clásico.

• Mejor base de decisión: Debido a la abundante información que proporcionan, los sistemas combinados permiten la valoración correcta de una situación. Por ejemplo, la vigilancia de vídeo, permite la valoración correcta de un incendio emergente en tiempo real. El control de acceso informa sobre el número de personas presentes en la sección de incendio o permite localizar a un ladrón con precisión. Sólo un sistema de gestión central hace que esta información esté disponible en una red.

• Reacción orientada: Si un operador toma decisiones basadas en representa-ciones gráficas, espaciales, con toda seguridad ésta es una mejor base de deci-sión que una simple visualización del subsistema. ¿Representan un riesgo mayor el pozo de suministros situado en las inmediaciones de la localización del incendio o realmente el almacén de botellas de gas? Gracias a una información geográfica precisa, estas preguntas pueden responderse en caso de alarma.

En lo que respecta a la selección del sistema, es decisiva la representación óptima de la propia organización en el sistema de gestión. La flexibilidad de seleccionar rápidamente nuevas formas de organización, de adaptar la responsabilidad a la nueva organización de personal o de integrar de forma rápida y correcta un nuevo subsistema, demostrarán la rentabilidad del sistema a lo largo del tiempo. De este modo, la funcionalidad debe asegurar siempre un funcionamiento óptimo – aunque no se haya proporcionado para dos responsables de la seguridad que comparten tareas, por ejemplo.

La eficacia económica de un DMS se garantiza una y otra vez

Mantenimiento y servicios

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8 Mantenimiento y servicios 8.1 Resumen ..............................................................................................265 8.2 Aspectos básicos................................................................................266 8.3 Objetivos, estructura e impacto ........................................................268 8.4 Tipos de mantenimiento.....................................................................274 8.4.1 Mantenimiento preventivo .....................................................................274 8.4.2 Servicio por solicitud y mantenimiento correctivo.................................276 8.5 Proyectos de servicio .........................................................................279 8.6 Selección de servicios a usar............................................................281 8.7 Criterios de rendimiento y cualificación...........................................283


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8.1 Resumen

Para garantizar el correcto funcionamiento de los sistemas de seguridad deben realizarse tareas de servicio y mantenimiento . Además, estos sistemas represen-tan unas inversiones considerables que deben protegerse. Para cumplir esta tarea, se aplican el mantenimiento preventivo y el correctivo. La funcionalidad de actualización del sistema también facilita la aplicación del mante-nimiento remoto destinado a reducir los gastos improductivos, como los gastos por desplazamiento. El mantenimiento es el arte de mantener la infraestructura actualizada y adaptar los sistemas de seguridad a los nuevos entornos y cambios de uso. Especialmen-te, el último aspecto con frecuencia se pasa por alto, lo que puede suponer unos efectos dramáticos. Éstos van desde las falsas alarmas a la incapacidad del sistema para responder puntualmente. Un ejemplo serían los cambios estructura-les que se han realizado sin la adaptación posterior del sistema de detección. Para la mayoría de personas el “mantenimiento” es idéntico a mejorar el estado del sistema. Pero antes de poder ajustar, reparar o cambiar el sistema y sus componentes, se requiere un diagnóstico meticuloso. Con independencia de si se trata de una tarea de mantenimiento preventivo o correctivo, el diagnóstico prece-de siempre a la intervención. Además, también se incluyen en el mantenimiento las tareas de soporte. Esto puede cubrir la formación, hotline, asistencia, u otros. La capacidad de mantenimiento de los sistemas de diferentes fabricantes varía considerablemente. De forma ideal, un sistema debe permitir un mantenimiento de coste reducido que suponga una expectativa de servicio prolongado. Además, los conceptos de modernización flexibles permiten al final del ciclo de vida del sistema sustituir en primer lugar las piezas con menor fiabilidad, con lo que se prolonga la vida de las secciones restantes del sistema. Resulta rentable seleccionar la empresa correcta para realizar el servicio de un sistema de seguridad. Pueden obtenerse muchos beneficios de la competencia y seriedad de la empresa, desde el principio hasta que se sustituya la última parte del sistema por el nuevo sistema. La modernización escalonada es mucho más ventajosa que la sustitución total del sistema de una sola vez. A pesar de que por regulación muchos países requieren mantenimiento, la mayo-ría de propietarios de sistemas lo realizan por convicción. Es recomendable y protege la vida y los objetos valiosos.


266



Los sistemas electrónicos de seguridad de edificios representan un tipo especial de desafío. Mientras que normalmente se está de acuerdo en que los sistemas mecánicos requieren mantenimiento porque las piezas pueden oxidarse o se necesita lubricación, la mayoría de personas piensa que un sistema electrónico dura para siempre sin necesidad de mantenimiento. Sin embargo, esta idea es errónea. Los dispositivos electrónicos de consumo raramente fallan en los prime-ros años de funcionamiento y, con frecuencia, se sustituyen a causa del progreso tecnológico por modelos más nuevos. Asimismo, un detector de incendios individual apenas falla nunca. Pero un sistema de seguridad se enfrenta con los siguientes factores importantes que difieren totalmente de la electrónica de consumo: • Un sistema de seguridad no puede compararse con productos de electrónica de

consumo. Un sistema de este tipo consta de múltiples dispositivos que están distribuidos geográficamente y conectados en red por medio de una LAN o in-cluso de una WAN en algunos casos. Esto da como resultado una complejidad mucho mayor y diferentes procesos de envejecimiento de los distintos dispositi-vos. Es evidente que el detector en la sala de almacenamiento frío se enfrenta con problemas diferentes de los que afronta el detector en un aparcamiento, por ejemplo.

• Los problemas de conexión de red pueden ir desde la simple toma de tierra (diferencias de potencial) a problemas de crecimiento completos relacionados con la gestión de la información en las redes, etc.

• Mientras que la electrónica de consumo tiene una esperanza de vida de cuatro a ocho años, el equipo de seguridad de edificios se requiere que dure mucho más: • Una TV funciona de 3 a 12 horas diarias. Pero una instalación de seguridad

debe funcionar 24 horas al día. • Puesto que una gran parte de la inversión consta de la instalación y la puesta

en servicio, una esperanza de vida más larga tiene un impacto enorme sobre la calidad de la inversión y produce un coste general del sistema inferior.

• La seguridad de los edificios se considera como una parte del edificio y, por lo tanto, su tiempo de duración se compara con el de los ciclos de renovación del edificio.

• Los sistemas de seguridad necesitan poseer un nivel especialmente alto de fiabilidad. No sólo por el riesgo de pérdida de la vida y los objetos valiosos, sino también porque la administración de edificios debe cargarse lo menos posible por la gestión de estos sistemas.

• Los sistemas de seguridad normalmente funcionan en el fondo sin interacción humana y el funcionamiento correcto es natural. Por lo tanto, estos sistemas están equipados con una funcionalidad de autocomprobación completa. Sin embargo, se requiere la supervisión del sistema aunque esté limitada a la de-tección de funcionamientos anómalos para iniciar la acción apropiada.

Por lo tanto, los sistemas de seguridad requieren mantenimiento, un hecho que también destacan las normativas de muchos países, donde el mantenimiento regular es un requisito obligatorio. Pero el mantenimiento ejecutado de forma consciente cubre más que sólo los temas obligatorios: Por ejemplo, definir previa-mente la forma correcta de comportarse en el caso de un suceso determinado, o


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la combinación correcta entre mantenimiento preventivo y disponibilidad de un servicio por solicitud.

Asegurar la fiabilidad de los sistemas de seguridad a través del mantenimiento apropiado


268


8.3 Objetivos, estructura e impacto

La calidad de un sistema de seguridad se ve afectada en gran medida por los cuatro parámetros siguientes: • Efectividad: Capacidad de detectar y reaccionar según lo solicitado. • Estabilidad: Capacidad de soportar efectos irritantes y que interfieren, como

por ejemplo, interferencias electromagnéticas. • Fiabilidad: Probabilidad de no sufrir averías ni funcionamientos anómalos. • Capacidad de mantenimiento: Fácil de realizar el servicio y el mantenimiento. La capacidad de mantenimiento normalmente está determinada por el diseño del sistema en el que se definen los métodos y medios para el mantenimiento. Los tres parámetros restantes para la calidad del sistema, es decir, eficacia, estabili-dad y fiabilidad, dependen en gran medida del mantenimiento del sistema, porque el objetivo del mantenimiento es protegerlos. Por lo tanto, el diseño del sistema influye en la capacidad de mantenimiento mientras que el mantenimiento influye en el rendimiento del sistema. Esta interdependencia del diseño del sistema, su mantenimiento y calidad no deben infravalorarse. Frecuentemente, se consideran las capacidades del servicio y del mantenimiento sólo después de que se haya instalado el sistema, pasando por alto la gran importancia del mantenimiento y los servicios adicionales. Por lo tanto, es preferible examinar el mantenimiento duran-te el proceso de selección del sistema. Por supuesto, es obligatoria una red de servicio densa del proveedor. El servicio postventa se define como “todos los servicios ofrecidos por el provee-dor o el fabricante después de la compra”. Consta de servicios y mantenimiento. Mientras que el mantenimiento cubre todas las actividades dirigidas a salvaguar-dar el funcionamiento correcto del sistema, el servicio se ocupa de todos los tipos de cambios y modificaciones. Los servicios cubren prácticamente cualquier nuevo aspecto que comienza por el cambio en el uso del edificio hasta las modificaciones del equipamiento del edificio para la ampliación o modernización del sistema. Con frecuencia, el mantenimiento preventivo se ofrece a un precio fijo con conte-nido fijo. Por el contrario, la demanda de servicios normalmente es imprevisible y depende de las circunstancias individuales. El mantenimiento en ocasiones se considera costoso. Pero esto necesita ponerse en perspectiva. Un aumento significativo en la fiabilidad y prolongación de las expectativas de vida normalmente hacen más que amortizar su coste. Los motivos para realizar el mantenimiento son diversos: • El funcionamiento correcto de las instalaciones de seguridad es un requisito

previo para cumplir la tarea de la instalación: Proteger a las personas y los valo-res.

• La ley exige instalaciones de seguridad. Por motivos legales, los propietarios de edificios necesitan asegurar que los sistemas funcionan según lo previsto. Fir-mando un contrato de mantenimiento con una prestigiosa empresa de mante-nimiento, pueden superar o, como mínimo, disminuir la responsabilidad legal en caso de desastre. Las oportunidades de éxito en los litigios también se ven am-pliamente mejoradas.


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• Por medio del mantenimiento, el valor de la instalación de seguridad se conser-va puesto que el equipo con un mantenimiento adecuado envejece menos rápi-damente que el equipo que no lo tiene.

• Salvaguardar el nivel de protección por medio de una comprobación anual realizada por el técnico de servicio externo. Sólo un especialista en el sistema puede valorar si, por ejemplo, los cambios en el uso del edificio requieren una adaptación del sistema de seguridad.

El servicio y el mantenimiento son componentes del ciclo de vida normal del sistema, según se indica a continuación:

Figura 8.1: Servicio y mantenimiento en el contexto del ciclo de vida del sistema

Este gráfico muestra que el proceso de creación de sistemas complejos va segui-do por largos períodos de servicio del sistema sin incidencias, en la que los dife-rentes sistemas de seguridad caen frecuentemente en el olvido. Sin embargo, para asegurar el funcionamiento correcto del sistema, debe realizarse un mante-nimiento periódico del mismo. Durante el trabajo de mantenimiento, debe garanti-zarse la seguridad del edificio. Esto significa que en caso de que un sistema necesite desconectarse, deben colocarse protecciones o deben adoptarse otras medidas para la protección del edificio. Las medidas deben garantizar que un incendio se detecta puntualmente y puede controlarse de forma eficaz. Según las normas IEC 60050(191) y EN 13306:2001, el mantenimiento se subdi-vide en áreas de mantenimiento preventivo y correctivo. Las tareas de mantenimiento se clasifican en tres tipos diferentes: • Soporte: Un sistema requiere atención. Para esto, se requieren varias tareas

como la gestión, la vigilancia, la formación, la asistencia, etc. • Diagnósticos / Inspección: En caso de problemas, la primera cosa que debe

hacerse es el diagnóstico correcto del estado del sistema, es decir, identificar el problema real realizando varias pruebas.

• Servicio: Si se conoce el estado exacto de varios componentes del sistema, es posible reparar, cambiar, calibrar, ajustar o actualizar el sistema.

Ampliación1

Ampliaciónn

Moder-nización

Servicio y mantenimiento

Proceso creación sistema • Valoración riesgo • Diseño del sistema • Especificación técnica • Instalación • Puesta en servicio

AñosMeses


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Figura 8.2: Estructura del proceso de mantenimiento

Por medio del mantenimiento preventivo y correctivo, se garantiza que la fiabilidad del sistema se mantiene continuamente a un alto nivel. Para la mayoría de siste-mas se requiere una inspección anual. Sin embargo, otros sistemas requieren una comprobación más frecuente. El mantenimiento preventivo en el diagrama anterior se subdivide en los dos grupos siguientes: • Mantenimiento predeterminado: El mantenimiento se ejecuta cada X ciclos,

como por ejemplo una vez al año. • Mantenimiento basado en la condición: La comparación del rendimiento del

sistema con los criterios de aceptación muestra resultados aceptables que no requieren un mantenimiento o resultados aceptables marginalmente que deriva-rán en la disposición de un mantenimiento programado. En caso de que los re-sultados no sean aceptables, se requiere una tarea inmediata de mantenimiento correctivo.

Un empleado del cliente será responsable de cada sistema. Su tarea será la de realizar las comprobaciones requeridas. Estas comprobaciones evidentemente necesitan realizarse más frecuentemente que el mantenimiento por parte del técnico de la compañía de servicios. Además de las comprobaciones, el empleado es responsable de documentar las comprobaciones y las decisiones adoptadas. Cada vez más empresas de servicios proporcionan servicios remotos de vigilancia las 24 horas para dar soporte a las comprobaciones regulares del sistema. Estos servicios con frecuencia permiten tiempos de respuesta más cortos que las com-probaciones manuales.

INSPECTION DIAGNOSTICS

SERVICIO SERVICIO

Tipo de Mantenimiento preventivo Mantenimiento correctivo mantenimiento (servicio por solicitud)

Subtipo de Mantenimiento Mantenimiento basado mantenimiento predeterminado en la condición (CBM)

Suceso Números ciclo Comparación con Avería disparador límite calendario criterios aceptación

Marginalm.aceptable Aceptable Fallado

Solución Mantenimiento Mantenimiento programado correctivo


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La ventaja del mantenimiento es una mayor eficacia, fiabilidad y estabilidad del sistema. Además, un sistema con mantenimiento dura más que un sistema que no lo tiene. De este modo, la inversión en el sistema de seguridad no sólo está prote-gida sino mejorada. En la Figura 8.3 se comparan dos estrategias de mantenimiento: El sistema 1 se mantiene normalmente, por ejemplo, mediante mantenimiento anual, mientras que el sistema 2A no se mantiene. Por lo tanto, necesita cambiarse antes por un sistema igualmente no mantenido 2B. Debido al envejecimiento, el rendimiento de los componentes del sistema se deteriora en el transcurso del tiempo. Sin intervención, la fiabilidad crítica del sistema se alcanza bastante prematuramente. El mantenimiento periódico reajusta el sistema constantemente para asegurar la mayor fiabilidad. La diferencia en fiabilidad corresponde al valor funcional del mantenimiento, es decir, se obtiene más rendimiento por el dinero invertido. En base a un mantenimiento correcto, la vida del sistema es considerablemente mayor que sin él. La duración adicional corresponde al valor financiero del mantenimiento, es decir, a través del manteni-miento la inversión realizada dura más. Por lo tanto, tenemos que distinguir entre el valor funcional y financiero del mantenimiento, las dos ventajas diferentes del mantenimiento para el sistema.


272


Figura 8.3: Impacto del mantenimiento del sistema

Valor funcional delmantenimiento

Nivel de fiabilidad sistema

Fiabilidad del sistema no mantenido 2A

Fiabilidad del sistema mantenido 1

Fiabilidad crítica

Valor funcional del sistema 2A Valor funcional de los sistemas 2B

Modernización del sistema mantenido 1

Sustitución de un sistema-no mantenido 2A

Esperanza de vida sin mantenimiento

Esperanza de vida sin mantenimiento Valor financiero mantenimiento

Fiabilidad crítica

Tiempo [años]

Nivel de fiabilidad sistema

Tiempo [años]

Fiabilidad del sistema no mantenido 2B

Esperanza de vida sin mantenimiento

Sustitución de un sistema- no mantenido 2A


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Por lo tanto, los dos componentes de valor adicional proporcionados por el mante-nimiento son el valor funcional y el valor financiero: • Valor financiero: Una vida del sistema de 12 años, por ejemplo, comparada

con 8 años supone un período de depreciación más largo. Por lo tanto, los cos-tes anuales del sistema 1 son en este caso inferiores en un tercio. Pero, un sis-tema con un buen mantenimiento sólo tiene una esperanza de vida, por ejemplo, de 12 años si el proveedor puede proporcionar las piezas de recambio requeridas durante ese tiempo – un requisito previo que sólo satisfacen las em-presas que fomentan de forma consciente el mantenimiento.

