principios básicos de detección y alarma contra incendios
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Preingeniería Sistemas Contra Incendios
Principios Básicos de Detección y Alarma Contra Incendios
www.joseprada.com
Riesgo de Incendio • Es la factibilidad de
ocurrencia de un incendio en función de la combustibilidad de los materiales, su disposición física o espacial, la facilidad de propagación del fuego en un área o las actividades realizadas en esta.
Riesgo de Incendio
Riesgo de Incendio
Riesgo de Incendio
Teoría del Fuego • Proceso de oxidación muy
rápido y violento, donde se involucra liberación de calor y luz en proporciones variables y en intensidades aleatorias.
Combustible
Oxidante
Calor
Teoría del Fuego • En un incendio el calor
genera gases combustibles que crean llama y esta aporta más calor al fuego. Es un circulo vicioso que debe romperse.
Llama
Mas Calor
Calor genera gases
Tipos de Fuego • Por el tipo de Combustible
NFPA reconoce también el tipo K
Tipos de Fuego • Por la relación humo/llama
Fuegos de Braza o Smoldering Fires: Mucho humo poca llama. Fuegos Abiertos o Open Flame: Mucha llama poco humo
Tipos de Fuego • Por la relación humo/llama
Fuegos de Braza o Smoldering Fires: Mucho humo poca llama.
Fuegos Abiertos o Open Flame: Mucha llama poco humo
Tipos de Fuego • Por el tamaño de la pluma – Calor Liberado GRANDES
Pequeños
Productos del Fuego
Calor
Luz - Radiación Humo
Productos del Fuego Calor
Luz - Radiación
Humo
Energía radiante producto de la combustión que se evidencia por cambios de temperatura.
Forma de energía basada en ondas electromagnéticas
Humo o nieblas son básicamente partículas de ceniza que flotan en la masa de aire caliente generadas por el fuego. Dependiendo del tamaño de la ceniza, se pueden seleccionar ciertos tipos de detectores.
Fases de un Incendio
Auto evaluación 1 • Clases de fuego por el tipo de combustible son: • Los productos básicos del fuego son: • El tipo de riesgo más bajo es: • Verdadero o Falso:
– El fuego se puede originar espontáneamente – Eliminando un elemento del triangulo del fuego este
se extingue – Se pueden predecir los incendios
Sistemas de Detección
Zona 1
4.7K RFL
4.7K RFL
Zona 2 FIRE FIRE
SILENT KNIGHT
FIRE FIRE
SILENT KNIGHT
FIRE FIRE
SILENT KNIGHT
FIRE FIRE
SILENT KNIGHT
FIRE FIRE
SILENT KNIGHT
FACP
Circuito de Notificación / Audio / 24 VDC
FIRE FIRE
SILENT KNIGHT
FIRE FIRE
SILENT KNIGHT
Sistemas de Detección
COMPONENTES BASICOS DEL SISTEMA
FIRE FIRE
SILENT KNIGHT
Elemento de inicialización manual
Elemento de inicialización automático
Elemento de notificación visual, audible, etc
Sistemas de Detección
DETECTORES AUTOMÁTICOS
NORMAL ALARMA
Un detector de humo sensa la presencia de tal variable del incendio. Uno de calor hará lo propio con esta.
Sistemas de Detección
DETECTORES DE CALOR
Responden a la energía calorífica desprendida por un incendio transportada por convección y se sitúan generalmente en el techo. La respuesta se produce generalmente cuando el elemento de detección alcanza la temperatura de activación o se llega a una velocidad dada de cambio de temperatura.
Sistemas de Detección
DETECTORES DE CALOR Temp Fija
Sistemas de Detección
DETECTORES DE CALOR
Sistemas de Detección
DETECTORES DE CALOR de velocidad o termovelocimetricos
Sensan el cambio de temperatura por unidad de tiempo. Tipico 15°F/min
Sistemas de Detección
DETECTORES DE CALOR
La cubierta termosensible se funde a una temperatura dada. Se usan en bandas de transporte, ductos, etc.
