Principios básicos de detección y alarma contra incendios

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.

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. Calor
Es un circulo vicioso que genera gases Llama
debe romperse.

Mas Calor

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
Energía radiante producto de la combustión que se
Calor evidencia por cambios de temperatura.

Forma de energía basada en ondas
Luz - Radiación electromagnéticas

Humo 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.

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
4.7K
Zona 1
FIRE FIRE FIRE FIRE
RFL
SILENT KNIGHT SILENT KNIGHT

Zona 2
FIRE FIRE FIRE FIRE FIRE FIRE FIRE FIRE FIRE FIRE

FACP 4.7K
SILENT KNIGHT SILENT KNIGHT SILENT KNIGHT SILENT KNIGHT SILENT KNIGHT RFL

Circuito de Notificación / Audio / 24 VDC

COMPONENTES BASICOS DEL SISTEMA
FIRE FIRE

Elemento de inicialización manual
SILENT KNIGHT

Elemento de inicialización automático

Elemento de notificación visual, audible, etc


DETECTORES AUTOMÁTICOS

ALARMA
NORMAL

Un detector de humo sensa la
presencia de tal variable del incendio.
Uno de calor hará lo propio con esta.

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.

DETECTORES DE CALOR Temp Fija

DETECTORES DE CALOR

DETECTORES DE CALOR de velocidad o
termovelocimetricos

Sensan el cambio de temperatura por
unidad de tiempo. Tipico 15°F/min

DETECTORES DE CALOR

La cubierta termosensible se
funde a una temperatura dada.
Se usan en bandas de
transporte, ductos, etc.

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

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.

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?

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.

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.

DETECTORES DE CALOR

h ≤10cms

<------- s --------- >

10cms < h < 48cms

<------- 2/3s --------- >

h > 48cms

<------- > 2.4m-------- >

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.

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.

DETECTORES DE HUMO IONICOS

DETECTORES DE HUMO FOTOELECTRICOS

Las partículas
de humo
afectan la
Fuentes
de luz
LENTES
Partículas
de Humo
Dispositivo
Fotosensitivo
refracción de
un haz de luz
dentro de la
cámara.

En el pasado solo se usaban en fuegos de braza pero esa tendencia ha cambiado

DETECTORES DE HUMO FOTOELECTRICOS

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.

DETECTORES DE HUMO HAZ PROYECTADOS

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

DETECCION DE HUMO POR VIDEO

http://www.signifire.com/videosfdemo.php

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 ?

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.

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.

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.

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.

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?

Crecimiento del fuego
Estado incipiente Humo visible Fuego de llama CALOR
INTENSO
% /ft

estado 1 estado 2 estado 3 estado 4
LINEAR SPRINKLER
ASPIRATION SYSTEMS

PHOTO FLAME WATER
2%/ft MIST
HEAT
ION

1%/ft
3%/ft
SMOKE DENSITY

0.03 %/ft
0.012 %/ft

0.02 %/ft

1.5%/ft
.2%/ft

Time min
FIRE 2
ALERT ACTION
ACTION FIRE 1
FIRE 1 FIRE 2 ( FIRE SUPPRESSION USED )

Conventional Smoke Detectors Respond
Flame Detectors Respond
Sprinklers Respond

DETECTORES DE HUMO
•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

DETECTORES DE HUMO
•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

MONITOREO

INICIALIZACIÓN MANUAL
ALARMA
NORMAL
Un elemento de iniciación manual es
operado por un humano que
VERIFICA la existencia de una
situación de emergencia.


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

ESTACIONES MANUALES

ESTACIONES MANUALES
•De acuerdo a la NFPA 72

ESTACIONES MANUALES DIMENSIONAMIENTO BÁSICO

ELEMENTOS DE NOTIFICACIÓN
???????
ALARMA
NORMAL
Un elemento de
notificación es aquel
que emite una señal
audible y/o visible
para alertar a las
personas de una
situación de
emergencia.

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.

Sirenas o Horns de 12 o 24 VDC.

Campanas o Bells de 12 o 24 VDC.

Altavoces o Cornetas.

Otros fabricantes

Antes que todo, hay que conocer las especificaciones minimas de una
sirena o altavoz.

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

Espaciamiento de Sirenas y Altavoces: por UL/NFPA o gringo

ES UNA
MEJOR
PRAXIS
COLOCAR
BASTANTES
CORNETAS
DE POCA
POTENCIA
QUE MUCHAS
DE GRAN
POTENCIA


90 dB@3m 84 dB@9m

3m 6m

9m

pierdo 6dB cuando doblo la distancia

ES UNA MEJOR PRAXIS COLOCAR
BASTANTES SIRENAS DE POCO
POTENCIA QUE MUCHAS DE GRAN
POTENCIA

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

NOTA: Hasta copar el 80-85% de la corriente de la NAC

Visibles: Generan una luz en forma intermitente o de flash
para alerta a personas sordas o en ambientes muy ruidosos

PANELES DE DETECCION Y ALARMA DE INCENDIOS
4.7K
Zona 1
FIRE FIRE FIRE FIRE
RFL

Zona 2
FIRE FIRE FIRE FIRE FIRE FIRE FIRE FIRE FIRE FIRE

FACP 4.7K
SILENT KNIGHT SILENT KNIGHT SILENT KNIGHT SILENT KNIGHT SILENT KNIGHT RFL

Circuito de Notificación 24 VDC

Panel NFPA/UL

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

PANELES DE DETECCION CONVENCIONALES IMPERIALISTAS

PANELES DE DETECCION CONVENCIONALES

FIRE FIRE FIRE FIRE


4 cables de zona
2 CABLES DE NAC Z1 Z2

2 cables de zona
Cantidad de Cables: 2 cables alarma
2 cables por zona general
2 NAC

¿Cuántos cables salen de una Z8 con 6 zonas cableadas?

addressable analog fire panel

PANELES DE DETECCION INTELIGENTES

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.

Addressable
Addressable Addressable Input Module Addressable Addressable
Heat Detector Smoke Detector (Waterflow) Pull Station Smoke Detector

FIRE FIRE

004
001 002 SILENT KNIGHT
006
005
Addressable
Relay Module 003
(Fan Shutdown)

4.7K
NAC #1 EOLR

SENSOR DE CALOR La supervisión es por “polling”
Laudelina Office pero además se indica un
SENSOR 001 A=062 valor en tiempo real de la
NORMAL F=190 variable

Topología de un sistema inteligente y glosario de términos
007 008 009
SLC

001 002 Cualquier combinación de
006 sensores o módulos hasta 127

005 SLC: LAZO o LOOP

001 Oficina de Laudelina - Fire

TIPOS DE CABLEADO

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