• Valor funcional: Un alto nivel de fiabilidad del sistema ahorra, entre otros, los siguientes costes: Coste de la intervención correctiva, tiempos de parada del sistema con una protección reducida (riesgo) y empleados absorbidos por el trabajo administrativo.

Además, la orientación básica del fabricante también es decisiva para las opciones con las que se cuenta cuando el sistema llega al final de su ciclo de vida normal: O bien requerirá un sistema completamente nuevo o permitirá un concepto de mo-dernización uniforme. En este caso, los componentes mejor conservados del sistema durarán más y mejorarán la calidad de la inversión realizada hace años.

El valor del mantenimiento: mayor duración del sistema y menos problemas


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8.4 Tipos de mantenimiento

Al hablar con las personas, es posible darse cuenta rápidamente de que cada uno parece entender cosas diferentes bajo el término “mantenimiento”. El problema subyacente es que el mantenimiento es un nombre colectivo que contiene muchos aspectos diferentes. Por este motivo, es indispensable el uso correcto del término. A continuación, proporcionamos una visión general de los diversos aspectos del mantenimiento.

Tipo servicio Módulos de servicio

Servicios operativos

Gestión de alarmas

Vigilancia del sistema

Funcionamiento sistema

Asistencia operativa sistema

Análisis rendimiento

sistema

Servicios específicos

Supervisión del detector

Mantenimiento de extinción

Detección de gas

Inspección Comprobación funcionalidad

Mantenimiento preventivo

Mantenimiento correctivo

Intervención de

emergencia Servicios de mantenimiento Servicio de

emergencia (7/24)

Tiempo respuesta

garantizado

Piezas de sustitución incluidas

Suministros consumibles

Servicios de software

Soporte de software

Actualización software

Actualización software

Servicios de gestión

Consejo de tecnología

Aseguramiento tecnología

Gestión documentación

Visión servicio al cliente Formacion

Servicios financieros

Plan prefinanciero Leasing

Tabla 8.1: Gran variedad de tareas de mantenimiento

Los servicios in situ están ampliamente estandarizados. Por lo tanto, sólo unos pocos contratos estándar cubren las diferentes peticiones de los clientes con la disponibilidad de servicios opcionales específicos.

8.4.1 Mantenimiento preventivo

El mantenimiento preventivo cubre todos los elementos de servicio planificados, acordados en el contrato de servicio entre el propietario del sistema y la empresa de servicios. El contrato especifica las condiciones técnicas y administrativas y cubre todas las condiciones de gestión. El mantenimiento preventivo está destina-do a prevenir las averías del sistema para asegurar un alto nivel de rendimiento para el cliente y una mayor productividad y eficiencia. Mediante la planificación sistemática, envío e información, se asegura el rendi-miento y mejora continuos. Esto es un requisito previo para establecer procesos que funcionen bien para el mantenimiento preventivo.


275


El objetivo de las inspecciones planificadas es mantener el sistema en perfecto estado de funcionamiento y prevenir tiempos de parada. Normalmente, consta de una inspección visual y una reevaluación periódica, servicio y comprobación anual de la central, comprobación de los detectores, comprobación del equipo de alar-ma, comprobación de la instalación y actualización de la documentación del siste-ma. Es obligatorio el cumplimiento con las leyes, las normas y regulaciones locales y nacionales. Un informe de mantenimiento informa sobre el control y pruebas de equipamiento y sugiere cualquier mejora para mantener la disponibili-dad del sistema o modernizar el sistema en caso de equipo obsoleto. El mantenimiento preventivo puede adaptarse en gran medida a los deseos del cliente. Sus componentes más importantes pueden clasificarse del siguiente modo: • Diagnósticos (inspección y varias pruebas del sistema) se ocupa de deter-

minar el estado de los diferentes componentes del sistema. Según las posibili-dades de las herramientas del sistema y la política de mantenimiento de la empresa, pueden incluirse varias pruebas, que cubren los detectores, pulsado-res manuales, válvulas, ventiladores de puertas, salidas de humos, trayectoria de alarma, medios de alarma óptica y acústica (micrófonos, altavoces, sirenas), etc.

• Corregir (ajustar / solucionar / cambiar): Los problemas detectados pueden solucionarse, ajustarse las configuraciones (con tecnología digital representa una tarea de poca importancia), calibrar los sensores (p. ej., detectores de gas) o partes cambiadas para prevenir funcionamientos anómalo futuros o una re-ducción en el rendimiento del sistema.

• Revisión: Para mantener a punto la funcionalidad de detección, algunos pro-veedores ofrecen la revisión periódica de determinados componentes. Los dis-positivos más importantes que necesitan una revisión son los detectores de incendios. Una revisión real se realiza en la fábrica – simplemente soplar los detectores no tiene que ver con la revisión. Incluyendo una revisión en el contra-to de mantenimiento, pueden evitarse los aumentos de los costes de manteni-miento.

• Vigilancia remota: Los sistemas modernos permiten una vigilancia constante. Según las opciones proporcionadas, pueden vigilarse de forma remota tanto el estado del sistema, como el ensuciamiento de los detectores y muchos otros parámetros. Para los sistemas con localizaciones no asistidas, como las esta-ciones de telecomunicaciones pequeñas o medias, esto es indispensable. Y cada vez resulta más común tener todos los tipos de sistemas vigilados de for-ma remota.

• Servicio de software: Los sistemas modernos usan la tecnología de la infor-mación, que implica automáticamente el software. Una enorme ventaja del soft-ware es que puede cambiarse por versiones mejoradas. Mientras que anteriormente, no podía cambiarse el comportamiento de un sistema, los siste-mas actuales permiten adaptaciones a diferentes niveles. Los niveles más im-portantes son el cambio de los parámetros (esta función se proporcionaba anteriormente de forma parcial por medio de interruptores DIP) y el cambio del software. Los sistemas flexibles permiten por ello adaptarse a los nuevos avan-ces. Por supuesto, en una opción de actualización de software también deben incluirse la formación y la documentación. Una desventaja del software es que es volátil y puede borrarse. Pero un servicio de soporte puede evitar esta situa-ción desfavorable.

• Formación del cliente: Mientras que la formación inicial de los empleados del cliente forma parte normalmente de la entrega del sistema, una nueva forma-


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ción periódica garantiza que no se reduzcan las competencias de los emplea-dos en el transcurso del tiempo. Los sucesores reciben también formación como sus predecesores y, de ese modo, los conocimientos no desaparecen.

• Suministros consumibles: Según el contrato, el consumo de piezas de re-cambio y otros suministros deben pagarse por separado o también pueden in-cluirse en el contrato. En el último caso, se incluye en el contrato de mantenimiento una lista acordada de materiales y servicios adicionales, como el cambio periódico de baterías, el abastecimiento de papel de impresora, etc.

8.4.2 Servicio por solicitud y mantenimiento correctivo

El objetivo principal de un servicio por solicitud es el de mantener la disponibilidad del sistema y solucionar cualquier problema en el tiempo más corto posible con el nivel de servicio previsto. El servicio por solicitud es una intervención no planifica-da y pueden solicitarlo los clientes con o sin acuerdo de servicio. Las actividades de intervención en las instalaciones del cliente se inician frecuentemente por averías en el equipo o en el sistema. Pero también puede ser una visita de mante-nimiento planificada en la que se detecta que es necesaria una intervención co-rrectiva no planificada. Las actividades de una intervención de servicio por solicitud están dirigidas al restablecimiento de un elemento o funcionalidad del sistema a un cierto nivel de rendimiento. Las opciones para adaptar el mantenimiento correctivo son en cierta medida más limitadas, en comparación con el mantenimiento preventivo. Además del restable-cimiento de la funcionalidad del sistema, el mantenimiento no planificado también puede cubrir el soporte de la infraestructura del cliente. Los módulos siguientes son comunes: • Intervención por solicitud: El restablecimiento de la funcionalidad del sistema

en el tiempo más corto posible. La intervención por solicitud consta de una parte de diagnóstico, en la que se determina el estado exacto del sistema y de otra parte de servicio, para que el sistema esté totalmente operativo de nuevo.

• Servicio de emergencia (7/24): Lamentablemente, las averías del sistema no tienen en cuenta nuestro horario laboral normal. En caso de que deba garanti-zarse una reacción inmediata con independencia de la hora del día o del día de la semana, la empresa de servicio necesita asegurar la disponibilidad de su personal.

• Central Receptora de Alarmas (CRA): Las CRA’s están diseñadas para recibir cualquier mensaje de alarma o de estado de avería desde las instalaciones de protección (y seguridad) y gestionar todas las alarmas según un plan de res-puestas y de escalado acordado. Por lo tanto, pueden sustituir una organización del cliente. Evidentemente, los expertos en gestionar alarmas lo hacen mejor que el personal del propio cliente que suele estar menos preparado. Gracias a las economías de escala, el servicio de CRA cuesta menos que una organiza-ción propia. Una conexión de CRA libera a las empresas de la necesidad de establecer una organización de protección / seguridad por su cuenta.

• Hotline / asistencia remota: El asesoramiento de un experto con frecuencia es clave para que la persona responsable del sistema reaccione de la mejor forma posible. Por lo tanto, se han establecido hotlines para proporcionar asistencia y asesoramiento. Los sistemas modernos permiten el acceso remoto. Con ello, el fabricante o la empresa de servicios puede efectuar log in de forma remota para analizar el estado del sistema. La intervención también puede realizarse remo-tamente o por parte de los empleados del cliente que actúan siguiendo las ins-trucciones de la empresa de mantenimiento. Evidentemente, los hallazgos


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también pueden dar lugar a una intervención in situ. Cada vez existe más interés hacia el soporte a través de hotline y la asistencia remota. Con frecuencia, lo único que le falta al personal del cliente es la expe-riencia. El tema se resuelve con una simple llamada telefónica (soporte de hotline) o con una evaluación en línea (asistencia remota) del sistema por par-te del proveedor. Por lo tanto, ésta puede ser una opción de mantenimiento muy económica.

• Tiempo de respuesta garantizado: Permanecer sin protección no es aceptable en determinadas instalaciones. Por lo tanto, la intervención debe tener lugar rápidamente. Esto debe acordarse a través de la empresa de servicio que debe garantizar no sólo el comienzo de la intervención dentro de un tiempo de res-puesta determinado, sino también que la intervención se realice con técnicos preparados. No resulta sorprendente que las empresas con una densa red de filiales y pun-tos de servicio tengan una ventaja sobre la competencia.

• Suministros consumibles: Si se incluyen en el contrato de servicio, el sistema se mantendrá a la tarifa acordada – con independencia de lo que suceda.

Figura 8.4: Sucesos y acciones en caso de una intervención por solicitud

Una intervención por solicitud empieza siempre con la preparación, es decir, la clasificación de la llamada, que es una condición previa para una intervención eficaz. Asimismo, el tiempo de desplazamiento sólo se inicia después de que el técnico se haya preparado consecuentemente. Y, después de llegar al emplaza-miento, el técnico en primer lugar necesita informar del trabajo a la persona res-ponsable del cliente, para obtener una panorámica completa de la situación antes de comenzar a trabajar. Las empresas de servicios son expertas en el mantenimiento de los sistemas de seguridad. Y algunas empresas también trabajan con la cuestión de cómo mejorar el valor general para el cliente. El resultado de esto es la gestión de los ciclos de vida del sistema – un servicio interesante que proporcionan sólo unos pocos proveedores. Su objetivo es definir qué componentes del sistema deben cambiar-

Protección perjudicada

Ocurrencia problema

Preparación Ejecución

Envío petición servicio

Aceptac. Petición servicio

Creación ticket

servicio

Tiempo llegada in situ

Tiempo in situ

Tiempo para restablecimiento (TTR)

Tiempo desplazamiento

Tiempo reparación mantenimiento

Tiempo


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se en qué momento para conseguir el coste de mantenimiento óptimo, mientras se considera la situación de riesgo y se mantiene el nivel de protección previsto.


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8.5 Proyectos de servicio

En caso de que un sistema de extinción necesite cambiarse en un grado sustan-cial, se requiere un denominado proyecto de servicio. Los dos motivos principales para los proyectos de servicio son la ampliación y la modernización de un sistema. Para realizar proyectos de servicio de este tipo, se firman contratos de servicio independientes. Pueden ser necesarias ampliaciones del sistema para adaptarlo a las nuevas demandas de detección o para incluir ampliaciones de protección en el edificio. Hay prácticamente tantos motivos para los proyectos de servicio como edificios. La sustitución de partes del sistema usando productos actualizados permite redu-cir el vacío tecnológico de un sistema antiguo. Por ejemplo, esto puede permitir que un sistema antiguo realice nuevos servicios como el servicio remoto, con lo que se consigue una amortización en un tiempo muy breve. Todos los sistemas llegan definitivamente al final de su ciclo de vida. Este es el motivo por el que la modernización del sistema requiere un proyecto de servicio. Normalmente, las modernizaciones implican actualizaciones parciales en el sistema existente sin desmantelar el cableado a la vez que se garantiza el cumplimiento / compatibilidad entre los componentes antiguos y nuevos. Esta es la preparación básica para una transición uniforme a una nueva generación de sistemas. Un enfo-que de modernización flexible crea un valor adicional puesto que los componentes más degradados del sistema antiguo se cambian en primer lugar, permitiendo una mayor duración de los otros componentes del sistema mejor conservados. Además, pueden preverse menos problemas y menos interferencias en la utilización habitual de los edificios en comparación con el cambio normal de los sistemas.

Figura 8.5: La modernización se adapta a las necesidades individuales de los clientes

La ilustración muestra con ejemplos cómo los conceptos flexibles para la moderni-zación pueden aumentar el valor del sistema existente ampliando la duración de las partes del sistema mejor conservadas. Evidentemente, un requisito previo es

Situación inicial 1ª fase 2ª fase Estado final

Procedimiento modernizando la central en primer lugar

Situación inicial 1ª fase 2ª fase Estado final

Procedimiento modernizando los detectores en primer lugar


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una valoración individual de la situación actual, que no es un problema para una organización de servicio competente.


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8.6 Selección de servicios a usar

El mantenimiento in situ planificado permite limitar la intervención no planificada en el emplazamiento. Adicionalmente, el mantenimiento remoto aumenta y soporta la flexibilidad del operador del sistema. Pero ¿qué contrato de mantenimiento debe suscribirse y qué servicio se adapta mejor a su empresa? Evidentemente no es posible tratar este tema exhaustivamente. Sin embargo, a continuación se proporcionan algunos consejos: • La mayoría de países requieren que el operador del sistema firme un contrato

de mantenimiento básico para asegurar el funcionamiento correcto del sistema. Estas regulaciones con frecuencia son la consecuencia de una mala experien-cia. Con o sin regulación: un contrato de mantenimiento básico debe ser la con-secuencia natural de la concienciación por la seguridad y el sentido común. Sólo un sistema con mantenimiento cumplirá con la tarea para la que está dise-ñado.

• Además, un sistema con un buen mantenimiento durará más tiempo, con lo que se mejorará la calidad de la inversión realizada. Debe tenerse en cuenta que la inversión no sólo consta del dinero desembolsado (coste externo), sino también de la absorción del propio personal mediante la planificación y la gestión de la sustitución del sistema.

• ¿Aplica su empresa intencionadamente un estándar muy alto en sus productos y servicios? En este caso, sólo debe considerarse un servicio de mantenimiento completo. Un nivel elevado crea unas altas expectativas que deben cumplirse.

• ¿Tiene su empresa un alto valor añadido por empleado? En este caso, el abas-tecimiento de los servicios requeridos costará menos que tener personal propio.

• Evidentemente, las empresas con riesgos elevados están obligadas a garantizar la máxima disponibilidad de sus sistemas de seguridad. En caso de que se pro-duzca una avería del sistema, deben disponerse vigilantes de incendios, una medida que resulta muy costosa.

• Las empresas con un alto porcentaje de fenómenos perturbadores o altos riesgos se benefician de las actualizaciones de software, ya que aumentan la dispopnibilidad y, por tanto, el valor del sistema.

• ¿Son capaces de afrontar nuestros propios recursos los diferentes aspectos de los sistemas de seguridad? ¿Están aseguradas en todo momento la competen-cia y la disponibilidad de nuestro propio personal? Por ejemplo, en el caso de que no haya un director de protección / seguridad dedicado, resulta útil el con-trato con una CRA.

• Es posible usar recursos de personal propios para ayudar al técnico de servicio en la comprobación normal de las alarmas y en el mantenimiento de primer ni-vel.


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Las empresas de servicios bien organizadas le permitirán seleccionar entre dife-rentes niveles de contratos de mantenimiento estándar. Esto le permite adaptar el ámbito del mantenimiento a sus requisitos individuales. Un sistema y su mantenimiento están entrelazados. Seleccionando un sistema, se definen ampliamente las empresas capaces de realizar el servicio. Por lo tanto, el mantenimiento tiene que tenerse en cuenta ya durante el proceso de evaluación del sistema. La preguntas siguientes ayudarán a valorar la oferta: − ¿puede la empresa realizar el servicio de mi equipo con el equipo de servicio

indicado? − ¿a qué distancia está la sucursal local? − ¿qué certificados tiene la empresa? − ¿cuál es el nivel de rendimiento garantizado? − ¿cómo se gestiona el ciclo de vida del equipo?

