RESUMEN TESIS DE MÁSTER

ESTRATEGIA DE SEGURIDAD CONTRA INCENDIOS EN INDUSTRIA MADERERA.

AUTOR: Ángel Luis Paniagua / Systems Niscayah, S.A. / 619 81 15 12 / [email protected] TUTOR: Javier Unanua / Ove Arup & Partners SAU/ 696 23 35 31 / [email protected] DIRECTOR: Javier Unanua / Ove Arup & Partners SAU/ 696 23 35 31 / [email protected]

Madrid, Septiembre de 2.011

El fin primordial del proyecto, es el de establecer las medidas de Protección Contra Incendios, con las que se debe contar en la fábrica objeto del estudio. El objetivo es dotar a la misma de una serie de medidas y medios para limitar el riesgo del incendio por debajo de los límites admitidos para las autoridades y la propiedad para satisfacer los objetivos de protección de la propiedad y la seguridad de las personas. Se aplican los criterios de la legislación vigente (Código Técnico de la Edificación y el Reglamento de Seguridad contra Incendios en los Establecimientos Industriales) y los expresados por la propiedad. Para definir la estrategia de Seguridad contra incendios se considerarán los objetivos de las partes implicadas, entre los cuales está como primera opción el cumplimiento de los códigos prescriptivos y como segunda opción la aplicación de diseños basado en prestaciones en los casos que no sea posible cumplir la normativa vigente. Las soluciones adoptadas para cada uno de los objetivos marcados son las siguientes: 1. Soluciones aprobadas por el Reglamento de Seguridad Contra Incendios en los Establecimientos Industriales: 1.1. Sectorización de la planta. En el apdo. 7.1.1. del proyecto se definen los requerimientos indicados por el RSCIEI, y se justifica su cumplimiento para el establecimiento objeto de estudio. 1.2. Acceso de bomberos al establecimiento. En el apdo. 7.1.2. se definen las dimensiones y características que han de tener los accesos a planta según el RSCIEI para a continuación verificar que los accesos al establecimiento objeto de estudio cumplen con lo prescrito. (Nota: No disponemos del dato de la resistencia al terreno, por lo que no podemos justificar este punto). 1.3. Instalaciones de protección contra incendios: En el apartado 7.1.3. se definen los sistemas de protección contra incendios necesarios en cada una de las zonas en base a los criterios indicados en el RSCIEI, según el cual se ha considerar el tipo de edificio, la superficie del mismo así como su riesgo intrínseco. En la tabla 3 se indican los sistemas a instalar en cada área. En el apartado 7.2. se describe cada uno de los sistemas requeridos, desarrollando las bases de diseño según la normativa que aplique y realizando los cálculos justificativos de cada una de las instalaciones. - Reserva de agua contra incendios (Apdo. 7.2.9.). Una vez seleccionada la bomba se realizan los cálculos hidráulicos del área más favorable de la red de rociadores para dimensionar el aljibe. - Grupo de bombeo (Apdo. 7.2.8.) Se analizan los tres escenarios de incendio más desfavorables (fuego en zona almacén, fuego en zona producción y fuego en campa de troncos). Tras realizar las bases de diseño el más desfavorable resulta ser el fuego en la zona almacén, pero al realizar los cálculos hidráulicos de los rociadores de esa zona nos percatamos que realmente requiere más demanda de agua el escenario “Fuego en campa de troncos”, que será por tanto el que dimensione el grupo (caudal y presión necesarias). Se incluye diagrama con los elementos que debe contar. - Red exterior (Apdo. 7.2.1.). - Red de BIE´s (Apdo. 7.2.2.). - Sistema de rociadores automáticos (Apdo. 7.2.3.) En base a los requerido por la UNE EN 12.845 se fijan las bases de diseño del sistema, el módulo constructivo y la configuración de almacenamiento requerida. - Sistema de agua pulverizada en transformador principal (Apdo. 7.2.4.). Se diseña en base a la UNE 23.503. - Sistemas de extinción por agentes gaseosos (sala de control y cuadros eléctricos (Apdo. 7.2.11). Se diseña en base a EN 15.004-5. - Sistema de detección (Apdo. 7.2.10). Se diseña en base a UNE 23.007. Se incluye solución para los módulos constructivos. - Extintores (Apdo. 7.2.12). - Señalización (Apdo. 7.2.13).

