Usuario:Creosota/taller/Presurización
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Presiones en el recinto de incendio[editar]
El efecto flotabilidad explica las diferencias de presión dentro de un recinto de incendio, consecuencia de la diferencias de presión hidrostática (término ρ g h en la ecuación de Bernuolli). Para un punto dentro del recinto del incendio, la columna de gases calientes por encima del mismo es más ligera que la columna de gases fríos de un punto externo y genera una diferencia de presión.
Los siguientes gráficos explican la variación de la presión dentro de un incendio interior con apertura al exterior a lo largo de las distintas fases de desarrollo. En donde:
Pi =presión en el interior.
Po = presión atmosférica.
Hr = altura a la capa de gases de incendio.
YN = altura del plano neutro
Imagen 1. Variación de la presión dentro de un incendio interior con apertura al exterior a lo largo de las distintas fases de desarrollo
La presión atmosférica Po varía con la altura. Así, la presión aumenta a medida que la columna de aire situada encima de un punto es de mayor altura,. Para la presión en el interior del recinto (Pi) ocurre lo mismo. Sin embargo, la columna encima de un punto de incendio pesa menos porque los gases están dilatados por efecto de la temperatura.
Hablar de presiones absolutas (Pi y Po) tiene poco sentido pues el flujo de fluidos estará definido por la diferencia de presiones (). En adelante, se hablará siempre de diferenciales de presión.
Ejemplo:
Calcular la diferencia de presión generada por un incendio ventilado a 1,5m por encima del plano neutro entendiendo que la temperatura media del colchón de gases es de 500ºC.
Sea el punto 1 en el interior del recinto a 2,5m de altura sobre el plano neutro y el punto 2 situado a la misma altura en el exterior (h1 = h2 = 1,5). Se pueden tomar secciones del recinto lo suficientemente anchas como para poder despreciar la velocidad de los gases (v1 = v2 = 0).
Dentro de un incendio, existe un gradiente de temperaturas que, a su vez, genera otro de presiones. En un recinto de vivienda habitual, para un incendio ventilado en su fase de pleno desarrollo, los valores típicos de diferencial de presión (Pi-Po) varían desde los -15Pa en la zona inferior hasta +30Pa. Nótese que la gráfica representa valores para los diferenciales de presión y no de presión absoluta como en la figura anterior, por ello la línea vertical no representa la presión atmosférica, sino un diferencial cero entre el exterior y el interior.
Imagen 1. Distribución de diferenciales de presión con la altura en un incendio de interior
Lo común será encontrar incendios confinados que evolucionan en la mayoría de los casos en incendios infraventilados, donde el valor de la presión varía a lo largo del tiempo según el desarrollo del mismo.
Imagen 1. Presiones negativas en el interior de un incendio confinado
Un incendio confinado puede experimentar presiones negativas en su interior y no presentar humo como signo externo. En este sentido, es necesario tener presente que la ausencia de humo a la llegada a un siniestro no equivale a la ausencia de incendio, sino quizás a un incendio listo para reaccionar frente a la ventilación.
Como se aprecia, el diferencial de presión en el interior del recinto puede tener variaciones importantes y llegar a valores negativos. En un primer reconocimiento exterior, pueden aparecer penachos de humo saliendo al exterior por pequeñas rendijas y aperturas mientras exista sobrepresión en el exterior. Sin embargo, una vez alcanzado el estado de ILV, la presión cae hasta ser negativa para después igualarse, con lo que desaparecerán signos externos de humo.
Los recintos sometidos a los efectos del viento o de ventiladores de presión positiva sufren un aumento de presión en la totalidad del volumen. El principio de Pascal establece que la presión ejercida en un punto sobre un fluido se transmite con igual magnitud en todo su volumen.
En un recinto habitual, sin incendio, los valores de diferencial de presión típicos generados por un ventilador de presión positiva de 18”-21” varían entre los 15Pa y 30Pa dependiendo de las geometrías de la entrada y salida de gases.
Cuando el efecto del viento del ventilador de VPP se añade al incendio se producirá una composición de presiones resultado de superponer esta última configuración con la obtenida para un incendio ventilado.
Imagen 1. Distribución de diferenciales de presión en un recinto ventilado
Sin embargo, a lo largo del flujo de gases, las partículas están en movimiento. La suma de la presión estática (P) y presión dinámica (½ ρ v²) es constante (en virtud de la ecuación de Bernuolli). Por ello, a lo largo del flujo de gases se produce una caída de presión proporcional al cuadrado de la velocidad con la que se mueve el flujo.
La diferencia de velocidad entre las partículas en reposo y las que constituyen el flujo de gases supone que estas últimas experimenten menores presiones estáticas.