Seleccione cuidadosamente el proveedor de mantenimiento y los módulos de mantenimiento


283


8.7 Criterios de rendimiento y cualificación

Con frecuencia se percibe como difícil seleccionar la empresa adecuada para realizar el servicio y el mantenimiento de la instalación. ¿Qué aspectos deben valorarse? ¿Dónde existen las diferencias entre los distintos proveedores de servicio? Las siguientes preguntas pueden ayudar a valorar mejor a las empresas: • ¿Tiene la empresa una buena reputación? • ¿Qué conocimientos / certificados garantizan la seriedad de la empresa y su

trbajo? • ¿Qué nivel de cualificación / certificados tienen los empleados de la empresa? • ¿Cuál es la capacidad de la empresa para resolver problemas a gran escala en

un corto plazo? Afortunadamente esto no sucede nunca, pero tranquiliza saber que se solucionará rápidamente.

• ¿Dónde está la siguiente sucursal? • ¿Cuál es la distancia que tiene que recorrer el técnico para realizar el manteni-

miento de su instalación? Una densa red de servicio reduce el tiempo de des-plazamiento.

• ¿Tiene la empresa una red de sucursales para solucionar los embotellamientos de capacidad de la sucursal responsable de forma rápida o para prestar servicio a las redes de las filiales de los clientes?

• ¿Cuál es el tiempo medio para el restablecimiento (MTTR) especificado por la empresa? Un técnico de servicio que tenga que acudir tres o más veces para solucionar un problema resulta molesto.

• ¿Puede la empresa realizar un servicio de asistencia remoto de la instalación? La eficiencia tiene muchos aspectos.

• ¿Seguirá existiendo la empresa y cumpliendo el contrato durante los próximos años? Si el servicio de las instalaciones de seguridad, por ejemplo, no pertene-ce a la actividad principal de la empresa, ésta puede cambiar su estrategia y desviarse del negocio de servicios.

• ¿Cuál es la capacidad de la empresa para prolongar la vida de la instalación al máximo y con ello la calidad de la inversión realizada? El trabajo de manteni-miento sólo se amortiza si prolonga la vida del sistema.

• ¿Está la empresa en situación de modernizar de manera uniforme la instalación después de que haya llegado al final de su ciclo de vida? Un cambio del sistema paso a paso representa más ventajas para el cliente que un descuento determi-nado en el momento de la compra.

• ¿Puede la empresa aumentar considerablemente su nivel de servicio en breve, p. ej., para superar un embotellamiento de la capacidad interna del cliente?

• ¿Tiene la empresa existencias suficientes de todas las partes del sistema del cliente? No es posible una reacción rápida si tras identificar las partes defectuo-sas, la empresa tiene que solicitarlas a un tercero y esperar a que se las sumi-nistre.

• ¿Trabaja la empresa con herramientas de análisis y de soporte originales del fabricante? Ésta es una condición previa para un trabajo eficaz.

• ¿Puede la empresa ejecutar todas las tareas por sí misma o necesitará la ayuda de alguna empresa para las tareas más difíciles? Esto afecta a la eficiencia, el tiempo medio para el restablecimiento (MTTR) y la calidad del trabajo.


284


El sistema y su mantenimiento están enlazados, dado que la selección del sistema define en gran medida la empresa de mantenimiento del sistema y porque no todos los sistemas tienen la capacidad de una modernización paso a paso. Algu-nos sistemas son más aptos para el mantenimiento que otros: la modularidad, las opciones de cambio, la interoperación de los componentes. Por lo tanto, estos hechos deben tenerse en cuenta antes de seleccionar un sistema. En ocasiones, cuesta más localizar dónde están los inconvenientes. Y si no hay ninguno, es recomendable leer la información para tener la certeza de cuál es el proveedor adecuado.


285


Normas, regulaciones y autoridades

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9 Normas, regulaciones y autoridades 9.1 Resumen..............................................................................................289 9.2 Aspectos básicos................................................................................290 9.3 Normas y cómo asegurar el cumplimiento de las mismas ............291 9.3.1 Tipos de normas ...................................................................................291 9.3.2 Jerarquía de normas.............................................................................291 9.3.3 Prueba...................................................................................................292 9.3.4 Visión general del proceso estándar.....................................................294 9.4 Implicaciones para la configuración y funcionamiento de los

sistemas de seguridad .......................................................................296 9.4.1 Enfoque del proyecto ............................................................................296 9.4.2 Obligación de mantenimiento ...............................................................296 9.5 Requisitos previos para los proveedores ........................................297 9.6 Reglamentación y normativa en España........................................2979


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Fire Safety Guide / © Siemens Switzerland Ltd

9.1 Resumen

La sociedad ha elaborado normas prácticamente para todos los campos económi-cos y de la vida social, así como de los medios asociados. Las normas son regula-ciones y directrices que todo el mundo debe cumplir, que indican cómo tienen que funcionar unos objetos determinados o cómo tienen que realizarse unas determi-nadas actividades. Estas normas difieren según el entorno geográfico y cultural. Las normas que hacen referencia específicamente a la ingeniería de seguridad suelen ser obligatorias y definen unos requisitos mínimos sobre el funcionamiento, ejecución y equipo. Esto incluye las normas de los productos, los requisitos del sistema, las normas de ingeniería del sistema, así como normas para los provee-dores de productos y de servicios, empresas de mantenimiento y servicio. Los proveedores de productos y de sistemas deben proporcionar una prueba de que se cumplen las normas relevantes. Las normas relevantes difieren de una región a otra y, con frecuencia, de un caso a otro. Para proporcionar una prueba, cada área individual tiene sus propias aprobaciones. En el desarrollo y control de normas, con el objetivo de conseguir una armoniza-ción a nivel mundial, participan asociaciones de normalización nacionales, autori-dades de aprobación y compañías de seguros, organismos de pruebas y asociaciones profesionales, organizaciones de protección contra incendios locales, bomberos y comités internacionales. Esta variedad de instituciones y normas implicadas hace que el campo de la normalización sea bastante difícil de com-prender y confuso para las personas ajenas. Los clientes que normalmente no pueden tratar estos temas detalladamente deben seleccionar preferiblemente proveedores reconocidos, que es más probable que les proporcionen una garantía de una planificación del proyecto sin problemas y sean capaces de realizar el servicio del sistema según las normas, después de que se haya instalado y puesto en servicio. Dado que el producto, la instalación y el funcionamiento del sistema, así como todos los proveedores implicados están sujetos a normas, su cumplimiento en todos los campos es una aventura compleja. Las normas aseguran que no sólo se promete sino que también se mantiene un grado mínimo de funcionalidad y fiabilidad. Esto permite al cliente, en el ámbito de la evaluación del sistema, tener en cuenta especialmente las características de rendimiento que superan las normas, de forma que pueda seleccionar proveedo-res superiores a nivel técnico y cualitativo.


290



Las normas definen los requisitos mínimos para los grupos de productos, servicios o empresas. Básicamente, tenemos que diferenciar entre el cumplimiento volunta-rio de una norma y un requerimiento obligatorio. Con frecuencia, sólo se cumplen las normas obligatorias, por ello la sociedad tiende, especialmente en el campo de la tecnología de la seguridad, a hacer que las normas sean obligatorias. Sin em-bargo, diferentes instituciones tienen distintas perspectivas y demandas en lo que respecta al significado de las especificaciones individuales, funciones, correlacio-nes del sistema, etc., lo que a su vez produce una variedad de normas relevantes para la tecnología de la seguridad. Esta variedad apenas puede representarse de una forma claramente dispuesta. Mientras que el cumplimiento de una norma significa una garantía de rendimiento para el cliente, con frecuencia es un requisito previo indispensable para los dos grupos siguientes: • Autoridades: Como parte integral de la aprobación del edificio y del funciona-

miento, la ley exige con frecuencia la instalación de sistemas de seguridad, o por parte de la autoridad de edificios (local) encargada. Según el escenario de la amenaza, esto puede incluir sistemas de detección de incendios, sistemas de detección de gas, sistemas de extinción o combinaciones de todos ellos.

• Compañías de seguros: En el caso de riesgos especiales, los aseguradores de edificios igualmente requieren sistemas de seguridad como un requisito pre-vio para el contrato de seguros. Por este motivo, p. ej., se exigen sistemas de detección de incendios y sistemas de alarma de voz en edificios de un tamaño o con un número de personas determinados. En ocasiones, la disponibilidad de un sistema de seguridad en particular no es un requisito previo indispensable para el aseguramiento de un riesgo, pero puede reducir considerablemente las primas de los seguros.

Los requisitos de la autoridad relevante para instalar un sistema de seguridad en particular, abarcan generalmente las normas que deben cumplirse. Las normas para los sistemas de seguridad incluyen los requisitos mínimos de funcionamiento, ejecución y funcionamiento del sistema. En la medida en que estén disponibles, estos requisitos revierten en las normas nacionales e interna-cionales existentes, representando lo “más avanzado”. Se hace siempre un énfa-sis especial en las normas aplicables a nivel local y nacional. Sin embargo, las normas internacionales del CEN (Comité Europeo para la Normalización), CENELEC (Comité Europeo para la Normalización Electrotécnica) o ISO (Organi-zación de Normas Internacionales) se aplican cada vez más. Estas son normas en las que una gran parte de los requisitos nacionales se han estandarizado por mutuo acuerdo. Algunas normas nacionales pueden tener también efecto inter-nacional. Esto es en parte cierto debido a las normas DIN (Deutsches Institut für Normung – Instituto Alemán para la Normalización), el Grupo BSI (Instituto de Normas Británico), AFNOR (Association Française de Normalisation – Asociación Francesa para la Normalización) o el UL/ULC (Underwriters’ Laboratories de los EE.UU. y Canadá).

Ingeniería de seguridad: Una amplia gama de normas nacionales e internacionales


291


9.3 Normas y cómo asegurar el cumplimiento de las mismas

Las normas sólo tienen sentido si se puede garantizar que las empresas se adhie-ren a ellas, lo que requiere primero conocerlas y luego cumplirlas. Ambos aspectos son todavía problemáticos en la actualidad: • No existe una gráfica que muestre qué normas y regulaciones son aplicables

para cada ciudad o región europea – la variedad de requisitos regionales es simplemente demasiado extensa.

• En ocasiones o en algunos lugares, el cumplimiento con las normas requeridas no está verificado consecuentemente ni completamente, lo que normalmente deriva en una determinada explotación a discreción.

9.3.1 Tipos de normas

En las normas y regulaciones, podemos diferenciar entre los siguientes tipos (para obtener la definición de los términos “instalación”, “producto” y “sistema”, consulte el “Glosario”): • Normas de productos: Definen los requisitos respecto al funcionamiento y

ejecución de los diferentes tipos de productos utilizados en los sistemas de de-tección de incendios (detectores, centrales, fuentes de alimentación, cables, etc.).

• Requisitos del sistema: Definen los requisitos respecto al funcionamiento y ejecución de los sistemas para garantizar la interacción uniforme de los múlti-ples productos combinados en ellos.

• Normas de ingeniería de sistemas: Estipulan los requisitos que deben cum-plirse en la construcción y funcionamiento de todas las instalaciones (planifica-ción, funcionamiento, configuración, operación, mantenimiento y servicio).

• Normas corporativas para productos y proveedores de sistemas: Descri-ben las secuencias de los procesos que deben garantizar el aseguramiento de una calidad de producto aceptable y el cumplimiento con las especificaciones del producto, según la aprobación del producto dentro de una empresa.

• Normas corporativas para instaladores y empresas de servicio: Describen las secuencias del proceso que garantizarán el aseguramiento de una calidad de instalación aceptable y el cumplimiento con las especificaciones de la insta-lación, según las normas de la instalación en una empresa de instaladores.

9.3.2 Jerarquía de normas

Cada país, prácticamente cada región o provincia y muchas grandes ciudades definen requisitos adicionales para los sistemas de seguridad y, especialmente, para los sistemas de detección de incendios. Estos requisitos se estipulan en directrices específicas del país, regionales o municipales. Estas normas suelen cubrir áreas no tratadas por las normas europeas, que también son aplicables. Por ejemplo, la norma EN 54, que es aplicable para los sistemas de detección de incendios, sólo incluye normas de productos y no cubre el campo de la ingeniería de sistemas. En casos individuales, estas normas pue-den incluso acentuar los requisitos mínimos europeos.


292


Figura 9.1: Jerarquía de normas

Dentro de la UE, la Comisión Europea ha declarado requisitos especiales para determinados productos como obligatorios en toda Europa. Estas normas se denominan, normas europeas “armonizadas”. Todos los productos disponibles a nivel comercial deben cumplir con estos requisitos, es decir, con las normas co-rrespondientes, confirmadas por el fabricante aplicando el “marcado CE” al pro-ducto. Esto también hace referencia a los productos para la construcción de edificios y equipo, incluyendo componentes para los sistemas de seguridad. Por lo tanto, la nueva versión de las directrices europeas de productos de construcción incluyen también las regulaciones del sistema de detección (EN 54) o extinción seca (EN12094).

9.3.3 Prueba

La prueba de cumplimiento de las normas es obligatoria para todos los tipos de normas.

9.3.3.1 Conformidad del producto y del sistema

La prueba de que los productos cumplen con las normas de producto se propor-ciona mediante la comprobación en un laboratorio de pruebas reconocido. Este laboratorio realiza pruebas de tipo o pruebas de sistema respectivamente, en nombre del fabricante o del distribuidor. Si estas pruebas se superan satisfacto-riamente, el cumplimiento de los productos con la norma se confirma en un infor-me de prueba que emite el laboratorio. Los organismos de aprobación de cada país emiten la aprobación específica del país o el reconocimiento en base a estos informes de pruebas. La aprobación es de una validez limitada y debe renovarse periódicamente. Como prueba del cumplimiento con las normas europeas armonizadas, no se requieren aprobaciones especiales, ya que es suficiente con la declaración de conformidad (aplicando la identificación CE) por parte del fabricante. Esto signifi-ca que el fabricante asume la responsabilidad de que los productos cumplen con las regulaciones. Esta declaración de conformidad se basa en las pruebas de tipos a realizar por parte de un laboratorio de pruebas autorizado y aprobado o, en casos especiales, por el propio fabricante.

Requisitos de autoridades

Regulaciones de bomberos

Normas municipales y regionales

Normas nacionales

Normas europeas


293


Figura 9.2: Prueba del cumplimiento de los productos con las normas como requisito previo para las

ventas

9.3.3.2 Conformidad del sistema / comprobación del sistema

Los sistemas completos están sujetos a pruebas de aceptación, incluyendo prue-bas de funcionamiento completas por parte de un organismo de aprobación, o parcialmente también por los bomberos. Si las pruebas se superan satisfactoria-mente, el sistema se considera “aceptado”. Éste es el requisito previo para que las autoridades de construcción locales emitan la aprobación operativa para el edificio protegido.

9.3.3.3 Conformidad del producto / fabricantes de sistemas

En base a la prueba completa de la calidad en la seguridad de la organización, los organismos de aprobación específicos del país o los certificadores especiales (bajo ley privada) emiten una aprobación o reconocimiento para los proveedores de productos y de sistemas, para la fabricación de los componentes del sistema de seguridad.

9.3.3.4 Conformidad de los instaladores del sistema y las empresas de servicio

Después de una comprobación completa de la calidad en la seguridad de la orga-nización y de competencia técnica, los organismos de aprobación específicos del país o los certificadores especiales (bajo ley privada) emiten una aprobación o

Proveedor/ vendedor

Solicitud prueba

Solicitud prueba

Laboratorio pruebas

reconocido

Laboratorio pruebas

fabricante

Informe prueba

Organismo aprobación

Aprobación/ certificado

Identificación CE con norma armonizadas

Secuencia de pruebas externas

Secuencia de pruebas internas

Lanzamiento ventas


294


reconocimiento para que los instaladores del sistema construyan y realicen el servicio de los sistemas de seguridad. Muchos instaladores de sistemas también proporcionan trabajo de mantenimiento para los sistemas instalados.

9.3.4 Visión general del proceso estándar

La tabla siguiente proporciona una visión general y las responsabilidades euro-peas de las autoridades y organismos implicados en los procesos, sin embargo, no se considera de forma completa y exhaustiva. Las organizaciones relacionadas con sus abreviaturas sólo representan una selección incompleta y a modo de ejemplo de algunas instituciones importantes.

