Ventilación de Incendios

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Ventilación de Incendios
Ataque en Presión Positiva
Ataque Exterior Ofensivo “Ablandado”
Ataque Combinado (3T firefighting)
Arturo Arnalich
Ingeniero Superior
CEIS Guadalajara - Oficial Técnico
Underwriters Laboratories - PPV Technical Panel
Ottawa Fire Services – Fire Dynamics Project
aarnalich@ceisguadalajara.es aac@gmx.com
Documento bajo licencia Creative Commons CC BY-NC-SA 3.0 – Se permite la
copia, distribución y comunicación siempre que se acredite el autor, no haya
fines comerciales y la obra se comparta bajo el mismo tipo de licencia.
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1
Objetivos
•
Resaltar la necesidad de la ventilación como un elemento táctico
•
Mostrar los cambios recientes en el entorno de incendios
•
Caracterizar la reacción de los incendios a la ventilación
•
Identificar el flujo de gases de un incendio
•
Identificar los distintos patrones de ventilación de incendio
•
Adquirir las técnicas de Ataque Exterior Ofensivo “Ablandado”
•
Adquirir las técnicas de Ataque en Presión Positiva Ofensivo
•
Adquirir las técnicas de Ataque en Presión Positiva Defensivo
•
Adquirir las técnicas de Ataque Combinado
•
Practicar la combinación dinámica de tácticas y técnicas (3T firefighting)
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Objetivos
•
Resaltar la necesidad de la ventilación como un elemento táctico
•
Mostrar los cambios recientes en el entorno de incendios
•
Caracterizar la reacción de los incendios a la ventilación
•
Identificar el flujo de gases de un incendio
•
Identificar los distintos patrones de ventilación de incendio
•
Adquirir las técnicas de Ataque Exterior Ofensivo “Ablandado”
•
Adquirir las técnicas de Ataque en Presión Positiva Ofensivo
•
Adquirir las técnicas de Ataque en Presión Positiva Defensivo
•
Adquirir las técnicas de Ataque Combinado
•
Practicar la combinación dinámica de tácticas y técnicas (3T firefighting)
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Contenido
INTRODUCCIÓN
•
Los incendios han cambiado
•
Cambiando la dinámica del incendio
•
¿Por qué ventilar un incendio?
•
Patrones de ventilación
BASE TÉCNICA (35)
•
Termodinámica y dinámica de fluidos
•
Flujo de gases – Flowpath
•
Incendio Confinado
•
Incendio Ventilado
•
Incendio Limitado por Combustible y por Ventilación
•
Incendio Infraventilado
•
Reacción a la ventilación
•
Diferenciales de presión en incendios
•
•
•
TECNICAS DE INTERVENCION
•
Basadas en la Aplicación de Agua
•
Ataque Indirecto
•
Ataque Directo
•
Enfriamiento de Gases
•
Efectividad del agua
•
Control Exterior Propagación
•
Ataque Exterior Ofensivo “Ablandado”
•
Caudal Crítico de Extinción
•
Basadas en el Control de la Ventilación
•
Antiventilación
•
¿Por qué ventilar un incendio? - Evolución comparada
•
Ventilación Natural Horizontal
•
Ventilación Natural Vertical
Ataque en Presión Positiva Ofensivo
Desarollo de un APP Ofensivo
•
Entrada
•
Huella de un ventilador
•
Distancia de colocación ventilador
•
Barómetro entrada
•
Salida
•
Espera de seguridad
•
Perdidas de carga
•
Combinación de ventiladores
•
Combinación con otras técnicas
•
Influencia del viento
Ataque en Presión Positiva Defensivo
•
APP para el Rescate
•
APP para Progresión
Presurización
Ataque Combinado a Incendio
•
•
RIESGOS Y MEDIDAS DE SEGURIDAD
•
Riesgos Extinción en Espacios Confinados
•
Riesgos Ataque en Presión Positiva Ofensivo
ESQUEMA EVOLUCIONES APP
•
APP para la Extinción
•
APP para el Rescate
ANALISIS CASOS PRÁCTICOS
•
C/ Libertad, Azuqueca
•
C/ Mayor, Sigüenza
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INTRODUCCIÓN
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Los incendios han cambiado...
Video: Residential Furnishings Side by Side – UL
http://www.youtube.com/watch?v=2CJj-LNZ64Y
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Los incendios han cambiado,
nuestras tácticas y técnicas deben
actualizarse.
“...the way we've always done it, is not good enough.”
Steve Kerber – UL FSRI (Nortbrook, EE.UU.)
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ATAQUE EXTERIOR
?
ATAQUE EN PRESION
POSITIVA
ENTRE OTRAS...
VENTILACIÓN
NATURAL VERTICAL
RESCATE CON
BUCEO EN HUMO
ATAQUE EN PRESION
POSITIVA PARA EL
RESCATE
ENFRIAMIENTO
DE GASES
EXTINCIÓN FOCOS
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¿Qué técnica y planteamiento táctico
debo elegir ante un incendio?
“It depends.”
Dr. Stefan Svensson – Universdad de Lund (Suecia)
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No existe ni táctica ni técnica definitiva.
APP
ENFRIAMIENTO
GASES
CAFS
VENTILACIÓN
HORIZONTAL
APP
PROGRESIÓN
APP RESCATE
BUCEO EN
HUMOS
ATAQUE
EXTERIOR
VENTILACIÓN
VERTICAL
Todas son partes de una herramienta mas amplia:
nuestros recursos técnicos como bomberos.
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Ventilación de Incendios
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Cambiando la dinámica del incendio...
AGUA
●
VOLUMEN
●
FORMA
●
LUGAR
Foto: Lars Ågerstrand – Firegear.co.uk
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Cambiando la dinámica del incendio...
VENTILACIÓN
Foto: Eugenio Martínez – CEIS Guadalajara.
AGUA
Foto: Lars Ågerstrand – Firegear.co.uk
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La ventilación es un elemento táctico.
Debe emplearse como tal para el rescate, el control de la
propagación y la extinción del incendio.
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Cambiando la dinámica del incendio...
VENTILACIÓN
●
ANTIVENTILACIÓN
●
VENTILACIÓN NATURAL
●
VENTILACIÓN FORZADA (VPP)
●
CONTROL FLUJO DE GASES
●
PRESURIZACIÓN
Foto: Eugenio Martínez – CEIS Guadalajara.
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Cambiando la dinámica del incendio...
VENTILACIÓN
AGUA
COORDINACIÓN
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No solo qué y cómo sino también
cuando y por qué.
“Not just what and how, but why.”
Ed Hartin – CFBT-US (Greenbank, EE.UU.)
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¿Por qué ventilar un incendio?
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¿Por qué ventilar un incendio?
HUMO
Gases de Incendio
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Riesgos Extinción Espacios Confinados
HUMO
FALTA VISIBILIDAD
INFLAMABILIDAD
CALOR
TOXICIDAD
PROPAGACIÓN
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HUMO
Atmósfera tóxica
Atmósfera combustible
Falta visibilidad
Temperatura
Riesgo para víctimas
Riesgo para bomberos
Daños materiales
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Atmósfera respirable
Atmósfera NO combustible
Visibilidad
Bajada de temperatura
SEGURIDAD para víctimas
SEGURIDAD para bomberos
Reducción daños materiales
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Riesgos de la Ventilación de Incendios
FALTA VISIBILIDAD
INFLAMABILIDAD
CALOR
TOXICIDAD
PROPAGACIÓN
EVOLUCIÓN
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¿Quién induce el flashover?
Video: Firefighter Induced Flashover
https://www.youtube.com/watch?v=YWr1WoUgXeI
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Una apertura no controlada es una ventilación
Video: Door access is fire ventilation
https://www.youtube.com/watch?v=tiOvcVFZ1qU
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Una ventilación no coordinada puede
generar un entorno potencialmente
peligroso.
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Patrones de ventilación
•
Antiventilación
•
Ventilación Natural Horizontal
•
Ventilación Natural Vertical
•
Ataque en Presión Positiva Ofensivo
•
Ataque en Presión Positiva Defensivo
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Antiventilación + Enfriamiento de Gases + Ataque Directo
•
La potencia del incendio depende del área de ventilación.
•
El confinamiento del incendio hace descender el plano neutro.
•
¿Qué hemos hecho por la víctima? ¿Y las condiciones interiores?
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Ventilación Natural Horizontal
•
•
Aperturas en ventanas y puertas facilitan la salida de gases.
En los incendios actuales tiene una utilidad limitada: la pronta reacción a la
ventilación no llega a mejorar las condiciones.
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-
29
Ventilación Natural Vertical aka “Taking the lid off”
•
Una apertura en la zona de máxima presión del incendio facilita la salida de gases.
•
Implica acceder y trabajar en un cubierta debilitada.
•
Técnica tradicional en EE.UU., no así en Europa donde la tipología de estructura
no lo permite.
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-
Ventilación Natural Vertical aka “Taking the lid off”
Video: LAFD Vertical Ventilation (LA Fire @Youtube)
http://www.youtube.com/watch?v=FQFny1l4V-U
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Ataque en Presión Positiva Ofensivo
•
El flujo de gases generado por un ventilador pasa por el foco del incendio.
•
La atmosfera interior cambia con bruscamente para facilitar la extinción.
