FDS como herramienta de la Ingeniería del Fuego

El desarrollo de instalaciones de protección contra incendios ha dejado de ser un proceso estándar, dando paso a un análisis pormenorizado de las necesidades de cada establecimiento que genera configuraciones novedosas que presentan un elevado rendimiento. Este enfoque más avanzado, denominado ingeniería del fuego, es posible gracias al uso de programas que resuelven el comportamiento de los humos a través de cálculos de dinámica de fluidos. Entre los citados programas de cálculo destaca a nivel internacional el FDS.

El software FDS en la lucha contra incendios

Cottés Group, empresa de protección contra incendios, consciente de la enorme mejora en la seguridad en caso de incendio que supone aplicar esta tecnología, ha invertido los recursos necesarios durante los últimos 10 años para el desarrollo de un departamento especializado en el uso del FDS, de forma que es capaz de ofrecer al mercado soluciones a medida para cualquier tipo de proyecto.

Desde determinar cuál es el diseño óptimo para una determinada instalación, hasta verificar el funcionamiento de aquellas medidas ya existentes o incluso poder definir la interacción de diferentes instalaciones de protección contra incendios de forma que el nivel de seguridad del establecimiento sea el máximo posible. Este nuevo enfoque más práctico en el campo de la protección contra incendios se denomina ingeniería del fuego, dado que favorece que surjan soluciones más innovadoras debido a que el diseñador dispone de conocimiento más profundo del rendimiento de las instalaciones y por tanto no está sujeto al cumplimiento de prescripciones para justificar que la instalación alcanza la meta para la que se incluye en el establecimiento.

¿Qué es la ingeniería del fuego?

Así pues, la ingeniería del fuego se basa en los cálculos de dinámica de fluidos que realiza un programa informático, por lo que éste debe de ser un programa lo suficientemente contrastado como para garantizar la fiabilidad de sus resultados. A nivel internacional, uno de los programas más utilizados es el FDS (Fire Dynamics Simulator), el cual ha sido desarrollado por el NIST (National Institute of Standards and Technology) cuya relevancia a nivel de investigación y desarrollo en diferentes áreas y en concreto en la seguridad en caso de incendios está fuera de toda duda.

El propio NIST se encarga continuamente de mejorar el programa y verificar mediante ensayos reales la bondad de sus resultados, tal como puede apreciarse en este vídeo o a través de múltiples tests de validación.

Pese a la complejidad que conlleva el desarrollo, actualización y constante verificación de un programa de este tipo, su uso es totalmente gratuito. Esto se debe a que la cuestión de la seguridad en caso de incendios en Estados Unidos se considerado como un asunto de seguridad nacional y en consecuencia de ello todo lo que sea de utilidad para combatirlo viene sufragado desde el gobierno.

¿Por qué es recomendable la tecnología FDS en la lucha contra el fuego?

Diferentes entidades de reconocido prestigio a nivel internacional recomiendan en diferentes publicaciones el uso del FDS para realizar labores de ingeniería del fuego. Algunos ejemplos se exponen a continuación.

La NFPA (National Fire Protection Association) a través de su revista “NFPA Journal” destaca la importancia en el diseño de los Sistemas de Control de Humos el programa informático FDS:

“Los programas de modelado, los cuales permiten entender y representar visualmente la dinámica de los gases y el flujo de los fluidos, son muy importantes para cualquier proyecto de diseño, y ninguno más que el FDS para el diseño de sistemas de control de humos en el caso de los atrios”

La SFPE (Society Fire Protection Engineering) en el Handbook of Fire Protection Engineering habla de los cálculos de dinámica de fluidos a través de los “modelos de campo” indicando que se reconoce su potencial como herramienta de investigación y diseño. Entre los programas que destaca incluye el FDS.

Por su parte, la “Singapore Fire Safety Engineering Guideline” promovida por la “Singapore Civil Defence Force”, supone una guía de reconocido prestigio a nivel internacional donde se aportan directrices para realizar diseños basados en la eficacia y donde se incluye una lista de aquellos programas de cálculo de dinámica de fluidos que están reconocidos y por lo tanto permitidos, entre los cuales se encuentra el FDS.

También la Guía Alemana donde se detallan los métodos de ingeniería de protección contra incendios (Leitfaden, Ingenieurmethoden des Brandschutzes) dedica un apartado para los modelos de simulación de incendios y pone a prueba algunos programas de cálculo de dinámica de fluidos entre los que destaca el FDS, concluyendo que los resultados comparativos con los ensayos llevados a escala real presentan una buena correlación.

Otro estamento a tener en cuenta dentro de la vanguardia en la seguridad en caso de incendios es el VTT Technical Research Centre de Finlandia, quien ha publicado el documento “Design Fires for Fire Safety Engineering” con el objetivo de contribuir a la definición del incendio que debe considerarse para abordar el diseño a través de un cálculo de dinámica de fluidos. En esta guía se pone como ejemplo constante al FDS, dado que se indica que el citado se ha validado por el National Building Code of Finland por haber superado los requisitos exigidos para ello. Además la guía finlandesa incluye diferentes ensayos donde se realiza una comparativa de los resultados generados por el FDS con ensayos reales.

A nivel nacional, el Consejo de Seguridad Nuclear (CSN) ha emitido, en los últimos años, normativa de protección contra incendios que ha introducido el concepto de regulación informada por el riesgo y basada en prestaciones (Risk Informed – Performance Based), como instrumento de optimización del diseño de sistemas de protección contra incendios en centrales nucleares. La confianza del CSN en el FDS se revela cuando publican becas estatales para adquirir formación en:

“Técnicas de modelación y uso de códigos y modelos de dinámica de fluidos computacional FDS (Fire Dynamics Simulator), con los que se analiza la progresión tridimensional de los parámetros más característicos de un incendio.”

Accede a las bases reguladoras del BOE y a la convocatoria de becas de formación.