Todos sabemos que, para hacer frente a un incendio, hay que utilizar unos medios hidráulicos de extinción concretos, especialmente en los incendios producidos en espacios confinados.
Lo que no queda tan claro es si somos realmente conscientes de que la adaptación de los medios a las necesidades será la clave para conseguir un correcto y seguro desarrollo final del mismo. Nos asalta entonces la primera duda como bomberos…¿Qué lanza utilizar? y, ¿Cómo utilizarla?… ¿Qué diámetro es el adecuado… ¿Qué caudales y presiones son los ideales?Intentaremos responder a estas cuestiones.
Cualquiera que sea el país, comprobaremos que la elección de los medios hidráulicos se hace de modo empírico, y que a menudo, por no decir casi siempre, son la costumbre o la facilidad de acción los que deciden unos u otros. Solo la visión de un incendio de una magnitud inhabitual para el bombero provocará un cambio en la elección del material. De hecho, todos hemos oído alguna vez aquello de «si el incendio es grande, pues manguera grande…»pero claro, eso quiere decir que esa valoración está fundamentada en que hay que ver las llamas saliendo por ventanas o puertas para decidir si es grande o no, ¿No creéis? Y, además,pasando por alto la importancia y la peligrosidad de no valorar el riesgo potencial que pueden desarrollar los gases del incendio sin necesidad de ver las llamas en los primeros momentos. Si esta elección medio-necesidad es la correcta, entonces el resultado será óptimo. En caso contrario, la evolución del incendio, sobre todo en lo que afecta a la propagación y la accidentabilidad tanto de las víctimas como la de los propios bomberos, se verán seriamente comprometidas, llegando a situaciones de gravedad e incluso de muerte.
El objetivo del siguiente artículo va dirigido a comprender cómo utilizar de una forma efectiva los medios de extinción hidráulicos en un incendio confinado según el espacio físico al que nos enfrentamos. En el segundo artículo se analizarán los edificios actuales y su evolución.
Una actitud proactiva no reactiva
La siniestralidad en España o no se analiza o no se dispone de datos, cosa que dificulta la actitud proactiva del bombero con relación a este tema. No es el caso de otros países de nuestro entorno, que han sabido sacar provecho a los datos que arrojan dichas estadísticas referentes a la siniestralidad —en este caso de los bomberos—, en incendios en espacios confinados:
Estadística accidentes más relevantes incendios confinados 1994-2006
Las nuevas realidades
Es necesario que los servicios de bomberos se adapten a las “nuevas realidades”. En el caso que nos ocupa, la dinámica de los incendios en espacios confinados ha evolucionado mucho en los últimos años por diversos factores, como son la modificación estructural en materia constructiva, con edificaciones más sólidas, o las mejoras en las condiciones de la estanqueidad y hermeticidad de nuestras viviendas, (ver tabla 1), facilitando así una mejora en el confort térmico de sus moradores, pero al mismo tiempo modificando la “dinámica del fuego” en caso de producirse un incendio en su interior justamente por eso, por la dificultad en el intercambio ventilatorio entre la atmósfera interior y la exterior.
Tabla1. Características térmicas de los materiales
Este nuevo escenario favorece incendios que fácilmente se desarrollan mediante un gran cojín de humos producto de la combustión, tóxicos (CO y CO2) e inflamables, y que, todo ello unido al mayor potencial térmico combustible del interior de las viviendas, con grandes televisiones (no solo en una estancia, si no en cocinas o habitaciones), ordenadores, etc., hace que la dinámica del fuego se haya modificado, y se haya llegado a situaciones de incendios muy y muy potentes térmicamente hablando, en los que la técnica aprendida hasta no hace muchos años (que consistía en lanzar agua sobre lo que quemaba) tenga muchas limitaciones, obligándonos a mejorar tanto en los aspectos técnicos como tecnológicos, si queremos ser efectivos. Recomiendo leer el artículo “paquete combustible” en el que se puede comprobar este detalle.
