El Humo
El Humo puede ser definido como una mezcla compleja de sólidos en suspensión, vapores y gases, desarrollada cuando un material sufre el proceso de pirolisis (descomposición por efecto del calor) o combustión.
Los compuestos de esta mezcla, asociados o no, influyen directamente sobre las personas, ocasionando los siguientes efectos:
- Disminución de la visibilidad debido a la atenuación luminosa del lugar
- Efecto lacrimógeno e irritación de los ojos
- Modificación de la actividad orgánica por la aceleración de la respiración y latidos cardíacos
- Miedo y desorientación
- Intoxicación y Asfixia
- Vómitos y Tos
La reducción de la visibilidad del lugar impide la locomoción de las personas, logrando con que queden expuestas por un tiempo mayor a los gases y vapores contenidos en el humo. Estos, por su parte, causan muerte si están presentes en cantidades suficientes y si las personas se exponen durante el tiempo que se presenta la situación de humo.
De allí surge la importancia en entenderse el comportamiento del humo en un edificio.
La propagación del humo está directamente relacionada con la tasa de elevación de la temperatura; por tanto, el humo despedido por cualquier material, desde que expuesto a la misma tasa de elevación de temperatura, generará igual propagación.
Si conseguimos determinar los valores de densidad óptica del humo y de la toxicidad en la salida de un ambiente siniestrado, podremos estudiar el movimiento del flujo del aire caliente y entonces será posible determinar el tiempo y el área del edificio que se volverá peligrosa, debido a la propagación del humo.
El movimiento del humo a través de corredores y escaleras dependerá, sobre todo de las aberturas existentes y de la velocidad del aire en estos lugares, sin embargo, si el mecanismo de locomoción fuese considerado en relación a las características del “plume”, se puede entonces establecer una correlación con el flujo de agua.
En casos en que exista un exhaustor de sección cuadrada menor que el largo del corredor y si el humo estuviese fluyendo en su dirección, parte de este humo será absorbido y gran parte pasará directo y continuará fluyendo para otro lugar.
Sin embargo, si el flujo de humo, se escapa a través de una abertura que posea un largo igual al del corredor, el humo será retirado totalmente.
Fue verificado que cuanto más humo se arrastre, menor será la espesura de su capa y que la velocidad de propagación del humo en dirección horizontal, en el caso de los corredores, está en torno de 1 m/s, y en la dirección vertical, en caso de las escaleras, está entre 2 m/s y 3 m/s.
Proceso de Control del Humo
El proceso de control de Humo es necesario en las construcciones para garantizar la seguridad de sus ocupantes contra el fuego y el humo, basados en los principios de la ingeniería. El proceso debe tener la flexibilidad y la libertad de selección de método y de la estructura del sistema de seguridad para promover los requisitos en un nivel de seguridad deseado.
En otras palabras, el objetivo del proyecto de seguridad de prevención al fuego (humo) es obtener un sistema que satisfaga las conveniencias de las actividades diarias, debiendo ser económico, garantizando la seguridad necesaria sin estar limitando por método otras estructuras especiales prefijadas.
Existen varios medios para controlar el movimiento del humo y todos ellos tienen por objetivo encontrar u medio o sistema tomándose en cuenta las características de cada edificación.
Como condiciones que tienen gran efecto sobre el movimiento del humo en el edificio, se pueden citar:
- Momento (época del año) de la ocurrencia de incendios
- Condiciones meteorológicas (dirección, velocidad y coeficiente de presión del viento y la temperatura del aire)
- Localización del inicio del fuego
- Resistencia al flujo de aire de las puertas, ventanas, ductos y chimeneas
- Distribución de la temperatura en el edificio (ambiente donde se está suscitando el fuego, compartimentos en general, caja de la escalera, ductos y chimeneas)
Se deben establecer los padrones para cada una de estas condiciones.
Se entiende como momento de de momento del incendio a la época del año (verano/invierno) en que esto pueda ocurrir, pues, para el cálculo se debe tomar en cuent la diferencia de temperatura existente entre el ambiente interno y el externo al edificio.
Esta diferencia será grande, en caso que sean utilizados calentadores de aire acondicionado en la estructura.
Las condiciones meteorológicas deben ser determinadas por los datos estadísticos meteorológicos de la región en la cual está situado el edificio, para las estaciones calientes y frías.
Se puede determinar la temperatura del aire, la velocidad del viento, coeficiente de presión del viento y la dirección del mismo.
El piso del edificio donde se inicia el incendio debe ser analizado, considerándose el efecto de la ventilación natural (movimiento ascendente o descendente del humo) a través de las aberturas o ductos durante el período de utilización, o sea, en invierno el predio es calentado y en el verano, refrigerado.
El valor de la resistencia al flujo del aire de las aberturas a temperatura ambiente puede ser fácilmente obtenido a partir de datos del proyecto de ventilación, sin embargo, es muy difícil estimar las condiciones de las aberturas de las ventanas y puertas en una situación de incendio.
Para determinar las temperaturas de los varios ambientes del edificio, se debe considerar que los mismos no sufrirán modificaciones con el tiempo.
La temperatura media en el lugar del incendio es considerada en 900 ºC con el incendio totalmente desarrollado en el compartimiento.