Diseñado basado en prestaciones (PBD) en PCI


Las medidas de protección contra incendios (PCI) que se incorporan a los edificios e industrias en todo el mundo son principalmente el resultado de la aplicación de los requisitos prescriptivos establecidos en los diversos códigos, reglamentos, ordenanzas, etc., vigentes en los diferentes países. En paralelo al desarrollo y cumplimiento obligatorio de códigos de seguridad contra incendios en la edificación, la industria aseguradora ha jugado un papel muy importante en el impulso de las actuaciones preventivas, añadiendo a los objetivos de seguridad humana otros objetivos de protección tales como la protección de activos en general, continentes o edificios, almacenes, maquinaria, o el propio proceso industria, lo que obligó a encontrar medidas de protección que satisfagan la consecución de objetivos de seguridad tan amplios y diversos que no siempre pueden ser contemplados bajo la filosofía de un diseño basado en requisitos normativos.

El Diseño Basado en Prestaciones para la protección de incendios tiene como meta satisfacer de forma analítica y técnicamente justificada los niveles de seguridad contra incendios conseguidos, tanto cualitativamente (seguridad humana, protección de la propiedad, continuidad de procesos,…) como cuantitativamente (tiempos de evacuación, tiempos de resistencia al fuego, toxicidad,etc. Para ello utiliza una metodología bien establecida para diseñar estrategias de seguridad en cualquier entorno basadas en metas aceptadas, objetivos de diseño, criterios de eficacia/aceptación , escenarios de incendio y fuegos de diseño cuantificados:

Esquema PBD

  1. Las metas son normalmente declaraciones de intenciones de alto nivel relacionadas con la seguridad de las personas, la protección de bienes, la interrupción de las operaciones, la protección del medio ambiente, o la protección del patrimonio histórico y artístico.
  2. Los objetivos son declaraciones más detalladas que describen cómo las metas pueden ser alcanzadas, típicamente presentadas en términos funcionales o de ingeniería.
  3. Los criterios de aceptación son parámetros que pueden ser estimados, medidos o calculados para demostrar el cumplimiento de los objetivos de diseño (por ejemplo: temperatura máxima, mínimo nivel del estrato de humos sobre el suelo, límites de visibilidad, límites de toxicidad, etc.)
  4. Los escenarios de incendio describen los posibles incendios que pueden desarrollarse, desde la ignición hasta la extinción, teniendo en cuenta las características de los combustibles, las características del edificio o el medio de transporte, los sistemas de protección contra incendios y las características de los ocupantes.
  5. Los incendios de diseño cuantificados son las «cargas» utilizadas para evaluar, cualitativa y cuantitativamente, la eficacia de los sistemas de protección contra incendios y contrastarla con los criterios de aceptación fijados»

Las ventajas de aplicación de esta metodología se consiguen en mayor grado si su estudio se introduce en las etapas iniciales del proyecto, ya que las medidas de protección contra incendios tienen una gran influencia en los elementos estructurales, y estas serían:

  • Proporciona una protección contra incendios más adaptada en el edificio, establecimiento, actividad y ocupantes.
  • Permite obtener información para la innovación en la seguridad contra incendios de una manera más económica, que hasta ahora sólo se podía obtener de la investigación de incendios de casos reales o de los ensayos efectuados en centros del fuego.
  • Se adapta mejor a la evolución continua de las normas.
  • Proporciona una metodología general para desarrollar soluciones de diseño alternativas donde las soluciones del diseño prescriptivo no es capaz de cubrir las necesidades específicas.
  • Permite medir y comparar los niveles de seguridad proporcionados por diferentes soluciones de PBD. También permite comparar respecto al diseño prescriptivo.
  • Puede proporcionar soluciones efectivas de menor coste, con una seguridad superior, respecto al diseño prescriptivo.
  • Puede proporcionar información sobre las consecuencias en seguridad contra incendios en una estrategia de protección contra incendios en la cual interaccionan diferentes sistemas o instalaciones de PCI.

MCSI 02

También es cierto que actualmente tiene algunas desventajas:

  • La carencia de formación puede no resolver adecuadamente determinadas soluciones.
  • Requiere un nivel superior de conocimientos en ingeniería y materiales por parte del ingeniero comparado con el diseño prescriptivo tradicional.
  • Está limitado por la capacidad tecnológica de los equipos para desarrollar y verificar soluciones.
  • Requiere un conocimiento también muy especializado por parte de los verificadores de la administración y otros agentes que pudieran intervenir en la revisión.
  • La carencia de un control eficaz puede dar lugar a soluciones “tramposas” por interés del promotor y mala praxis del proyectista o instalador.

El Código Técnico de la Edificación, en su anexo SI A de Terminología, del DB-SI Seguridad en caso de incendio, incluye la definición de “Modelo informático de dinámica de fluidos” como un modelo de fuego que permite resolver numéricamente las ecuaciones diferenciales parciales que relacionan a las variables termodinámicas y aerodinámicas de cada punto del sector de incendio considerado. Esta definición correspondería a lo que denominamos “modelo computerizado de simulación de incendios” (MCSI). Este tipo de software permite realizar el diseño de geometrías complejas, de forma que podemos adaptarnos de forma precisa a cualquier tipología. Posibilita personalizar las características de los elementos inertes y de los combustibles, tanto líquidos como sólidos. Dispone del tratamiento de los fenómenos de turbulencia mediante modelos empíricos o de grandes remolinos. Archiva todos los valores utilizados a lo largo del proceso de simulación lo que permite gran capacidad de análisis y representación visual del incendio.

MCSI 01

En conclusión, se trata de herramientas muy potentes que nos permiten la simulación computacional de fenómenos físicos, permitiendo calcular y representar en cada punto del espacio y en cada instante todas las magnitudes de interés (temperatura, presión, densidad, velocidad, aceleración, etc.) y así dimensionar las instalaciones de protección contra incendios de acuerdo a las necesidades particulares de la instalación, y no siguiendo unas directrices generales de aplicación general.

 

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