Sistemas de Detección
DETECTORES DE CALOR Por ser muy económicos suelen ser usados en muchas aplicaciones donde su efectividad se ve afectada por lo que tardan en activarse. De hecho, generan alarma cuando hay suficiente calor como para activar un rociador. Su aplicación real es en sistemas de extinción (agua pulverizada, agentes limpios, etc) •No se consideran dispositivos de protección de vidas
Sistemas de Detección
DETECTORES DE CALOR DIMENSIONAMIENTO BÁSICO
•De tener que usarse, se usan con espaciamientos máximos de 15m x 15m en techos lisos, para un área de 225 m2. Hay restricciones. Referirse a la norma 72 para detalles.
Sistemas de Detección
DETECTORES DE CALOR
Auto evaluación 2 • ¿Puedo proteger habitaciones de hotel con
detectores de calor? • ¿El detector termovelocimetrico es un cable
largo que se suele usar en las bandejas de cable? • ¿Dónde es recomendable el uso de detectores de
calor?
Sistemas de Detección
DETECTORES DE CALOR
Techos lisos: El distanciamiento o espaciamiento que indique su listado. Ningun detector podrá estar a una distancia menor a 0.7 la distancia de espaciamiento de cualquier pared.
Sistemas de Detección
DETECTORES DE CALOR
Techos con miembros estructurales entre 10 y 48 cms: 2/3 del espaciamiento listado en el eje perpendicular de los miembros. Techos con miembros estructurales mayores a 48 cms: Si se separan mas de 2.4mts, se instalan detectores dentro de la bahia. SI LOS MIEMBROS ESTRUCTURALES ESTAN SEPARADOS MENOS DE 2.4m, es un techo liso para el calor.
Sistemas de Detección
DETECTORES DE CALOR
h ≤10cms
<------- s --------- >
10cms < h < 48cms
<------- 2/3s --------- >
h > 48cms
<------- > 2.4m-------- >
Sistemas de Detección
DETECTORES DE CALOR
Sistemas de Detección
DETECTORES DE HUMO Responden al humo desprendido (o lo que se le parezca) por un incendio transportado por las masas de aire caliente. La respuesta se produce generalmente cuando el elemento de detección alcanza un nivel de obscurescencia determinado.
Sistemas de Detección
DETECTORES DE HUMO IONICOS El humo modifica la conductividad de una cámara ionizada por efecto radiactivo. Medio chuzo!!!! . Han sido por mucho tiempo los más populares por ser mas sensibles que otros sistemas.
Sistemas de Detección
DETECTORES DE HUMO IONICOS
Sistemas de Detección
DETECTORES DE HUMO FOTOELECTRICOS
Las partículas de humo afectan la refracción de un haz de luz dentro de la cámara.
Fuentesde luz
DispositivoFotosensitivo
Partículas de HumoLENTES
En el pasado solo se usaban en fuegos de braza pero esa tendencia ha cambiado
Sistemas de Detección
DETECTORES DE HUMO FOTOELECTRICOS
Sistemas de Detección
DETECTORES DE HUMO HAZ PROYECTADOS
El humo interfiere un haz de luz establecido entre un emisor y receptor separados entre si hasta 100ml. Útil en galpones y espacios grandes y/o altos.
Sistemas de Detección
DETECTORES DE HUMO HAZ PROYECTADOS
Sistemas de Detección
DETECTORES DE HUMO HAZ PROYECTADOS
Sistemas de Detección
DETECTORES DE HUMO HAZ PROYECTADOS
Sistemas de Detección
DETECTORES DE HUMO POR ASPIRACIÓN
La detección se lleva a cabo dentro de una cámara desde donde la cual se aspira el humo. ES EL MAS SENSIBLE DE LOS SISTEMAS DE DETECCIÓN
VESDA: Very Early Warning Smoke Detection
Sistemas de Detección
DETECCION DE HUMO POR VIDEO
http://www.signifire.com/videosfdemo.php
Sistemas de Detección
DETECCION DE HUMO EN DUCTOS
Auto evaluación 3 • ¿Dónde se recomienda el uso de detectores
bionicos? • ¿Qué tipo de detector es mejor para fuegos de
llama ?
Sistemas de Detección FACTORES QUE AFECTAN LA DETECCION
1- Distancia de la fuente de fuego al detector: Los detectores de humo y calor normalmente se ubican en el lugar hacia donde viaja el humo/calor, generalmente en el techo. Una vez que el humo llega al punto de detección, tiene que acumular la densidad suficiente requerida para activar al detector.