Organización N

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esas

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serv

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Asociaciones de Normas Internacionales (CEN, ISO)

S S S S

Asocaciones de Normas Nacionales (DIN, BSI, AFNOR, SNV) S/L S/L S/L

Organismos de aprobación, Organismos de certificación (VdS, UL, LPCB, DBI)

S A S A S A S A S A

Aseguradores (FM, LRS) S S A A

Organismos de pruebas acreditados (VdS, UL, LPC, DELTA, PTB) T T

Asociaciones profesionales nacionales (NFPA, CNPP, BFPSA, VKF)

S S S S S

Organización de protección contra incendios regional / local, bomberos S S A

Leyenda: (…) : Para obtener el significado de las abreviaturas de las organizaciones, véase en el Anexo “Organismos

de seguridad” S : Elaboración / establecimiento de normas L : Normas de legalización en el país T : Pruebas de tipos / sistemas A : Emitir aprobaciones de productos, sistemas e instalaciones

Tabla 9.1: Elaboración de normas, asegurar el cumplimiento con las normas y emisión de aprobaciones


295


La tabla anterior muestra que se estipulan muchos requisitos generales y locales para los sistemas de seguridad. Estos requisitos sólo pueden cumplirse cuando se satisfacen de la A a la Z.


296


9.4 Implicaciones para la configuración y funcionamiento de los sistemas de seguridad

Una variedad de normas y directrices prácticamente inmanejable regula todos los detalles, desde la fabricación de los componentes y la ingeniería de los sistemas hasta el mantenimiento del sistema. Cualquier avería o error puede causar unos costes elevados para el propietario de un edificio u operador, por lo que la autoridad relevante sólo suele emitir la apro-bación cuando el sistema cumple realmente con los requisitos. Es bastante irrele-vante qué proveedor ha sido el responsable del error – el propietario del edificio es el responsable del sistema. Si en realidad se produce el daño, las reclamaciones económicas pueden llegar a cantidades astronómicas y la compañía de seguros puede repercutirlo al propietario del edificio si se demuestra su responsabilidad por el incumplimiento. Dado que no sólo tienen que tenerse en cuenta las normas nacionales sino tam-bién las locales, el proveedor debe estar familiarizado con las convenciones regio-nales. Asegurar el cumplimiento con todos los requisitos es una tarea muy compleja que requiere experiencia local.

9.4.1 Enfoque del proyecto

El propietario del edificio o el operador, el arquitecto o el contratista general encar-gado del trabajo, debe prestar atención preferiblemente a la alta cualificación de los proveedores a seleccionar. Si se selecciona un proveedor conocido, es menos probable que se produzcan daños graves. Y en caso de producirse, las empresas de prestigio estarán preparadas para asumir la responsabilidad y ofrecer solucio-nes alternativas.

9.4.2 Obligación de mantenimiento

El propietario o el operador del edificio está obligado por las regulaciones a man-tener el sistema en un estado sin objeciones y a comprobarlo periódicamente. En este contexto, normalmente es obligatorio suscribir un contrato de mantenimiento con el fabricante o una empresa de servicio autorizada. Además, se requieren sesiones de formación especiales para el personal y de evacuación o de alarma para asegurar el funcionamiento correcto del sistema o el concepto de protección completo.

Experiencia local: obligatoria para la ingeniería de sistema satisfactoria


297


9.5 Requisitos previos para los proveedores

Para poder vender sistemas internacionalmente, un fabricante debe estar constan-temente en contacto con las organizaciones estándar, organismos de aprobación y laboratorios de pruebas en cada país. Siemens realiza estas funciones a través de sus filiales en distintos países, garan-tizando a los clientes que sus sistemas cumplen con todos los requisitos legales. Esto significa que, en este caso, el fabricante garantiza que todos los productos instalados en los sistemas cumplen con las normas y que el fabricante dispone de todas las aprobaciones del instalador de sistemas y de productos. Por lo tanto, Siemens emite una garantía completa a largo plazo para los productos y sistemas. La oferta de servicio y mantenimiento se personaliza para los requisitos especiales de cada cliente. Del diseño del producto al servicio de un sistema instalado, deben satisfacerse múltiples requisitos para que un sistema cumpla con todas las normas y requeri-mientos. La tabla siguiente muestra lo complejo que resulta cumplir con las nor-mas.

¿Quién? Acción Documentación

Fabricante Cumplimiento con las normas en diseño y producción Datos técnicos / documentación

Laboratorio de pruebas acreditado Pruebas de tipo Informe de pruebas de tipos

Organismo de aprobación (nacional)- Aprobación nacional Confirmación / certificado de

aprobación

Proveedor de sistemas (fabricante)

Configuración del sistema cumpliendo con las normas Documentación del sistema

Organismo de pruebas acreditado / laboratorio de pruebas

Pruebas de compatibilidad del sistema Informe de pruebas del sistema

Organismo de aprobación Aprobación del sistema (sólo DE, BE y UK) Confirmación de la aprobación del

sistema

Proveedor del sistema Instalación del sistema cumpliendo con las normas Documentación del sistema

Organismo local; organización de protección contra incendios

Prueba y aceptación del sistema Aceptación, liberación, aprobación de funcionamiento

Propietario / operador del sistema (y empresa de mantenimiento)

Comprobación periódica, mantenimiento, servicio, Formación del personal, formación periódica

Documentación de mantenimiento / documentación de formación, libro de registro

Tabla 9.2: Cumplimiento con las normas del producto al sistema

La configuración de un sistema de seguridad fiable que cumpla con todos los requisitos, significa que todas las partes implicadas deben cumplir las normas.


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Cumplimiento de los requisitos – un requisito previo para cumplir las normas


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9.6 Reglamentación y normativa en España

“Cada país es un mundo”, por lo que, incluso a pesar de ser Europeos, España y otros países de la Comunidad Europea pueden ser (y de hecho ocurre) muy diferentes en Reglamentación/Normativa de Protección contra Incendios. Por no hablar de otros continentes. Por ejemplo en Estados Unidos y países de alrededor están básicamente guiados por NFPA (Nacional Fire Protection Association), y FM (Factory Mutual). Y utilizan muchísimo los rociadores. En Europa, la base son las normas EN (EN54, EN12094, etc), pero además cada país puede disponer de normativas adicionales. Como ejemplo, en Alemania, además de certificar cada uno de los productos de detección de incendios (ej: Central acorde a EN54-2, Fuente de Alimentación acorde a EN54-4, Sirenas acorde a EN54-3, etc), se debe certificar el sistema en su conjunto para justificar que todos los elementos del mismo se interrelacionan adecuadamente, es decir, la Central “A” + detectores “B, C, D”, + pulsadores “E” + … Actualmente, en España, ya que “ya somos europeos”, nos encontramos en un proceso de armonización hacia las normativas intermedias, aunque este proceso aún no ha acabado. Se podría decir que nos encontramos en una etapa de transi-ción, y en unos años habrá acabado. Por este motivo, actualmente estamos en periodo de coexistencia de normas Españolas y Europeas. En España, algunas de las reglamentaciones que marcan las directrices básicas en la actualidad en cuanto a Protección contra Incendios son los siguientes:

• Código Técnico de la Edificación (CTE): De reciente entrada en vigor, sus-tituye a la ampliamente conocida “Norma Básica de la Edificación”. Sienta las bases (exceptuando Industria) de tipo de edificios que se deben prote-ger, de qué manera, y con qué medios.

• Reglamento de Seguridad contra Incendios en Establecimientos Industria-les (RSCIEI): Similar al anterior, pero aplicable a recintos de uso industrial.

• Reglamento de Instalaciones de Protección contra Incendios (RIPCI): También es de obligado cumplimiento (se cita tanto en CTE como en RSCIEI). Complementa a los anteriores, y además clarifica algunos aspec-tos sobre las normativas a cumplir y su evolución futura, así como de qué manera se deben realizar las actividades de Instalación y Mantenimiento de este tipo de sistemas.

• Además, algunos otros tipos de instalaciones de usos determinados dis-ponen de reglamentaciones propias, que no se deben perder de vista.

• Tampoco se deben de olvidar las reglamentaciones municipales o regiona-les.

• El Reglamento Electrotécnico de Baja Tensión, también complementa las reglamentaciones mencionadas anteriormente, al incluir capítulos muy re-levantes, como por ejemplo los que tratan de “Pública Concurrencia” (ITC-BT-28), “instalaciones eléctricas de los locales con riesgo de incendio o


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explosión” (ITC-BT-29), “instalación eléctrica en quirófanos y salas de in-tervención” (ITC-BT-38), etc.

En cuanto a las normativas, existe una gran diversidad. Parte de ellas son de obligado cumplimiento, y otras son (de momento) únicamente “de buen uso”. Por último, no debemos olvidar determinados documentos o Reglas Técnicas de entidades de merecido prestigio dentro del Sector.

Figura 9.4: Resumen reglamentación / normativa Española PCI


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Simbolos y terminología

303


10 Símbolos y terminología 10.1 Símbolos gráficos para los planos de detección de incendios .....304 10.2 Glosario................................................................................................304

Símbolos y terminología

304


10.1 Símbolos gráficos para los planos de detección de incendios

Los símbolos que se usan para designar los sistemas de seguridad se han hecho cada vez menos significativos con el rápido desarrollo de la tecnología de la infor-mación. Sin embargo, a pesar de que existen otras opciones para representar texto y gráficos, el uso de símbolos es un método muy eficaz para mostrar la información relevante en los planos de protección contra incendios. Si alguien está familiarizado con los símbolos, puede elaborar o leer, e interpretar un plano tras un corto periodo. Dado que existen muchos tipos de grupos de símbolos diferentes (p. ej., VdS, NFPA 170, BS 1675), nos hemos decidido por un lenguaje de símbolos claro y simple, basado esencialmente en ISO 6790, añadiendo algunas mejoras. Sin embargo, los símbolos requeridos localmente, pueden diferir (consulte con los responsables de seguridad de su área). El significado de todos los símbolos utilizados en un plano se definirá en una leyenda en el dibujo.


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Símbolo Denominación Símbolo Denominación

Detección Control y equipo de indicación

Pulsador manual

Central de detección de incendios

Detector de humo

Central de detección de gas

Detector térmico

Distribuidor principal

Detector de llamas

Distribuidor intermedio

Detector lineal de humo, emisor

Batería

Detector lineal de humo, receptor

Temporizador

Detector lineal de humo, emisor / receptor

Relé de control

Detector lineal de humo, reflector

Cierre de puerta magnético, retenedor

Detector lineal de temperatura

Sirena

Detector de conducto

Campana

Unidad de aspiración

Altavoz

Detector de gas

Indicador de alarma visual

Panel de ruta de escape

Extinción

Sistema de extinción por gas

Central de extinción

Boquilla de extinción

Válvula de extinción

Botón de inhibición

Panel iluminado de aviso para la liberación de agente de extinción

Figura 10.1: Símbolos gráficos para los planos de protección contra incen-dios


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10.2 Glosario

Término Definición / explicación

Organismo de realización de ensayos acreditado

Laboratorio de pruebas reconocido por el organismo / agencia de aprobación u homologación.

Mensajes de reconocimiento

Confirmación manual de que se ha emitido un mensaje, que ha sido enviado por el operador y de que se han iniciado las acciones necesarias.

Actuador Un elemento a nivel de campo, que se activa mediante comandos de control y que activa o controla determinados componentes en la infraestructura, por ejemplo, dispositivos de extracción de humos.

Sistema de detección direccionable

Direccionamiento individual

Aerosol (partículas de humo)

Partículas microscópicas o submicroscópicas en suspensión en el aire. Se componen de partes de material que han sufrido combustión de manera incompleta, productos intermedios resultado de la oxidación y carbono.

Alarma Una señal acústica y / o visual disparada por un determinado tipo de detector, para informar del inicio de un incendio o una concentración peligrosa de gas, etc.

Buffer de alarma Precaución contra falsas alarmas. La respuesta de los detectores de incendios automáticos sólo se evalúa como una señal de alarma de incendios cuando se producen varios impulsos de alarma dentro de un período especificado.

Dispositivos de alarma Dispositivo de alarma de incendios

Indicador de acción Indicador de respuesta

Organización de alarma La organización de alarma comprende todas las medidas que en caso de incendio se usan para alerta, evacuación, rescate, prevención de la propagación del fuego, lucha contra el fuego e información.

Estado de alarma Estado de un sistema de detección de incendio o parte del mismo (p. ej., detector de incendio) como respuesta al inicio de un incendio.

Válvula de alarma Dispositivo o componente que libera el flujo de agua en la red de tuberías de rociadores y dispara una alarma.

Estación de válvula de alarma

Se usa para la distribución de los sistemas de rociadores. Se coloca entre el suministro de agua y la tubería para el sistema de rociadores.

Algoritmo El grupo de reglas de cálculo predefinidas para procesar señales. Según el algoritmo, el detector evalúa el valor medido actual, lo compara con las especificaciones establecidas con las pruebas de incendio y genera el nivel de peligro apropiado. El nivel de pedigro se envía entonces desde el detector a la central.

Aplicación Cómo y dónde, qué dispositivo o sistema se utiliza en la práctica.

ASAtechnology™ Tecnología sucesora de la tecnología de algoritmos. Mejora las propiedades de detección principalmente con la interpretación en tiempo real de las señales del sensor y adapta dinámicamente la respuesta a la detección.

ASD / DHA Detector de humo por aspiración


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Detector de humo por aspiración (ASD)

Sistema con uno o más detectores de humo, que aspira continuamente aire a través de una tubería con un ventilador integrado, y lo conduce a la cámara de medición con el detector incorporado.

Sistema de detección de incendios automático

Sistema que detecta un incendio en sus etapas iniciales y dispara una alarma sin intervención humana.

Detector de incendios automático (detector de incendios)

Parte de un sistema de detección de incendios que controla un valor característico físico apropiado para detectar un incendio en un área especificada a monitorizar, constantemente o a intervalos (detectores de temperatura, detectores de humo, detectores de llamas)

AVC / CVA Concepto de verificación de alarma. Un concepto que implica al personal de la empresa en el procedimiento de alarma, para que compruebe el sistema de detección de incendios automático, con el objetivo de traspasar sólo las alarmas de incendio reales a los organismos externos, como los bomberos.

Punto de ebullición La temperatura a la que el líquido se vaporiza, es decir, en la que el líquido se convierte en gas a una presión de 760 mm Hg.

Venenos catalíticos Sustancia que obstaculiza permanentemente el funcionamiento de los detectores catalíticos (pellistores); ejemplos: aceites de silicona y grasas, gasolinas con plomo tetraetilo, algunos compuestos de sulfuro y fósforo.

Marca CE Marca en los productos con la cual el fabricante certifica que el producto cumple todos los estándares requeridos para dicho tipo de producto por parte de la Comisión Europea.

CEN Comité Européen de Normalisation (Comité Europeo para la Normalización)

CENELEC Comité Européen de Normalisation Electrotechnique (Comité Europeo para la Normalización Electrotécnica)

CIS Escala de inteligilibidad común

Cliente Modelo cliente servidor

Modelo de servidor cliente Principio funcional de las redes modernas en las que diferentes servidores ponen sus recursos a disposición de los clientes. Varios clientes pueden usar los recursos / servicios de uno o varios servidores al mismo tiempo. Con este principio, no tiene importancia para el usuario saber dónde se encuentra el servidor con los datos y servicios.

Sistema de extinción de gas CO2

Sistema de extinción de gas con CO2 (dióxido de carbono) como agente de extinción

Direccionamiento colectivo / convencional

Tecnología de línea de detectores tradicional en la que todos los detectores conectados a la misma línea tienen una dirección colectiva (visualización y funcionamiento compartido, sin identificación de los detectores individuales).

Carga combustible (Carga de fuego)

La carga combustible corresponde a la capacidad de calor de todo el material combustible en un sector de incendio, en base a su área de superficie. Se expresa como la carga total de fuego móvil e inmóvil en MJ/m2.

Concentración Cantidad de una sustancia expresada en el peso o volumen por unidad de volumen.


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Concentración de propiedad valiosa

Importante factor para valorar el riesgo de incendio. Se determina mediante el valor del edificio y de su contenido. También debe tenerse en cuenta si los valores que tienen riesgo de incendio pueden sustituirse, lo que por ejemplo, raramente puede hacerse en el caso de bienes culturales.

Bus de central El bus de datos local entre la(s) central(es), panel(es) de mando y el gateway.

Área de cobertura El área vigilada por un grupo de detectores automáticos.

dB Decibelio –unidad de medida de intensidad de sonido. La unidad de dB es logarítmica, es decir, doblando el volumen del sonido se aumenta el número de decibelios por 10. Doblar la energía del sonido representa un aumento de aproximadamente 3dB dado que se requiere más del doble de la energía para doblar el volumen. El volumen en un área residencial tranquila es de 40dB aprox. y en un entorno de oficinas de 60-70dB aprox. Un martillo neumático genera un nivel de ruido de 100dB aprox. y un motor a reacción de 130dB aproximadamente. El umbral de peligro para los humanos es de 120dB aprox.

dBA Volumen corregido para la curva de sensibilidad del oído humano. Según la frecuencia, el oído experimenta un sonido con los mismos dB’s como más alto o más bajo. En términos absolutos, los tonos con frecuencias muy bajas deben presentar por lo tanto un volumen superior, por lo que pueden experimentarse subjetivamente como tonos tan altos como los de las frecuencias más altas.

Fenómeno perturbador Unidad física que simula la cantidad de fuego, p. ej. un aumento en la temperatura sin un incendio, aerosoles de humo de los tubos de escape de los vehículos, humo por trabajos de soldadura, vapor, polvo, etc.