En 1998, Stefan Särdqvist realizó un estudio sobre incendios en estructuras en la ciudad de Londres (Real Fire Data Fires in non-residential premises in London 1994-1997). En cada incendio se tomaron datos de la superficie afectada, así como del tiempo de intervención y de otros factores, y pudo constatarse que, en el 25% de los casos, estos incendios se desarrollaban de forma muy violenta. También se demostró que, en el 25% de los casos, los medios hidráulicos eran insuficientes para detener la progresión del incendio, o lo que es lo mismo, para detener laPROPAGACIÓN EN UN MOMENTO CONCRETO. Finalmente se conseguía la extinción del incendio, pero solo cuando la curva de progresión del incendio estaba en la parte decreciente, o sea cuando ya se había producido la propagación y el desarrollo total del incendio. (Ver grafico adjunto)
INICIO DEL INCENDIO CRECIMIENTO TOTAL DESARROLLO DECRECIMIENTO
Este análisis de la extinción refleja que, en numerosas intervenciones sobre las cuales la curva de progresión del incendio se encuentra en forma creciente, y los medios de extinción de incendios luchan por conseguir una extinción rápida, ésta no es posible, debido a que no se han utilizado los medios adecuados. El hecho de que se haya logrado extinguir el incendio después de muchas horas no es una prueba de la eficacia de la acción.
Valorar para ser efectivos
Solo deberíamos realizar dos reflexiones antes de intervenir;
1. Valorar los medios de que disponemos y 2. Valorar las necesidades.
Una vez valorado lo anterior, se podrían dar 4 situaciones o escenarios posibles:
Los medios son insuficientes y nos quedamos fuera (no entrar)
Los medios son suficientes y nos quedamos fuera (no entrar)
Los medios son suficientes y entramos (entrar)
Los medios son insuficientes y entramos (entrar)
Hipótesis 1: situación en la que el responsable de la intervención conoce perfectamente los medios de que dispone en ese momento y las capacidades de su personal, y valora la magnitud y tipología del incendio. Decide no entrar e iniciar las tareas de extinción desde el exterior. Indudablemente el caudal que se utilizará será mucho más grande, pero poco importa, ya que la premisa principal está asegurada: la seguridad del personal.
Hipótesis 2: Los medios son suficientes, pero también se decide no entrar. Situación que puede venir provocada por dos cuestiones: el responsable no sabe valorar correctamente la capacidad técnica de sus medios extintores, y/o tampoco sabe valorar la potencia térmica producida por el incendio. Esta falta de capacidad técnica hace que su decisión sea dirigir el trabajo desde el exterior, cosa que ocasionará posiblemente un difícil control sobre la progresión y propagación interior del incendio, así como una demora en el tiempo total de la extinción y en este caso seguramente se quemará más de lo que se tendría que quemar.
Hipótesis 3: situación ideal: El responsable, previa valoración <<medios-necesidades>> ordena a su personal entrar en el espacio confinado incendiado. Los medios de que dispone son suficientes para asegurar efectivamente la extinción del incendio y simultáneamente asegurar a los bomberos implicados y a las posibles víctimas del siniestro en el caso de una progresión súbita y descontrolada del incendio. Los medios se adaptarán a las necesidades, efectuando el ataque desde el interior, la extinción será rápida y segura, utilizando la cantidad de agua necesaria para ello.
Hipótesis 4: El responsable valora de una forma INSUFICIENTE Y TEMERARIA la ecuación <<medios-necesidades>>. Seguramente motivado por una formación inadaptada, opta por un ataque interior exponiendo a su personal a una situación de peligro y desencadenándose una situación incontrolada y catastrófica final.
Importancia de la absorción térmica del agua
Como hemos demostrado anteriormente, una valoración acertada de la situación nos dirigirá hacia niveles de seguridad y efectividad máximos. Conocer los diferentes niveles de absorción térmica del incendio nos facilitara la comprensión de esta nueva visión técnica, ya que aquí está la clave de la cuestión: esta absorción “no es infinita” y se debe a diversos factores que hay que conocer y saber valorar. Como que un litro de agua absorbe un máximo de 2,6MW*s:
Calentar agua de 20ºC a 100ºC 0.3 MJ/kg
Vaporizar agua a 100ºC 2.3 MJ/kg
Capacidad de enfriamiento teórica 2.6 MJ/
También que no toda el agua que salga por la lanza será “efectiva” en la captura de la calor, ya que dependiendo de cómo la proyectemos (posición de la lanza) y de las características técnicas de la instalación (presión/caudal) disminuirá drásticamente este factor de absorción. Lo veremos más adelante.