NOTA: DETECCION DE HUMO O CALOR EN TECHOS DE BODEGAS EQUIVALE A DESPERDICIO DE DINERO.
Sistemas de Detección FACTORES QUE AFECTAN LA DETECCION
2- Estratificación: El humo asciende porque está más caliente que el aire que lo rodea y, al viajar a través del aire más frío, con el tiempo también se enfría. El humo deja de subir una vez que alcanza la misma temperatura que el aire ambiental. A este proceso se lo conoce como estratificación.
Sistemas de Detección FACTORES QUE AFECTAN LA DETECCION
Sistemas de Detección FACTORES QUE AFECTAN LA DETECCION
Si el recinto es alto y se embolsa aire caliente en la parte superior, debido principalmente a la climatización o al calentamiento de la cubierta por acción del sol, puede que los gases del incendio lleguen más fríos que dicho aire y dejen de ascender. Se dispersarán por la zona donde el aire tenga su misma temperatura y se estratificarán.
Sistemas de Detección FACTORES QUE AFECTAN LA DETECCION
3- Barreras térmicas: El calor se eleva y por lo tanto el aire más caliente se encuentra en el punto más alto de la habitación. Esto crea una barrera de aire caliente en donde el humo solo puede penetrar cuando su temperatura supera a la del aire de la barrera. Esto es muy evidente en áreas con techos de cristal como centros comerciales.
4- Difusión: Conforme el humo se eleva, tiende a desviarse hacia los lados y hacia arriba, por tanto su concentración es menor. Los sensores de humo están diseñados para entrar en alarma cuando los niveles de humo alcanzan cierto porcentaje de obscuración, medida que depende de la concentración de humo en el sitio del detector. Cuanto mayor sea la difusión del humo, mayor será el tiempo requerido para que los niveles de concentración alcancen el umbral de activación de alarma del detector.
Sistemas de Detección FACTORES QUE AFECTAN LA DETECCION
5- Movimiento del aire: Cualquier movimiento de aire alejará el humo de la fuente del fuego. Esto no es problema si se puede predecir la ruta exacta que seguirán los movimientos del aire. En los centros de cómputos, cuartos de control y áreas limpias por lo general se conoce bien dicho movimiento y los detectores se pueden ubicar frente a las rejillas de ventilación.
Auto evaluación 4 • ¿Qué tipo de detectores se usan en bodegas
altas? • ¿Cómo compenso el efecto de estratificacion? • ¿Cómo afecta el movimiento de aire la deteccion
de humos?
SM
OK
E D
ENSI
TY
Time
% /f
t
min
CALOR INTENSO
Fuego de llama Humo visible Estado incipiente
Crecimiento del fuego
Conventional Smoke Detectors Respond Flame Detectors Respond
FLAME
LINEAR
estado 2 estado 3 estado 1
.2%/ft
1.5%/ft
3%/ft 1%/ft
estado 4 ASPIRATION SYSTEMS
ALERT ACTION FIRE 1
0.0
3 %
/ft
Sprinklers Respond
PHOTO
ION
FIRE 2 FIRE 2 ( FIRE SUPPRESSION USED ) ALERT ACTION FIRE 1
2%/ft
0.0
12 %
/ft
0.0
2 %
/ft
SPRINKLER
WATER MIST
HEAT
Sistemas de Detección
Sistemas de Detección
DETECTORES DE HUMO DIMENSIONAMIENTO BÁSICO
•Humo iónico: Fuegos de llama • Techos lisos:9mx9m máximo – UL ; 6mx6m – FM • Techos con Obstrucciones: 6mx6m máximo • Pisos Falsos: 5mx5m máximo
•Humo fotoeléctrico: Fuegos de braza - OJO • Techos lisos:9mx9m máximo – UL ; 6mx6m – FM • Techos con Obstrucciones: 6mx6m máximo • Pisos Falsos: 5mx5m máximo
NINGUN DETECTOR A MENOS DE 0.7S DE LAS PAREDES
Sistemas de Detección
DETECTORES DE HUMO DIMENSIONAMIENTO BÁSICO
•Humo Haz proyectado: INDISTINTO • Techos lisos:100mx30 máximo • Techos con Obstrucciones: VER FABRICANTE • Pisos Falsos: NO SE USA
•Humo VESDA: Fuegos de braza PREFERIBLEMENTE • Se diseña por área de acuerdo a las
recomendaciones del fabricante.