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Ataque en Presión Positiva Ofensivo
Video: Brandskydd - PPV Swefan övertrycksfläktar
https://www.youtube.com/watch?v=DmyYSnucewM
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APP Ofensivo vs ventilación natural
Video: Test PPV vs Natural – Kerber NIST
http://www.youtube.com/watch?v=NfcD2iRq53Y
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Ataque en Presión Positiva Defensivo
•
•
El flujo de gases generado por un ventilador no pasa por el foco del incendio.
El incendio es confinado y los gases de incendio acumulados en el resto de la
estructura son evacuados rápidamente para facilitar el rescate y el control de la
propagación.
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Patrones de ventilación
•
Antiventilación
•
Ventilación Natural Horizontal
•
Ventilación Natural Vertical
•
Ataque en Presión Positiva Ofensivo
•
Ataque en Presión Positiva Defensivo
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La combinación de herramientas,
técnicas y tácticas permite operacions
mas seguras, eficientes y eficaces.
3T Firefighting
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BASE TÉCNICA
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La lucha contra incendios es
un arte basado en la ciencia.
“Firefighting is an art informed by science.”
Peter McBride – Ottawa Fire Services (Canada)
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Comportamiento y desarrollo de un incendio
•
•
La Termodinámica y la Dinámica de Fluidos rigen el comportamiento y desarrollo
de un incendio.
En la práctica existen herramientas de simulación (Fire Dynamics Simulator - NIST)
permiten el análisis de un incendio a partir de las Ecuaciones de Navier-Stokes.
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Termodinámica y Dinámica de fluidos
CALENTAMIENTO GAS
EXPANSIÓN ↑↑↑ V
↓↓↓ DENSIDAD
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Termodinámica y Dinámica de fluidos
GAS CALIENTE
↓↓↓ DENSIDAD
EFECTO FLOTABILIDAD
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Termodinámica y Dinámica de fluidos
RECINTO CONFINADO
EFECTO FLOTABILIDAD
DISPERSION DE
GASES DE INCENDIO
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Termodinámica y Dinámica de fluidos
DIFERENCIALES DE PRESIÓN
+ + + + + +
+ + + + + +
+ + + + + +
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
DESPLAZAMIENTO HACIA ZONAS DE MENOR
PRESIÓN SEGÚN GRADIENTE MÁXIMO
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Termodinámica y Dinámica de fluidos
Principio de Conservación de la Energía (1ª ley de la Termodinámica)
•
La energía total de un sistema aislado no sufre cambios.
•
La energía no se crea ni se destruye pero cambia de forma.
Σ (Ei t=0 ) = Σ (Ei t=n )
Equímica-inicial = Equímica-final + Calor emitido
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Termodinámica y Dinámica de fluidos
Ley de Thorton
•
•
Establece la cantidad de energía procedente de la combustión de materia
orgánica en base al consumo de oxígeno: 13.1kJ/g de oxígeno.
La energía liberada por un incendio depende de la disponibilidad de
oxígeno.
E = 13.1kJ/gO2 · mO2
E = 13.1kJ/gO2· 1429gO2/m³O2· 21% · Vaire=
E = 3.931MJ/m³· Vaire
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Termodinámica y Dinámica de fluidos
Principio de Conservación de la Masa
•
La masa total de un sistema aislado no sufre cambios.
•
La masa no se crea ni se destruye pero cambia en su disposición.
Σ (mi t=0 ) = Σ (mi t=n )
<10%
msaliente = m entrante + m sólido→gas
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Termodinámica y Dinámica de fluidos
Principio de Conservación de la Masa
msaliente
mentrante
m→ gas
<10%
msaliente = m entrante + m sólido→gas
“Las gallinas que entran por las que salen”
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Termodinámica y Dinámica de fluidos
Ley de los Gases Ideales
•
•
En un gas ideal Presión (P), volumen (V) y temperatura (T) están
vinculados.
Modelo suficientemente aproximado para el uso en el estudio de incendios.
PV=nRT
P V / T = constante
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Termodinámica y Dinámica de fluidos
Ecuación de Bernuolli
•
•
Formulación del Principio de Conservación de la Energía en conducciones
de fluidos ideales (no turbulentos e incompresibles)
Modelo suficientemente aproximado para el uso en el estudio de incendios.
P + ρ g h + ½ ρ v² = constante
ΔP = ½ ρ Δv²
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50
Flujo de Gases (Flowpath)
•
Volumen de aire en movimiento en un incendio.
•
ruta fría → desde la entrada hasta el foco
•
ruta caliente → desde el foco a las salida
Ruta
caliente
Ruta
fría
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51
Flujo de Gases Unidireccional
•
El flujo de gases tiene un desarrollo a lo largo de una linea definida en la que no
se superponen ruta caliente y ruta fría.
•
Propios de ventilación natural vertical o ventilación por presión positiva.
•
Permite la progresión interior en mejores condiciones.
Ruta
caliente
Ruta fría
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Flujo de Gases Bidireccional
•
El flujo de gases se desplaza en sentidos contrarios en un plano transversal: ruta
caliente en la parte superio y ruta fría en la parte inferior.
•
Propios de ventilación natural horizontal.
•
Evitar la progresión interior en zonas sometidas a flujos bidireccionales.
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53
Evolución del flujo de gases
Video: Svensson - Scale model flowpath natural ventilation and PPA
https://www.youtube.com/watch?v=FflBbGzmWLI
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54
Identificar, observar y modificar
el flujo de gases
es la base de un planteamiento táctico.
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55
Incendio Confinado
•
Incendio sin aperturas al exterior.
•
La energía total que el incendio libera depende del volumen interior (Vi).
E = 3.931MJ/m³aire · Vi
Vi
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Incendio Ventilado
•
•
Incendio con alguna apertura al exterior.
La energía total que el incendio libera depende del volumen interior (Vi) y el
volumen de intercambio gaseoso (Ve).
E = 3.3MJ/m³aire · ( Vi + Ve)
Vi
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Ve
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Evolución de un Incendio
ºC
tiempo
INCENDIO
LIMITADO POR
COMBUSTIBLE
INCENDIO
LIMITADO POR
VENTILACIÓN
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58
Evolución de un Incendio
Video: Dry Scotch Pine Tree Fire – NIST
http://www.youtube.com/watch?v=yv5NtpkthVE
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Evolución de un Incendio (Tª vs tiempo)
ºC
FLASHOVER
tiempo
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Incendio Limitado por el Combustible (ILC)
Incendio en el que la emisión de calor y su crecimiento
están limitados por características del combustible
(cantidad y distribución), habiendo una proporción
adecuada de aire para la combustión.
ºC
Fuente: NFPA 921, 2008, 3.3.79
NT
RE
CA
LO
R
U
MB
CO
tiempo
E
COMBUSTIBLE
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Incendio Limitado por la Ventilación (ILV)
Incendio en el que la emisión de calor y su crecimiento
están limitados por la cantidad de aire disponible.
ºC
Fuente: NFPA 921, 2008, 3.3.176
NT
RE
CA
LO
R
U
MB
CO
tiempo
E
COMBUSTIBLE
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Incendio Limitado por el Combustible (ILC)
Q = mc · Hc
Q → Potencia del incendio [MW]
mc →Masa que entra en combustión [kg/s]
Hc → Poder calorífico del combustible [MJ/kg]
Ejemplo:
mc= 1kg/min = 0.0167g/s
Hc = 20 MJ/kg
Q = 0.0167g/s · 20 MJ/kg = 0.333MW
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Incendio Limitado por la Ventilación (ILV)
Q = k · Hc · A · h ½
Q → Potencia del incendio [MW]
Hc → Poder calorífico del combustible [MJ/kg]
A → Area de la apertura de ventilación (m²)
H → Altura de la apertura de ventilación (m)
k → Contante (k=0.092)
Ejemplo:
A = 2m² ; h = 2m
Hc = 20 MJ/kg
Q = 0.092 · 20MJ/kg · 2m² ·2½ = 5.18MW
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64
Quien controla el aire,
controla el incendio.
“Qui contrôle l'air contrôle le feu.”
Stephàne Morizot – SDIS78 (Yvelines, France)
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65
¿ILC o ILV?
Photo: Stephàne Morizot – SDIS78 (Yvelines, France)
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66
¿ILC o ILV?
Photo: Stephàne Morizot – SDIS78 (Yvelines, France)
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67
Incendio Infraventilado
•
Incendio que queda limitado por la ventilación (ILV) sin transcurrir por una etapa
de flashover.
•
Incendio confinado o con muy pocas aperturas de ventilación.
•
Plano neutro casi a nivel de suelo. Condiciones de superviviencia muy bajas.
•
La mayoría de los incendios actuales son incendios infraventilados.