Densidad Masa por volumen de material, habitualmente expresada en g/cm3.

Relación de densidad Proporción de la densidad de un material con respecto a la del aire, agua u otro material de referencia.

Fiabilidad de detección La fiabilidad con la que se detecta un fenómeno físico en una etapa precoz. Los sistemas con una fiabilidad de detección mayor reconocen los fenómenos del incendio (p. ej., humo) de forma precoz y pueden distinguirlo de los fenómenos perturbadores (p. ej., vapor de agua).

Detector Parte de un sistema que monitoriza/evalúa un fenómeno físico para detectar un peligro e informa de ello a una central. Los detectores constan de sensor(es), electrónica de evaluación, infraestructura de dispositivos y unidad de transmisión.

Línea de detectores Camino de transmisión controlado que conecta los detectores de incendios con la central de incendios.

Zona de detectores Conjunto de detectores que se visualizan como un conjunto (por ejemplo la localización de un peligro por la unidad de control)

DMS Sistema de gestión de peligros. El sistema de nivel superior que gestiona uno o más sistemas de detección.

Sistema de sprinklers/rociadores de tubería seca (extinción seca)

La red de rociadores se llena de aire comprimido después de la válvula de alarma. Cuando se abre el cabezal de un rociador, desciende la presión en la red de tuberías, se abre la válvula de alarma y el agua circula.

Sistema seco Sistema de rociadores de tubería seca


310



Interferencia electromagnética

Intrusión de señales no deseadas en un sistema eléctrico o electrónico.

Compatibilidad electromagnética (EMC / CEM)

La capacidad de los dispositivos eléctricos o electrónicos de funcionar correctamente sin verse influidos ni influir en su entorno.

Funcionamiento de emergencia

Modo a prueba de fallos

Equipo Elementos del sistema, por ejemplo, dispositivos, aparatos, instrumentos y máquinas en una sala.

Protección del equipo Concepto del sistema para proteger las piezas individuales del equipo con sistemas de detección de incendios y de extinción (vigilancia de la unidad, protección del equipo).

Evacuación Reubicación de personas o animales en peligro hacia un área segura.

Relación de expansión Proporción entre el volumen de espuma y el volumen de líquido requerido para crearla (solución de agua y agente espumante).

Explosión Combustión rápido de un material, con una presión atmosférica que se expande a velocidades de 100 a 1.000m/s.

Protección contra explosión Medidas adoptadas para minimizar o limitar una explosión. Por ejemplo, cerrado de válvulas en tuberías de gas o apagado/encendido de los sistemas para el suministro de aire nuevo, o extractores de aire.

Extensión Extensión de la funcionalidad y/o área de vigilancia de un sistema que como norma se realiza como un proyecto independiente.

Modo a prueba de fallos (funcionamiento de emergencia)

El modo de operación a prueba de fallos es la capacidad de una central para emitir una alarma, posiblemente con algunas limitaciones, incluso si se han averiado los elementos principales del sistema.

Falsa alarma Alarma disparada sin que se produzca una situación de emergencia. Las falsas alarmas pueden estar producidas por motivos técnicos, funcionamiento incorrecto o malicioso o por fenómenos perturbadores (véase también Alarma perturbadora).

Señal de estado de avería Señales que indican averías en el sistema de detección de incendios como resultado de una interferencia no autorizada o defectos técnicos.

FCU / CDI Central de detección de incendios

Incendio Apariencia externa de la combustión, produciendo calor, llamas y humo.

Alarma de incendio Aviso de un peligro existente para las personas o la propiedad, que permite iniciar medidas protectoras.

Dispositivo de alarma de incendio (dispositivos de alarma, medios de alarma)

Los dispositivos de alarma de incendio pueden ayudar de forma que se tomen medidas preventivas, o para alertar a las personas, por ejemplo por medio de dispositivos de aviso acústico y visual.

Señal de alarma de incendios

Procedimiento por el cual se reconoce la activación de un detector de incendios manual, o la señal de un detector de incendios automático, como una alarma, y la envía a destinos específicos. Normalmente éstos son los bomberos, DMS y otros sistemas de alarma.

Compartimiento de fuego Área independiente en un edificio en la que las medidas constructivas previenen o retardan la propagación de un incendio a un área adyacente.


311



Instalaciones de control de incendios

Planta y equipo o instalaciones de protección de incendios controladas o automáticamente (por la central de detección de incendios) o manualmente, que reducen tanto el peligro para las personas como el daño provocado por el incendio.

Central de detección de incendios (FDCU / CDI)

Componente central/principal de un sistema de detección de incendios, que suministra alimentación a los detectores, recibe señales, las muestra visualmente y acústicamente, las envía cuando es necesario y controla el sistema en cuanto a averías.

Sistema de detección de incendios

El equipo con la funcionalidad adaptada al riesgo, y los componentes de un sistema de detección de incendios.

Detector de incendios Detector de incendios automático

Equipos de lucha contra incendios (Servicio de incendios)

Unidades tácticas disponibles para intervención en caso de incendio.

Carga de fuego Carga combustible

Fenómenos de incendios Propiedades físicas que en el área de un incendio están sujetas a cambios medibles, como aumento de la temperatura, desarrollo de humo y llamas.

Precaución contra incendios Las precauciones contra incendios están diseñadas para prevenir incendios y limitar los daños. Incluyen medidas constructivas, técnicas y organizativas.

Concepto de protección contra incendios

Un concepto de protección contra incendios se entiende como las medidas de protección contra incendios armonizadas, constructivas, técnicas y organizativas que evitan las consecuencias por incendios que superan los niveles de daños aceptables.

Instalaciones de protección contra incendios

Equipo e instalaciones para la supresión del incendio, lucha contra el fuego o para prevenir que se propaguen los incendios. Pueden controlarse manualmente o automáticamente.

Protección contra incendios, constructiva

Incluye todas las medidas constructivas adoptadas para impedir o prevenir que se inicie o se propague un incendio y que soporta el rescate de las personas y el trabajo de las fuerzas contra incendios. La protección constructiva contra incendios se basa en la infraestructura normal del edificio, que con una implementación apropiada impide o previene que se propaguen los incendios.

Protección contra incendios, organizativa

Incluye todas las medidas organizativas, no automáticas, medios y métodos de lucha contra incendios, con el objetivo de limitar los daños y extinguir un incendio, e incluye medidas para rescatar a las personas.

Protección contra incendios, técnica

Incluye todas las instalaciones y sistemas usados para proteger a las personas en el caso de un incendio y que contribuyen a limitar los daños. Estos son, por ejemplo, los sistemas de detección de incendios y de gas, los sistemas de extinción de incendios, los sistemas de evacuación de humos, y sistemas de evacuación que se usan para advertir a las personas.

Resistencia al fuego Identifica el comportamiento de los componentes respecto al fuego. El valor significativo es el tiempo mínimo en minutos durante el cual el componente tiene que satisfacer los requisitos especificados.


312



Riesgo de incendio Este término expresa el grado de peligro del incendio. El riesgo de incendio se calcula del producto del efecto de un incendio (daño esperado) y el peligro de activación (probabilidad de que se produzca).

Valoración del riesgo de incendio

Valoración cuantitativa del riesgo usando criterios de evaluación estandarizados.

Servicio de incendio Fuerzas de lucha contra incendios

Incendio (incendio hostil)

Combustión no deseada, es decir combustión no intencionada de una sustancia o material que en general requiere medidas de extinción activas para eliminarlo.

Sellado a prueba de incendio

Medida constructiva que previene la propagación de las llamas o del humo a través de paredes y techos por medio de conductos y canales, así como espacios y aberturas para los cables de alimentación.

Detector de llamas Detector de llamas que reacciona a la radiación emitida en los incendios (principalmente en las longitudes de onda ultravioleta o de infrarrojos).

Fuego con llamas Fuego abierto

Punto de encendido El punto de encendido de un líquido combustible es la temperatura más baja a la que en condiciones especificadas el vapor se desarrollará en una cantidad en la que se creará una mezcla combustible de vapor y aire en la superficie del líquido (presión de vapor de saturación = 100% LEL).

Espumado Proceso necesario para crear espuma (p. ej., mezclando aire con la solución de agente espumante).

Vigilancia completa Vigilancia de todas las salas, pasillos y vías de escape en un edificio con detectores de incendios automáticos. Las salas húmedas como los lavabos, duchas y áreas de lavado pueden excluirse de la vigilancia completa.

Densidad de gas Densidad de vapor

Detector de gas Componente de un sistema de detección de gas. Los detectores de gas reaccionan a los gases y vapores combustibles y, normalmente, envían sus señales a la central de alarma de gas a través de una línea de cables.

Sistema de extinción por gas

Sistema de extinción automática controlado normalmente por un sistema de detección de incendios. Usa un gas como por ejemplo, CO2, N2 o Ar para extinguir el incendio.

Sensor de gas La parte de un detector de gas que mide la concentración de gas.

Central de detección de gas Componente central/principal de un sistema de detección de gas que suministra alimentación a los detectores y que recibe información de ellos sobre las concentraciones de gas medidas. En una situación de peligro, toma independientemente las medidas predefinidas (p. ej., activa los dispositivos de protección contra explosión) y dispara una alarma.

Sistema de detección de gas

Detecta concentraciones peligrosas de gases o vapores combustibles y tóxicos en el aire.

Gateway Puente de red o interfaz que conecta dos sistemas / redes diferentes entre sí, y que traduce los diferentes estándares de comunicación o transmisión o protocolos de transmisión.

Detector de temperatura Reacciona a un aumento de la temperatura.

Espuma de expansión alta Espuma con una alta proporción de expansión (> 200).


313



Incendio hostil Incendio

HVAC Término colectivo para los sistemas automáticos de calefacción, ventilación y aire acondicionado en un edificio.

Temperatura de ignición La temperatura más baja establecida en las configuraciones de prueba prescritas a la que una mezcla de gas-aire o de vapor-aire del material en cuestión puede encenderse y producir llamas.

Inmunidad a las falsas alarmas

Fiabilidad de que ninguna de las múltiples interferencias del entorno y procesos de trabajo disparará una señal de alarma.

Incendio incipiente / latente Desarrollo de un incendio en su fase inicial.

Direccionamiento individual Propiedad de un sistema que puede recibir, evaluar y visualizar señales de un solo elemento, como un detector de incendios, por separado.

Inhibidor Sustancia que afecta temporalmente a la función de los pellistores (p. ej., hidrocarburos halogenados).

Interfaz El interfaz adapta las señales de dos subunidades diferentes.

Protección contra intrusión Las medidas adoptadas contra la intrusión de una persona no autorizada (normalmente en un edificio).

Detector iónico Detector de incendios que ioniza el aire con una fuente de radioactiva, con lo que induce un flujo de corriente muy bajo. En presencia de aerosoles de fuego este flujo de corriente se debilita.

LAN Abreviatura de “Local Area Network“ (Red de Área Local), una denominación de red local. Esta tecnología de red se usa para realizar comunicación de datos desde pequeñas distancias hasta un máximo de unos pocos kilómetros (véase también WAN).

LEL / LEI Límite de explosión inferior. La concentración más baja posible de una mezcla de combustible y aire, que puede encenderse.

Ciclo de vida, ciclo de vida del sistema

Período que comienza con la planificación y finaliza con la eliminación del sistema.

Detector de humo de reducción de luz (óptico)

Detector de humo que mide la absorción y dispersión de la luz producidas por productos de combustión en el aire.

Detector lineal de humo Detector de humo de reducción de luz

Línea en bucle Línea circular / en anillo

Espuma de baja expansión Espuma con una proporción de expansión baja (≤ 20).

Mantenimiento La combinación de todas las medidas técnicas y administrativas y la gestión adoptadas durante el ciclo de vida de un sistema (o equipo) para mantener su estado funcional o devolverlo a su estado funcional, de forma que el sistema pueda cumplir la función requerida para él.

Mantenimiento, correctivo Mantenimiento realizado después de que se detecte una avería para poner un sistema (o un equipo) en un estado en el que pueda cumplir la función requerida para él.

Mantenimiento, preventivo Mantenimiento realizado a intervalos especificados o según los criterios prescritos para reducir la probabilidad de la rotura de un equipo, o de que se vea limitado su funcionamiento.


314



Detector de incendios manual (detector de incendios no automático)

Un detector de incendios activado manualmente.

Detector de temperatura máxima

Reacciona cuando la temperatura medida supera un valor específico durante un tiempo suficientemente prolongado.

Medios de alarma Dispositivo de alarma de incendios

Punto de fusión Temperatura a la que se funde un material, es decir, pasa de un estado sólido a uno líquido.

Modernización Cambio de generación de un sistema en una transición paulatina de antiguo a nuevo.

Mol Cantidad de materia en un sistema que consta de muchas partículas simples como átomos en 12g del núclido 12C. Si se usa el término mol, deben especificarse las partículas simples y pueden ser átomos, moléculas, iones, electrones u otro grupo de partículas con una composición especificada con precisión. Esta definición hace referencia a los átomos libres de carbono 12.

Peso molecular El peso molecular o la masa molecular es el total de los pesos atómicos relativos de todos los átomos que componen una molécula, es decir, la masa relativa de una molécula.

Molécula La unidad más pequeña de materiales que puede existir independientemente y con las mismas propiedades que la materia prima.

Área de vigilancia El área vigilada por un detector automático.

Dependencia de detectores múltiples

Comparación y evaluación de señales de varios detectores. No se inician medidas como la emisión de una alarma o cierre de las puertas contra incendios hasta que están presentes las dependencias definidas (por ej.: dos detectores informan una alarma).

Lógica de detectores múltiples

Dependencia multidetector

Zona de detectores múltiples

Área con varios detectores en una dependencia de multidetector.

Detector multisensor Detector que con varios sensores evalúa un fenómeno usando diferentes procedimientos, o bien evalúa diferentes fenómenos. Los detectores de sensores múltiples típicos evalúan el humo y el calor de los fenómenos de incendios.

Sistema en red Sistema con más de una central en la que por lo menos una central o partes de una central realizan una función de nivel superior dentro del sistema.

Sistema de detección de incendios no automático

Permite emitir la alarma manualmente. La presencia de una persona es un requisito previo.

Norma Guías y directrices estándar que se han convertido o han sido obligatorias. Las normas las define la sociedad y describen cómo deben estructurarse determinadas cosas, cómo deben funcionar o cómo deben realizarse determinadas actividades.

Norma, armonizada Norma declarada por la Comisión de la UE como de aplicación a toda la UE.


315



Alarma perturbadora Alarma creada cuando se simula un fenómeno de incendio, p. ej., humo de cigarrillo, vapor, polvo, etc. (véase también Falsa alarma)

Fuego abierto (fuego con llamas)

Los fuegos abiertos forman llamas visibles, calor considerable y radiación de calor. Generalmente, se desarrolla menos humo que con los fuegos latentes y con frecuencia apenas es visible. La combustión es también más completa que con los fuegos latentes.

Detector de humo óptico Detector de humo por dispersión de luz Detector de humo de reducción de luz

Oxidación Proceso químico en el que un material emite electrones. En este proceso frecuentemente se forman compuestos con oxígeno.

PA /DP Sistema de dirección pública para transmitir comunicados no relevantes (en el aspecto de seguridad) y música. Con la configuración correcta, los sistemas de alarma de voz también pueden realizar funciones DP.

Pellistor Dos elementos de medición coordinados que constan de una pieza cerámica calentada, una pasiva y una activa, que se utilizan en los sistemas de protección contra explosiones para detectar gases y vapores combustibles.

Ppm Partes por millón. Una especificación de la concentración que proporciona información sobre el número de partículas en cuestión presente en un millón de partículas.

Instalaciones de producción Instalaciones que mantienen directa o indirectamente una operación y que deben activarse o desactivarse en caso de incendio (p. ej., sistemas de transportador o sistemas de control climático).

Detector de aumento de la temperatura (termovelocimétrico)

Reacciona cuando aumenta la temperatura a más velocidad de la proporción especificada, durante un tiempo lo suficientemente prolongado.

Rearme Procedimiento para finalizar el estado de alarma o de mal funcionamiento. Activando uno de los elementos proporcionado para el rearme finaliza el estado de alarma y/o de mal funcionamiento de una central.

Indicador de respuesta / acción (indicador de alarma)

Indicación visual en el detector para indicar un estado de alarma.

Línea circular (línea en bucle / lazo)

Línea de detectores que, para aumentar la fiabilidad operativa, va desde la central a los detectores de incendios y regresa de nuevo (UL864 clase de cableado A).

Riesgo Expresa el nivel de peligro potencial. Muy segura significa riesgo bajo, niveles de seguridad bajos significa riesgo elevado.

Detector de humo de luz por dispersión (detector de humo óptico)

Reacciona a los productos de combustión que afectan a la dispersión de la luz en longitudes de onda de infrarrojos, visibles y / o ultravioleta.

Sensor Componente de un detector que, dependiendo de cómo funciona, puede detectar un fenómeno natural en su entorno.

Servidor Denominación para los ordenadores de una red que suministran a otros miembros de la red datos y programas ( Modelo cliente/servidor).


