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¿Está seguro de que su equipo de evacuación de humo funcionará correctamente si la cubierta está nevada?

El mercado de los sistemas de control de temperatura y evacuación de humo cada vez está exigiendo una mayor calidad a los equipos, haciendo gran hincapié en características como por ejemplo el valor de transferencia térmica, la estanqueidad al aire, la vida útil del equipo, pero ¿realmente se le está dando la importancia necesaria al valor de carga de nieve?. ¿Qué ocurriría si se ha instalado un equipo con una carga de nieve inferior a la necesaria para su localización?

Actualmente en el apartado 6.7.2.5 de la norma UNE 23585, se fija como requisito, para cualquier aireador, que la carga de nieve mínima debe ser la apropiada según la localización del edificio, determinada de acuerdo a la norma Europea EN 1991-1-3. Esta norma regula la forma en que debe calcularse el valor mínimo de SL en función de la localización geográfica, de la inclinación de la cubierta, de la topografía del emplazamiento y del valor de U del equipo, independientemente de si el equipo es para extracción natural o para extracción forzada.valor de carga de nieve

Por otro lado, en la norma UNE 12101-2 se especifica la forma en que debe ser ensayado un equipo para extracción de humo y calor natural para su apertura bajo carga, obteniéndose de este modo la clasificación de carga de nieve SL necesaria para el marcado CE y la declaración de prestaciones del aireador.

Del mismo modo, en la norma UNE 12101-3 se especifica la forma de ensayo y los posibles valores de SL para el marcado CE y la declaración de prestaciones de los equipos de extracción de humo forzado.

Además, cuando un fabricante ensaya un equipo para obtener una determinada carga de nieve, lo hace bajo unas condiciones específicas, es decir, aplicando una cierta presión de aire a la línea en el caso de los equipos con pistones neumáticos. Por tanto, para que el equipo sea capaz de superar la carga de nieve mínima, también debe estar alimentado por una presión de aire mínima, ya que para presiones inferiores, el equipo no sería capaz de abrirse cumpliendo las condiciones necesarias del sistema. Si analizamos este punto, queda claro que no sólo es necesario comprobar que el equipo dispone de marcado CE y declaración de prestaciones correcto respecto a su carga de nieve mínima, sino que es muy importante comprobar que la instalación se ha realizado con una presión de aire mínima que cumple con las necesidades del sistema.

La respuesta a las dos preguntas iniciales es por tanto clara, debemos comprobar de forma exhaustiva el valor de carga de nieve mínimo necesario para nuestro proyecto, y asegurarnos de que los equipos instalados y la instalación realizada son los adecuados para aquella localización, ya que en caso de incendio con una cubierta nevada podríamos llevarnos la sorpresa de que nuestra instalación no ha servido para nada.

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PROYECTO DE REAL DECRETO POR EL QUE SE APRUEBA EL REGLAMENTO DE INSTALACIONES DE PROTECCIÓN CONTRA INCENDIOS (RIPCI)

El pasado mes de abril de 2015 se ha hecho pública la revisión número 23 del RIPCI.

El vigente Reglamento de Instalaciones de Protección Contra Incendios fue aprobado por Real Decreto en 1993, pero la evolución en el ámbito técnico y normativo hace necesario actualizar y revisar los requisitos establecidos en su día. Es totalmente imprescindible establecer las condiciones que deben reunir los equipos y sistemas que conforman las instalaciones de Protección Contra Incendios para que su funcionamiento en caso de incendios sea eficaz.

En el apartado 13 del RIPCI (página 31 del documento) se cita lo correspondiente a los Sistemas para el Control de Humos y de Calor, que en caso de incendio favorecen las condiciones de evacuación de personas  y facilitan las labores de extinción. Además de fijarse los criterios de diseño de instalación, se relacionan las normativas de aplicación internacional: normas UNE (página 43, Anexo I del documento), de las que cabe remarcar que la instalación, puesta en marcha y mantenimiento de los sistemas de control de humos, cuando sean aplicados a edificios de una planta, multiplanta con atrios, multiplanta con escaleras o a emplazamientos subterráneos, se realizará según norma UNE 23584.