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68
Evolución de un Incendio Ventilado
10 MW -
Flashover
Tª
Q
600ºC -
50ºC -
tiempo
Incendio con flashover
Incendio infraventilado
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69
Evolución de un Incendio Ventilado vs Infraventilado
10 MW -
Flashover
Tª
Q
600ºC -
Tª
Q
50ºC -
tiempo
Incendio con flashover
Incendio infraventilado
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70
Evolución de un Incendio Infraventilado
10 MW -
600ºC -
Tª
Q
50ºC -
tiempo
ILC
ILV
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71
Evolución de un Incendio Confinado
10 MW -
21% 0₂ 600ºC -
Tª
0₂
5% 0₂ 50ºC -
Q
tiempo
ILC
ILV
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72
Evolución de un Incendio Confinado
10 MW 100% 21% 0₂ 600ºC -
Tª
0₂
5% 0₂ 50ºC 5% -
visibilidad
Q
tiempo
ILC
ILV
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73
Evolución de un Incendio Confinado
10 MW 10000ppm -
CO
100% 21% 0₂ 600ºC -
Tª
1200ppm
(IDLH) 5% 0₂ 50ºC 5% -
0₂
visibilidad
Q
tiempo
ILC
ILV
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74
Incendio Limitado por el Combustible (ILC)
•
Buena visibilidad
•
Colchón de aire respirable en zonas bajas
•
↓↓↓ gases tóxicos (CO, HCN)
•
combustión completa
•
↓↓↓ radiación del colchón de gases
•
Foco fácilmente localizable
ºC
tiempo
ENTORNO MAS
SEGURO
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75
Incendio Limitado por la Ventilación (ILV)
•
Falta visibilidad
•
Atmósfera no respirable
•
↑↑↑ gases tóxicos (CO, HCN)
•
↑↑↑ radiación del colchón de gases
•
Dificultad para localizar foco
•
↑↑↑ productos incompletos combustión
•
Riesgo backdraft
ENTORNO DE
RIESGO
ºC
tiempo
HUMO
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76
¿Cómo pasar de un ILV a un ILC?
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77
¿Cómo pasar de un ILV a un ILC?
+
Expulsando los gases de
incendio de la estructura
Aplicando agua para evitar el
crecimiento del incendio por el
aporte de oxígeno y la pirolización
de combustibles sólidos
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78
Reacción a la ventilación
Video: House Fire Furnishing Comparison – UL
http://www.youtube.com/watch?v=4caM9dZwGL0
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79
Reacción a la ventilación
ºC
8:30
combustible
tradicional
tiempo
10:20
flashover
20:00
ILV
24:00
puerta
abierta
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32:30
flashover
80
Reacción a la ventilación
combustible moderno
ºC
361ºC
8:30
combustible
tradicional
2:00
tiempo
5:00
ILV
8:05
puerta
abierta
10:20
flashover
20:00
ILV
24:00
puerta
abierta
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32:30
flashover
81
Reacción a la ventilación
Video: Shop fire in Dalkey County (Dublin)
https://www.youtube.com/watch?v=frpBMAMJbPY
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82
“... recordar que ya no estamos ante el
fuego de nuestros abuelos.”
Steve Kerber – UL FSRI (Nortbrook, EE.UU.)
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83
Diferenciales de presión en incendios
Valores típicos de diferencial de presión (ΔP) con el exterior en un incendio
ventilado.
ΔP
+ 30 Pa
+ 0 Pa
+ 30 Pa
+ 15 Pa
- 15 Pa
- 15 Pa
Plano neutro
ΔP = Pinterior - Patmosférica
Fuente: Basado en datos de “Effect of Positive Pressure Ventilation on a Room Fire” - Kerber & Walton, 2005
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84
Diferenciales de presión en incendios
Evolución del diferencial de presión (ΔP) con el exterior en un incendio
confinado.
+ 0 Pa
ΔP
ΔP 75
30
el incendio alcanza el estado de
limitado por la ventilación
0
-10
tiempo
Fuente: Study of the Effectiveness of Fire Service Vertical Ventilation and Suppression Tactics in Single Family Homes – Kerber, UL FSRI – 2013
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85
No se aprecia humo...
Los incendios limitados por la ventilación (ILV) pueden experimentar
diferenciales de presión negativos en algún momento de su desarrollo.
ΔP
75
presiones negativas en
un ILV
30
0
-10
tiempo
→ La ausencia de humo puede ser signo de ausencia de incendio pero
también de la existencia de un incencio ILV.
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86
Diferenciales de presión en incendios
Valores típicos de diferencial de presión (ΔP) con el exterior en un recinto
sometido a ventilación por presión positiva.
ΔP
+ 0 Pa
+ 15 a 30 Pa
La relación entre la salida y la entrada (R) tiene una influencia decisiva. En determinadas situaciones donde se
busca un aumento de la presión interior (contra la propagación o con vientos considerables) deberá reducirse R.
ΔP
30 Pa
12 Pa
1
2
R
relación entrada/salida
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87
Diferenciales de presión en incendios
Valores típicos de diferencial de presión (ΔP) con el exterior durante un Ataque
en Presión Positiva.
+ 0 Pa
ΔP
+ 60 Pa
+ 60 Pa
+ 45 Pa
+15 Pa
+ 15 Pa
Fuente: Basado en datos de “Effect of Positive Pressure Ventilation on a Room Fire” - Kerber & Walton, 2005
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88
Diferenciales de presión en incendios
Valores típicos de diferencial de presión (ΔP) con el exterior en un recinto
sometido a ventilación por presión positiva.
m/s
A lo largo del pasillo de aire la velocidad (v) aumenta y por tanto la presión se reduce.
- 15 Pa
- 10 Pa
+ 20 Pa
+ 30 Pa
+ 30 Pa
- 5 Pa
+ 15 Pa
+ 30 Pa
+ 25 Pa
- 2 Pa
+ 30 Pa
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- 0.5 Pa
89
TÉCNICAS
DE INTERVENCIÓN
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90
Técnicas de Intervención en Incendios de Interior
•
•
•
Aplicación de Agua
Control de la Ventilación
Otras
•
Ataque Indirecto
•
Ataque Directo
•
Enfriamiento de Gases
•
Control Exterior Propagación
•
Ataque Exterior Ofensivo
“Ablandado”
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91
Técnicas de Intervención en Incendios de Interior
•
•
•
Aplicación de Agua
Control de la Ventilación
Otras
•
Confinamiento
•
Ventilación Natural Vertical
•
Ventilación Natural Horizontal
•
Ventilación VPP Ofensiva
•
Ventilación VPP Defensiva
•
Presurización
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92
Técnicas de Intervención en Incendios de Interior
•
Aplicación de Agua
•
Control de la Ventilación
•
Otras
•
Acceso a través de puerta
•
Rastreo sin visibilidad
•
Control de puerta
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93
Foto: Lars Ågerstrand – Firegear.co.uk
Técnicas de Intervención basadas en la
Aplicación de Agua
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94
Ataque Indirecto
•
Inundación de un recinto con vapor de agua desde un punto exterior con el
objetivo de extinguir el incendio.
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95
Ataque Directo
Aplicación de una película de agua sobre los combustibles con el objetivo de
extinguir el incendio al interrumpir la pirólisis y refrigerar superficies de combustible.
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96
Enfriamiento de Gases
•
Refrigeración y dilución del colchón de gases de incendio con el objetivo de
proveer seguridad para la progresión interior. NO es una técnica de extinción.
1
2
3
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97
Efectividad en la aplicación de agua
•
•
La efectividad en la aplicación de agua depende en gran medida del hecho de que
se produzca evaporación.
La evaporación puede suponer hasta el 85% de la absorción de calor.
La evaporación requiere una
gran absorción de energía
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98
Control Exterior Propagación
•
Aplicación de una película de agua sobre los combustibles con el objetivo de
limitar la propagación del incendio.
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99
Ataque Exterior Ofensivo “Ablandado”
•
Aplicación de un chorro sólido de agua contra una superficie interior de
forma que no se altere el flujo de gases con el objetivo de reducir la potencia del
incendio desde un a posición segura exterior.
Chorro sólido al techo
Ruta de salida de gases libre
Duración y caudal según situación
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100
Foto: Los Angeles County Fire Department TSS
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101
Foto: Los Angeles County Fire Department TSS
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102
Ataque Exterior Ofensivo “Ablandado”
Kitchen
1400°F → 200°F
Rear Room
500°F → 300°F
Middle Room
600°F → 300°F
Water
Applica!on
EXPOSURE 1
Hallway
550°F → 300°F
Fuente: Governors Island – NIST, UL, FDNY – 2012
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103
Ataque Exterior Ofensivo “Ablandado”
•
Mejora las condiciones de temperatura en toda la estructura
→ Caidas de temperatura cercanas al 50%
•
Aumenta las probabilidades de supervivencia de víctimas
→ Incluso en el cuarto del incendio; ¿qué probabilidades hubiera habido si no?
•
Facilita el ataque al incendio por el interior
Evidencia científica:
“Effectiveness of Fire Service Vertical Ventilation and Suppression Tactics in Single Family Homes” – UL FSRI – 2013
"Impact of Ventilation on Fire Behaviour in Legacy and Contemporary Residential Construction" – UL FSRI – 2010
Governors Island – NIST, UL, FDNY – 2012
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104
Ataque Exterior Ofensivo “Ablandado”
Video: Transitional Attack – High Rise Los Angeles
https://www.youtube.com/watch?v=yKkjw6cM8hI
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105
Ataque Exterior Ofensivo “Ablandado”
Video: Transitional Attack – London
https://www.youtube.com/watch?v=VB_KIT2FyYI
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106
Ataque Exterior Ofensivo “Ablandado”
No bloquear la salida de gases para no desplazar vapor de agua y gases
de incendio por el interior.