316



Humo El humo es una mezcla de aire, pequeñas gotas de agua y aerosoles. En un fuego abierto, normalmente la mayor parte del material combustible se evapora. Cuanto menos completa es la combustión, más baja será la evaporación - la creación de humo juega un papel muy importante.

Sistema de evacuación de humos y de calor

Sistema instalado en un edificio para la extracción eficaz de humo y de calor.

Detectores de humo Reaccionan a los productos de combustión y/o pirólisis (aerosoles) en el aire.

Partícula de humo Aerosol

Fuego latente Fuego incipiente que se desarrolla a partir del foco de un incendio y posteriormente, normalmente después de generar una cantidad considerable de humo se convierte en un fuego abierto.

Fuente de ignición Fuente de energía que dispara una reacción química. Esta puede ser una explosión o una combustión. La energía suministrada puede ser térmica, eléctrica, mecánica o de otro origen.

Rociador / Sprinkler Sistema de rociadores / sprinklers

Cabezal de rociador Boquilla de extinción con una ampolla sensible a la temperatura en la tubería. Cuando la temperatura alcanza el nivel de disparo, la ampolla se rompe y lanza agua en un área predefinida.

Sistema de rociadores / sprinklers (rociador)

Sistema de extinción de incendios fijo que reacciona al calor que liberan los fuegos abiertos y que lanza agua en torno al área del cabezal del rociador, que ha reaccionado.

Estándar Un nivel de excelencia respecto a una medida de adecuación (véase también Norma)

Reposo / Standby Estado de espera de un dispositivo o un sistema.

Estados de agregación Los tres estados físicos en los que se producen todas las sustancias puras: sólido, líquido y gaseoso.

Línea abierta Línea de detectores que va desde la central de incendios hasta el último detector de incendios conectados en serie (UL864 clase de cableado B).

Sistema Toda la unidad funcional compuesta por varias partes que se usa para realizar una función especifica. Con frecuencia, un sistema se forma mediante una red de dispositivos independientes.

Sistema Todos los dispositivos usados para un propósito específico.

Terminal Unidad de visualización y de operación en la central de detección de incendios que puede situarse en una localización remota.

Informe de ensayos (test report)

Un informe elaborado por un centro de pruebas acreditado proporcionando los resultados de unas pruebas tipo

Equipo de transmisión Equipo como un transmisor o un dispositivo marcador telefónico para pasar una alarma o una señal de avería a una unidad de recepción.

Pruebas tipo Pruebas para establecer si un producto satisface todos los requisitos impuestos por las normas que le apliquen.

UEL / LSE El límite superior de explosión es la concentración más alta posible de una mezcla de combustible-aire, que sigue conteniendo oxígeno suficiente para encenderse.


317



Uso El propósito que tienen los edificios y las operaciones. Esto es significativo para la protección contra incendios, en lo que se refiere a las demandas que crea para la detección de incendios y gas, evacuación y extinción.

Vapor Las expresiones gas y vapor son sinónimas. La expresión vapor normalmente se usa para materiales que son líquidos a temperatura ambiente (20°C). En idioma coloquial la “nube de vapor” no implica que se vea vapor físicamente, pero consta de gotitas finamente distribuidas.

Densidad de vapor La proporción de peso de una unidad de volumen de gas respecto a una unidad de volumen de aire seco. La proporción se detemina por medio del peso molecular (aire seco = 29g/Mol). Los gases pesados con una proporción de densidad de vapor de más de 1.0 tienden a descender hacia el suelo cuando el aire está en reposo.

WAN Abreviatura de “Wide Area Network“ (Red de Área Extendida) un nombre para una red suprarregional. Esta tecnología de red puede cubrir largas distancias, permitiendo la integración en la red de sucursales en otras ciudades o en el extranjero (véase también LAN).

Aviso Señal preventiva para comprobar un posible peligro o falsa alarma.

Sistema de rociadores de tubería con agua (sistema húmedo)

La red de rociadores se llena de agua desde la válvula de alarma hasta el cabezal del rociador. Si reaccionan uno o más cabezales de rociador, se lanza agua.

Sistema con agua Sistema de rociadores de tubería con agua (húmeda)

Zona Sección de un edificio (p. ej., sala, suelo, escaleras) que se usa para identificar de forma exclusiva la fuente de una alarma de incendios.

Apéndice

318


A Apéndice A.1 Toxicidad de los gases de incendios............................................... 319 A.2 Generación de calor y valores caloríficos....................................... 320 A.3 Clases de incendios........................................................................... 322 A.4 Categorías de protección IP.............................................................. 323 A.5 División de zonas de las áreas de explosión.................................. 324 A.6 Clases de protección contra ignición .............................................. 325 A.7 Grupos de explosión y clases de temperatura ............................... 326 A.8 Cifras clave relacionadas con la seguridad para sustancias puras

............................................................................................................. 327 A.9 Organismos de seguridad................................................................. 329 A.10 Reducción del riesgo en la protección contra incendios .............. 330

Apéndice

319


A.1 Toxicidad de los gases de incendios

Como hemos indicado en varios capítulos, los incendios generan monóxido de carbono tóxico. El dióxido de carbono que produce también es peligroso en gran-des concentraciones. Además, los incendios crean otras sustancias en cantidades variables, que también se caracterizan por su toxicidad en mayor o menor medida. La siguiente tabla proporciona una visión general del efecto fisiológico de los gases que pueden preverse en un incendio. Sin embargo, la bibliografía es con-tradictoria sobre el peligro de estas sustancias. Asimismo, la toxicidad depende en gran medida de la constitución de la persona, peso corporal y estado de salud, en cualquier momento determinado. Por lo tanto, las concentraciones [ppm] deben considerarse valores aproximados.

Gas Nombre Cantidad

que puede olerse

Cantidad que puede

irritar la garganta

Sin efecto durante varias horas

Durante 1 hora

con/sin efecto

Peligroso en ½ - 1

hora

Fatal en ½ hora

Fatal inmediata-

mente

CO Monóxido de carbono Inodoro Sin

irritación 100 400 1.500 4.000 10.000

CO2 Dióxido de carbono Inodoro Sin

irritación 1'000 3'000 4'000 No conocido 60.000

CL2 Cloro 4 15 0.5 4 40 150 1'000

HCl Ácido clorhídrico 15 35 10 50 1'000 2'000 1'300

COCI2 Fosgeno 6 3 1 5 25 30 50

H2F2 Fluoruro de hidrógeno

No conocido 10 3 10 50 250 No

conocido

HCN Ácido hidrociánico

Varía mucho

No conocido 15 50 100 150 180

NH3 Amoníaco 20 140 100 200 500 2'200 2'500

H2S Sulfuro de hidrógeno 1 100 20 100 300 600 1'000

SO2 Dióxido de azufre 0.5 0.4 10 60 150 400 500

NOX Gases nitrosos 5 62 10 80 100 Not known 200

Tabla A.1: Efectos fisiológicos de los componentes de gas de un incendio (ppm)

Apéndice

320


A.2 Generación de calor y valores caloríficos

Los incendios generan cantidades considerables de calor. Aproximadamente el 90% de este calor se disipa en el entorno a través de radiación térmica, conduc-ción térmica y convección térmica. Esto puede tener consecuencias no deseables (daños por calor) que no están directamente asociadas con el propio incendio. La temperatura de los materiales sólidos en un incendio normalmente está entre 700 y 1200°C, y raramente es superior. El color de los rescoldos es un indicador muy claro de su temperatura. Color Temperatura aprox. [°C]

Empieza a ser de un rojo brillante 500

Rojo oscuro 700

Rojo claro 900

Amarillo 1'100

Empieza a ser de un blanco brillante 1'300

Blanco 1'500

Tabla A.2: Temperatura de los materiales en combustión

Cuando se quema un material combustible, se libera energía. El valor calorífico es un indicador de la energía liberada en la combustión. Si se produce agua por medio del proceso de combustión, se hace una distinción entre los valores calorífi-cos superior e inferior. El valor calorífico superior tiene en cuenta el calor de vapo-rización del agua creado en la combustión, el valor calorífico más bajo no. Todos los combustibles son utilizados tradicionalmente por los humanos y prácti-camente todas las cargas combustibles son de origen orgánico, lo que significa que fueron creados por seres humanos. Todas las sustancias orgánicas combusti-bles contienen carbono. Sólo hay unos pocos materiales combustibles inorgánicos. Si dichos materiales combustibles inorgánicos se queman, el material orgánico en el entorno casi siempre se quema con ellos, lo que significa que el carbono interviene práctica-mente en cualquier incendio hostil. Las comparaciones siguientes ilustran el contenido de energía de los materiales: • La misma energía que se libera cuando se quema 1 kg de madera (18MJ=18

millones de julios) podría levantar una masa de aproximadamente 18 toneladas a 100 metros de altura (con una eficacia ideal).

• Un hombre de 40 años aproximadamente en una ocupación físicamente exigen-te necesita en torno a 3.500kcal diarias. Esto equivale a aproximadamente 14.000KJ o 14MJ (1kcal = aprox. 4KJ). La energía liberada por la combustión de 1kg de madera (18MJ) es, por lo tanto, ligeramente superior a los requisitos de nutrición diarios de un ser humano.

Apéndice

321


Tipo de combustible y nombre

Valor calorífico sup. aprox. [MJ/kg]

Valor calorífico inf. aprox. [MJ/kg]

Combustibles tradicionales Madera 18 17 Lignito 16 - Antracita 30 - Aceite de calentamiento 43 41 Petróleo 44 42 Carbón vegetal 30 - Otros materiales orgánicos Alcohol etílico 28 25 Gasolina 46 42 Metano 55 50 Acetileno 50 48 Propano 50 46 Caucho 42 - Plásticos p. ej., − Polietileno 46 43 − Poliamida 31 28 − poliuretano 23 22 − cloruro de polivinilo 18 17 Resina fenólica 13 12 Celulosa 33 16 Materiales inorgánicos Hidrógeno 142 120 Monóxido de carbono 10 - Carbono (grafito) 33 -

Tabla A.3: Valores caloríficos de varios materiales

Apéndice

322


A.3 Clases de incendios

Clasificar el incendio en clases ayuda a asignar los métodos de extinción correctos y los agentes para los materiales afectados. Clase incendio Descripción

A Materiales sólidos

Materiales sólidos sujetos a descomposición térmica que forman rescoldos, como la madera, el papel, la piel, los textiles y el carbón

B Líquidos

Líquidos o materiales que se funden con el calor y que sólo crean llamas, como el alcohol, el aceite, la cera, la resina, la parafina, el alquitrán y la acetona

C Gases

Materiales gaseosos que se guardan con frecuencia bajo presión, como el hidrógeno, el acetileno, el metano, el etano, el propano, el butano y el gas de minas

D Metales

Metales combustibles que forman muchos rescoldos, como el aluminio, el magnesio, el potasio, el sodio, el berilio, el bario y el uranio

Tabla A.4: Clases de incendios de materiales

Dado que la mayoría de materiales reaccionan prácticamente con cualquier sus-tancia cuando se queman, debe prestarse una atención especial a cómo y dónde se guardan los materiales combustibles. Como norma general:

Cuanto mayor sea la diferencia entre la composición química de los materiales, más alejados deberán almacenarse. Por ejemplo, los ácidos normalmente no causan incendios y lo mismo es aplicable para los álcalis. Sin embargo, si deben juntarse, un incendio es el resultado inevitable.

Almacene sólo materiales relacionados químicamente entre sí.

Apéndice

323


A.4 Categorías de protección IP

El equipo eléctrico debe diseñarse de tal forma que pueda funcionar de manera fiable en el entorno en el que se use. La norma de la IEC (Comisión Eléctrica Internacional) 529 describe tipos de protección contra la penetración de agua y objetos duros en el armario protector de los aparatos eléctricos con las clases de protección IP (IP = Protección Internacional).

No pro-tección Protección contra el agua Visión general de las

clases de protección IP más importantes para el equipo eléctrico en línea con IEC 529 IP = Protección Internacional

Protección contra Gotas verticalmente rectas inclin. Rociado Salpica-

duras Chorro

de aguaInun-

dación Sumer-

gido Inmers.

completa IEC IP . 0 . 1 . 2 . 3 . 4 . 5 . 6 . 7 . 8

No

prot

ec-

ción

0 . IP00

Máx. ∅ 50mm

Cuerpos extraños

grandes

1 . IP10 IP11 IP 12

Máx. ∅ 12mm

Cuerpos extraños medios

2 . IP20 IP21 IP22 IP23

Máx. ∅ 2.5mm

Cuerpos extraños

pequeños

3 . IP30 IP31 IP32 IP33 IP34

Máx. ∅ 1mm

Cuerpos granulares

extraños

4 . IP40 IP41 IP42 IP43 IP44

Depósitos polvo

5 . IP50 IP54 IP55

Prot

ecci

ón c

uerp

os e

xtra

ños

y co

ntac

to

Penetración polvo

6 . IP60 IP65 IP66 IP67 IP68

Tabla A.5: Clases de protección IP

Apéndice

324


A.5 División de zonas de las áreas de explosión

Las áreas amenazadas por explosiones se dividen en zonas. La división en zonas depende de la probabilidad en términos de tiempo y localización de la presencia de una atmósfera peligrosa, potencialmente explosiva. La planta y el equipo para las zonas que están permanentemente sometidas a riesgo de explosiones (zona 0) están sujetos a unos requisitos más estrictos. Las que tienen un riesgo inferior (zona 2) están sujetas a requisitos menos estrictos.

Mate-riales Descripción de zonas Categoría

equipo

Zona 0 Áreas en las que hay presentes constantemente o durante períodos prolongados concentraciones de gases / vapores combustibles

1G

Zona 1 Áreas en las que hay presentes ocasionalmente concentraciones peligrosas de gases / vapores combustibles

2G, 1G

Gases y

vapo-res

Zona 2 Áreas en las que hay raramente y sólo por períodos de tiempo muy breves concentraciones peligrosas de gases / vapores combustibles

3G, 2G, 1G

Zona 20 Áreas en las que hay constantemente presentes o presentes durante períodos prolongados concentraciones peligrosas de polvo combustible

1D

Zona 21 Áreas en las que hay ocasionalmente presentes concentraciones peligrosas de polvo combustible

2D, 1D Polvo

Zona 22 Áreas en las que hay raramente presentes y sólo por períodos muy breves concentraciones peligrosas de polvo combustible

3D, 2D, 1D

Tabla A.6: Zonas IEC / CENELEC para gases, vapores y polvo

En Europa, las áreas potencialmente con riesgo de explosiones se dividen en zonas según su grado de peligro. El equipo autorizado se divide en zonas por categorías según su uso previsto. Por lo tanto, la categoría establece en qué zona puede usarse el equipo. En Norteamérica (EE.UU y Canadá) las zonas con riesgo potencial de explosiones se dividen en divisiones (sistema tradicional, según NEC 500 en los EE.UU.) o zonas (nuevo sistema modelado en el sistema IEC, según NEC 505 en los EE.UU.).

Apéndice

325


A.6 Clases de protección contra ignición

Una clase de protección contra ignición se considera como el grupo de medidas que se aplican al equipo eléctrico para prevenir que se enciendan en una atmósfe-ra explosiva. Las normas describen varios tipos de protección contra ignición que pueden usarse individualmente o en combinación. Normalmente los métodos utilizados para evitar la ignición son:

Nombre / norma EN id Principio Armarios a prueba de llamas EEx d El armario previene que una explosión en el interior se propague en el exterior

Armarios presurizados EEx p El interior del equipo está protegido por gas de protección contra ignición

presurizado (aire, gas inerte, etc.)

Aparatos rellenos de arena EEx q El llenado del armario con material de granulación fina (p. ej., arena) previene

un arco eléctrico en el armario, que encienda la atmósfera ambiental

Aparatos sumerg. aceite EEx o

La inundación o la inundación parcial con aceite o un líquido no combustible previene que gases y vapor fuera del líquido se enciendan por arco eléctrico en el líquido

Seguridad aumentada EEx e Medidas adicionales que previenen la ignición aunque las temperaturas

aumenten por encima de unos niveles permitidos

Equipo no genera chispas EEx nA La fiabilidad del diseño asegura que no se producen arcos, chispas, etc.

Aparatos compuestos EEx m Los componentes críticos están totalmente incluidos en un compuesto inerte y

térmicamente estable, no encendible para prevenir la ignición

Equipo sellado herméticamente EEx nC La fiabilidad previene que el aire ambiente penetre en las cavidades de la

estructura

Dispositivo encapsulado EEx nC Similar a los aparatos compuestos, pero permite cavidades

Protección del armario Ex tD Un armario sellado con temperatura de superficie controlada previene la

penetración de polvo combustible

Seguridad intrínseca EEx i Todos los componentes y circuitos están diseñados de forma que las chispas o

los efectos térmicos no puedan disparar la ignición

Tabla A.7: Clases de protección contra ignición

Puede encontrar información más detallada en los requisitos generales de las series estándar internacionales IEC 60079 o EN 60079 “Aparatos eléctricos para atmósferas de gas explosivo” (los requisitos generales de estas normas corres-ponden a la norma anterior EN 50014).

