Una inmersión profunda en los Sistemas de protección contra incendios de agua nebulizada: Soluciones seguras, eficaces y ambientalmente sostenibles

Los sistemas de protección contra incendios mediante agua nebulizada se han utilizado con éxito durante muchos años para mantener seguras a las personas y propiedades en todo el mundo.  

La tecnología de agua nebulizada se introdujo por primera vez en Norteamérica a principios de los 1990. Desde entonces ha demostrado ser altamente eficaz en la supresión de incendios, ganando credibilidad y reconocimiento como una alternativa viable a los sistemas de rociadores convencionales en edificios comerciales. Dado que tanto los mecanismos de control y supresión como las características del agua nebulizada se han comprendido mejor en la última década, el uso de esta tecnología se ha expandido a una amplia gama de aplicaciones terrestres, incluidos museos, hoteles, centros de datos, hospitales y rascacielos.

CÓMO FUNCIONA

El manual de Ingeniería de Protección Contra Incendios de la Society of Fire Protection Engineers (SFPE) menciona tres mecanismos primarios y dos secundarios en el proceso de extinción/supresión. Los mecanismos primarios son:

• Enfriamiento de la fase gaseosa
• Reducción del oxígeno y dilución de vapores inflamables
• Humedecimiento y enfriamiento de la superficie combustible

Los mecanismos secundarios son:

• Atenuación de la radiación
• Efectos cinéticos

La aceptación más amplia de los sistemas de agua nebulizada se debe principalmente a su capacidad para combatir tanto fuegos sólidos como líquidos de una manera más eficiente que los sistemas de rociadores convencionales que utilizan más mecanismos de este tipo. La tecnología apunta a los dos elementos principales que necesita un fuego para sobrevivir, calor y oxígeno, descargando agua a alta velocidad a través de tubos de acero inoxidable de peso ligero y pequeño diámetro y rociadores especialmente diseñados. El resultado es una niebla consistente en finas gotas que tienen una superficie específica (superficie por masa unitaria de agua)  y capacidad de absorción del calor significativamente más grande al compararlo con el agua liberada por sistemas de agua nebulizada a baja presión y cabezas de rociado convencionales. Las gotas de agua se vaporizan más eficientemente, lo que reduce el oxígeno disponible en el origen del fuego reforzando así su supresión.

Este método de protección del fuego también bloquea el calor radiante, impidiendo la dispersión del fuego, y protegiendo el entorno del calor. Los sistemas de agua nebulizada son altamente eficientes en el control del fuego, utilizando mucha menos agua que los sistemas de rociadores convencionales. Las pruebas de incendio que comparan los sistemas de agua nebulizada a alta presión con los sistemas de rociadores convencionales muestran que los sistemas de agua nebulizada a alta presión de Marioff, HI-FOG®, utilizaron hasta un 90 por ciento menos de agua para tener bajo control el mismo fuego. Esta característica convierte a los sistemas de agua nebulizada en más sostenibles ambientalmente que los sistemas de rociadores convencionales.

TIPOS DE SISTEMAS DE AGUA NEBULIZADA

Hay dos tipos predominantes de sistemas de agua nebulizada en el mercado  norteamericano: A alta presión (>500 psi) y a baja presión (175 psi o menos). Los sistemas de agua nebulizada a alta presión utilizan menos agua que los sistemas de agua nebulizada a baja presión, y consumen significativamente menos agua que los sistemas de rociadores  convencionales para controlar y suprimir eficazmente los  incendios.

Una de las ventajas principales de los sistemas de agua nebulizada es la flexibilidad; Los ingenieros, arquitectos y contratistas pueden seleccionar diferentes conductos,  válvulas y boquillas dependiendo de la aplicación y riesgo de incendio. Por tanto, un sistema de agua nebulizada puede ser una configuración simple o una mezcla de varias configuraciones. Las configuraciones más típicas son:

Sistema de tubería húmeda: Este es el tipo de sistema más típico ya que es económico y fácil de operar para superficies de tamaño medio y grande. El sistema utiliza cabezas rociadoras cerradas activadas por calor con bulbos de activación que operan cuando la temperatura ambiente en el rociador excede la temperatura nominal prescrita. Entre las aplicaciones de sistemas de tubería húmeda se pueden incluir los hospitales, centros comerciales y fábricas.