En referencia al mantenimiento, se definen periodicidades (página 55, Anexo II del documento) y criterios para los programas de mantenimiento preventivo gracias a la experiencia acumulada en estas labores. En referencia al mantenimiento de Sistemas para el Control de Humos y de Calor los requisitos generales y operaciones a realizar anualmente son:

  • Comprobación del funcionamiento del sistema en sus posiciones de activación y descanso, incluyendo su respuesta a las señales de activación manuales y automáticas y comprobando que el tiempo de respuesta está dentro de los parámetros de diseño.
  • Para las barreras de control de humo, comprobar que los espaciados de cabecera, borde y junta (según UNE-EN 12101-1) no superan los valores indicados por el fabricante.
  • Comprobación de la correcta disponibilidad de la fuente de alimentación principal y auxiliar.
  • Engrase de los componentes y elementos del sistema.
  • Verificación de señales de alarma y avería e interacción con el sistema de detección de incendios.
  • Todas estas operaciones deben realizarse por el personal especializado del fabricante o por el personal de la empresa mantenedora.

El RIPCI está ahora en manos de la Comisión Europea, que tiene hasta el 10 de agosto para pronunciarse, según marca la Directiva Europea 98/34/CE. Una vez la Comisión de su visto bueno, será publicado en el BOE, y entraría en vigor 6 meses después de su publicación, para febrero de 2016 aproximadamente.

Creemos que esta modificación del RIPCI es un paso muy importante para asegurar el eficaz funcionamiento de las instalaciones de control y evacuación de humos.

descargar-pdf_iconoDESCARGAR REVISIÓN 23 RIPCI

Documento PDF

Fachadas bioclimáticas: Campus de l’Université de Bordeaux (Burdeos, Francia)

EL PROYECTO

Se trata de una rehabilitación consistente en dotar a 6 edificios existentes del campus de l’Université de Bordeaux de una nueva fachada bioclimática. La fachada tradicional existente queda envuelta por una fachada de vidrio simple obteniéndose como resultado una doble piel vidriada que funcionará como un captador en invierno y como un ventilador en verano. Esta nueva piel además dota al edificio una nueva y renovada imagen.

CONCEPTO

Las fachadas bioclimáticas permiten regular térmicamente el edificio protegiéndolo de las inclemencias meteorológicas e implementando medidas pasivas que mejoran las condiciones de confort interior y comportan un ahorro energético.

La fachada bioclimática cambia a lo largo del año adaptándose al clima: en invierno, la fachada vidriada permanece cerrada absorbiendo la radiación solar que permite calentar de manera pasiva el interior del edificio. En verano, la fachada se abre en la parte superior e inferior y se crea una circulación de aire alrededor del edificio que ventila de manera natural los espacios interiores.

Otras ventajas importantes del sistema:

  • Disminuye las pérdidas de energía en invierno
  • Evita el sobrecalentamiento limitando la radiación solar directa en verano
  • Comporta un ahorro energético significativo (reducción del uso de sistemas de climatización mecánica)
  • Aporta iluminación natural
  • En renovaciones, permite dotar al edificio de una nueva imagen
OTCE MP - STRUCTURE

Imagen del edificio del Campus de L’Université de Bordeaux después de la intervención

FUNCIONAMIENTO

VENTILACIÓN:

Una fachada que se adapta al clima

Podemos diferenciar principalmente dos tipos de funcionamiento de la fachada bioclimática respecto a la ventilación: el funcionamiento en invierno y en verano.

Funcionamiento en invierno (Figura A)
En invierno, los aireadores situados en parte superior e inferior de la fachada permanecen cerrados. La piel exterior vidriada absorbe la radiación solar acumulando aire caliente que envuelve el edificio. Esto reduce las pérdidas de calor y limita el uso de la calefacción.

Funcionamiento en verano (Figura B)
En verano, la apertura de los aireadores en parte superior e inferior de la fachada bioclimática permite crear una corriente de aire fresco alrededor del edificio que ventila de forma natural y pasiva. Se evita conservar las aportaciones solares en la fachada lo que permite reducir el uso del aire acondicionado.

“La fachada bioclimática funcionará como un captador en invierno y un ventilador en verano”

Proyecto Colt Fachadas Bioclimaticas Universidad Burdeos

   Figura A                                                                     Figura B

En entretiempo, la posición de los aireadores se regula automáticamente en función de las temperaturas interiores y exteriores para optimizar el confort de los ocupantes y limitar el uso de sistemas de climatización mecánica. Para ello se contará con una central de climatización (GTC) que gestionará la apertura y cierre de los aireadores en una proporción de 30-70%.

SEGURIDAD EN CASO DE INCENDIO

Sistema de Control de Temperatura y Evacuación de Humos (SCTEH)
La fachada bioclimática tendrá otra función esencial: la evacuación del humo en caso de incendio.
Los aireadores estarán conectados a la central de incendios (CMSI) que al recibir la señal del sistema de detección, accionará la apertura del 100% de los aireadores (los que se encuentran en parte superior servirán para la evacuación de humos y los de parte inferior para la entrada de aire).