Apéndice

326


A.7 Grupos de explosión y clases de temperatura

Grupos de explosión El equipo para atmósferas explosivas se clasifica en el grupo de equipo 1 (equipo usado en las operaciones subterráneas, en minas y su planta sobre el suelo) y en el grupo de equipo II (equipo usado en todas las demás áreas). El grupo del equi-po II se divide adicionalmente en los siguientes grupos de explosión:

Grupo explosión Espacio seguro explosión máx. [mm]

Proporción actual ignición mín.

II A > 0.9 > 0.8

II B 0.5 a 0.9 0.45 a 0.8

II C < 0.5 < 0.45

Tabla A.8: Grupo de explosión en el grupo de equipo II

El espacio seguro contra explosión máximo es el espacio que, en un contenedor de prueba con un espacio de 25 mm de largo, no permite que penetren las llamas de la mezcla. Para encender una atmósfera explosiva, la chispa de ignición debe tener un contenido de energía mínimo. El contenido de energía mínimo necesario es una propiedad específica de los gases y vapores encendibles. Una medida para esto es la proporción de corriente de ignición mínima. Ésta es la proporción de la corriente de gas de ignición mínima en cuestión, respecto a la corriente de ignición mínima del metano en condiciones de laboratorio.

Clases de temperatura Se han introducido las clases de temperatura T1 a T6 para el equipo eléctrico en el grupo de explosión II. El equipo se asigna a un grupo en base a su temperatura de superficie máxima. El equipo en una clase de temperatura superior también puede usarse para aplicaciones con una clase de temperatura inferior.

Clases de temperatura IEC/CENELEC/NEC 505

Temperatura de superficie del equipo más alta permisible

[°C]

Temperaturas de ignición de los

materiales combustibles [°C]

T1 450 > 450

T2 300 > 300 to 450

T3 200 > 200 to 300

T4 135 > 135 to 200

T5 100 > 100 to 135

T6 85 > 85 to 100

Tabla A.9: Clases de temperaturas en el grupo de explosión II

La temperatura de ignición de un gas / líquido combustible es la temperatura más baja en una superficie calentada en la que puede producirse la ignición de gas-aire o vapor-aire. Por lo tanto, la temperatura de la superficie más alta del equipo debe ser siempre inferior a la temperatura de ignición de la atmósfera ambiente.

Apéndice

327


A.8 Cifras clave relacionadas con la seguridad para sustancias puras

La siguiente tabla resume las cifras clave relacionadas con la seguridad para algunos gases y líquidos importantes, que se producen en la industria como sus-tancias puras o que son componentes en mezclas de líquidos o de gas combusti-ble.

Nombre sustancia Fórmula química

Peso molecu-

lar relativo

Punto fusión [°C]

Punto ebullición

[°C]

Densi-dad,

íquido [g/cm3]

Ratio densidad [Aire=1]

Punto encen-dido [°C]

LEL

[Vol.-%]

UEL

[Vol.-%]

Temp. ignición

[°C]

Acetona C3C3H60 58.1 -95 56 0.79 2.0 -19 2.5 13.0 540 Acetileno C2H2 26.0 -81 -84 0.40 0.9 -18 2.3 78 305

Amoníaco NH3 17.0 -78 -33 0.61 0.6 -20 15.4 33.6 630 n-Butano C4H10 58.1 -138 -1 0.58 2.1 -60 1.4 9.3 365

Alcohol butílico C4H9OH 74.1 -89 118 0.81 2.6 29 1.4 11.3 340

Disulfuro de carbono CS2 76.1 -112 46 0.13 2.6 -30 0.6 60 102

Monóxido de carbono CO 28.0 -205 -191 0.97 10.9 76 605

Ciclohexano C6H12 84.2 7 81 0.78 2.9 -18 1.2 8.3 260

Ciclopentano C5H10 70.1 -94 49 0.75 2.4 -51 1.5 8.7 380 Decano C10H22 142.3 -30 174 0.73 4.9 46 0.7 5.4 205

Etano C2H6 30.1 183 -89 0.44 1.0 -135 2.7 14.7 515 Alcohol etílico C2H5OH 46.1 -114 78 0.79 1.6 12 3.5 15 425

Etileno C2H4 28.0 -169 -104 0.97 -136 2.3 32 425 Óxido de etileno C2H4O 44.0 -112 11 0.88 1.52 -18 2.6 100 440

n-Heptano C7H16 100.2 -91 98 0.68 3.46 -4 1.1 6.7 215 Hexano C6H14 86.2 -95 69 0.66 2.79 -21 1.0 8.1 240

Hidrógeno H2 2.0 -259 -253 0.07 4.0 77 560

Sulfuro de hidrógeno H2S 34.0 -86 -60 1.19 4.3 45.5 270

Metano CH4 16.0 -182 -161 0.55 -188 4.4 16.5 595 Alcohol metílico CH3OH 32.0 -98 65 0.79 1.11 11 5.5 36 455

Nonano C9H20 128.3 -54 151 0.72 4.43 30 0.7 5.6 205 Octano C8H18 114.2 -57 126 0.70 3.94 12 0.8 6.5 210

n-Pentano C5H12 72.2 -130 36 0.63 2.48 -20 1.4 7.8 285 Propano C3H8 44.1 -188 -42 0.50 1.56 -60 1.7 10.9 470

Toluol C7H8 92.1 -95 111 0.87 3.18 6 1.2 7.8 270 Xileno C8H10 106.2 -25 144 0.88 3.66 30 1.0 7.0 465

Tabla A.10: Datos de algunos gases y líquidos combustibles

En algunos casos, diferentes fuentes proporcionan distintos valores. Esta variación se debe a diferentes procesos y condiciones de medida. En ocasiones, las impu-

Apéndice

328


rezas no detectadas en las sustancias también intervienen. Los valores que no se han introducido son desconocidos o no existen. Todas las cifras clave hacen referencia a las propiedades de la sustancia cuando se mezcla con el aire. El nombre más común para la sustancia se ha seleccionado y relacionado en orden alfabético.

Apéndice

329


A.9 Organismos de seguridad

La lista de los organismos que se muestran a continuación es una selección arbitraria e incompleta de instituciones que se ocupan de publicar y aprobar nor-mas relacionadas con la seguridad, entre otras cosas. La selección se centra principalmente en Europa.

Abreviatura Nombre Ciudad País AENOR Asociación Española de Normalización y Certificación Madrid España AFNOR Association Française de Normalisation Saint-Denis La Plaine Francia BSI British Standards Institution Londres Inglaterra CEN Europäisches Komitee für Normung Bruselas Bélgica CNPP ENTREPRISE Electronique Alarm Systems Division St.-Marcel, Vernon Francia DBI Danish Institute of Fire Technology Hvidovre Dinamarca Delta DELTA Electronics Testing Hoersholm Dinamarca DIN Deutsches Institut für Normung e.V. Berlín Alemania DS Dansk Standard Charlottenlund Dinamarca FM Factory Mutual Norwood, MA EE.UU. IBN Institut Belge de Normalisation Bruselas Bélgica IPQ Instituto Português da Qualidade Caparica Portugal ISO International Standardization Organization Ginebra Suiza LPC Loss Prevention Council Garston, Watford Inglaterra LPCB / BRE Loss Prevention Certification Board Garston, Watford Inglaterra NEN Nederlands Normalisatie-instituut (NEN) Delft Países Bajos NO Standard Norge Lysaker Noruega ON Österreichisches Normungsinstitut Viena Austria PTB Physikalisch Technische Bundesanstalt Braunschweig Alemania SFS Suomen Standardisoimisliitto r.y. (SFS) Helsinki Finlandia SIS Swedish Standards Institute Estocolmo Suecia SNV Schweizerische Normen-Vereinigung Winterthur Suiza UL Underwriter’s Laboratories Northbrook, Illinois EE.UU. ULC Underwriter’s Laboratories, Canada Toronto Canadá UNI Ente Nazionale Italiano di Unificazione Milán Italia VdS VdS Schadenverhütung Colonia Alemania VKF Verein Kantonaler Feuerversicherer Berna Suiza

Tabla A.11: Autoridades seleccionadas para las normas, pruebas y aprobaciones relacionadas con la seguridad

Apéndice

330


A.10 Reducción del riesgo en la protección contra incendios

La siguiente lista de comprobación es una ayuda para mejorar la protección contra incendios: • Los gases líquidos y materiales combustibles deben almacenarse en lugares

seguros. • Grandes cantidades de productos químicos deben almacenarse de forma que

se produzcan las mínimas reacciones químicas posibles si se origina un incen-dio. Por ejemplo, los ácidos y álcalis deben almacenarse separados unos de otros.

• Las áreas con mercancías peligrosas deben señalizarse adecuadamente y colocarse rótulos de prohibido fumar.

• Las cargas de combustible innecesarias, como el material combustible que no sea necesario inmediatamente, deben almacenarse en un lugar seguro y no en el lugar de trabajo.

• Los residuos deben gestionarse de forma que no se acumulen residuos com-bustibles en áreas diferentes a las dispuestas para ello.

• Los radiadores, calefactores, etc., representan un riesgo de incendio en particu-lar. Asegúrese de que se encuentren a una distancia segura de los materiales combustibles. Por este motivo, es preferible no utilizar ventiladores portátiles o que no puedan montarse permanentemente.

• Las zonas destinadas especialmente para fumadores con ceniceros, etc., permi-ten fumar de forma disciplinada y evitan que se tiren las colillas y las cerillas de modo descontrolado.

• Hasta el 40% de los incendios son resultado de incendios intencionados. Un sistema de control de acceso a las áreas críticas puede reducir el riesgo de este tipo de incendio, especialmente por parte de personas externas.

• La mayor parte de los incendios eléctricos se declaran cuando un dispositivo se encuentra en modo de standby. El equipo que no sea necesario debe desco-nectarse siempre de la red.

• Los alargadores de cable y conectores de múltiples vías (“ladrones”) deben evitarse en la mayor medida posible.

• Los aparatos eléctricos y el cableado deben ser inspeccionados por un electri-cista regularmente.

• Los fusibles deben tener el valor nominal correcto para los aparatos e instala-ciones.

• Deben aplicarse las medidas apropiadas para evitar la propagación del humo y las llamas entre salas y sectores de incendio.

• Las puertas cortafuegos deben mantenerse cerradas o cerrarse por medio de un dispositivo de cierre automático cuando se declare un incendio. Los disposi-tivos de cierre deben someterse a mantenimiento preventivo a intervalos regula-res para asegurar su correcto funcionamiento.

• No debe depositarse nada en la zona alrededor de las puertas cortafuegos. También deben identificarse como tales.

• Siempre que sea posible, las salidas de emergencia deben conducir directa-mente a calles o áreas seguras. Por ejemplo, no está permitido que una salida de emergencia conduzca a un patio interior cerrado ya que no resultaría posible salir del edificio si fuera necesario.

• Las salidas de emergencia deben estar claramente señalizadas y adecuada-mente iluminadas, también en caso de emergencia.

Apéndice

331


• Asegúrese de que las salidas de emergencia no estén obstruidas por muebles, carritos, etc.

• Las salidas de emergencia deben ser seguras. Esto significa que no deben haber alfombras sueltas ni superficies resbaladizas, etc., en el suelo, así como ningún obstáculo que pueda causar caídas, como cables eléctricos o superficies mojadas.

• Las puertas de las salidas de emergencia deben abrirse siempre hacia afuera y debe resultar siempre posible abrirlas desde el interior. Si se utilizan incorrec-tamente, puede ser de ayuda un armario para la llave con un cristal rompible o una alarma de puerta (la alarma suena cuando se abre la puerta). Sin embargo, estas soluciones requieren avisos claros y fáciles de comprender.

• Se ha demostrado que los sistemas automáticos de detección de incendios proporcionan las alarmas de incendio más rápidas. Deben someterse a mante-nimiento preventivo a intervalos regulares para asegurar que funcionen correc-tamente.

• Un sistema de detectores de incendios debe poder comunicarse con el servicio de incendios directamente o a través de un punto de recepción de alarmas.

• El personal debe recibir formación para asegurarse de que el proceso de alarma actúe rápida y correctamente y que el edificio pueda evacuarse de forma orde-nada.

• Los extintores de incendios portátiles y las mantas para incendios pueden extinguir rápidamente los incendios incipientes y debe disponerse una cantidad suficiente en lugares claramente visibles.

• El personal debe ser instruido acerca de la lucha básica contra el fuego y ser entrenado sobre cómo usar los extintores de incendios para combatirlo ma-nualmente (extintores de incendios portátiles y mantas para incendios, etc.).

• Si el edificio ha sido sometido a un cambio de uso, deben revisarse y adaptarse las precauciones contra incendios, si es necesario.

• Los documentos de análisis de riesgos y de planificación de prevención contra incendios deben guardarse en un lugar seguro y actualizarse continuamente para reflejar cualquier cambio.

• Las compañías que aseguran contra incendios con frecuencia proporcionan asesoramiento útil sobre cómo proteger la propiedad inmobiliaria contra los in-cendios.

Índices

332


B Índices B.1 Índice de palabras clave.................................................................... 333 B.2 Tablas .................................................................................................. 337 B.3 Figuras ................................................................................................ 338 B.4 Notas finales....................................................................................... 341

Índices

333


B.1 Índice de palabras clave

A aerosol, 69, 70, 96 agente de extinción, 190 agente de extinción (natural), 191, 214 agente de extinción (químico), 191, 197, 216 alarma, 25, 71, 120, 128, 134, 143, 164, 168, 236 alarma (acústica), 128, 143, 164 alarma (óptica), 143, 166 alarma (voz), 165, 168 altavoz, 179, 181 amplificador, 173 aprobación, 96, 183, 291, 295 área de irradiación (altavoz), 180 área de vigilancia, 142 área de vigilancia (detector de gas), 57 área de vigilancia (detector de humo), 107 área de vigilancia (detector de llamas), 118 área de vigilancia (detector de temperatura), 108 área de vigilancia (detector lineal de humo), 110 átomo, 40, 56, 197, 215, 219

C cableado, 51, 53, 125, 172, 176 carga combustible, 13, 28 carga de combustible, 21 carga de fuego, 21, 28 carga de incendio, 13 central de detección de incendios, 120, 124, 132, 135, 151 compartimiento de incendio, 23, 131, 142, 169 concepto de protección contra incendios, 29, 33, 34 configuración de parámetros, 89, 131, 172 cumplimiento, 290, 295

D desarrollo de un incendio, 66 descarga disruptiva, 66 detección de gas, 40, 44 detector de gas, 51, 55, 83 detector de humo, 98, 107 detector de humo (aspiración), 78, 101, 111 detector de humo (extinción), 75 detector de humo (ionización), 76 detector de humo (lineal), 77, 101, 109 detector de humos, 74 detector de humos (luz difusa), 74 detector de incendios, 73, 95, 96, 97, 104, 131, 142 detector de incendios (EX), 99 detector de incendios (multisensor), 84 detector de incendios (sensibilidad), 73, 86, 95, 111 detector de llamas, 80, 95, 98, 102, 117 detector de temperatura, 80, 95, 98, 108 detector de temperatura (lineal), 136 direccionamiento (colectivo), 94, 126 direccionamiento (individual), 94 disminución del aire en la llama, 196, 225 dispersión Raman, 139 duración, 47, 49, 273, 279

Índices

334


E estado de agregación, 67 estado físico, 40 estructura de sistema, 129, 242 estructura del sistema, 172, 246 evacuación, 25, 169, 170, 184 explosión, 41 extensión de la vigilancia, 141 extensión de vigilancia, 57

F falsa alarma, 49, 85, 99, 131, 132, 156 fenómeno perturbador, 99, 132 fenómenos de incendios, 67 fenómenos perturbadores, 73, 79, 86, 95, 131 fiabilidad de detección, 85, 93, 156 formación de emergencia, 184 fuego de prueba, 96 fuente de alimentación, 121, 122, 236, 260 fuente de alimentación (emergencia), 122, 172, 182, 236, 260 funcionamiento, 123, 177, 253, 255

G gas, 40, 55, 58 gestión de edificios, 244 gestión de riesgos, 32

I iluminación de emergencia, 134, 167 inicio de un incendio, 65 instalación de control de incendios, 120, 134 integración del sistema, 54, 233, 253, 258

J juego de parámetros, 89, 131

L LAN, 250 límite de explosión, 42 línea de detector, 94 línea de detectores, 51, 125, 165

M mantenimiento, 266, 269, 271, 277, 282 mantenimiento (correctivo), 276 mantenimiento (preventivo), 270, 274 modernización, 155, 273, 279

Índices

335


N norma, 142, 152, 164, 181, 183, 207, 290, 292 norma (EN54), 123, 127, 183 normaEN54), 183

O orientación de la ruta de escape, 166

P planificación (dependiente del objeto), 145 planificación (independiente del objeto), 142 planificación de protección contra incendios, 29 procesamiento de señales, 88, 93, 99 procesamiento de señales (ASAtechnology™), 90 procesamiento de señales (tecnología ASIC), 88 procesamiento de señales (tecnología de algoritmos), 89 procesamiento de señales (tecnología de valor umbral), 88 protección contra incendios, 20, 21, 208 protección contra incendios (estructural), 23, 34 protección contra incendios (integral), 20, 22 protección contra incendios (organizativa), 28, 34 protección contra incendios (técnica), 24, 34 protección de objetos, 191, 207, 224, 230 protección volumétrica, 191, 207, 222, 226 proyecto de servicio, 281 pulsador manual, 107