Sistema de diluvio: Este sistema dispone típicamente de cabezas de rociado abiertas y válvula de tipo cerrado para controlar el flujo de agua. Al abrirse la válvula, se descarga agua nebulizada desde todas las cabezas rociadoras del área controlada por esa válvula. El sistema de diluvio se utiliza típicamente para proteger espacios de maquinaria, ya que proporciona una defensa homogénea contra el fuego.  

Sistema de tubería seca: Este sistema funciona de forma muy similar al de tubería húmeda, pero la válvula de corte mantiene el agua en el lado del conducto de la bomba en funcionamiento normal, y el conducto desde la válvula a los rociadores está lleno de nitrógeno o aire comprimido, sometido a monitorización. Este sistema se usa típicamente cuando el área protegida está sujeta a temperaturas de congelación, como en edificios sin calefacción y garajes.

Sistema de preacción: Este sistema emplea el concepto básico de un sistema de tubería seca. Sin embargo, la diferencia es que está conectado a un sistema de detección de incendios y normalmente protege áreas donde es necesario minimizar el riesgo de descarga accidental. Este sistema es ideal para edificios con valor colateral, como museos y grandes centros de datos.  

Los sistemas de agua nebulizada se diseñan en función de los resultados y, por tanto, para mantener la integridad del sistema, nunca deben diseñarse usando el sistema de un fabricante y los resultados de pruebas de otro fabricante. La oferta completa del sistema también debe ser plenamente sometida a prueba de fuego para una aplicación dada. Los sistemas como el HI-FOG de Marioff están diseñados de acuerdo con la gama completa de aprobaciones de la compañía. En otros casos, HI-FOG se diseña sobre la base de proyecto a proyecto de acuerdo  con los resultados de las pruebas de fuego supervisadas y presenciadas por terceros. En la mayoría de los casos, los diseños del sistema deben ser aprobados por los bomberos o autoridades locales.

Por ejemplo, en un edificio de oficinas, la configuración principal puede ser un sistema de tubería húmeda, mientras que un sistema de preacción protege la sala del servidor  informático y un sistema de diluvio protege los generadores de respaldo. La misma bomba puede atender a todas las configuraciones.

FÁCIL INSTALACIÓN

Los sistemas de agua nebulizada a alta presión son fácilmente personalizables y se caracterizan por conductos de acero inoxidable curvables y pequeños que son más adaptables que las tuberías de los sistemas de rociadores convencionales, lo que hace que la instalación sea más simple, especialmente en edificios viejos con espacios estrechos. La naturaleza flexible y el peso ligero de los sistemas de agua nebulizada a alta presión requieren menos volumen, son rápidos de instalar y fáciles de manejar alrededor de ángulos únicos, esquinas y obstáculos arquitectónicos. La red de tuberías es suficientemente pequeña para ocultarla de la vista usando una diversidad de elementos de diseño, como molduras de corona para preservar la estética del edificio.

La instalación de las cabezas de rociado y los rociadores de sistemas de agua nebulizada a alta presión en un edificio se decide de acuerdo con las directrices de diseño del sistema, pruebas de fuego específicas para la aplicación, normativa local de incendios y los requisitos técnicos del edificio. Según sea necesario pueden añadirse un sistema de control, paneles, dispositivos de liberación, compresores, y otros equipos. Los sistemas utilizan una alimentación de agua separada de la alimentación principal o un tanque de agua dedicado.

Las bombas de los sistemas de agua nebulizada pueden incluir accionamiento eléctrico, diesel y mediante gas. Todos los conductos de las piezas a alta presión del sistema están fabricados de acero inoxidable y son mucho más pequeños que los sistemas de tuberías de hierro negro típicamente usadas en sistemas de rociadores convencionales.

CONTROL DE DAÑOS DEL AGUA

Un beneficio adicional de los sistemas de agua nebulizada es el hecho de que estos sistemas reducen los daños del agua a la propiedad que pueden producirse después de  una activación del sistema.  

