Fundamentos y Componentes Clave de los Sistemas de Protección Contra Incendios

1. Introducción a los Sistemas de Seguridad Contra Incendios

Sistema de detección contra incendios: Es aquel que está diseñado para identificar la presencia de un incendio en sus etapas iniciales. Incluye sensores y alertas.

Sistemas de extinción contra incendios: Están diseñados para controlar, contener o apagar un incendio. Los hay por agua, espuma, gas y polvo seco.

La diferencia fundamental es que los sistemas de detección identifican el incendio y los de extinción minimizan los daños atacando al incendio una vez ha sido detectado.

2. El Tetraedro del Fuego

Para que se produzca y se mantenga un incendio, deben estar presentes cuatro elementos esenciales:

• Combustible: Cualquier sustancia capaz de arder.
• Comburente: (Oxígeno) Componente oxidante de la reacción.
• Calor o energía de activación: Energía que necesita el combustible para que alcance su punto de ignición y, junto al comburente, reaccionen en un tiempo y espacio determinado.
• Reacción en cadena: Elemento asociado al proceso químico que ocurre cuando el combustible, el calor y el comburente están presentes en las proporciones adecuadas para mantener el fuego.

3. Fases de un Incendio

Primera fase: Estado latente

Se produce una elevación muy lenta de la Temperatura (Tª), lo que provoca la aparición de gases invisibles. Puede durar varias horas. El incendio es fácil de extinguir en esta fase.

Segunda fase: Estado visible

Aumento de la Tª hasta acercarse al punto de ignición. Acumulación de partículas en forma de humo y gases visibles. Dura minutos u horas.

Tercera fase: Estado de llamas

Se alcanza el punto de ignición y aparecen las llamas. Aumenta la Tª y la presencia de humos. Dura escasos segundos o minutos y resulta muy peligrosa.

Cuarta fase: Incendio declarado

Incremento de las llamas, humos y Tª hasta alcanzar un nivel de calor radiante que favorece una rápida propagación. Se alcanza en muy pocos segundos y es extremadamente peligrosa.

Los fuegos en las dos primeras fases se determinan fuegos incubados; después, son fuegos abiertos.

4. Parámetros Medibles en un Incendio

Los indicadores clave para la detección de un incendio son:

• Gases: Los producidos en un fuego son principalmente vapor de agua y dióxido de carbono, y son los únicos indicadores de incendio en su fase inicial.
• Humos: En la evolución del fuego, surgen humos invisibles en la fase sin llama y aumentan en la fase de combustión libre. Por lo tanto, este parámetro, junto con el calor, son apreciables una vez avanzado el fuego.
• Calor: Todo fuego va acompañado del calentamiento del entorno, puesto que es quien garantiza la reacción en cadena, pero es en la fase sin llama cuando se hace notorio y fácil de medir.
• Llamas: Las llamas de un fuego aparecen en la fase de combustión libre, junto al humo y calor.

5. Pulsadores Manuales

Los pulsadores manuales se componen de una caja con una lámina de pulsación que puede ser de cristal o plástico. Si es de cristal y hay que romperla para pulsarla es un pulsador de rotura. Si es de plástico y se enclava es un pulsador rearmable. En ambos casos, la presión activa estas entradas del sistema y genera una señal de alarma en la central. Estos han de cumplir la normativa EN 54-11. Pueden clasificarse en 4 tipos:

• Rojos: Pulsador de alarma: Es un aparato diseñado para ser activado en caso de incendio apretando un botón (europeo) o tirando de una palanca (americano). Al activarlo informa a la central de detección de incendios.
• Amarillos: Pulsadores de disparo de extinción: Al pulsarlos se pone en marcha el sistema fijo de extinción al que están asociados (agua, espuma, gas...).
• Azules: Pulsadores de bloqueo de extinción: Su función es BLOQUEAR el sistema de extinción automática en caso de querer abortar la extinción automática.
• Verdes: Pulsadores de emergencia: Son dispositivos de evacuación diseñados para ser instalados en las salidas de emergencia de una edificación.

7. Dispositivos de Aviso y Señalización

Son los actuadores de un sistema contra incendios y tienen como misión advertir y facilitar la salida a los usuarios de la instalación o edificio.

• Sirenas y flashes luminosos: Se notifica a los ocupantes de un edificio de un peligro para la evacuación del mismo con señales acústicas y visuales.
• Señalización: Son aquellos elementos del sistema de evacuación de un edificio con el fin de prevenir accidentes y agilizar la evacuación de un edificio en alerta. También pueden indicar dónde se encuentran los utensilios o herramientas que pueden reducir o eliminar las consecuencias del incendio.