Como sabemos, en un incendio confinado, una de las prioridades es el enfriamiento efectivo de los humos por la vaporización del agua, con el fin de limitar el riesgo de fenómeno térmico y de propagación súbita del incendio proporcionada por los humos calientes. Si toda el agua que proyectamos con la lanza se evapora (seria el caso al utilizar el cono adecuado y la lanza adecuada…), podríamos calcular fácilmente la potencia térmica absorbida según el caudal:
El aumento de temperatura de un gramo de agua de 15º a 100º consume 365 joules (85 calorías)
Pasar de un estado al otro (vaporización) consume 2.258 J (539cal);
Esto nos da un total de 2 614 J por gramo de agua, o lo que es lo mismo 2,614 MJ por litro de agua. Es suficiente multiplicar el caudal en litros por segundo por este valor para conocer la potencia absorbida: P = 2,614 · D/60 (D = caudal en L/min, P en megavatios)
Potencia térmica absorbida en función el caudal
Esta tabla considera que la totalidad del agua proyectada se vaporizará totalmente (rendimiento del 100%).
El mejor rendimiento se obtiene con la posición en la lanza en « cono de ataque o de difusión » y es del orden del 90 %. Por el contrario, su alcance es reducido. Una posición en la lanza de « chorro directo » no será nada efectiva, ya que gran parte del agua proyectada sobre el incendio no se vaporizará correctamente, aunque sí dispondremos de un alcance mayor que en el anterior.
Otros datos de interés:
Una instalación hidráulica que nos proporcione un caudal de 40 L/min. nos ofrecerá una capacidad de absorción térmica cercana a los 2.5 MW.
Una instalación hidráulica que nos proporcione entre 40 y 500 L/min, ofrece un poder de absorción de calor entre los 6 MW con 150 L/min y 20MW con 400 L/min ;
Un sofá de una plaza : 1,8 MW ;
Un sofá de tres plazas : 3,5 MW ;
Unas literas de pino : 4,5 MW ;
Con todos estos parámetros podemos asegurar que la capacidad de absorción real del agua es del orden del 70 al 90% de este valor teórico (entre 1,82 MW y 2,34 MW). También debemos recordar el tiempo que el porta lanzas necesitará para introducir esta cantidad en el volumen a tratar de una forma efectiva. La destreza es, pues, parte esencial para conseguir este objetivo. Por tanto será necesario conocer las características técnicas del materialde extinción de que disponemos, así como las capacidades técnicas de nuestro personal. A continuación podemos ver una Tabla que refleja la absorción térmica del agua con los siguientes valores:
1ª línea, caudales en litros por minuto.
2ª línea, cantidad de agua por 3 segundos en litros.
3ª línea, absorción térmica (en MW) con un rendimiento teórico de 100% (2,6MW multiplicados por la cantidad de agua lanzada en 3 segundos).
4ª y 5ª línea, nos dan la absorción térmica corregida (en MW) entre el 90 y el 70%.
Importancia del potencial térmico / generación de calor
Como hemos demostrado en el punto anterior, “robarle calor” al incendio, o lo que es lo mismo, la capacidad de absorción térmica del agua no es infinita y va directamente ligada al potencial térmico o carga de fuego desarrollada por el incendio siendo este algoritmo el necesario para calcular las necesidades hidráulicas de extinción. Lo más sencillo es calcular la carga térmica mediante los dos métodos que conocemos y que radican en la valoración por el combustible y por el comburente. Esto nos facilitara dos valores que nos ayudaran a fijar un margen de maniobra.
Una vez determinada la carga de fuego, es decir, la energía total potencialmente cedida por el incendio, hay que determinar cómo se libera esta energía. La curva de generación de calor, RHR, del inglés Heat Release Rate, representa la potencia del fuego en función del tiempo.
Recordar: El calor de combustión efectivo es el ratio entre el flujo de calor liberado y el ratio de pirólisis.