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107
Ataque Exterior Ofensivo “Ablandado”
Video: Exterior attack gone wrong – Australia
https://www.youtube.com/watch?v=N7dNPWvcl7U
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108
Caudal Crítico de Extinción
tiempo extinción
Caudal Crítico de Extinción es el caudal disponible mínimo para conseguir la extinción
de un incendio sin considerar un límite de tiempo para ello.
caudal
Caudal crítico
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109
Caudal Óptimo de Extinción
Volumen de agua empleado
Caudal Óptimo de Extinción es el caudal disponible para conseguir la extinción con
el mínimo gasto de agua.
tiempo extinción
•
caudal
Caudal crítico
Caudal óptimo
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110
Caudal de Extinción
Caudal disponible recomendado:
•
Francia → 500LPM (legislado)
•
USA → 378LPM (NFPA1410)
•
Grimwood sobre datos estadísticos en Reino Unido → 0.24LPM/MW
•
Grimwood / Barnnet para espacios >100m² → 5LPM/m²
Una linea de 25mm con un caudal máximo de 150LPM tiene una
capacidad de extinción (recomendación Grimwood) de 6.25MW
Un incendio con una apertura de ventilación de 2.5 m² puede superar facilmente 6.25MW de potencia
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111
¿Ø25mm?
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112
¿Ø25mm?
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113
Foto: Eugenio Martínez – CEIS Guadalajara.
Técnicas de Intervención basadas en el
Control de la Ventilación
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114
Antiventilación
•
La potencia del incendio depende del área de ventilación (A)
Q = k · Hc · A · h ½
¡¡ Cierra la puerta !!
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115
Antiventilación
•
Cerrar puerta de acceso y huecos practicables.
•
Cortinas de bloqueo de humo.
Foto: Dr. Michael Reick
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116
¿Por qué ventilar un incendio?
HUMO
Gases de Incendio
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117
Situación a la llegada al incendio...
El escenario mas probables es un Incendio Infraventilado
(incendio limitado por la ventilación que no ha sufrido flashover)
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118
...dos posibles maneras para progresar por interior
EXTINCIÓN
ESPACIOS
CONFINADOS
ATAQUE EN
PRESIÓN POSITIVA
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119
Extinción en Espacios Confinados
Llegada
dotación
Progresión
interior
Enfriamiento Gases
ºC
Llegada a la zona
de incendio
Localización foco
Ataque Directo
tiempo
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120
Ataque en Presión Positiva
Evaluación e
inicio maniobra
Llegada
dotación
Progresión interior
ºC
Localización de foco
Ataque Directo
Arranque
ventilación
tiempo
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121
Intervalos de supervivencia para víctimas
El rango de supervivenvia de víctimas se sitúa en 6-12 minutos para
dormitorios con la puerta abierta, dependiendo de la configuración de la vivienda, la
posición del dormitorio y la localización del foco.
•
El estado de Incendio Limitado por Ventilación se alcanza en 5 minutos.
•
Condiciones de
supervivencia aceptables
ºC
tiempo
Fuente: Study of the Effectiveness of Fire Service Vertical Ventilation and Suppression Tactics in Single Family Homes – Kerber, UL FSRI – 2013
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122
¡Es una cuestión de tiempo!
EXTINCIÓN ESPACIOS
CONFINADOS
ºC
tiempo
ATAQUE EN
PRESIÓN POSITIVA
ºC
tiempo
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123
Ventilación Natural Horizontal
•
•
Apertura de entrada y salida de gases al mismo nivel generando unflujo
bidireccional para la evacuación de gases de incendio.
En los incendios actuales tiene una utilidad limitada: la pronta reacción a la
ventilación no llega a mejorar las condiciones.
+ + + + + + + + + + + + + + + + + +
+ + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + +
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
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-
124
Ventilación Natural Horizontal
Video: Svensson - Scale model natural ventilation, biderectional flows
https://www.youtube.com/watch?v=q0nQWeR0qL8
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125
Ventilación Natural Horizontal
•
El empleo de cortinas de bloqueo de humo permite transformar flujos de gases
bidireccionales en unidireccionales.
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126
Ventilación Natural Vertical
•
Apertura de entrada y salida de gases a distinto nivel generando unflujo
unidireccional para la evacuación de gases de incendio.
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127
Ventilación Natural Vertical
•
Caudal de salida (Qex) en una ventilación vertical (flujo unidireccional) en función de
la relación (R) entre el tamaño de salida (Ae) y el de entrada (Ai).
Ae
Ai
Qex
Qex
Qex max
Para una entrada el doble que
la salida (R=0.5) el
rendimiento es del 90%
2
1
0,5
R=0.5 → 90%
R=1.0 → 71%
R=2.0 → 50%
R = Ae / Ai
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128
Ataque en Presión Positiva Ofensivo
•
•
Ataque coordinado a un incendio empleando técnicas de ventilación por presión
positiva y aplicación de agua cuyo objetivo es la extinción y/o el rescate de
víctimas.
Se crea un flujo de gases unidireccional sobre el foco del incendio.
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129
Referencia histórica
1926
Se inventa un aparato para extrer el
humo de incendios (Grand Rapids). →
1954
Primeros documentos sobre el uso de extractores en “modo inverso” (LAFD).
1980
Chief Cliff Allmon pionero en el ataque en presión positiva (Kern County).
1987
Desarrollo de ventiladores específicos sobre la base de los empleados en
globos aerostáticos.
1990
Evolución de las técnicas de APP Ofensivo de la mano de Kriss Garcia.
2000
Se desarrollan en Europa las técnicas de APP Defensivo.
2003
Los estudios de NIST sobre ventilación (Kerber, Madryzkowski) a los que siguen
los experimentos y artículos de Svensson, Ezekoye and Nicks permiten
avanzar las técnicas de APP ofensivo.
2013
Underwriters Laboratories comienza un estudio a gran escala sobre APP.
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130
¿Qué? ¿Cómo?
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131
Desarrollo de un APP Ofensivo
Valoración 360º perimetral + (valoración interior)
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132
Desarrollo de un APP Ofensivo
Ventilador
Linea de agua en carga
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133
Desarrollo de un APP Ofensivo
Apertura de salida de gases, después ventilador
“Dejen salir antes de entrar”
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134
Desarrollo de un APP Ofensivo
Progresión rápida
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135
Desarrollo de un APP Ofensivo
Localización de víctimas → Rescate
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136
Desarrollo de un APP Ofensivo
Localización foco → Extinción
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137
El APP mejora las condiciones interiores
Video: Austin Fire Department
http://www.youtube.com/watch?v=Wnk3H-T-dMY
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138
El APP mejora las condiciones interiores
Video: Austin Fire Department
http://www.youtube.com/watch?v=Wnk3H-T-dMY
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139
APP Ofensivo
Video: PPA Instructor Academy, Bakersfield (CA) - 2013
http://www.youtube.com/watch?v=hHEjXUk3mts
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140
Primero la salida, después la entrada
“Dejen salir antes de entrar”
WTF – What the Fuck, Windows Then Fan
¡BACKDRAFT o FLASHAOVER INDUCIDO POR LA VENTILACIÓN!
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141
Primero la salida, después la entrada
Video: Svensson - Scale model PPA for Fire no exhaust at first
https://www.youtube.com/watch?v=FZOc8m-HLWQ
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142
Entrada
•
Una sola entrada
•
Generalmente la puerta de entrada
•
Tamaño óptimo 1,6m² (para ventiladores 20'' aprox. 40000m³/h)
•
Para entradas de gran tamaño emplear ventiladores en paralelo
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143
Huella de un ventilador
Video: Fan model Smokeview – Madrzykowski, NIST 2003
http://www.youtube.com/watch?v=e2Om-RLVwyA
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144
Huella de un ventilador
Imágenes: Madrzykowski, NIST 2003
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145
Huella de un ventilador
•
Dos zonas bien definidas en la huella de un ventilador:
Cono de alta velocidad – v>10m/s P>60Pa
Bulbo de aire arrastrado – Velocidad y presión decrecen de forma concéntrica.
•
Velocidad (v), presión (P) y densidad (ρ) quedan relacionados por la Ec Bernuolli
P=½·ρ·v² →v=√2·P/ρ
v>10m/s P>60Pa
v=7m/s P=30Pa
v=4m/s P=10Pa
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146
Ventiladores cono abierto vs cerrado
•
•
Gran parte del aire que el ventilador mueve lo hace por succión al flujo
principal (efecto Venturi)
Cono cerrado vs Cono abierto → no implica por sí, mayor capacidad
VENTILADORES CONO CERRADO
↑ velocidad
↓ perímetro de cono
mayor distancia colocación
VENTILADORES DE CONO ABIERTO
↓ velocidad
↑ perímetro de cono
menor ruido aerodinámico
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147
Distancia colocación ventilador
•
Depende de su diámetro, diseño y tamaño de la entrada a presurizar.
•
Para cada modelo un valor.
VENTRY 20GX160
LEADER MT236
30000m³/h
5.5 HP – 33Kg
30000m³/h AMCA
43100m³/h LH
5.5HP – 42kg
3m
4m
TEMPEST
SP-18-H-200
TEMPEST
DD-21-H-6.5
27000m³/h AMCA
5.5 HP – 40Kg
34000m³/h AMCA
6.5 HP – 39Kg
3m
1.8m
Ejemplos de los ventiladores mas comunes en operaciones de APP. Valores de distancia para un hueco de 2,0x0,9m.
Los datos sobre rendimiento ofrecidos por los fabricantes pueden estar medidos según distintos standards y no ser comparables entre sí.
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148
Distancia colocación ventilador
•
Preferible en exceso que en defecto.
•
Distancias muy reducidas generan “cortocircuito”.