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- Sistema de ventilación y eliminación de humos y gases de la combustión. NOTA: El sistema previsto y definido en el apartado 7.4. va más allá de ser un sistema de ventilación, es un sistema de control de humos y temperatura diseñado para asegurar la evacuación del establecimiento en condiciones de seguridad. 2. Aplicación de diseño basado en prestaciones: En el apartado 7.1.4. del proyecto se realiza un estudio de los recorridos de evacuación del establecimiento, concluyendo que tanto en la zona de fabricación como en la zona de almacenamiento superan los máximos permitidos por el RSCIEI. Por tanto, hemos de realizar un Diseño Basado en Prestaciones para garantizar la evacuación de las personas en condiciones de seguridad: 2.1. ALCANCE DEL PROYECTO: El alcance del proyecto es reducir a límites aceptables el riesgo de que los usuarios de un edificio sufran daños derivados de un incendio de origen accidental, como consecuencia de las características de su proyecto, construcción, uso y mantenimiento. 2.2. META: La meta del diseño será por tanto asegurar la evacuación del personal de planta en condiciones de seguridad, confirmando que la estructura portante mantendrá su resistencia al fuego durante el tiempo necesario para que puedan cumplirse las exigencias básicas de evacuación. 2.3. OBJETIVOS DEL DISEÑO: Traduciendo las metas al diseño (parámetros) tenemos que los objetivos del diseño serán: - Limitar la temperatura de la capa de humos. - Limitar la altura de la capa de humos. - Asegurar las condiciones de evacuación con factor de seguridad. - Asegurar la estabilidad al fuego durante la evacuación. 2.4. CRITERIOS DE ACEPTACIÓN: Se definen valores o parámetros con los que evaluar si el diseño propuesto es o no aceptable. - Limitar la temperatura de la capa de humos a 200 ºC. En este caso y dada la altura a la que se mantiene la capa de humo el fin del criterio es evitar la propagación del incendio, el cual afecta directamente a las condiciones de evacuación del edificio). - Limitar la altura de la capa de humos a: - 7,5 mts. en la zona de almacenamiento. - 5 mts. en la zona de producción. - Asegurar la estabilidad al fuego durante la evacuación calculado en el apdo. 7.3. del proyecto, manteniendo la temperatura de los elementos estructurales por encima de la temperatura crítica calculada. 2.5. ESCENARIOS DE INCENDIO: Se seleccionan los escenario de incendio más desfavorables, tanto para el control de humos y la temperatura como para la estabilidad de la estructura: - Control de humos y temperatura: Se definen los siguientes escenarios posibles, como queda reflejado en el apdo. 7.4.1.1. del proyecto: - Zona de almacenamiento: Se considera el escenario de incendio definido en la UNE 23.585, tal y como se indica en el Apdo. 7.4.1.1.1. del proyecto. - Zona de fabricación: Se consideran dos escenarios de incendio posible: -Definido en la UNE 23.585, tal y como se indica en el Apdo. 7.4.1.1.3. - Fuego en el foso de la prensa, definido en el apdo. 7.4.1.1.2.

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- Estabilidad de la estructura: Se definen los siguientes escenarios posibles, como queda reflejado en el apdo. 7.5. del proyecto: - Zona de almacenamiento, Escenario 1: De la configuración de almacenamiento indicado en el apartado 7.2.3. Rociadores se deduce que el peor escenario posible que puede afectar a los pilares es en la zona donde los tableros rodean totalmente el pilar. - Zona de almacenamiento, Escenario 2: De la configuración de almacenamiento indicada se deduce que el peor escenario posible que puede afectar a las vigas es en el centro de la nave. 2.6. DESARROLLO DE LOS DISEÑOS DE PRUEBA: En este punto se evalúan las opciones de diseño frente a cada uno de los escenarios de diseño seleccionados, utilizando el Criterio de aceptación consensuado y las herramientas de evaluación aceptadas. A continuación se resumen los criterios de cálculo planteados: - Tiempos de evacuación. Se calculan en el apdo. 7.3. del proyeto. El tiempo de evacuación viene dado por la expresión siguiente: Tevac =(tdetección+tpremovimiento+tdesplazamiento)*(Factor de seguridad) En el apdo. 7.3.1.1. se calculan los tiempos de detección y actuación de los rociadores por los métodos indicados: - Actuación de rociadores: método basado en las correlaciones de Alpert. Cálculos realizados con el Detact. - Actuación de detectores ópticos de humos: - Método I: Densidad óptica Vs Temperatura. - Método II: Densidad de masa óptica. En el apdo. 7.3.1.2. y 7.3.1.3. se calculan los tiempos de premovimiento y movimiento según los criterios indicados en el Handbook SFPE. - Sistema de control de humos y temperaturas. El diseño desarrollado en el apdo. 7.4. se ha realizado en base a la UNE 23.585 “Seguridad contra incendios. Sistemas de control de temperatura y evacuación de humos. Requisitos y métodos de cálculo y diseño para proyectar un sistema de control de temperatura y de evacuación de humos en caso de incendios.”, calculando íntegramente cada uno de los escenarios, planteando la opción de ventilación natural ó mecánica. En los escenarios previstos en la zona de almacenamiento y en la zona de fabricación producirán un penacho Axil-Simétrico. En el previsto en el foso de prensa se producirá un Penacho de Derrame. Para el cálculo del calor producido en este caso, por ser un escenario no recogido en la UNE, se emplean los criterios indicados en el Handbook del SFPE. - Estabilidad de la estructura. En el apdo. 7.5. se plantea el método de cálculo a realizar, extraído del Eurocódigo 1. Partes 1-2, que trata las acciones así como en el Eurocódigo 3. Partes 1-2 que permite calcular la temperatura crítica del acero.

