Cómo influye el Fire Modeling en el Diseño Prestacional

El Fire Modeling, o modelado de incendios, es una técnica avanzada utilizada en la ingeniería de protección contra incendios. Su propósito es predecir el comportamiento del fuego y sus efectos en diferentes escenarios, permitiendo así diseñar sistemas de protección más efectivos. Mediante simulaciones, se pueden anticipar los posibles desarrollos de un incendio, optimizar las estrategias de evacuación y mejorar la seguridad general de los edificios.

Por otro lado, el diseño prestacional es un enfoque avanzado en la ingeniería de protección contra incendios que se centra en cumplir con los objetivos de seguridad a través de soluciones personalizadas y basadas en el rendimiento. El diseño prestacional utiliza análisis detallados y simulaciones para evaluar cómo diferentes variables pueden influir en la seguridad de un edificio durante un incendio. Este método permite desarrollar estrategias específicas adaptadas a las características únicas de cada proyecto, optimizando la protección y mejorando la eficiencia de los sistemas de seguridad, e, incluso, aportando soluciones a problemas que se escapan del alcance de la norma. 

Tipos de modelos de simulación

Existen diversos tipos de modelos de simulación utilizados en el Fire Modeling, cada uno con características y aplicaciones específicas que se adaptan a diferentes escenarios y necesidades de protección contra incendios. Estos modelos permiten predecir cómo se desarrollará un incendio, cómo se distribuirán el calor y el humo, y cómo reaccionarán los sistemas de protección en diversas situaciones. A continuación, se describen dos de los enfoques más comunes: los modelos de Zona, que se caracterizan en dividir en pocas regiones y tamaños relativamente grandes, así como resolver la dinámica del incendio y el humo con una simplificación de las ecuaciones que gobiernan los fluidos; y los modelos basados en campo, que dividen en volúmenes muy pequeños sobre los que resuelven las ecuaciones que gobiernan los fluidos, permitiendo resultados más precisos.

Modelos basados en zonas

Estos modelos dividen el espacio en zonas específicas considerando que una determinada zona presenta las mismas características en toda ella.. Son útiles para escenarios sencillos y que requieren un cálculo relativamente rápido, como por ejemplo comprobar la resistencia al fuego de un cerramiento durante 240 minutos.  

Modelos basados en campo

En contraste, los modelos basados en campo proporcionan una descripción detallada del desarrollo de la influencia del fuego y el movimiento de los humos, permitiendo conocer con mayor precisión el estado de cada uno de los volúmenes y por tanto tomar decisiones más precisas. . Son ideales para proyectos más complejos, en contra tienen los elevados requisitos computacionales así como los elevados tiempos de cálculo. 

Modelos para la simulación en Fire Modeling

Fire Dynamics Simulator (FDS)

El Fire Dynamics Simulator (FDS) es uno de los modelos más utilizados en la simulación de incendios. Desarrollado por el National Institute of Standards and Technology (NIST), FDS se basa en la resolución de las ecuaciones de dinámica de fluidos para predecir  la evolución del incendio  y el humo en diferentes entornos. Su precisión y capacidad de manejo de variables complejas lo hacen una herramienta esencial para ingenieros de incendios.

CFAST (Consolidated Model of Fire and Smoke Transport)

El modelo CFAST es otra herramienta ampliamente usada, enfocada en la simulación del transporte de humo y la evolución de las condiciones térmicas durante un incendio. A diferencia de FDS, CFAST utiliza un enfoque de zonas, lo que lo hace más adecuado para simulaciones rápidas y análisis preliminares en proyectos de menor escala.

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Ventajas del Fire Modeling en el Diseño Prestacional

Las ventajas de la aplicación del Fire modeling en el Diseño Prestacional pasan por permitir la obtención de unos resultados más precisos de los parámetros estudiados y por tanto poder comprobar si la solución establecida cumple con los objetivos de seguridad establecidos. .  Dada esta mayor precisión permite considerar un mayor número de escenarios de incendio que en las soluciones aportadas por la norma que son más genéricas y por tanto dar una respuesta más ajustada para la obtención del nivel de seguridad adecuado.  

En esta línea, al simular diferentes situaciones, se pueden identificar las mejores estrategias para optimizar algunos de los sistemas de protección contra incendios. Esto incluye la ubicación de detectores de humo y otras medidas de seguridad, asegurando una cobertura completa y eficiente del área protegida.

Las simulaciones permiten validar las soluciones de diseño antes de su implementación, reduciendo riesgos y costos. Al identificar y corregir posibles fallos en las etapas de planificación, se mejora significativamente la efectividad y confiabilidad de los sistemas de protección contra incendios.

Relación entre Fire Modeling y Diseño Prestacional

El Fire Modeling es una herramienta muy potente que se puede emplear en el diseño prestacional permitiendo la creación de soluciones de protección contra incendios efectivas y personalizadas. El proceso de integración comienza con la colaboración estrecha entre ingenieros y diseñadores desde las etapas iniciales del proyecto, utilizando simulaciones precisas del comportamiento del fuego y del humo para evaluar diversas situaciones y escenarios de incendio. 

Esta información es crucial para desarrollar estrategias de evacuación y control de humo, proporcionando datos concretos que permiten diseñar rutas de escape seguras y sistemas de ventilación efectivos. 

De este modo, el Fire Modeling apoya el diseño prestacional al ofrecer predicciones fiables y detalladas, garantizando que las soluciones propuestas no solo cumplan con las normativas vigentes, sino que también optimicen la seguridad y funcionalidad del edificio según las necesidades específicas de cada proyecto.

El Fire Modeling es una herramienta esencial en el diseño prestacional, ofreciendo múltiples beneficios que van desde la evaluación precisa de escenarios de incendio hasta la optimización y validación de soluciones de diseño. Al integrar estas simulaciones en el proceso de diseño, se pueden desarrollar sistemas de protección contra incendios más eficientes, seguros y adaptados a las necesidades específicas de cada proyecto. En Cottés, utilizamos el Fire Modeling para transformar la seguridad de nuestros clientes, garantizando un entorno seguro y protegido.