NO
Fuente: Cold flow test at Groupe Leader development facility at Octeville-sur-Mer (France) – Arturo Arnalich, 2013
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149
Ellección de un ventilador
La mayoría de ventiladores de 18'' o mayores tienen capacidad suficiente
(caudal) para llevar a cabo un APP en una vivienda de tamaño medio,
independientemente del año de fabricación, tipo de cono, tecnología o fabricante.
A partir de cierta capacidad (25.000m³ AMCA), otros factores del ventilador
influyen de manera mas importante: peso, ruido, distancia de colocación,
facilidad de manejo, orientación, colocación en escaleras, etc..
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150
“Barómetro” entrada
•
•
Espacio en la parte superior de la entrada (aprox 25cm – 15%) donde las presiones
ejercidas por el ventilador son menores.
Permite visualizar el comportamiento y evolución de la ventilación desde la
entrada cuando el ventilador está colocado en una puerta a estancia con humo.
Barómetro
++++
+++
++++
+++
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151
“Barómetro” entrada
•
Reflujo constante = salida insuficiente, ventilador insuficiente, puerta cerrada
PARAR INMEDIATAMENTE LA MANIOBRA
Barómetro
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152
“Barómetro” entrada
Video: Bakersfield PPA Academy 2013
http://www.youtube.com/watch?v=UDVoaCsf-tg barometer behavior @1:30
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153
Salida
•
Lo mas cercana al foco del fuego
•
Óptimo a partir de 1,5 veces la entrada. Por encima de 2 veces inapreciable.
•
Puede ser una o múltiples siempre que no generen perdida de carga.
NO
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
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+
+
154
Tamaño de la salida de gases
El caudal de salida aumenta con el tamaño de la salida.
Se puede calcular una expresión para el caudal de salida (Qex) basada en la relación (R) entre los tamaños de
salida (Ae) y entrada de gases (Ai) despreciando el efecto del incendio sobre la dinámica de la ventilación.
R = Ae / Ai
Qex = C · R
/ √ 1 + R²
donde C es función del flujo del ventilador, su diámetro, la geometría de la entrada y el coef. de perdida de presión
Qex
El 90% del caudal máximo de salida se
consigue cuando la salida de gases es
el doble que la entrada (R=2)
2
R=0.5 → 45%
R=1.0 → 71%
R=1.5 → 83%
R=2.0 → 89%
R=3.0 → 95%
R=4.0 → 97%
R = Ae / Ai
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155
Tamaño de la salida de gases
La relación entre el tamaño de salida de gases y el caudal de salida es intuitiva pero el
cálculo analítico de una expresión que recoja todos los factores implicados es muy
compleja:
→ Mayor salida implica mayor caudal salida.
→ El tamaño de salida no determina en exclusiva el caudal de salida sino que
también depende en gran medida del tamaño de la entrada.
→ Tamaño de entrada o de salida pequeño puede implicar mezcla.
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156
Tamaño de la salida de gases
Presión en un recinto debido a la ventilación por presión positiva
Se puede calcular una expresión para el incremento de presión interior (ΔP) basada en la relación (R) entre los
tamaños de salida (Ae) y entrada de gases (Ai) despreciando el efecto del incendio sobre la ventilación.
R = Ae / Ai
ΔP = C' · 1 / (1 + R² )
donde C' es función del flujo del ventilador, su diámetro, la geometría de la entrada y la densidad del fluido
ΔP
Cuando la salida de gases es el doble
que la entrada (R=2), la presión cae a
un 20% del máximo teórico
1
2
R=0.5 → 80%
R=1.0 → 50%
R=1.5 → 30%
R=2.0 → 20%
R=3.0 → 10%
R=4.0 → 6%
R = Ae / Ai
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157
Tamaño de la salida de gases
Caudal y presión son parámetro antagonistas en una ventilación por presión
positiva.
P + ρ g h + ½ ρ v² = constante
Qex
ΔP
1
2
R = Ae / Ai
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158
Espera de seguridad
•
Permite evaluar el funcionamiento de la ventilación antes de entrar.
•
El equipo de intervención accede con mejores condiciones interiores.
•
Reduce consecuencias en caso de backdraft o flashover inducido por ventilación.
•
10 a 30 segundos dependiendo del volumen de la estructura y condiciones.
•
Realizar espera de seguridad en “zona segura”.
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159
Espera de seguridad
PARAPETADO EN INTERIOR
presencia de víctimas confirmada
humo ligero
temperatura reducida
mejor con incendio confinado
FUERA DE ZONA INCENDIADA
cuando la intervención lo permita
humo denso
temperatura elevada
UNA PLANTA POR DEBAJO
en edificios de altura
cuando la intervención lo permita
humo denso
temperatura elevada
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160
Pérdidas de carga
Las pérdidas de carga pueden tener distintos origenes
•
Mal sellado
•
Rozamiento por pasillos
•
Volumen de la estructura
+
+
+
+
Solución:
●
Cierre de huecos innecesarios
●
Combinación ventiladores
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+
+
+
+
+
+
+
+
161
Pérdidas de carga
Las pérdidas de carga pueden tener distintos origenes
•
Mal sellado
•
Rozamiento por pasillos
•
Volumen de la estructura
Solución:
●
Combinación ventiladores
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162
Pérdidas de carga
Las pérdidas de carga pueden tener distintos origenes
•
Mal sellado
•
Rozamiento por pasillos
•
Volumen de la estructura
La pérdida decarga no se produce por el volumen en si,
sino por el aumento proporcional del mal sellado y
rozamiento.
Solución:
●
Combinación ventiladores
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163
Perdidas de carga por volumen
•
Multiplicar volumen x 10 = reducir rendimiento ventilación 50%
(Según el experimento recogido en Investigating Positive Pressure Ventilation - Ezekoye, Svensson & Nicks – RHC - 2007)
•
Otros factores distintos al volumen del espacio tienen mas influencia
en el desarrollo de un APP.
10 x m³
x m³
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164
Combinación de ventiladores
El trabajo simultáneo de dos ventiladores permite
compensar las perdidas de carga.
Varios esquemas:
•
2 ventiladores en serie puerta de entrada
•
2 ventiladores en “V” puerta de entrada
•
2 ventiladores en serie a lo largo del flujo
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165
Combinación de ventiladores
2 VPP en SERIE
EN PUERTA ENTRADA
+ 6%
2 VPP en PARALELO “V”
EN PUERTA ENTRADA
+ 35%
2 VPP en SERIE
EN ALTURA
hasta +100%
Fuente: Experimentos en el centro de investigación de Groupe Leader en Octeville-sur-Mer – Arturo Arnalich, 2014
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166
APP Ofensivo + “Ablandado”
•
•
•
APP puede combinarse con un Ataque Exterior Ofensivo.
Ayuda a enfriar la atmósfera de todo el recinto y suaviza la reacción a la
ventilación.
Reduce el riesgo flashover inducido por la ventilación.
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167
APP Ofensivo + (Enfriamiento Gases / Ataque Indirecto)
•
Se puede realizar un Enfriamiento de Gases o un Ataque Indirecto previo al
APP.
•
Ayuda a enfriar la atmósfera del recinto y suaviza la reacción a la ventilación.
•
Reduce el riesgo de flashover inducido por la ventilación.
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168
APP Ofensivo + (Enfriamiento Gases / Ataque Indirecto)
Video: PPA + Exterior stream
https://www.youtube.com/watch?v=3KTPMi64L4U
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169
APP Ofensivo + Enfriamiento Gases
•
•
•
Se puede realizar un Enfriamiento de Gases durante el APP.
Ayuda a enfriar la atmósfera de todo el recinto y suaviza la reacción a la
ventilación.
Reduce el riesgo de flashover inducido por la ventilación.
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170
Influencia del viento
Presión eólica sobre una edificación
Según NBE-AE88, Art. 5.4, cubierta a 40º
viento
- 0 ,4
P
0,4 · wb
·P
wb
Barlovento
Sotavento
- 0,4 · Pwb
0,8 · Pwb
La presión eólica Pwb viene dada por la expresión
Pwb = ½ · ρ · v ²
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171
Influencia del viento
Presión eólica sobre una edificación – Ejemplo con v=6m/s
Según NBE-AE88, Art. 5.4, cubierta a 40º
6 m/s = 21.6km/h
9 Pa
-9 Pa
Barlovento
Sotavento
-9 Pa
18 Pa
Ventilando a favor del viento → Pwb@entrada - Pwb@salida = +27Pa → ventaja de 27 Pa
Ventilando en contra del viento →Pwb@entrada - Pwb@salida = -27Pa→ obstáculo de 27 Pa
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172
Influencia del viento
Durante un APP la presión en el interior (Pinterior) de la edificación es el saldo de la
presión que aporta el ventilador y la presión eólica sobre el edificio.
Pinterior = ΔPvent + ( Pwb@entrada - Pwb@salida )
ΔP
Pinterior
Pwb@entrada - Pwb@salida
R
relación entrada/salida
En situaciones de viento en contra reducir la relación salida/entrada aumenta la
presión interior y permite vencer la presión del viento.
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173
FAQ #8: Influencia del viento
•
Buscar configuraciones en las que el viento sea favorable.
•
Buscar salidas a 90º que permitan que el viento sea menos desfavorable.
viento
viento
viento
viento
NO
?
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174
ΔP
48Pa → v = 8 m/s (29km/h)
27Pa → v = 6 m/s (22km/h)
12Pa → v = 4 m/s (14km/h)
1
2
R
Valorar el empleo de APP con viento en contra mayor a 4 m/s ~15km/h
Valores bajo de R para contrarestar el viento pueden suponer una ventilación poco efectiva → mezcla de gases.
