La importancia del dimensionado y elección del reemplazamiento de aire en un SCTEH

Cuando se habla de control de humos, especialmente basado en tiro natural, resulta de gran importancia tanto la superficie dispuesta para su evacuación como aquella que se destina al reemplazamiento de aire.

Para entender el origen de esta afirmación es necesario conocer el principio de funcionamiento en el que se fundamenta un sistema de control de temperatura y evacuación de humos (SCTEH) configurado a partir del denominado EMPUJE TÉRMICO. Este fenómeno describe el gradiente de presión que se genera en las cotas altas de un sector como consecuencia de la acumulación de una masa de humos que contienen gases calientes. Dada su condición de fluido, cuando los exutorios se abren, el humo discurre desde donde hay más a donde hay menos presión. El gradiente positivo de presiones disminuye linealmente a medida que desciende la cota, y a una altura próxima a la base de la capa de humos aparece el denominado PLANO DE PRESION NEUTRA, donde la presión se iguala con la ambiental. Así pues, por encima del citado plano, los humos tienen poder ascensional.

¿Cuál es la importancia del reemplazamiento de aire?

Durante la evacuación de humos, gracias al EMPUJE TÉRMICO, una gran cantidad de aire abandona también el sector de incendios. Si este aire no se reemplaza, el PLANO DE PRESIÓN NEUTRA aumentaría de forma progresiva hasta que finalmente alcanzaría la altura de los exutorios. En ese momento, dado que se igualan las presiones dentro y fuera del sector, los equipos se quedarían SIN TIRO, es decir, sin capacidad de evacuación de humo.

Para evitar este fenómeno, un SCTEH debe contar con una superficie a través de la cual pueda introducirse aire. Por cuestiones de continuidad, a través de esta superficie va a introducirse en el sector la misma cantidad de aire que la evacuada durante la salida de los humos. De esta forma se mantiene la cota del PLANO DE PRESIÓN NEUTRA y por tanto también el TIRO de los aireadores.

¿Qué opciones existen para el reemplazamiento de aire?

Tal como se indica anteriormente, por cuestiones de continuidad en el interior del sector, cualquier hueco que no quede sobre la capa de humos va a contribuir a la entrada de aire de reemplazamiento. En ese sentido se destaca que la cantidad de aire necesaria la marca la capacidad de evacuación de humos de los aireadores. Así pues, a medida que aumenta la superficie dispuesta para el reemplazamiento se conseguirá disminuir la velocidad.

Bajo este contexto, los huecos para introducir el aire de reemplazamiento pueden localizarse:

• Bajo la capa de humos, repartidos en la fachada. A nivel industrial esta alternativa suele ser habitual al automatizar la apertura de los muelles de carga para generar los huecos para la entrada de aire.
• Al lado de la capa de humos, sobre la cubierta. Para esta alternativa resulta imprescindible que el sector de incendios esté divido al menos en dos depósitos de humo, dado que la superficie para el reemplazamiento de aire viene dada por los exutorios dispuestos en los depósitos adyacentes.

En lo que se refiere al objetivo del reemplazamiento de aire, que no es otro que el de mantener constante la cota del plano de presión neutra, las dos alternativas que se plantean son igualmente eficaces si se diseñan de forma correcta.

Sin embargo, el uso de los muelles de carga para esta función plantea una serie de exigencias y problemas que deben tenerse en cuenta:

• Asegurar su apertura en situación de incendio, por lo que el sistema de accionamiento debe ejecutarse a partir de cableado resistente al fuego y asociarlo a una fuente de energía segura (SAI).
• Resulta probable que, en el momento de producirse un incendio, parte de los muelles de carga estén obstruidos por un camión. El número de muelles obstruido va a ser desconocido, y por tanto también va a serlo la velocidad a la que accede el aire. Esta variable debe estar perfectamente controlada, dado que es uno de los factores que inciden en la ocurrencia del Efecto Venturi, es decir, el arrastre de parte de los humos de la base de la capa flotante hacia las cotas bajas, con el consecuente nivel de inseguridad que esto supone.
• Bajo algunas circunstancias de obstrucción de los muelles de carga, y dadas las necesidades de aire que presente el sistema, es posible que éste termine entrando también por alguno de los aireadores destinados a la evacuación de humo. Esta situación resulta del todo indeseable puesto que el flujo de entrada de aire empujaría hacia las cotas baja a parte del humo de la capa flotante.
• La apertura automática de los muelles de carga, en situación de incendio, deja el sector de incendio vulnerable en lo que se refiere a la entrada de personal indebido. 

Conclusión:

Cuando se diseña un sistema de control y evacuación de humos, SCTEH, tan importante es el dimensionado y elección del sistema de evacuación, como el de aporte de aire de reemplazamiento. En este sentido, el uso de los muelles de carga como elemento de aporte de aire resulta, además de una inversión poco rentable en la mayoría de casos, en una reducción de la seguridad de las personas, bienes y los servicios de emergencia porque el rendimiento del SCTEH es desconocido. Los muelles de carga no están diseñados para una función de incendio, sino para lo que su propio nombre indica, carga y descarga.