6. Detectores Automáticos

I. De humos

1. Detectores iónicos

Bases de funcionamiento: Funciona mediante una fuente radioactiva muy débil que ioniza el aire entre dos electrodos, generando una pequeña corriente eléctrica. Cuando entra humo o gas de una combustión, las partículas ionizadas reducen la conductividad del aire, disminuye la corriente y se activa el sensor.

Ventajas: Son de mantenimiento reducido (basta con limpiarlos 1 vez al mes). Presentan altas prestaciones en situaciones de poca luz, y detectan incendio en sus primeras fases, todo esto por detectar partículas. Son muy económicos.

Desventajas: Pueden producir falsas alarmas por su alta sensibilidad. El material radioactivo que contiene requiere tratamiento especial durante su manipulación, mantenimiento y sustitución.

2. Detectores ópticos

Base de funcionamiento: Es un sistema que usa un LED y un fotosensor colocados de modo que, normalmente, la luz no llega al sensor. Cuando entra humo, las partículas dispersan la luz y parte de ella alcanza el sensor, activando la alarma.

Ventaja: Detectan el fuego en sus primeras fases.

Desventajas: Pueden producir falsas alarmas y se necesita complementar con otro tipo de detector para ofrecer una protección más completa.

II. De temperatura

1. Termovelocimétricos

Base de funcionamiento: El sensor evalúa la velocidad con la que la Tª aumenta, medida por una termistencia y evaluada por un microcontrolador. Si el incremento es rápido lo interpreta como una señal de incendio y da la señal de alarma.

Ventajas: Pueden detectar incendios con incrementos rápidos de Tª. Adecuado para entornos donde los detectores de humo son menos efectivos.

Desventajas: No detecta incendios sin cambios térmicos significativos. Pueden generar falsas alarmas en entornos con fluctuaciones rápidas de Tª no relacionadas con incendios.

2. Termostáticos

Base de funcionamiento: Se activa cuando detecta una Tª que alcanza el valor de referencia (normalmente 58ºC-85ºC). Su principio de funcionamiento se basa en la dilatación de un contacto interno bimetálico, que se curva como consecuencia de la conductividad térmica.

III. De llamas

Las llamas generadas durante las etapas finales de un incendio desprenden energía radiante en una determinada longitud de onda del espectro electromagnético, cercana a la luz visible, tanto infrarroja como violeta. Estos detectores son ideales para estancias donde se puedan ocasionar fuegos rápidos.

Ventajas: Son aptos para interior y exterior. NO les afecta la radiación solar. Bajo índice de falsas alarmas. Ofrecen una sensibilidad y velocidad de actuación moderada.

1. Infrarrojos

El receptor utiliza un fotodiodo o fototransistor sensible a la radiación infrarroja. Cuando las llamas emiten este tipo de radiación, el sensor la capta y genera una señal eléctrica que activa la alarma. Un filtro óptico elimina interferencias, aumentando la sensibilidad y reduciendo falsas alarmas. Detecta incendios de combustibles sólidos y líquidos.

2. Ultravioletas

Están formados por materiales semiconductores que, al recibir radiación ultravioleta, generan una corriente eléctrica proporcional a su intensidad.

8. Retenedores Electromagnéticos

Son útiles en edificios de grandes dimensiones y largos pasillos donde es imprescindible utilizar puertas cortafuegos, que permiten aislar diferentes sectores, con el objetivo de dificultar la propagación del incendio.

Mantienen las puertas abiertas y las cierran cuando salta una alarma de incendio, para así evitar que se propague. Sí permite su apertura manual para que las personas puedan ser evacuadas.

Pueden ser de suelo y de pared, pero ambos cuentan con una parte fija y otra móvil. El conjunto formado por las puertas cortafuegos y su correspondiente retenedor electromagnético cumple la triple función de:

• Aislar diferentes sectores de un edificio para que no se propague el fuego.
• Reducir la entrada de aire para evitar que el fuego se avive.
• Aportar cierto grado de estanqueidad, conteniendo así los gases inflamables y los humos.

Centrales Contra Incendios

Dispositivos que gestionan y supervisan sistemas de detección/extinción de incendios.

Estados:

• Prealarma: Tiempo para verificar el incendio.
• Alarma: Activación total y alerta.

Convencional:

• Divide en zonas con hasta 32 dispositivos.
• Detecta reposo, alarma (cortocircuito) y avería (circuito abierto).
• Identifica solo la zona, no el dispositivo.
• Ventajas: barato y fácil de instalar. Limitaciones: más cableado y menos información.

Direccionable/Analógica:

• Cada dispositivo tiene dirección única, permitiendo identificar alarmas y averías exactas.
• Lazos tolerantes a fallos, mayor capacidad y control.

Algorítmica:

• Dispositivos envían información continua; la central actúa según programación.
• Funciones: modos día/noche, aviso a bomberos, pruebas y registros históricos.
• Se puede ampliar con módulos de acoplamiento.