Los aireadores para el proyecto de renovación del Campus de l’Université de Bordeaux, situados en la parte superior e inferior de las fachadas bioclimáticas, han sido suministrados por Colt. Se trata de aireadores arquitectónicos de lamas Coltlite que ofrecen altas prestaciones y satisfacen al mismo tiempo las exigencias estéticas del proyecto. Las fachadas han sido encargadas a la empresa Acieroid y el despacho de diseño e ingeniería medioambiental Franck Boutté Consultants, ha llevado a cabo la implementación del concepto bioclimático.

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Detalle e imagen del aireador arquitectónico de lamas Coltlite de Colt situado en parte superior e inferior de las fachadas bioclimáticas

 

 

 

 

 

 

 

 

 

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El control de humos de incendio en Centros Comerciales: 4. Eficiencia energética y Aparcamientos subterráneos

En el último artículo de nuestra serie sobre el Control de Humos de incendio en Centros Comerciales, hablamos de eficiencia energética, aparcamientos subterráneos y exponemos las conclusiones finales de dicha serie.

La eficiencia energética: un valor añadido de las instalaciones de control de humos

Un sistema de control de humos para un centro comercial se diseña bajo la hipotética situación de un fuego accidental. Sin embargo, cada vez más arquitectos, ingenieros y propiedades reconocen las virtudes que pueden ofrecer los sistemas de aireadores naturales instalados en un centro comercial: ahorro y eficiencia energética.
La apertura selectiva de los aireadores naturales (exutorios) instalados en un centro comercial satisface el aprovechamiento energético del aire exterior frente al aire interior del recinto. Controlar la ventilación natural de la galería comercial mediante un sistema de sondas de temperatura o bien conectando el sistema de aireadores al de climatización centralizado del centro comercial permite realizar un seguimiento y control de la temperatura en el interior del recinto sin consumo energético: se proporciona la renovación del aire interior refrescando el ambiente sin consumir más energía que la precisa para abrir los aireadores.
eficiencia energetica colt centros comerciales¿Por qué consumir energía constantemente mediante los sistemas de climatización y confort? El horario típico de apertura de un centro comercial es de 10:00h a 22:00h (salvo regulaciones locales). Considerando temporadas intermedias así como determinadas horas del día (primeras horas de la mañana, por ejemplo), la entalpía del aire exterior puede aprovecharse para refrescar el ambiente interior sin cargar gasto al consumo energético.
Del mismo modo, los aireadores que permiten la entrada de luz al recinto pueden ayudar a minimizar la iluminación artificial del centro comercial, y su consecuente ahorro en la factura energética.
Por último, las prestaciones técnicas de los equipos aireadores, cada vez más exigentes en cuanto a aislamiento térmico y acústico, favorecen su integración en envolventes eficientes energéticamente (cubiertas y fachadas).

Otras instalaciones en los centros comerciales: aparcamientos subterráneos

En los aparcamientos subterráneos de los centros comerciales, aquellos que no tengan la consideración de aparcamiento abierto, también se deberá instalar un sistema de control del humo de incendio, conforme se establece en el DB SI-3 Evacuación de ocupantes, apartado 8 Control del humo de incendio.
Si bien se consideran válidos los sistemas de ventilación conforme a lo establecido en el DB-HS 3 (extracción de un caudal de aire de 150 l/plaza×s con una aportación máxima de 120 l/plaza×s), la práctica demuestra que estos caudales previstos para satisfacer condiciones de salubridad suelen ser insuficientes en caso de incendio.control humos centros comerciales aparcamientos subterraneos parkings cpv scteh
Hasta que se disponga de normas españolas específicas, el CTE permite considerar adecuadas para su aplicación en los proyectos de instalaciones para el control del humo y el calor en aparcamientos, de forma no excluyente, las normas BS 7346-7 (británica) y NBN S 21-208-2 (belga).
A este respecto, dado que para aparcamientos el punto 2 del SI 3-8 admite como válidos los sistemas de ventilación conforme lo establecido en el DB HS 3, en ellos se considera también válida la aplicación del apartado 9 de la norma BS 7346-7, el cual se corresponde con el primer objetivo de su apartado 4.1, es decir, con la evacuación de humos durante el incendio o tras la extinción de éste, facilitando con ello la detección de eventuales focos secundarios, así como el retorno del edificio a su uso normal.