Cuando se produce un incendio en un hotel, los sistemas de rociadores convencionales pueden inundar los pisos del hotel con aproximadamente 2.200 a 3.350 galones de agua por habitación - pueden necesitarse semanas o incluso meses para reparar los daños. Sin embargo, los sistemas de protección contra incendios mediante agua nebulizada pueden controlar o suprimir un incendio 10 veces más eficientemente con solo de 105 a 285 galones de agua por habitación liberando el agua nebulizada consistente en finas gotas a alta velocidad. Estas gotas más pequeñas también vaporizan más agua, lo que reduce la concentración de oxígeno disponible en el origen de la llama para promover la supresión del incendio. La niebla es una ventaja de seguridad añadida ya que el humo es básicamente "borrado" mientras se controla y suprime un fuego, lo que ofrece una mejor protección a los ocupantes del edificio, a los primeros en acudir, y a la propiedad.

El moho es otra preocupación derivada de los daños del agua y es más predominante cuando se usan sistemas de rociadores convencionales. El moho puede causar graves problemas como irritación de pulmones y ojos, alergias, ataques de asma y congestión nasal. Si un edificio tiene daños por agua, el moho solo tarda de 24 a 48 horas en desarrollarse. Por el contrario, HI-FOG causa daños mínimos después de un fuego, reduciendo el coste total de propiedad para los dueños del edificio comercial.

ACEPTACIÓN MÁS AMPLIA

Cuando se lanzó hace más de una década la tecnología de protección mediante agua nebulizada en Norteamérica, los fabricantes del sistema formaron a los influenciadores clave a través de demostraciones del producto en vivo y presentaciones de datos de resultados. En consecuencia, arquitectos, ingenieros, contratistas y propietarios de edificios comenzaron a incorporar esta tecnología en sus propuestas de diseño de edificios.

En diciembre de 2011, la tecnología logró un hito fundamental cuando HI-FOG se convirtió en el primer producto de protección contra incendios mediante agua nebulizada en ser listado por Underwriters Laboratory (UL) para aplicaciones del Grupo 1 de riesgos ordinarios (OH1). Esto, conjuntamente con la homologación del sistema HI-FOG por Factory Mutual (FM) para riesgos ligeros (Light Hazard, LH), ha allanado el camino para que el agua nebulizada proporcione una solución completa de protección contra incendios para una serie de edificios comerciales, incluidos los centros de datos, rascacielos, hospitales, lugares del patrimonio cultural y hoteles.

ACERCA DEL AUTOR

Lance D. Harry, P.E. es Director General de Marioff North America. El Sr. Harry ha participado ampliamente en el diseño, desarrollo, prueba e implementación de sistemas de agua nebulizada en todo el mundo. Con miles de pruebas de incendio a escala real, el sistema de protección contra incendios mediante agua nebulizada HI-FOG es la solución de agua nebulizada más probada del mundo. HI-FOG ha sido probado en una gran variedad de aplicaciones y mantiene un gran número de aprobaciones tipo de reconocidas autoridades de homologación.

Acerca de Marioff y HI-FOG®

Marioff es el desarrollador líder de tecnología de protección contra incendios mediante agua nebulizada y suministra soluciones de sistemas en todo el mundo. La compañía diseña y fabrica todos los componentes clave del sistema de protección contra  incendios mediante agua nebulizada bajo en nombre de HI-FOG. El sistema de protección contra incendios mediante agua nebulizada HI-FOG es una moderna solución altamente efectiva adecuada para la mayoría de los tipos de fuegos, en tierra y mar. Controla y suprime de forma segura los fuegos descargando una fina agua nebulizada a elevada velocidad. Utiliza hasta un 90 por ciento menos de agua que los sistemas de rociadores convencionales. Menos agua significa menos daños debidos al agua, y menor tiempo de limpieza, reduciendo significativamente el tiempo de parada operativa.  

Marioff forma parte de UTC Climate Controls & Security Systems, una unidad de United Technologies Corp., que ofrece productos y servicios de alta tecnología para las industrias de la construcción y aeroespacial de todo el mundo. Puede obtenerse más información sobre Marioff en su sitio web en www.marioff.com.