NINGUN DETECTOR A MENOS DE 0.7S DE LAS PAREDES
Sistemas de Detección
MONITOREO
Sistemas de Detección
MONITOREO
Sistemas de Detección
INICIALIZACIÓN MANUAL
NORMAL ALARMA
Un elemento de iniciación manual es operado por un humano que VERIFICA la existencia de una situación de emergencia.
Sistemas de Detección
INICIALIZACIÓN MANUAL
Sistemas de Detección
INICIALIZACIÓN MANUAL
Sistemas de Detección
INICIALIZACIÓN MANUAL
Las estaciones manuales poseen contactos abiertos que cierran circuitos o que son supervisados por elementos del sistema. Hay de ACCION SIMPLE Y ACCION DOBLE ELECTRICA Y/O MECANICA
Sistemas de Detección
ESTACIONES MANUALES DIMENSIONAMIENTO BÁSICO
Sistemas de Detección
ESTACIONES MANUALES DIMENSIONAMIENTO BÁSICO
•De acuerdo a la NFPA 72
Sistemas de Detección ESTACIONES MANUALES DIMENSIONAMIENTO BÁSICO
Sistemas de Detección ESTACIONES MANUALES DIMENSIONAMIENTO BÁSICO
Sistemas de Detección
ELEMENTOS DE NOTIFICACIÓN
NORMAL ALARMA
Un elemento de notificación es aquel que emite una señal audible y/o visible para alertar a las personas de una situación de emergencia.
???????
Sistemas de Detección ELEMENTOS DE NOTIFICACIÓN
Audible: Generan un tono de alarma o son medios para notificación verbal de la emergencia. En Venezuela son llamados DIFUSORES DE SONIDO.
•Los más comunes son: • Sirenas o Horns de 12 o 24 VDC. Generan un tono
NORMADO cuando reciben tensión en sus bornes. • Campanas o Bells de 12 o 24 VDC. Son como las
campanas de los colegios. • Altavoces o Cornetas. Reproducen voz de un sistema
de notificación verbal o un tono modulado.
Sistemas de Detección ELEMENTOS DE NOTIFICACIÓN
Sirenas o Horns de 12 o 24 VDC.
Sistemas de Detección ELEMENTOS DE NOTIFICACIÓN
Campanas o Bells de 12 o 24 VDC.
Sistemas de Detección ELEMENTOS DE NOTIFICACIÓN
Altavoces o Cornetas.
Otros fabricantes
Sistemas de Detección ELEMENTOS DE NOTIFICACIÓN
Antes que todo, hay que conocer las especificaciones minimas de una sirena o altavoz.