Valores altos de R dejan un saldo de presión insuficiente para realizar la ventilación → mezcla de gases
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175
Ataque en Presión Positiva Defensivo
•
•
Ataque coordinado a un incendio empleando técnicas de ventilación por presión
positiva cuyo objetivo es el rescate de víctimas, el control de la propagación y la
limpieza de rutas de tránsito de bomberos y personal.
Se crea un flujo de gases unidireccional que no transcurre sobre el foco del
incendio.
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176
APP Defensivo (Rescate)
•
Objetivo: rescate y localización de víctimas.
•
Siempre que sea posible confinar el incendio previamente.
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
Ventilación de Incendios – Arturo Arnalich, Oficial Técnico CEIS Guadalajara. aarnalich@ceisguadalajara.es – Mayo 2013 rev 6 2014.09
177
APP Defensivo (Rescate) – Incendio no confinado
FLUJO BIDIRECCIONAL
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
En la entrada al recinto de incendio existe un flujo bidireccional, que alimenta el incendio e inunda de gases el resto
de la estructura.
¿Es posible aplicar un APP para el Rescate sin confinar el incendio?
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178
APP Defensivo (Rescate) – Incendio no confinado
FLUJO BIDIRECCIONAL
+
+
+
La misma presión
favorece la salida de
gases e impide la
alimentación
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
En el recinto de incendio se mantiene el flujo bidireccional, no hay mayor alimentación ni mayor salida de gases.
El APP para el Rescate es posible pero deberá confinarse el incendio en
cuanto sea posible y en caso contrario controlar el incendio.
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179
APP Defensivo (Rescate) – Incendio no confinado
Video: Svensson - Scale model PPA for Life fire room not isolated
https://www.youtube.com/watch?v=OCVciZ-hhsE
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180
APP Defensivo (Progresión)
•
Objetivo: limpiar la ruta de evacuación ocupantes y acceso para bomberos.
•
Siempre que sea posible confinar el incendio previamente.
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
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APP Defensivo (Progresión)
•
Objetivo: limpiar la ruta de evacuación ocupantes y acceso para bomberos.
•
Siempre que sea posible confinar el incendio previamente.
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APP Defensivo (Progresión)
Video: Fire without PPV - NYUPolyFireResearch
https://www.youtube.com/watch?v=7OTgqeiQvR4
Video: Fire with PPV – NYUPolyFireResearch
https://www.youtube.com/watch?v=ZH5ZUvbWItc
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Presurización
•
Empleo de un ventilador de presión positiva para generar diferenciales de presión
positivos que eviten la propagación por convección.
+ + + + + + + + + +
+ + + + + + + + + +
+ + + + + + + + + +
+ + + + + + + + + +
+ + + + + + + + + +
+ + + + + + + + + +
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184
Presurización
•
Empleo de un ventilador de presión positiva para generar diferenciales de presión
positivos que eviten la propagación por convección.
+ + + +
+ + +
+ +++ +
+ + +
+ + + +
+ + +
+ + + +
+ + +
+ + + +
+ + +
+ + + + + + +
+ + + + + +
+ + + +
+ + +
+ + + + + + + +
+ + + + + + +
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185
Ataque Combinado a Incendio
•
Ataque coordinado a un incendio empleando Ataque en Presión Positiva
Ofensivo, Enfriamiento de Gases y Ataque Exterior Ofensivo de forma casi
simultánea.
•
Permite reducir los riesgos derivados de la reacción a la ventilación.
•
Evita el exceso de vapor sobre el personal en progresión interior.
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186
Desarrollo de un Ataque Combinado
Valoración + (Confinamiento de Incendio)
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187
Desarrollo de un Ataque Combinado
Enfriamiento Gases + Ataque Exterior Ofensivo
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188
Desarrollo de un Ataque Combinado
+ + + +
+ + + +
+ + + +
+ + + +
+ + + +
+ + + +
+ + + +
+ + + +
+ + + +
+ + + +
+ + + +
+ + + +
+ + + + + + + +
+ + + + + + + +
Ataque en Presión Positiva Ofensivo
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189
RIESGOS
MEDIDAS DE SEGURIDAD
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190
Riesgos Extinción Espacios Confinados
HUMO
FALTA VISIBILIDAD
INFLAMABILIDAD
CALOR
TOXICIDAD
PROPAGACIÓN
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191
Falta de visibilidad
La visibilidad permite:
•
•
•
Operaciones de búsqueda y rescate más rápidas.
Progresión interior mas rápida para el control y extinción.
Mayor seguridad para los efectivos.
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192
Inflamabilidad
•
“Smoke is fuel” → No siempre es verdad
•
Inflamabilidad humo = Inflamabilidad CO → Falso
•
La inflamabilidad de los gases de incendio es muy compleja y depende de
múltiples factores:
•
•
•
•
Composición de los gases de combustión
Fracción de combustible (=cantidad de combustible en el humo)
Temperatura
Concentración oxígeno
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193
Inflamabilidad – Composición de los gases de incendio
•
•
Los gases de incendio están compuestos por multitud de sustancias en estado
gaseoso y sólidos en suspensión.
La composición de los gases de incendio dependen de:
•
•
tipo de combustible
desarrollo del incendio
LSI
74%
TAI
609ºC
Formaldehido 7%
73%
740ºC
HCN
6%
41%
538ºC
Partículas
sin quemar
?%
?%
?ºC
CO
LII
12%
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194
Inflamabilidad – Temperatura y concentración de oxígeno
humo
muy rico en combustible
muy pobre en comburente
%
combustible
humo frio
mezclas combustibles
humo
muy pobre en combustible
muy rico en comburente
temperatura
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195
Inflamabilidad – Temperatura y concentración de oxígeno
“Gas cooling” = ENFRIAR
“Gas cooling” = DILUIR
%
combustible
Ventilación = ENFRIAR
Ventilación = DILUIR
temperatura
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196
Inflamabilidad – Fracción de combustible
•
•
La cantidad de combustible (=fracción de combustible) dentro de los gases del
incendio condiciona la inflamabilidad del conjunto.
La fracción de combustible depende de:
•
•
cantidad de combustible inicial
desarrollo del incendio → especialmente en Incendios Infraventilados
DESARROLLO NORMAL
INCENDIO INFRAVENTILADO
fracción
combustible
ºC
flashover
ºC
no hay flashover
fracción
combustible
tiempo
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tiempo
197
Toxicidad
Concentraciones previsibles en un
Incendio Limitado por Ventilación (ILV)
(*)
HCN
Incendio
1000ppm
CO
10.000ppm
0₂
15%
>>
>>
~
IDLH(*)
50ppm
1.200ppm
14%
IDLH (IPVS) = Inmediatamente Peligroso para la Vida y la Salud
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198
Propagación
•
•
•
El humo se propaga fácilmente aportando combustible y
calor a zonas no afectadas.
El humo puede inflamarse al entrar en contacto con aire
fresco
Aplicar agua con cuidado → Una aplicación excesiva
puede forzar el movimiento de gases a otras zonas.
1L agua ≈ al menos 1,6 m3 vapor agua
agua
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199
Baja
visibilidad
Riesgos Extinción Espacios Confinados
Visibilidad baja, dificultad para encontrar el camino de salida.
Progresión lenta, intervenciones mas largas.
Toxicidad
Atmósfera no respirable.
HUMO
Calor
Condiciones no aptas para la supervivencia de víctimas.
Condiciones no aptas para bomberos sin ERA.
Temperatura alta (el vapor de agua aumenta la transmisión).
Radiación del colchón de gases.
Backdraft y flashover inducido por la ventilación.
Propagación
Combustible
Atmósfera inflamable.
Desplazamiento del humo por el vapor de agua.
Propagación por causa del humo.
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200
Riesgos Extinción Espacios Confinados
Ataque en Presión Positiva para la Extinción
FALTA VISIBILIDAD
INFLAMABILIDAD
CALOR
TOXICIDAD
PROPAGACIÓN
EVOLUCIÓN
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201
Correcta ejecución de un APP Extinción
Cuña de avance
Humo caliente
500ºC
Aire fresco 20ºC
→ Apertura de la salida antes que la entrada. “Dejen salir antes de entrar”
→ Salida suficiente, buena relación entrada/salida. Efecto barrido.
→ El aire introducido (frío y denso) cae a las zonas bajas.
→ Minimización de turbulencias. Ausencia de zonas de mezcla.
→ Formación de una ”cuña de avance” .
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202
Correcta ejecución de un APP Extinción
Cuña de avance
Humo caliente
500ºC
Aire fresco 20ºC
Simulación FDS – University of Texas at Austin
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203
Incorrecta ejecución de un APP Extinción
Mezcla de humo y aire fresco en
rango de inflamabilidad
→ Apertura de la entrada antes que la salida.
→ Ventilación no efectiva:
•
•
•
•
ventilador insuficiente
viento desfavorable
salida de gases insuficiente
relación salida/entrada crítica
La mezcla puede situarse
en rango de inflamabilidad
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204
Crecimiento del incendio (ILV)
→ Realizar el barrido de humo (combustible) rápidamente.
100m2 ~ 250m3
Ventilador 36.000m3/h → 30'' (teoría) ~ 90'' (práctica)
→ Aplicar agua tan pronto sea posible con objeto evitar la pirolisis.
→ No empezar la maniobra sin tendido en listo y en carga.