Ecuación (E 2-1)
La eficacia de la combustión se representa con el factor m: Ecuación (E 2-2)
La velocidad de pirólisis m (t) representa la cantidad de combustible sólido que se transforma en combustible gaseoso por segundo, en [kg/s].
Es también el ratio de pérdida de masa del combustible. La ecuación (E2-1) solamente es válida cuando el oxígeno no limita la combustión. Es muy común encontrar “velocidad de combustión” como sinónimo de velocidad de pirolisis, pero en condiciones de baja ventilación estas dos velocidades pueden no ser iguales.
En la figura [2-2] se ven tres curvas de generación de calor correspondientes a la misma carga de fuego, dado que la superficie bajo curva en ambas es la misma.
Este parámetro es seguramente el más importante para describir un incendio. El RHR influye mucho en la fase de crecimiento del fuego, controlando en una cierta medida
fenómenos como el tamaño de la zona de pirólisis, el flujo caliente de gases o la temperatura de la zona caliente. El RHR depende sobre todo del tipo y de la cantidad de combustible, de la cantidad de oxígeno disponible, pero también de muchos otros factores, como el tamaño del recinto y las propiedades térmicas de sus límites.
La única manera de estimar el RHR es la experimentación. Existen dos técnicas principales, una por perdida de masa del combustible, y otra por depleción de oxígeno. La segunda, más moderna, permite alcanzar resultados de una buena exactitud.
Esta técnica consiste en medir la concentración de oxígeno en los gases de combustión, lo que permite deducir la cantidad de oxígeno quemado. Esta cantidad, multiplicada por el calor de combustión del oxígeno, da el valor del RHR. La misma carga de fuego ardiendo a gran velocidad o haciéndolo lentamente puede dar lugar a curvas de temperatura del gas completamente distintas.
En los ámbitos relacionados con la prevención de incendios se estima que una habitación Standard, en caso de incendio puede desarrollar una potencia térmica cercana a los 500kW/m2, y una oficina entorno a 500. Nosotros tomaremos el valor más bajo, 500kW/m2. Esta estimación esta hecha mediante el cálculo calorífico medio proporcionado por el combustible sólido.
Lo que no queda tan claro es si somos realmente conscientes de que la adaptación de los medios a las necesidades será la clave para conseguir un correcto y seguro desarrollo final del mismo. Nos asalta entonces la primera duda como bomberos…¿Qué lanza utilizar? y, ¿Cómo utilizarla?… ¿Qué diámetro es el adecuado… ¿Qué caudales y presiones son los ideales?Intentaremos responder a estas cuestiones.
Cualquiera que sea el país, comprobaremos que la elección de los medios hidráulicos se hace de modo empírico, y que a menudo, por no decir casi siempre, son la costumbre o la facilidad de acción los que deciden unos u otros. Solo la visión de un incendio de una magnitud inhabitual para el bombero provocará un cambio en la elección del material. De hecho, todos hemos oído alguna vez aquello de «si el incendio es grande, pues manguera grande…»pero claro, eso quiere decir que esa valoración está fundamentada en que hay que ver las llamas saliendo por ventanas o puertas para decidir si es grande o no, ¿No creéis? Y, además,pasando por alto la importancia y la peligrosidad de no valorar el riesgo potencial que pueden desarrollar los gases del incendio sin necesidad de ver las llamas en los primeros momentos. Si esta elección medio-necesidad es la correcta, entonces el resultado será óptimo. En caso contrario, la evolución del incendio, sobre todo en lo que afecta a la propagación y la accidentabilidad tanto de las víctimas como la de los propios bomberos, se verán seriamente comprometidas, llegando a situaciones de gravedad e incluso de muerte.
El objetivo del siguiente artículo va dirigido a comprender cómo utilizar de una forma efectiva los medios de extinción hidráulicos en un incendio confinado según el espacio físico al que nos enfrentamos. En el segundo artículo se analizarán los edificios actuales y su evolución.