Imagen 1. Distribución de diferenciales de presión a lo largo del flujo de gases en un recinto ventilado
Efectos sobre la propagación del incendio[editar]
Diversos experimentos han demostrado que la presurización[4] de un recinto adyacente al incendio evita la propagación hacia este. Los gases de incendio buscarán preferentemente la salida que suponga la mayor caída de presión, el camino más corto desde la máxima presión a la mínima presión. Diferenciales de presión relativamente pequeños (5 Pa) permiten evitar la propagación, incluso existiendo pequeñas aperturas entre el recinto de incendio y el adyacente.
Este principio es el empleado en tácticas como el ataque en presión positiva contra la propagación, donde el mando de intervención protege las zonas no afectadas del incendio mediante la sobrepresión generada por un ventilador de presión positiva.
Imagen 1. Presurización de un bloque de viviendas para evitar la propagación y dispersión de gases
Obsérvese en la ilustración que el recinto permanece lo más cerrado posible para evitar pérdidas de flujo y por tanto de presión interior.
2.2.3.1. Presurización de recintos
Es una técnica que emplea ventiladores de VPP para crear diferenciales de presión en zonas anexas al recinto de incendio con el objeto de protegerlos de la propagación y la dispersión de los gases de incendio por efecto de la convección. Aunque no protege frente a la propagación por radiación o conducción, estos tipos de trasferencia de calor juegan un papel menor en la propagación de incendios de interior.
Imagen 1. Presurización de recintos
Cuando existe un diferencial de presión entre dos estancias de una estructura, se establece un flujo de gases que intenta compensar esa diferencia. El fluido se desplaza desde el recinto de mayor presión al de menor presión siguiendo el camino de mínima fricción; aquel por el que la bajada de presión se realizará de forma más rápida.
En la propagación de incendios, la convección (transmisión del calor a través de fluidos calientes en movimiento) juega un papel decisivo. Al aumentar la presión de un recinto inmediatamente anexo a donde se desarrolla un incendio, el flujo de gases de incendio tiende a desplazarse a través de las posibles aperturas hacia el exterior o zonas que no hayan sido presurizadas, así se evita que los gases de incendio entren en la zona presurizada.
El ejemplo más común sería la presurización de cajas de escalera. El equipo interior, al acceder desde un tiro de escalera limpio de humos hacia la vivienda donde se encuentra el incendio, puede provocar que parte de los gases de incendio se desplacen a la caja de escalera. A través de la pequeña apertura necesaria para el paso de la manguera también estarán escapando gases de incendio. En estas situaciones, presurizar la caja de escalera puede evitar que los gases se escapen del interior de la vivienda, más aún si existe algún tipo de apertura desde la vivienda al exterior.
Imagen 1. Comparativa de desplazamiento de gases en acceso a vivienda en altura desde la caja de escaleras con la misma sin presurizar (arriba) y presurizada (abajo).
Presurizacion operativa
Presurización de recintos[editar]
Es una técnica que emplea ventiladores de VPP para crear diferenciales de presión en zonas anexas al recinto de incendio con el objeto de protegerlos de la propagación y la dispersión de los gases de incendio por efecto de la convección. Aunque no protege frente a la propagación por radiación o conducción, estos tipos de trasferencia de calor juegan un papel menor en la propagación de incendios de interior.
Imagen 1. Presurización de recintos
Cuando existe un diferencial de presión entre dos estancias de una estructura, se establece un flujo de gases que intenta compensar esa diferencia. El fluido se desplaza desde el recinto de mayor presión al de menor presión siguiendo el camino de mínima fricción; aquel por el que la bajada de presión se realizará de forma más rápida.
En la propagación de incendios, la convección (transmisión del calor a través de fluidos calientes en movimiento) juega un papel decisivo. Al aumentar la presión de un recinto inmediatamente anexo a donde se desarrolla un incendio, el flujo de gases de incendio tiende a desplazarse a través de las posibles aperturas hacia el exterior o zonas que no hayan sido presurizadas, así se evita que los gases de incendio entren en la zona presurizada.
El ejemplo más común sería la presurización de cajas de escalera. El equipo interior, al acceder desde un tiro de escalera limpio de humos hacia la vivienda donde se encuentra el incendio, puede provocar que parte de los gases de incendio se desplacen a la caja de escalera. A través de la pequeña apertura necesaria para el paso de la manguera también estarán escapando gases de incendio. En estas situaciones, presurizar la caja de escalera puede evitar que los gases se escapen del interior de la vivienda, más aún si existe algún tipo de apertura desde la vivienda al exterior.
Imagen 1. Comparativa de desplazamiento de gases en acceso a vivienda en altura desde la caja de escaleras con la misma sin presurizar (arriba) y presurizada (abajo).