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205
Propagación del incendio
→ Asegurarse de que existe un ruta de gases previsible.
→ Vigilar y controlar el desplazamiento de gases.
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206
Propagación del incendio
→ Refrigerar salida de gases si es necesario.
→ Eligir una salida de gases lo mas cercana al foco del incendio.
El flujo de gases calientes puede inflamar los combustibles hasta su salida.
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207
Personal/víctimas en la salida de gases
Ruta caliente
Ruta fría
→ Hasta la extinción, asegurar que nadie esté en ruta caliente.
Ruta caliente = zona del flujo de gases situada aguas abajo del incendio
Ruta fría = zona del flujo de gases situada aguas arriba del incendio
→ No sobrepasar la cuña de avance.
→ Eligir una salida de gases lo mas cercana al foco del incendio.
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208
Backdraft
TE
EN
UR
MB
CO
CA
LO
R
En un incendio infraventilado (incendio sin llegar al flashover queda controlado por la
ventilación) existen una gran cantidad de productos incompletos de la combustión.
COMBUSTIBLE
%
combustible
mezclas combustibles
temperatura
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209
Backdraft
TE
EN
UR
MB
CO
CA
LO
R
Si la mezcla de gases se desplaza dentro de su rango de inflamabilidad (aporte de
oxígeno) entrará en combustión con mas o menos violencia según condiciones.
COMBUSTIBLE
%
combustible
0₂
temperatura
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210
Backdraft
→ No emplear APP con signos de backdraft inminente:
•
•
•
humo amarillento a pulsaciones
el incendio parece respirar
puestas y ventanas calientes, ausencia de llamas
Video: Fireground Size-Up and How to Read Smoke (DALE G. PEKEL @Youtube)
http://www.youtube.com/watch?v=fHUjG5Zt1tM
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211
Clase B muy volátil y combustibles polvo
•
La ventilación en combustibles muy volátiles de clase B (gasolina, benceno,
disolventes,...) o combustibles en polvo (harina, carbón, serrín, fertilizantes,...)
genera una atmósfera mas rica en combustible.
→ No emplear APP en incendios de líquidos volátiles o polvo.
Imagen: Deutsche Gesetzliche Unfallversicherung
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212
Falta de coordinación
La falta de coordinación en una maniobra APP puede tener consecuencias
nefastas de distinto orden:
•
Arranque del ventilador antes de practicar la salida de gases.
•
Comienzo de la maniobra antes de estar el tendido listo.
•
Tendido de avance sin agua.
•
Corte imprevisto de la ventilación / salida de gases.
•
Comienzo de la maniobra con personal en ruta de salida gases.
→ El APP requiere formación y entrenamiento.
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213
Riesgos de un Ataque en Presión Positiva Ofensivo
•
Evolución descontrolada del incendio.
•
Flashover inducido por la ventilación.
•
Propagación del incendio.
•
Bomberos o víctimas en ruta salida gases.
•
Backdraft.
•
Combustibles volátiles.
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214
Efectivos fuera de la ruta de salida de gases
Video: PPA drill gone wrong
http://www.youtube.com/watch?v=qMHoB45sMbE
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215
Procurar una salida suficiente de gases
Video: No exhaust, no PPA
https://www.youtube.com/watch?v=D3i0G6WdW2U
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216
No utilizar APP Ofensivo en caso...
•
No es posible realizar una valoración perimetral.
•
Situaciones de backdraft inminente.
•
No es posible establecer una ruta previsible de gases.
•
El humo pudiera desplazarse a espacios ocultos o zonas desconocidas.
•
Víctimas o bomberos en la ruta de salida.
•
No hay tendido listo para el avance y en disposición de aportar agua.
•
Condiciones de viento contrarias a la ventilación.
•
No es posible tener una idea de la localización y alcance del foco.
•
Incendios con combustible clase B o polvo combustible
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217
MUCHAS GRACIAS
“...la manera en la que siempre se han hecho las cosas, ya
no es suficiente”
“...the way we've always done it, is not good enough” - Steve Kerber – UL FSRI (Nortbrook, EE.UU.)
“No solo el qué y como, sino por qué”
“Not just what and how, but why” - Ed Hartin – CFBT-US (Greenbank, EE.UU.)
“Depende”
“It depends” - Dr. Stefan Svensson – Universdad de Lund (Suecia)
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218
ESQUEMA DE EVOLUCIONES
ATAQUE EN PRESIÓN POSITIVA
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219
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
DEFENSIVO
+
OFENSIVO
Planteamientos tácticos APP
1. APP para la Extinción
2. APP para el Rescate
3. APP para el Avance
4. APP contra Propagación
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220
Secuencia actuación APP para la Extinción
VALORACIÓN PERIMETRAL
COLOCACIÓN VENTILADOR
VALORACIÓN INTERIOR
CONFINAMIENTO DE VICTIMAS
TENDIDO EN PUERTA Y PRESURIZADO
ORDEN DE INICIO
ARRANQUE VENTILADOR
APERTURA DE SALIDAS
APERTURA DE ENTRADA
ESPERA SEGURIDAD / OBSERVACIÓN
EQUIPO APOYO
EQ INTERVENCION
MANDO
PROGRESIÓN RÁPIDA
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221
Secuencia actuación APP para la Extinción
VALORACIÓN PERIMETRAL
COLOCACIÓN VENTILADOR
VALORACIÓN INTERIOR
CONFINAMIENTO DE VÍCTIMAS
TENDIDO EN PUERTA Y PRESURIZADO
ORDEN DE INICIO
ARRANQUE VENTILADOR
APERTURA DE SALIDAS
APERTURA DE ENTRADA
ESPERA SEGURIDAD / OBSERVACIÓN
EQUIPO APOYO
EQ INTERVENCION
MANDO
PROGRESIÓN RÁPIDA
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222
Secuencia actuación APP para la Extinción
VALORACIÓN PERIMETRAL
COLOCACIÓN VENTILADOR
VALORACIÓN INTERIOR
CONFINAMIENTO DE VÍCTIMAS
TENDIDO EN PUERTA Y PRESURIZADO
ORDEN DE INICIO
ARRANQUE VENTILADOR
APERTURA DE SALIDAS
APERTURA DE ENTRADA
ESPERA SEGURIDAD / OBSERVACIÓN
EQUIPO APOYO
EQ INTERVENCION
MANDO
PROGRESIÓN RÁPIDA
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223
Secuencia actuación APP para la Extinción
VALORACIÓN PERIMETRAL
COLOCACIÓN VENTILADOR
VALORACIÓN INTERIOR
CONFINAMIENTO DE VÍCTIMAS
TENDIDO EN PUERTA Y PRESURIZADO
ORDEN DE INICIO
ARRANQUE VENTILADOR (puerta cerrada)
APERTURA DE SALIDAS
APERTURA DE ENTRADA
ESPERA SEGURIDAD / OBSERVACIÓN
EQUIPO APOYO
EQ INTERVENCION
MANDO
PROGRESIÓN RÁPIDA
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224
Secuencia actuación APP para la Extinción
VALORACIÓN PERIMETRAL
COLOCACIÓN VENTILADOR
VALORACIÓN INTERIOR
CONFINAMIENTO DE VÍCTIMAS
TENDIDO EN PUERTA Y PRESURIZADO
ORDEN DE INICIO
ARRANQUE VENTILADOR (puerta cerrada)
APERTURA DE SALIDAS
APERTURA DE ENTRADA
ESPERA SEGURIDAD / OBSERVACIÓN
EQUIPO APOYO
EQ INTERVENCION
MANDO
PROGRESIÓN RÁPIDA
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225
Secuencia actuación APP para la Extinción
VALORACIÓN PERIMETRAL
COLOCACIÓN VENTILADOR
VALORACIÓN INTERIOR
CONFINAMIENTO DE VÍCTIMAS
TENDIDO EN PUERTA Y PRESURIZADO
+
+
+
+
+
+
+
ORDEN DE INICIO
+
+
ARRANQUE VENTILADOR (puerta cerrada)
+
+
+
APERTURA DE SALIDAS
APERTURA DE ENTRADA
ESPERA SEGURIDAD / OBSERVACIÓN
EQUIPO APOYO
EQ INTERVENCION
MANDO
PROGRESIÓN RÁPIDA
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226
Secuencia actuación APP para la Extinción
VALORACIÓN PERIMETRAL
COLOCACIÓN VENTILADOR
VALORACIÓN INTERIOR
CONFINAMIENTO DE VÍCTIMAS
TENDIDO EN PUERTA Y PRESURIZADO
+
+
+