Una actitud proactiva no reactiva
La siniestralidad en España o no se analiza o no se dispone de datos, cosa que dificulta la actitud proactiva del bombero con relación a este tema. No es el caso de otros países de nuestro entorno, que han sabido sacar provecho a los datos que arrojan dichas estadísticas referentes a la siniestralidad —en este caso de los bomberos—, en incendios en espacios confinados:
Estadística accidentes más relevantes incendios confinados 1994-2006
Las nuevas realidades
Es necesario que los servicios de bomberos se adapten a las “nuevas realidades”. En el caso que nos ocupa, la dinámica de los incendios en espacios confinados ha evolucionado mucho en los últimos años por diversos factores, como son la modificación estructural en materia constructiva, con edificaciones más sólidas, o las mejoras en las condiciones de la estanqueidad y hermeticidad de nuestras viviendas, (ver tabla 1), facilitando así una mejora en el confort térmico de sus moradores, pero al mismo tiempo modificando la “dinámica del fuego” en caso de producirse un incendio en su interior justamente por eso, por la dificultad en el intercambio ventilatorio entre la atmósfera interior y la exterior.
Tabla1. Características térmicas de los materiales
Este nuevo escenario favorece incendios que fácilmente se desarrollan mediante un gran cojín de humos producto de la combustión, tóxicos (CO y CO2) e inflamables, y que, todo ello unido al mayor potencial térmico combustible del interior de las viviendas, con grandes televisiones (no solo en una estancia, si no en cocinas o habitaciones), ordenadores, etc., hace que la dinámica del fuego se haya modificado, y se haya llegado a situaciones de incendios muy y muy potentes térmicamente hablando, en los que la técnica aprendida hasta no hace muchos años (que consistía en lanzar agua sobre lo que quemaba) tenga muchas limitaciones, obligándonos a mejorar tanto en los aspectos técnicos como tecnológicos, si queremos ser efectivos. Recomiendo leer el artículo “paquete combustible” en el que se puede comprobar este detalle.
En 1998, Stefan Särdqvist realizó un estudio sobre incendios en estructuras en la ciudad de Londres (Real Fire Data Fires in non-residential premises in London 1994-1997). En cada incendio se tomaron datos de la superficie afectada, así como del tiempo de intervención y de otros factores, y pudo constatarse que, en el 25% de los casos, estos incendios se desarrollaban de forma muy violenta. También se demostró que, en el 25% de los casos, los medios hidráulicos eran insuficientes para detener la progresión del incendio, o lo que es lo mismo, para detener laPROPAGACIÓN EN UN MOMENTO CONCRETO. Finalmente se conseguía la extinción del incendio, pero solo cuando la curva de progresión del incendio estaba en la parte decreciente, o sea cuando ya se había producido la propagación y el desarrollo total del incendio. (Ver grafico adjunto)
INICIO DEL INCENDIO CRECIMIENTO TOTAL DESARROLLO DECRECIMIENTO
Este análisis de la extinción refleja que, en numerosas intervenciones sobre las cuales la curva de progresión del incendio se encuentra en forma creciente, y los medios de extinción de incendios luchan por conseguir una extinción rápida, ésta no es posible, debido a que no se han utilizado los medios adecuados. El hecho de que se haya logrado extinguir el incendio después de muchas horas no es una prueba de la eficacia de la acción.
Valorar para ser efectivos
Solo deberíamos realizar dos reflexiones antes de intervenir;
1. Valorar los medios de que disponemos y 2. Valorar las necesidades.
Una vez valorado lo anterior, se podrían dar 4 situaciones o escenarios posibles:
Los medios son insuficientes y nos quedamos fuera (no entrar)
Los medios son suficientes y nos quedamos fuera (no entrar)
Los medios son suficientes y entramos (entrar)
Los medios son insuficientes y entramos (entrar)
Hipótesis 1: situación en la que el responsable de la intervención conoce perfectamente los medios de que dispone en ese momento y las capacidades de su personal, y valora la magnitud y tipología del incendio. Decide no entrar e iniciar las tareas de extinción desde el exterior. Indudablemente el caudal que se utilizará será mucho más grande, pero poco importa, ya que la premisa principal está asegurada: la seguridad del personal.