Conclusión

Los sistemas de control de humos en los centros comerciales no sólo garantizan el cumplimiento del requisito básico de seguridad en caso de incendio (permitir la evacuación segura de los ocupantes), sino que además aporta valor añadido en términos de eficiencia energética, pues su integración inteligente en los sistemas de climatización permite reducir el consumo de energía global en el edificio.
Por último, el uso de modelos computarizados para la simulación de un incendio es cada vez más común en edificios con geometría compleja, pues aporta mayor información del comportamiento y evolución del humo que mediante el uso de modelos estacionarios.

El control de humos de incendio en Centros Comerciales: 3. Estrategias de diseño y Metodología CFD

Estrategias de diseño

El procedimiento para el diseño de un sistema de control de humos en un centro comercial con dos o más plantas es más complejo que en aquellas superficies con una planta simple (por ejemplo, hipermercados y otras superficies especializadas). La geometría del edificio es significante en el diseño del sistema; los centros comerciales tienden a tener múltiple niveles, distribuciones en planta complejas, líneas de techo a diversas cotas…
Un incendio en la planta baja suele ser el peor escenario para el dimensionado de un sistema de control de humos en un centro comercial. El sistema que se implemente debe evitar que los gases de la combustión afecten a otras áreas y plantas del edificio donde se prevea la evacuación de las personas.
Por ejemplo, para limitar el ancho del penacho de humo en las balconadas de las galerías comerciales y reducir el flujo másico de humo, se suelen instalar pantallas canalizadoras, implementadas mediante cortinas o barreras de humo fijas y/o móviles.foto4
La evacuación de los gases de combustión se podría realizar a través de aireadores naturales instalados en cotas altas de la galería comercial, que podrían aportar también una ventilación así como iluminación natural al espacio interior.
El aporte de aire en el sistema de control de humos es de vital importancia; sin una compensación de caudales (entrada de aire y salida de humos), la efectividad del sistema puede ser un fracaso. Como posibles soluciones para el aporte de aire fresco de reposición en el sistema cabrían destacar: el uso de aireadores de depósitos de humos adyacentes no afectados por el incendio; inyección de aire en cotas bajas, por debajo de la capa de humos de diseño; apertura automática de puertas y ventanas, preferiblemente en cotas bajas y siempre por debajo de la capa de humos.

Sistemas de control de humos basados en prestaciones: metodología CFD

La norma UNE 23585:2004, en su apartado 1.7, permite la utilización de otros modelos de diseño distintos a los expuestos en la misma norma siempre que estén debidamente justificados tanto los métodos como su necesidad y sean aprobados por el órgano que tenga otorgadas las competencias en la materia de prevención de incendios.
Asimismo, la norma UNE 23585 permite el uso de modelos informáticos de simulación de incendios, concretamente dentro de su capítulo 5 Procedimiento de cálculo, apartado 5.5 Modelos de zona basados en ordenador.
La metodología CFD (Computational Fluid Dynamics) es una herramienta de cálculo que aprovecha su alta capacidad de procesado para predecir, mediante un modelo de campo previamente definido, los flujos internos de temperaturas y velocidades, monitorizando con el máximo detalle el comportamiento de los fluidos en todos los puntos del edificio.
Los modelos CFD más habituales analizan y simulan dicho comportamiento teniendo en cuenta el flujo de fluidos, la transferencia de calor y todos sus fenómenos asociados, mediante la resolución numérica de las ecuaciones diferenciales de Navier-Stokes. Estas ecuaciones describen la conservación de la masa, de la energía y del momento de un fluido en movimiento.
La determinación de los datos de partida y la definición de los objetivos a alcanzar son vitales para la correcta realización de la simulación de un incendio. Además se deben introducir las condiciones de contorno, basadas en experimentos previos o en la experiencia del diseñador, que nos puedan conducir a una solución única.foto6

El objeto/estructura a simular se divide en celdas tridimensionales en un proceso que se denomina mallado. La disposición, forma y número de estas celdas influyen considerablemente en la obtención de los resultados.
El programa trabaja resolviendo las ecuaciones en cada uno de los volúmenes de control creados, de tal manera que los datos de salida de cada celda son los de entrada de la contigua (caudal, temperatura, presión), generándose por lo tanto un modelo 3D en tiempo real del sistema descrito. A mayor número de celdas tridimensionales, mayor tiempo de computación y más precisión en el resultado.