+
+
+
+
ORDEN DE INICIO
+
+
ARRANQUE VENTILADOR (puerta cerrada)
+
+
+
APERTURA DE SALIDAS
APERTURA DE ENTRADA
ESPERA SEGURIDAD / OBSERVACIÓN
EQUIPO APOYO
EQ INTERVENCION
MANDO
PROGRESIÓN RÁPIDA
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227
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
DEFENSIVO
+
OFENSIVO
Planteamientos tácticos APP
1. APP para la Extinción
2. APP para el Rescate
3. APP para el Avance
4. APP contra Propagación
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228
Secuencia actuación APP para el Rescate
VALORACIÓN PERIMETRAL
COLOCACIÓN VENTILADOR + TENDIDO
VALORACIÓN INTERIOR
CONFINAMIENTO DE INCENDIO
ORDEN DE INICIO
ARRANQUE VENTILADOR
APERTURA DE SALIDAS
APERTURA DE ENTRADA
ESPERA SEGURIDAD / OBSERVACIÓN
PROGRESIÓN RÁPIDA, LOCALIZACIÓN VÍCTIMA
EQUIPO APOYO
EQ INTERVENCION
MANDO
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229
Secuencia actuación APP para el Rescate
VALORACIÓN PERIMETRAL
COLOCACIÓN VENTILADOR + TENDIDO
VALORACIÓN INTERIOR
CONFINAMIENTO DE INCENDIO
ORDEN DE INICIO
ARRANQUE VENTILADOR
APERTURA DE SALIDAS
APERTURA DE ENTRADA
ESPERA SEGURIDAD / OBSERVACIÓN
PROGRESIÓN RÁPIDA, LOCALIZACIÓN VÍCTIMA
EQUIPO APOYO
EQ INTERVENCION
MANDO
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230
Secuencia actuación APP para el Rescate
VALORACIÓN PERIMETRAL
COLOCACIÓN VENTILADOR + TENDIDO
VALORACIÓN INTERIOR
CONFINAMIENTO DE INCENDIO
ORDEN DE INICIO
ARRANQUE VENTILADOR
APERTURA DE SALIDAS
APERTURA DE ENTRADA
ESPERA SEGURIDAD / OBSERVACIÓN
PROGRESIÓN RÁPIDA, LOCALIZACIÓN VÍCTIMA
EQUIPO APOYO
EQ INTERVENCION
MANDO
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231
Secuencia actuación APP para el Rescate
VALORACIÓN PERIMETRAL
COLOCACIÓN VENTILADOR + TENDIDO
VALORACIÓN INTERIOR
CONFINAMIENTO DE INCENDIO
ORDEN DE INICIO
ARRANQUE VENTILADOR
APERTURA DE SALIDAS
APERTURA DE ENTRADA
ESPERA SEGURIDAD / OBSERVACIÓN
PROGRESIÓN RÁPIDA, LOCALIZACIÓN VÍCTIMA
EQUIPO APOYO
EQ INTERVENCION
MANDO
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232
Secuencia actuación APP para el Rescate
VALORACIÓN PERIMETRAL
COLOCACIÓN VENTILADOR + TENDIDO
VALORACIÓN INTERIOR
CONFINAMIENTO DE INCENDIO
ORDEN DE INICIO
ARRANQUE VENTILADOR
APERTURA DE SALIDAS
APERTURA DE ENTRADA
ESPERA SEGURIDAD / OBSERVACIÓN
PROGRESIÓN RÁPIDA, LOCALIZACIÓN VÍCTIMA
EQUIPO APOYO
EQ INTERVENCION
MANDO
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233
Secuencia actuación APP para el Rescate
VALORACIÓN PERIMETRAL
COLOCACIÓN VENTILADOR + TENDIDO
VALORACIÓN INTERIOR
CONFINAMIENTO DE INCENDIO
ORDEN DE INICIO
?
+
+
+
+
?
+
+
+
ARRANQUE VENTILADOR
+
+
+
APERTURA DE SALIDAS
+
APERTURA DE ENTRADA
ESPERA SEGURIDAD / OBSERVACIÓN
PROGRESIÓN RÁPIDA, LOCALIZACIÓN VÍCTIMA
EQUIPO APOYO
EQ INTERVENCION
MANDO
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234
Secuencia actuación APP para el Rescate
VALORACIÓN PERIMETRAL
COLOCACIÓN VENTILADOR + TENDIDO
VALORACIÓN INTERIOR
CONFINAMIENTO DE INCENDIO
ORDEN DE INICIO
+
+
+
+
+
+
+
ARRANQUE VENTILADOR
+
+
+
APERTURA DE SALIDAS
+
APERTURA DE ENTRADA
ESPERA SEGURIDAD / OBSERVACIÓN
PROGRESIÓN RÁPIDA, LOCALIZACIÓN VÍCTIMA
EQUIPO APOYO
EQ INTERVENCION
MANDO
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235
ANALISIS
CASOS PRÁCTICOS REALES
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236
INCIDENTE
C/ Libertad, Azuqueca (Guadalajara)
18h30m 2013.03.06
Bloque de pisos de 4 alturas
8 viviendas – 1.400m2
3 víctimas confirmadas (1 minusválido)
Sin datos de 2 viviendas
1 BRP (1 Cabo + 3 Bomberos)
1 ABE (2 Bomberos)
1 Jefe de Guardia
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237
Situación a la llegada
?
?
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238
Colocación de ventilador, confinamiento del incendio
EL VENTILADOR
ES COLOCADO EN
LA ENTRADA
LA VIVIENDA
INCENDIADA ES
CONFINADA
1
?
?
2
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239
Confinamiento de víctimas, Ataque Exterior
LA VÍCTIMA CON
MINUSVALIA ES
CONFINADA EN LA
VIVIENDA
ADYACENTE
3
?
?
4
SE INICIA EL
ATAQUE EXTERIOR
TAN PRONTO ES
POSIBLE
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240
APP para la Progresión
AL NO HABER
SALIDA DE GASES
EN EL TIRO DE
ESCALERA LA
VIVIENDA LLENA
DE HUMO ES
USADA PARA
EVACUAR LOS
GASES
5
?
?
6
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241
APP para el Rescate
SE VALORAN LAS
CONDICIONES DEL
PISO 3º
7
SE TERMINA LA
BÚSQUEDA
8
NO SON
NECESARIOS MAS
RESCATES
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242
Evacuación, APP contra la Propagación
LAS 3 VÍCTIMAS
SON EVACUADAS
+ + + + + + + + + + + +
+ + + + + + + + + + +
+ +
SE PRESURIZA
TODO EL RECINTO
PARA EVITAR LA
PROPAGACIÓN
9
+ + + + + + + + + + + +
+ + + + + + + + + + +
+ +
+ + + + +
+ + + +
+ +
+ + + + + + + + + + + +
+ + + + + + + + + + +
+ + + + + + + + + + + +
+ + + + + + + + + + +
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243
APP para la Extinción
APP PARA
EXTINCION EN LA
VIVIENDA
INCENDIADA
+ + + + + + + + + + + +
+ + + + + + + + + + +
+ +
+ + + + + + + + + + + +
+ + + + + + + + + + +
+ +
10
+ + + + +
+ + + +
+ +
+ + + + + + + + + + + +
+ + + + + + + + + + +
+ + + + + + + + + + + +
+ + + + + + + + + + +
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244
INCIDENTE
C/ Mayor, Sigüenza (Guadalajara)
02h25m 2014.01.20
Bloque de pisos de 2 alturas
4 viviendas + leñera comunal – 400m2 + 100m2
2 víctimas confirmadas
Sin datos de 3 viviendas
1 BRP (1 Cabo + 3 Bomberos)
1 BRL (2 Bomberos)
1 Jefe de Guardia
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245
Situación a la llegada
EDIFICIO EN CASCO HISTÓRICO, MURALLA DE SIGÜENZA
MUROS DE PIEDRA, FORJADOS DE MADERA Y MAMPOSTERÍA, CUBIERTA DE MADERA
3 PLANTAS, 4 VIVIENDAS, 1 LEÑERA EN PLANTA BAJA
LEÑERA COMPLETAMENTE INCENDIADA, ABUNDANTE COMBUSTIBLE
2 PERSONAS ATRAPADAS EN UNA VIVIENDA DE LA PRIMERA PLANTA
TIRO DE ESCALERA IMPRACTICABLE COMPLETAMENTE LLENO DE HUMO
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C/ Mayor 15 (Sigüenza) 2014.01.20
Primeras acciones
1
2
3
(1) RESCATE POR FACHADA DE VICTIMAS
(2) CONFINAMIENTO DEL RECINTO DEL INCENDIO
(3) ATAQUE EXTERIOR
“Ablandado”
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Ataque en Presión Positiva defensivo
5
4
6
(4) VENTILACIÓN DEL TIRO ESCALERA A TRAVÉS DE VIVIENDA
(Ataque en Presión Positiva para Progresión)
(5) (6) VENTILACION DE RESTO DE VIVIENDAS Y RASTREO DE VÍCTIMAS
(Ataque en Presión Positiva para el Rescate)
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Ataque en Presión Positiva ofensivo
+ + +7 + +
+ + + +
+ + +
+ +
+ + +
+
8
(7) PRESURIZACIÓN DE LA VIVIENDA SUPERIOR PARA EVITAR LA PROPAGACIÓN
(Ataque en Presión Positiva contra la Propagación)
(8) EXTINCIÓN ASISTIDA POR LA VENTILACIÓN MIENTRAS CONTINUA EL ABLANDADO
(Ataque en Presión Positiva para la Extinción)
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Ataque en Presión Positiva ofensivo
10
(9) EL FORJADO COLAPSA POR FALLO EN LAS VIGAS DE MADERA CARBONIZADAS
(10) SE FUERZA EL FLUJO DE GASES A TRAVÉS DEL FORJADO COLAPSADO PARA EVITAR LA
PROPAGACIÓN MIENTRAS SE SIGUE TRABAJANDO EN ZONA SEGURA POR INTERIOR Y EXTERIOR
(Ataque en Presión Positiva para la Extinción)
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Remate final asistido por la ventilación
11
(11) SE MANTIENE EL PATRON DE VENTILACIÓN Y SE INUNDA LA ZONA DE INCENDIO CON ESPUMA
DE MEDIA EXPANSIÓN
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