Hipótesis 2: Los medios son suficientes, pero también se decide no entrar. Situación que puede venir provocada por dos cuestiones: el responsable no sabe valorar correctamente la capacidad técnica de sus medios extintores, y/o tampoco sabe valorar la potencia térmica producida por el incendio. Esta falta de capacidad técnica hace que su decisión sea dirigir el trabajo desde el exterior, cosa que ocasionará posiblemente un difícil control sobre la progresión y propagación interior del incendio, así como una demora en el tiempo total de la extinción y en este caso seguramente se quemará más de lo que se tendría que quemar.
Hipótesis 3: situación ideal: El responsable, previa valoración <<medios-necesidades>> ordena a su personal entrar en el espacio confinado incendiado. Los medios de que dispone son suficientes para asegurar efectivamente la extinción del incendio y simultáneamente asegurar a los bomberos implicados y a las posibles víctimas del siniestro en el caso de una progresión súbita y descontrolada del incendio. Los medios se adaptarán a las necesidades, efectuando el ataque desde el interior, la extinción será rápida y segura, utilizando la cantidad de agua necesaria para ello.
Hipótesis 4: El responsable valora de una forma INSUFICIENTE Y TEMERARIA la ecuación <<medios-necesidades>>. Seguramente motivado por una formación inadaptada, opta por un ataque interior exponiendo a su personal a una situación de peligro y desencadenándose una situación incontrolada y catastrófica final.
Importancia de la absorción térmica del agua
Como hemos demostrado anteriormente, una valoración acertada de la situación nos dirigirá hacia niveles de seguridad y efectividad máximos. Conocer los diferentes niveles de absorción térmica del incendio nos facilitara la comprensión de esta nueva visión técnica, ya que aquí está la clave de la cuestión: esta absorción “no es infinita” y se debe a diversos factores que hay que conocer y saber valorar. Como que un litro de agua absorbe un máximo de 2,6MW*s:
Calentar agua de 20ºC a 100ºC 0.3 MJ/kg
Vaporizar agua a 100ºC 2.3 MJ/kg
Capacidad de enfriamiento teórica 2.6 MJ/
También que no toda el agua que salga por la lanza será “efectiva” en la captura de la calor, ya que dependiendo de cómo la proyectemos (posición de la lanza) y de las características técnicas de la instalación (presión/caudal) disminuirá drásticamente este factor de absorción. Lo veremos más adelante.
Como sabemos, en un incendio confinado, una de las prioridades es el enfriamiento efectivo de los humos por la vaporización del agua, con el fin de limitar el riesgo de fenómeno térmico y de propagación súbita del incendio proporcionada por los humos calientes. Si toda el agua que proyectamos con la lanza se evapora (seria el caso al utilizar el cono adecuado y la lanza adecuada…), podríamos calcular fácilmente la potencia térmica absorbida según el caudal:
El aumento de temperatura de un gramo de agua de 15º a 100º consume 365 joules (85 calorías)
Pasar de un estado al otro (vaporización) consume 2.258 J (539cal);
Esto nos da un total de 2 614 J por gramo de agua, o lo que es lo mismo 2,614 MJ por litro de agua. Es suficiente multiplicar el caudal en litros por segundo por este valor para conocer la potencia absorbida: P = 2,614 · D/60 (D = caudal en L/min, P en megavatios)
Potencia térmica absorbida en función el caudal
Esta tabla considera que la totalidad del agua proyectada se vaporizará totalmente (rendimiento del 100%).
El mejor rendimiento se obtiene con la posición en la lanza en « cono de ataque o de difusión » y es del orden del 90 %. Por el contrario, su alcance es reducido. Una posición en la lanza de « chorro directo » no será nada efectiva, ya que gran parte del agua proyectada sobre el incendio no se vaporizará correctamente, aunque sí dispondremos de un alcance mayor que en el anterior.
Otros datos de interés:
Una instalación hidráulica que nos proporcione un caudal de 40 L/min. nos ofrecerá una capacidad de absorción térmica cercana a los 2.5 MW.