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2.7. OPCIONES DE EVALUACIÓN: La eficacia esperada del diseño se analiza frente a los escenarios de diseño. Para que sea positiva, cada criterio de aceptación debe cumplirse, teniendo en cuenta las incertidumbres debidas a variaciones conocidas y efectos desconocidos. - Control de humo y temperatura: Como queda demostrado en el apdo. 7.4.1.4. del proyecto los criterios de eficacia indicados se asegurarán instalando un sistema de ventilación natural ó forzado. La elección de un sistema u otro obedecerá simplemente a criterios económicos a valorar por la propiedad. - Estabilidad de la estructura: Como se indica en el apdo. 7.5.1. del proyecto, la verificación de resistencia se realizará en términos de resistencia:

R fi ,d ,t  E fi ,d ,t Rfi,d,t valor de la resistencia al fuego calculada en el instante t. Efi,d,t resistencia exigida con los efectos pertinentes de las acciones en situación del incendio en el tiempo t. Para la realización de estos cálculos tendríamos que partir de los cálculos de la estructura del proyecto base, conociendo la combinación de acciones considera en la verificación en frío de la estructura, de los cuales no disponemos, y a partir de estas con las reducciones de carga indicadas por el Eurocódigo EN-1991-1, realizar un cálculo iterativo hasta que los valores de Rfi,d,t sean inferiores a Efi,d,t, instante en el que se producirá el fallo, correspondiente a la Temperatura crítica de la estructura. 3. Soluciones adicionales para MEJORAR la protección de la propiedad. - Sectorización de la planta. Como se indica en el apdo. 7.1.1. el establecimiento puede ser considerado como un único sector de incendio (por tratarse de un proceso continuo en el cual los distintos sectores ó áreas están comunicados por las cintas y conductos que transportan el material). Como medida de seguridad adicional se plantea como primera intervención sectorizar la zona de fabricación de la zona de encolado, secado y desfibrado mediante la instalación de compuerta RF 90. - Monitores telecomandados. En el caso de que se produzca un incendio en la campa de almacenamiento de troncos, cualquier sistema de extinción manual (hidrantes) sería ineficaz para tratar de combatirlo y contenerlo. Se propone la instalación de monitores instalados en altura con actuación remota para la protección de esta zona. Su instalación se realizará según se indica en el apdo. 7.2.1. - Cortinas de Agua. Para evitar que un posible incendio se propague por radiación de la campa de almacenamiento de troncos al resto de instalación se propone la instalación de una cortina de agua, de accionamiento manual en la zona. Su instalación se realizará según se indica en el apdo. 7.2.6. - Espuma en sala oleohidráulica y foso de prensa. Dada la naturaleza del combustible a extinguir en estas zonas un sistema de extinción basado en la pulverización de agua mediante rociadores sería ineficaz. Su instalación se realizará según se indica en los Apdo. 7.2.5.1.; Apdo. 7.2.5.2. y Apdo. 7.2.5.3. - Agua Pulverizada en cintas: Se recomienda la protección mediante un sistema de agua pulverizada en las cintas transportadoras de materia prima en la zona de la astilladora, nave de astillas, desfibrador, etc. Las bases empleadas se indican en el apdo. 7.2.7. - Sectorización de las áreas 7.2. Transformador y armarios eléctricos y 7.6. Transformador y alta tensión. Se propone a la propiedad la sectorización de las zonas indicadas.

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