DIMENSIONAMIENTO BÁSICO
Por NFPA, o UL, la potencia de la sirena se mide en dB a 3 mts o en watts RMS (efectivos) de potencia de amplificador. Se colocan tantas sirenas o altavoces como sean necesarios para garantizar que se escucha la alarma 15dB por encima del ruido ambiental a 1.5 mts del suelo. Pero existen metodos mas simples de ESTIMAR la cantidad de sirenas o cornetas
Sistemas de Detección ELEMENTOS DE NOTIFICACIÓN
Espaciamiento de Sirenas y Altavoces: por UL/NFPA o gringo DIMENSIONAMIENTO BÁSICO
ES UNA MEJOR PRAXIS COLOCAR BASTANTES CORNETAS DE POCA POTENCIA QUE MUCHAS DE GRAN POTENCIA
Sistemas de Detección ELEMENTOS DE NOTIFICACIÓN
Espaciamiento de Sirenas y Altavoces: por UL/NFPA o gringo DIMENSIONAMIENTO BÁSICO
NOTA: Hasta copar el 80-85% de la corriente de la NAC
90 dB@3m 84 dB@9m
pierdo 6dB cuando doblo la distancia
3m 6m
9m
ES UNA MEJOR PRAXIS COLOCAR BASTANTES SIRENAS DE POCO POTENCIA QUE MUCHAS DE GRAN POTENCIA
Sistemas de Detección ELEMENTOS DE NOTIFICACIÓN
Espaciamiento de Sirenas y Altavoces: por UL/NFPA o gringo DIMENSIONAMIENTO BÁSICO
NOTA: Hasta copar el 80-85% de la corriente de la NAC
En ambientes industriales se coloca una sirena de 90dB cada 20m como maximo. Con este espaciamiento se cubre cualquier necesidad
Sistemas de Detección ELEMENTOS DE NOTIFICACIÓN
Visibles: Generan una luz en forma intermitente o de flash para alerta a personas sordas o en ambientes muy ruidosos
Sistemas de Detección PANELES DE DETECCION Y ALARMA DE INCENDIOS
Zona 1
4.7K RFL
4.7K RFL
Zona 2 FIRE FIRE
SILENT KNIGHT
FIRE FIRE
SILENT KNIGHT
FIRE FIRE
SILENT KNIGHT
FIRE FIRE
SILENT KNIGHT
FIRE FIRE
SILENT KNIGHT
FACP
Circuito de Notificación 24 VDC
FIRE FIRE
SILENT KNIGHT
FIRE FIRE
SILENT KNIGHT
Panel NFPA/UL
Sistemas de Detección PANELES DE DETECCION Y ALARMA DE INCENDIOS
El panel UL/NFPA no posee sistema de notificación verbal. Sus circuitios de salida son llamados NAC o “Notification Appliances Circuit” o Circuito de Dispositivos de Notificación. Son salidas de 24VDC continua o intermitente usadas para alimentar sirenas o campanas. De requerirse, se instala un sistema de notificación verbal aparte llamado típicamente Evac por Evacuation Panel
Sistemas de Detección PANELES DE DETECCION CONVENCIONALES IMPERIALISTAS
Sistemas de Detección PANELES DE DETECCION CONVENCIONALES IMPERIALISTAS
Sistemas de Detección PANELES DE DETECCION CONVENCIONALES
FIRE FIRE
SILENT KNIGHT
FIRE FIRE
SILENT KNIGHT
Z1 Z2 4 cables de zona
2 CABLES DE NAC
2 cables de zona
2 cables alarma general
Cantidad de Cables: 2 cables por zona 2 NAC
¿Cuántos cables salen de una Z8 con 6 zonas cableadas?
Sistemas de Detección PANELES DE DETECCION INTELIGENTES
addressable analog fire panel
Existen muchos modelos y marcas de paneles inteligentes, razón por la cual se discutirán los conceptos básicos elementales y usaremos al Firenet de Hochiki o a los paneles Notifier como ejemplos.
Sistemas de Detección PANELES DE DETECCION INTELIGENTES
FIRE FIRE
SILENT KNIGHT
Addressable Relay Module (Fan Shutdown)
Addressable Heat Detector
4.7K EOLR NAC #1
Addressable Smoke Detector
Addressable Input Module (Waterflow)
001 002
003
004
005
Addressable Pull Station
Addressable Smoke Detector
006
SENSOR DE CALOR Laudelina Office SENSOR 001 A=062 NORMAL F=190
La supervisión es por “polling” pero además se indica un valor en tiempo real de la variable
Sistemas de Detección PANELES DE DETECCION INTELIGENTES
Topología de un sistema inteligente y glosario de términos
Cualquier combinación de sensores o módulos hasta 127
SLC
001 002
005
006
007 008 009
001 Oficina de Laudelina - Fire
SLC: LAZO o LOOP
Sistemas de Detección PANELES DE DETECCION INTELIGENTES
Sistemas de Detección PANELES DE DETECCION INTELIGENTES
Sistemas de Detección TIPOS DE CABLEADO
Sistemas de Detección TIPOS DE CABLEADO
Sistemas de Detección TIPOS DE CABLEADO
Sistemas de Detección TIPOS DE CABLEADO
Sistemas de Detección TIPOS DE CABLEADO
Sistemas de Detección TIPOS DE CABLEADO
Sistemas de Detección TIPOS DE CABLEADO
Sistemas de Detección TIPOS DE CABLEADO
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