R revisión, 277 riesgo, 29 ruta de escape, 25, 166

S sensor de gas, 45, 49 servicio, 270, 271 simulación de incendio, 31 sistema de detección de gas, 51 sistema de detección de incendios, 24, 71, 121, 126, 130, 142, 154, 157 sistema de evacuación, 25 sistema de extinción, 27, 190, 223, 233 sistema de extinción (agua), 192, 199 sistema de extinción (espuma), 208 sistema de extinción (gas), 189, 214, 222 sistema de extinción (neblina de agua), 207, 225 sistema de extinción (objeto), 225 sistema de extinción (polvo), 213 sistema de extinción (rociado de agua), 206 sistema de extinción (sprinkler), 190, 192, 199 sistemas de detección de incendios, 152

T tipo de incendio, 95, 143, 194 tipos de incendio, 69 triángulo de incendio, 65 triángulo del incendio, 194

Índices

336


V vida de servicio, 155 vigilancia de la sala, 57 vigilancia de objetos, 57, 112, 117 vigilancia remota, 277 vigilancia volumétrica, 112, 113

W WAN, 250

Z zona Ex, 150

Índices

337


B.2 Tablas Tabla 2.1: Esquema para determinar el nivel de riesgo .......................................................................................30 Tabla 2.2: Niveles de riesgo y urgencia .................................................................................................................30 Tabla 3.1: Comparación de los principios del sensor de gas..............................................................................49 Tabla 3.2: Comparación de las topologías de cableado ......................................................................................53 Tabla 3.3: Peso atómico relativo de algunas sustancias importantes ...............................................................56 Tabla 4.1: Tipos de incendios y fenómenos de incendios...................................................................................69 Tabla 4.2: Comparación de los principios de ASD ...............................................................................................79 Tabla 4.3: Falsas alarmas........................................................................................................................................85 Tabla 4.4: Fuegos de prueba según EN 54 y sus propiedades ...........................................................................96 Tabla 4.5: Distancia entre el techo y el detector .................................................................................................107 Tabla 4.6: Áreas de cobertura y distancias entre los detectores de temperatura ...........................................109 Tabla 4.7: Altura de montaje según la altura de la sala......................................................................................110 Tabla 4.8: Tiempos de funcionamiento de emergencia requeridos por EN 54 ................................................122 Tabla 4.9: Niveles de autorización para una central de detección de incendios.............................................124 Tabla 4.10: Propiedades de los sistemas lineales de detección de temperatura ..............................................140 Tabla 4.11: Variantes de la extensión de vigilancia..............................................................................................141 Tabla 5.1: Comparación de diferentes sistemas de orientación de rutas de escape......................................167 Tabla 5.2: Área de cobertura con inteligibilidad moderada – alpha = 150° ......................................................181 Tabla 5.3: Área de cobertura con inteligibilidad normal – alpha = 120° ...........................................................181 Tabla 5.4: Área de cobertura con buena inteligibilidad – alpha = 90°...............................................................181 Tabla 5.5: Tiempo de funcionamiento de emergencia y requisitos previos.....................................................182 Tabla 6.1: Códigos de colores de los cabezales de sprinklers .........................................................................206 Tabla 6.2: Clases de sensibilidad de respuesta de los diferentes tipos de sprinkler .....................................206 Tabla 6.3: Tipos de espuma clasificados según su porcentaje de expansión (ER) ........................................213 Tabla 6.4: Generaciones de gases de extinción químicos.................................................................................218 Tabla 6.5: Propiedades del material significativas de los gases de extinción químicos más importantes ..219 Tabla 6.6: Parámetros medioambientales de Novec™ 1230 y HFC227ea ........................................................220 Tabla 8.1: Gran variedad de tareas de mantenimiento.......................................................................................274 Tabla 9.1: Elaboración de normas, asegurar el cumplimiento con las normas y emisión de aprobaciones294 Tabla 9.2: Cumplimiento con las normas del producto al sistema ...................................................................297 Tabla A.1: Efectos fisiológicos de los componentes de gas de un incendio (ppm) ........................................319 Tabla A.2: Temperatura de los materiales en combustión.................................................................................320 Tabla A.3: Valores caloríficos de varios materiales ............................................................................................321 Tabla A.4: Clases de incendios de materiales .....................................................................................................322 Tabla A.5: Clases de protección IP.......................................................................................................................323 Tabla A.6: Zonas IEC / CENELEC para gases, vapores y polvo.........................................................................324 Tabla A.7: Clases de protección contra ignición.................................................................................................325 Tabla A.8: Grupo de explosión en el grupo de equipo II ....................................................................................326 Tabla A.9: Clases de temperaturas en el grupo de explosión II.........................................................................326 Tabla A.10: Datos de algunos gases y líquidos combustibles ............................................................................327 Tabla A.11: Autoridades seleccionadas para las normas, pruebas y aprobaciones relacionadas con la

seguridad ..............................................................................................................................................329

Índices

338


B.3 Figuras Figura 2.1: Concepto de protección integral contra incendios............................................................................ 22 Figura 2.2: Punto débil de la protección organizativa contra incendios............................................................. 34 Figura 3.1: Estados físicos....................................................................................................................................... 40 Figura 3.2: Peligro de explosión debido al gas que escapa o a la fuga de líquido ............................................ 41 Figura 3.3: Límites de explosión ............................................................................................................................. 42 Figura 3.4: Principio de funcionamiento de un sensor semiconductor .............................................................. 45 Figura 3.5: Principio de funcionamiento del pelistor ............................................................................................ 46 Figura 3.6: Principio de funcionamiento de una célula electroquímica .............................................................. 47 Figura 3.7: Principio de funcionamiento de un sensor optoacústico.................................................................. 48 Figura 3.8: Principio de funcionamiento del sensor de absorción infrarroja ..................................................... 48 Figura 3.9: Central de detección de gas con cableado en forma de estrella ...................................................... 51 Figura 3.10: Central de detección de gas con bus de detector .............................................................................. 51 Figura 3.11: Conexión de detectores de gas a una central combinada................................................................. 52 Figura 4.1: El triángulo de un incendio................................................................................................................... 65 Figura 4.2: Desarrollo de incendio típico................................................................................................................ 66 Figura 4.3: Representación esquemática de los fenómenos de incendios......................................................... 68 Figura 4.4: Diámetro de diferentes moléculas y materias suspendidas.............................................................. 70 Figura 4.5: Configuración y funcionamiento de un sistema de detección de incendios................................... 71 Figura 4.6: Principio de funcionamiento del detector de humo de luz dispersa (dispersión hacia delante)... 74 Figura 4.7: Principio de funcionamiento del detector de humo de extinción ..................................................... 75 Figura 4.8: Principio de funcionamiento del detector de humo de ionización ................................................... 76 Figura 4.9: Principio de funcionamiento del detector lineal de humo................................................................. 77 Figura 4.10: Principio de funcionamiento de un sistema ASD............................................................................... 78 Figura 4.11: Aplicación de detectores de llamas UV e IR ....................................................................................... 81 Figura 4.12: Principio de funcionamiento del detector de llamas UV.................................................................... 81 Figura 4.13: Principio de funcionamiento del detector de llamas IR ..................................................................... 82 Figura 4.14: Ejemplo de un detector de incendios multisensor............................................................................. 85 Figura 4.15: Fiabilidad de detección y probabilidad de falsas alarmas................................................................. 86 Figura 4.16: Procesamiento de señales basado en la tecnología de valor umbral .............................................. 88 Figura 4.17: Evaluación de señales basada en la tecnología ASIC ....................................................................... 88 Figura 4.18: Procesamiento de señales en un detector de humos basado en la tecnología de algoritmos...... 90 Figura 4.19: Procesamiento de señales en un detector de incendios multisensor basado en ASAtechnology™

................................................................................................................................................................. 91 Figura 4.20: Espectro de infrarrojos de la luz solar, objetos calientes e incendio de alcohol............................ 92 Figura 4.21: Comportamiento de detección según el procesamiento de señales................................................ 93 Figura 4.22: Comportamiento de respuesta de diferentes detectores de incendios en los fuegos de prueba EN

54............................................................................................................................................................. 97 Figura 4.23: Características de propagación de los fenómenos de incendios................................................... 104 Figura 4.24: Colocación de pulsadores manuales a lo largo de las rutas de escape ........................................ 106 Figura 4.25: Área de cobertura por detector de humo según la altura de la sala y el potencial de peligro..... 107 Figura 4.26: Detección de fuegos latentes en salas altas..................................................................................... 110 Figura 4.27: Anchura de vigilancia según la altura de la sala .............................................................................. 111 Figura 4.28: Detección con efecto acumulativo en una nave ............................................................................... 112 Figura 4.29: Sistema de tuberías por debajo de un tejado inclinado................................................................... 113 Figura 4.30: Sistema de tuberías en un edificio de almacenamiento de estanterías altas................................ 114 Figura 4.31: Sistema de tuberías con una alta circulación de aire ...................................................................... 115 Figura 4.32: ASD para la vigilancia de objetos ...................................................................................................... 116 Figura 4.33: Detectores de llamas con visibilidad directa e indirecta ................................................................. 117 Figura 4.34: Colocación de detectores de llamas en un hangar .......................................................................... 117 Figura 4.35: Disposición de los detectores de llamas en salas grandes ............................................................ 118 Figura 4.36: Cubo vigilado de un detector de llamas............................................................................................ 119 Figura 4.37: Central de detección de incendios y sistema periférico.................................................................. 120 Figura 4.38: Central de detección de incendios con diferentes líneas de detectores ....................................... 125 Figura 4.39: Disposición geográfica (estructura del edificio)............................................................................... 129 Figura 4.40: Entrelazado de la estructura lógica y física ...................................................................................... 130 Figura 4.41: Transmisión de alarma retardada con AVC ...................................................................................... 133 Figura 4.42: Topología de un sistema lineal de detección de temperatura......................................................... 136 Figura 4.43: Principio de dispersión Raman .......................................................................................................... 139 Figura 4.44: Zonas en el edificio de una fábrica .................................................................................................... 149

Índices

339


Figura 5.1: Pasos del autorrescate seguro ...........................................................................................................163 Figura 5.2: Ejemplo de un rótulo de ruta de escape ............................................................................................166 Figura 5.3: Evacuación del edificio por fases.......................................................................................................170 Figura 5.4: Visión general de un sistema de alarma de voz ................................................................................171 Figura 5.5: Estructura de sistema centralizada y descentralizada .....................................................................172 Figura 5.6: Amplificadores de 180W – eficacia y pérdida de energía.................................................................174 Figura 5.7: Comparación entre amplificación extra y la amplificación de zonas..............................................175 Figura 5.8: Clases de cableado y comportamiento ante fallos en caso de circuito abierto.............................176 Figura 5.9: Interfaz con el sistema de detección de incendios...........................................................................177 Figura 5.10: Diagrama de la disposición de altavoces ..........................................................................................180 Figura 6.1: Categorías de protección ....................................................................................................................194 Figura 6.2: Triángulo del incendio .........................................................................................................................195 Figura 6.3: Tipo de incendio según el estado físico ............................................................................................196 Figura 6.4: Eliminación del combustible ...............................................................................................................197 Figura 6.5: Eliminación del calor............................................................................................................................198 Figura 6.6: Eliminación del oxígeno ......................................................................................................................198 Figura 6.7: Diagrama básico de un sistema de sprinklers automático ..............................................................202 Figura 6.8: Diagrama básico de un sistema de sprinklers de tuberías con agua .............................................203 Figura 6.9: Efectos superficiales del AFFF ...........................................................................................................210 Figura 6.10: Configuración de un sistema de extinción de espuma ....................................................................211 Figura 6.11: Principios de mezclado........................................................................................................................212 Figura 6.12: Aplicación típica de espuma de expansión baja (depósito) y espuma de expansión media (recipiente

colector) .................................................................................................................................................213 Figura 6.13: Configuración de un sistema de extinción de polvo ........................................................................214 Figura 6.14: Composición del aire en el área protegida después de inundación de CO2 ..................................216 Figura 6.15: Principio de funcionamiento de un sistema de extinción de gas....................................................222 Figura 6.16: Principio de funcionamiento de un sistema centralizado y un sistema modular ..........................223 Figura 6.17: Principio de funcionamiento de un sistema de extinción de zonas múltiples ...............................225 Figura 6.18: Principio de funcionamiento de un sistema de extinción de objetos .............................................226 Figura 6.19: Efecto de extinción del agua nebulizada en la protección de salas................................................227 Figura 6.20: Línea de punto de rocío para las mezclas de vapor de agua - aire .................................................229 Figura 6.21: Principio de funcionamiento del sistema Sinorix™ GasSpray ........................................................230 Figura 6.22: Capacidad de extinción en función del diámetro de las gotitas con una presión de la boquilla de

10 bar .....................................................................................................................................................231 Figura 6.23: Principio de funcionamiento del sistema Sinorix™ CerSpray.........................................................232 Figura 6.24: Diagrama de conexión en red de una central de extinción autónoma............................................233 Figura 6.25: Central de extinción de incendios con lógica multidetector............................................................234 Figura 6.26: Sector de extinción con líneas de detección adicionales que vigilan falso suelo y falso techo .....235 Figura 6.27: Sistema de extinción de zonas múltiples con centrales satélites ...................................................236 Figura 6.28: Organización de alarma de sistemas de extinción automática .......................................................237 Figura 7.1: Campos de la funcionalidad de la gestión de edificios ....................................................................245 Figura 7.2: Estructura de la gestión técnica de edificios ....................................................................................246 Figura 7.3: Jerarquía de la tecnología del sistema de seguridad .......................................................................248 Figura 7.4: Ejemplo de un sistema compacto.......................................................................................................249 Figura 7.5: Configuración de un DMS con LAN....................................................................................................249 Figura 7.6: Configuración de una red DMS a través de WAN..............................................................................250 Figura 7.7: Lista de sucesos y suceso en la visión general del edificio ............................................................252 Figura 7.8: Gestión de sucesos con DMS .............................................................................................................253 Figura 7.9: Eficacia excelente gracias a la transferencia de datos basada en herramientas ..........................255 Figura 7.10: Las situaciones ambiguas y los procesos desestructurados bajo presión crean tensión...........256 Figura 7.11: Peligros bajo control debido a la visión general y los procesos estructurados ..............................257 Figura 7.12: Integración versátil de diferentes disciplinas en DMS gracias a la tecnología de sistemas abiertos

................................................................................................................................................................258 Figura 7.13: Seguridad de red aumentada respecto al servidor de standby.......................................................260 Figura 8.1: Servicio y mantenimiento en el contexto del ciclo de vida del sistema .........................................269 Figura 8.2: Estructura del proceso de mantenimiento.........................................................................................270 Figura 8.3: Impacto del mantenimiento del sistema ............................................................................................272 Figura 8.4: Sucesos y acciones en caso de una intervención por solicitud .....................................................277 Figura 8.5: La modernización se adapta a las necesidades individuales de los clientes ................................279 Figura 9.1: Jerarquía de normas ............................................................................................................................292

Índices

340


Figura 9.2: Prueba del cumplimiento de los productos con las normas como requisito previo para las ventas............................................................................................................................................................... 293

Figura 9.3: Símbolos gráficos para los planos de protección contra incendios.............................................. 305

Índices

341


B.4 Notas finales

Siemens y anteriormente Cerberus han realizado investigaciones durante décadas y han confeccionado múltiples documentos sobre la protección contra incendios. La mayoría de ellos han sido desarrollados exclusivamente para uso interno. Esta Guía de seguridad contra incendios se basa en estos documentos y en los amplios conocimientos y experiencia de Siemens y la antigua Cerberus. Solamente se indican referencias a otros documentos cuando éstos han sido facilitados públicamente. 1 Gustav Hamilton: This is Risk Management, página 21 2 10 years average according to the building insurance of the canton of Zurich, Switzerland, 2003 3 The Geneva Association Risk & Insurance Economics, Geneva: World Fire Statistics 2003, página 5 4 The Geneva Association Risk & Insurance Economics, Geneva: World Fire Statistics 2003, página 4 5 According to the German vfdb, “Arbeitsgruppe Brandforschung“, total cost of German fire damages is

higher than 6 billion € 6 German FVLR, “Fachverband Lichtkuppel, Lichtband und RWA“, D-32758 Detmold: “Brand Aktuell“,

No. 16/03 7 E.g.: US property insurer Allendale Mutual and FVLR, „Fachverband Lichtkuppel“, “Lichtband und RWA”,

“Brand Aktuell”, Nr. 16/03 8 Report No. 9, International Technical Committee for Preventive Fire Protection and Extinguishing 9 Research report “Evaluation of Safety Guidance Systems under Smoke Conditions“ of the TU Ilmenau,

March 2003, página 80

guia contra incendios Siemens

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