Una instalación hidráulica que nos proporcione entre 40 y 500 L/min, ofrece un poder de absorción de calor entre los 6 MW con 150 L/min y 20MW con 400 L/min ;
Un sofá de una plaza : 1,8 MW ;
Un sofá de tres plazas : 3,5 MW ;
Unas literas de pino : 4,5 MW ;
Con todos estos parámetros podemos asegurar que la capacidad de absorción real del agua es del orden del 70 al 90% de este valor teórico (entre 1,82 MW y 2,34 MW). También debemos recordar el tiempo que el porta lanzas necesitará para introducir esta cantidad en el volumen a tratar de una forma efectiva. La destreza es, pues, parte esencial para conseguir este objetivo. Por tanto será necesario conocer las características técnicas del materialde extinción de que disponemos, así como las capacidades técnicas de nuestro personal. A continuación podemos ver una Tabla que refleja la absorción térmica del agua con los siguientes valores:
1ª línea, caudales en litros por minuto.
2ª línea, cantidad de agua por 3 segundos en litros.
3ª línea, absorción térmica (en MW) con un rendimiento teórico de 100% (2,6MW multiplicados por la cantidad de agua lanzada en 3 segundos).
4ª y 5ª línea, nos dan la absorción térmica corregida (en MW) entre el 90 y el 70%.
Importancia del potencial térmico / generación de calor
Como hemos demostrado en el punto anterior, “robarle calor” al incendio, o lo que es lo mismo, la capacidad de absorción térmica del agua no es infinita y va directamente ligada al potencial térmico o carga de fuego desarrollada por el incendio siendo este algoritmo el necesario para calcular las necesidades hidráulicas de extinción. Lo más sencillo es calcular la carga térmica mediante los dos métodos que conocemos y que radican en la valoración por el combustible y por el comburente. Esto nos facilitara dos valores que nos ayudaran a fijar un margen de maniobra.
Una vez determinada la carga de fuego, es decir, la energía total potencialmente cedida por el incendio, hay que determinar cómo se libera esta energía. La curva de generación de calor, RHR, del inglés Heat Release Rate, representa la potencia del fuego en función del tiempo.
Recordar: El calor de combustión efectivo es el ratio entre el flujo de calor liberado y el ratio de pirólisis.
Ecuación (E 2-1)
La eficacia de la combustión se representa con el factor m: Ecuación (E 2-2)
La velocidad de pirólisis m (t) representa la cantidad de combustible sólido que se transforma en combustible gaseoso por segundo, en [kg/s].
Es también el ratio de pérdida de masa del combustible. La ecuación (E2-1) solamente es válida cuando el oxígeno no limita la combustión. Es muy común encontrar “velocidad de combustión” como sinónimo de velocidad de pirolisis, pero en condiciones de baja ventilación estas dos velocidades pueden no ser iguales.
En la figura [2-2] se ven tres curvas de generación de calor correspondientes a la misma carga de fuego, dado que la superficie bajo curva en ambas es la misma.
Este parámetro es seguramente el más importante para describir un incendio. El RHR influye mucho en la fase de crecimiento del fuego, controlando en una cierta medida
fenómenos como el tamaño de la zona de pirólisis, el flujo caliente de gases o la temperatura de la zona caliente. El RHR depende sobre todo del tipo y de la cantidad de combustible, de la cantidad de oxígeno disponible, pero también de muchos otros factores, como el tamaño del recinto y las propiedades térmicas de sus límites.
La única manera de estimar el RHR es la experimentación. Existen dos técnicas principales, una por perdida de masa del combustible, y otra por depleción de oxígeno. La segunda, más moderna, permite alcanzar resultados de una buena exactitud.
Esta técnica consiste en medir la concentración de oxígeno en los gases de combustión, lo que permite deducir la cantidad de oxígeno quemado. Esta cantidad, multiplicada por el calor de combustión del oxígeno, da el valor del RHR. La misma carga de fuego ardiendo a gran velocidad o haciéndolo lentamente puede dar lugar a curvas de temperatura del gas completamente distintas.
En los ámbitos relacionados con la prevención de incendios se estima que una habitación Standard, en caso de incendio puede desarrollar una potencia térmica cercana a los 500kW/m2, y una oficina entorno a 500. Nosotros tomaremos el valor más bajo, 500kW/m2. Esta estimación esta hecha mediante el cálculo calorífico medio proporcionado por el combustible sólido.