El control de humos de incendio en Centros Comerciales: 1. Marco normativo

A lo largo de una serie de artículos analizaremos los puntos más importantes a tener en cuenta cuando diseñamos el Sistema de Control de Humos en caso de incendio en Centros Comerciales. Los temas a tratar serán varios incluyendo el marco normativo español, los objetivos, componentes y estrategias de diseño del sistema, sistemas basados en prestaciones (metodología CFD), eficiéncia energética y aparcamientos subterráneos – empezando con el artículo de hoy sobre el marco normativo español.

Según fuentes de la Asociación Española de Centros y Parques Comerciales (AECC), en España se contabilizaban unos 544 centros comerciales, con una Superficie Bruta Alquilable (SBA) de más de 15 millones de metros cuadrados. Sin lugar a dudas, el sector de los centros comerciales representa un sector maduro que ha crecido acompañando el fuerte desarrollo de la economía y la modernización de la sociedad española desde 1980.

Los cambios en la situación económica española a partir de 2008, sumado a la madurez del mercado, trajo una disminución en el ritmo de aperturas. A pesar de ello, entre los años 2011 y 2012 se abrieron 17 nuevos centros, con más de un millón de nueva SBA si incluimos las ampliaciones de centros existentes. Hasta 2016, AECC espera que se abran 16 nuevos espacios y se amplíen otros diez, lo que supondrá unos 630.000 m2 más de superficie.

SCTEH control humos centros comerciales colt spain

Puerto Venecia, Zaragoza

Las regulaciones sobre edificación enfatizan la necesidad de proveer sistemas que aseguren la vida de las personas en los lugares de pública concurrencia, como son los centros comerciales. El control de humos en caso de incendio es uno de estos sistemas.

Marco normativo español

Tal y como se establece en el artículo 11 de la Parte 1 del Código Técnico de la Edificación (CTE), el objetivo del requisito básico “Seguridad en casode incendio” consiste en reducir a límites aceptables el riesgo de que los usuarios de un edificio sufran daños derivados de un incendio de origen accidental, como consecuencia de las características de su proyecto, construcción, uso y mantenimiento.
Para satisfacer este objetivo, los edificios se proyectarán, construirán, mantendrán y utilizarán de forma que, en caso de incendio, se cumplan las exigencias básicas recogidas en el Documento Básico DB-SI del CTE.
Conforme la exigencia básica SI 3 Evacuación de ocupantes, todo edificio dispondrá de los medios de evacuación adecuados para que los ocupantes puedan abandonarlo o alcanzar un lugar seguro dentro del mismo en condiciones de seguridad.
El cumplimiento del DB-SI del CTE también es extensivo para todos los edificios existentes, mediante la modificación del artículo 2 de la Parte I del CTE, introducida por la Ley 8/2013 de 26 de junio, de rehabilitación, regeneración y renovación urbanas en el punto 3 de su artículo 1.
El apartado 8 Control del humo de incendio del DB-SI 3 Evacuación de ocupantes establece que en los establecimientos de uso comercial o pública concurrencia cuya ocupación exceda de 1000 personas, se debe instalar un sistema de control del humo de incendio capaz de garantizar dicho control durante la evacuación de los ocupantes, a fin de que ésta se lleve a cabo en condiciones de seguridad.

El diseño, cálculo, instalación y mantenimiento del sistema de control de humos pueden realizarse de acuerdo con las normas españolas:

  • UNE 23584:2008, sobre los requisitos para la instalación en obra, puesta en marcha y mantenimiento periódico de los sistemas de control de temperatura y evacuación de humos.
  • UNE 23585:2004, sobre los requisitos y métodos de cálculo y diseño para proyectar un sistema de control de temperatura y evacuación de humos en caso de incendio.
  • UNE-EN 12101-6:2006, sobre especificaciones para los sistemas de diferencial de presión. Equipos.

En un centro comercial, las exigencias de dotación de un sistema de control de humo (SI 3-8) –así como de instalaciones de protección contra incendios (SI 4-1)– son aplicables al conjunto del centro comercial, por tanto a todos los establecimientos integrados en el mismo, ya sean éstos de uso comercial o de otro uso.

A fin de justificar el cumplimiento de las exigencias básicas establecidas en el CTE, para el diseño y el cálculo de un sistema de control de humos en caso de incendio en un centro comercial es práctica habitual seguir el procedimiento recogido en la norma española UNE 23585.2004. No obstante, el proyectista o el director de obra pueden, bajo su responsabilidad y previa conformidad del promotor, adoptar soluciones alternativas basadas en prestaciones equivalentes a las que se obtendrían en aplicación de los documentos básicos DB. Entraríamos en lo que comúnmente se denomina diseño de un sistema de control de humos basado en prestaciones.