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Artículo técnico

Simulación Computacional aplicada a los sistemas de Rociadores Automáticos

27 abril, 2017
Simulación rociadores automáticos

Simulación rociadores automáticos

Los estudios de Ingeniería del Fuego aplicados a las mejoras en Control de Humos, Protección Pasiva y Evacuación se vienen utilizando desde hace tiempo. Su desarrollo por profesionales con amplios conocimientos ha ayudado en múltiples ocasiones a alcanzar soluciones de seguridad muy interesantes en esta materia.

De la misma forma, la metodología prestacional apoyada en herramientas informáticas puede servir de apoyo, así mismo, para conseguir mejoras en otros sistemas, tales como los Rociadores Automáticos. Aunque los sistemas de rociadores tienen una amplia cobertura prescriptiva, existen casos en los que puede ser muy conveniente emplear las herramientas de simulación para mejorar y servir de apoyo al diseño, de forma que se obtengan sistemas de mejores prestaciones.

La norma propia norma UNE-EN 12845 refleja en el Apartado 1. Objeto y Campo de Aplicación el siguiente comentario:

“…Se podrían permitir desviaciones en el diseño de los sistemas de rociadores cuando se demuestre que tales desviaciones proporcionan un nivel de protección al menos equivalentes al de esta norma…”

¿En qué casos puede la Simulación Computacional apoyar los diseños de sistemas de rociadores? Probablemente en todos puede aportar una valiosa Evaluación del Diseño (concepto fundamental en la metodología del Diseño Basado en Prestaciones). Además de ello, hay situaciones en las que la aplicación de los criterios de Ingeniería del Fuego y la Simulación asociada es un apoyo indispensable para determinar mejoras en el diseño. A continuación, se describe brevemente algunos ejemplos de casos reales:

  • Almacenamiento en estanterías de aceites lubricantes.

La norma UNE EN 12845 no recoge toda la casuística, en especial para estanterías paletizadas altas con envases plásticos. El diseño de un sistema de rociadores in-rack según el criterio tradicional de UNE EN 12845 no cubre todas las necesidades. Mediante una simulación se puede verificar si, por ejemplo, un diseño con mayor número de rociadores in-rack (empleando rociadores también en las caras exteriores, de modo similar a NFPA-13) puede ser eficaz para el control del incendio.

  • Distancia del rociador al techo.

En una nave de almacenamiento, se puede verificar en qué medida la posición del rociador afecta o mejora la eficacia del sistema. La determinación, por ejemplo, de una activación más temprana del rociador si éste está más cerca del techo, lo cual repercute en un control del incendio en un estado de desarrollo menor. Esta información puede llevar a la decisión de realizar una instalación mejorada, incluso aunque en algún aspecto sea más cara (cambios en el diseño de los soportes, por ejemplo), si se puede balancear el coste de instalación con el beneficio que supone una menor tasa de generación de calor en caso de incendio.

  • Estanterías con cargas muy altas.

En algunos casos, el almacenamiento de determinadas mercancías en estantería lleva a unidades de carga de mucha altura. Por ejemplo, para el caso de almacenamiento de papel tissue paletizado, el tamaño y altura de las cargas puede ser muy grande. La protección mediante rociadores in-rack, según UNE EN 12845, requiere instalar rociadores a niveles intermedios, un rociador en cada hueco entre cargas, y además con una distancia vertical que no supere las dos alturas o los 3,5m. Sin embargo, existen almacenes en los que la unidad de carga puede superar los 3,2m, y sumando las tolerancias necesarias para el movimiento puede ocurrir que la altura entre niveles de carga sea ligeramente superior a 3,5m. En esa situación, prescriptivamente no se puede cumplir la norma UNE EN 12845. Podría utilizarse la simulación computacional para verificar, por ejemplo, si un diseño con un caudal superior en los niveles intermedios podría satisfacer las condiciones de seguridad (las prestaciones requeridas) aun superando dicha distancia máxima si no es posible modificar las cargas.

  • Naves antiguas de almacenaje con cubierta en dientes de sierra.

Es sabido que NFPA y FM Global no permiten, para la protección de riesgos de almacenamiento, exceder un determinado nivel de pendiente. Por su parte, la nueva norma UNE EN 12845, en los anexos correspondientes a rociadores de gran caudal, asume estas limitaciones. Pero, ¿y si una empresa decide proteger su antiguo almacén con rociadores automáticos? Dicha empresa puede no estar obligada a hacerlo (por no aplicarle los requerimientos legales debido a su antigüedad). Puede también tener una cierta limitación presupuestaria, que descarte completamente la inclusión de un falso techo para neutralizar la pendiente. En ese caso, la aplicación de las normas diría que no es posible proteger el almacén, lo cual puede llevar a que el propietario decida no hacer nada en absoluto con él. En estos casos (siempre considerando que reglamentaria o legalmente no haya impedimentos), un estudio basado en prestaciones, apoyado con una simulación de incendios, puede llevar a verificar si un diseño alternativo y mejorado (mayor caudal por ramal de rociadores, o mayor cantidad, selección de otro tipo de respuesta, etc.) consigue cumplir los objetivos fundamentales del sistema.

  • Techos muy altos en edificios de producción.

El comportamiento real de los rociadores automáticos en edificios de gran altura con producción es siempre complicado de predecir. Ante un incendio en una nave de montaje de automóviles de, por ejemplo, 20m de altura, establecer cómo se va a comportar el sistema de rociadores es difícil. En estos casos, igualmente, una simulación computacional que tenga en cuenta no sólo el fuego sino también el control de humos, su sectorización, etc., puede dar lugar a diseños mejorados de los sistemas, de forma que se pueda garantizar una mejor actuación ante un incendio.

Es posible y conveniente aplicar la ingeniería del fuego, los conocimientos en Simulación y Diseño Basado en Prestaciones, para ejercer de apoyo ante determinados diseños de Sistemas de Rociadores Automáticos. Unas veces para comprender mejor cómo se comportará un sistema completamente prescriptivo, y otras veces para ayudar a completar y mejorar el diseño del mismo. En todo caso, como en todo lo relacionado con esta disciplina, es fundamental que los desarrollos sean realizados por profesionales experimentados, con ética y siempre con la seguridad de la revisión por tercera parte, elemento fundamental para garantizar la calidad de los estudios.

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