Estudio ISI — verificación de la eficacia de la extracción de humos en un espacio restaurante, mediante simulación CFD, durante un cambio de diseño.
En el marco de un proyecto de reestructuración de un edificio, EOLIOS aprovecha su pericia en simulación CFD para la ingeniería de seguridad contra incendios (ISI). El estudio se centra en la cualificación de los sistemas de extracción de humos durante un cambio de diseño, modelizando los movimientos aeráulicos para conocer los humos y las temperaturas que se desarrollarán.
El núcleo del estudio: evaluar el funcionamiento óptimo de la extracción de humos con la instalación de tabiques de altura completa. Se han estudiado dos configuraciones — una con cuatro tabiques de altura completa, la otra combinando un tabique de altura completa y tres tabiques parcialmente abiertos en la parte alta.
La protección y la seguridad de los ocupantes son la prioridad esencial y el reto principal del proyecto.
Lo esencial. Durante la reestructuración de un edificio, EOLIOS cualificó mediante simulación CFD/FDS la extracción de humos de un espacio restaurante de tipo N (Unibail). Se compararon dos configuraciones de compartimentación, sobre tres escenarios de incendio (Fuegos A, B, C) y según la ISO 23932. Resultado: la visibilidad se mantiene por encima del umbral crítico (opacidad < 20 m) y la temperatura por debajo de 40 °C, mucho antes del tiempo de puesta en seguridad de las personas (2 min 30). Ambas configuraciones quedan validadas.
En el reglamento de seguridad contra incendios de los ERP, el tipo N designa los restaurantes y establecimientos de bebidas. Esta clasificación fija exigencias específicas de evacuación y de extracción de humos según el aforo recibido.
En caso de incendio, el humo es un peligro mayor: obstruye las salidas de emergencia, emite gases tóxicos y reduce la visibilidad. La inhalación de humo es la primera causa de mortalidad entre las víctimas de incendio. La conformidad con las normas NF EN 13.945 y NF EN 13.571 es esencial, y EOLIOS integra en ella su pericia CFD.
Se distinguen cinco peligros: la toxicidad (CO/CO₂, descenso de oxígeno), la opacidad (partículas de carbono, pánico, socorro dificultado), la inflamabilidad (propagación por convección/radiación — EGE, explosión de humos), el calor (quemaduras, daños) y la movilidad (velocidad de propagación de 0,20 a 1 m/s).
Esta fase define las etapas de cada escenario: posición y caracterización del foco (colocación estratégica según los objetivos) y variables de estructura y de sistemas. La metodología se basa en un modelo de fuente volumétrica de calor: la llama no se simula, pero los efectos térmicos y tóxicos de la combustión se imponen en un volumen que representa la zona de llama.
En lugar de simular la propia llama, se imponen en un volumen definido los efectos térmicos y tóxicos de la combustión (calor y productos). Este enfoque restituye la producción y el desplazamiento de los humos sin modelizar la reacción química de combustión.
Cada escenario de estudio asocia una solución de diseño, unas condiciones iniciales y un foco localizado. Un mismo escenario integra distintas soluciones de diseño para compararlas eficazmente. No es posible cubrir todos los casos: se procura que cada escenario represente versiones plausibles, basadas en un análisis riguroso.
El dimensionamiento de las instalaciones de extracción de humos depende de la localización estratégica de los focos. EOLIOS adopta un enfoque conservador maximizando el recorrido de los humos, el tiempo de detección y la acumulación de calor y de humos — escenarios « peor de los casos » que responden a las exigencias de seguridad.
Se presta especial atención a la modelización 3D precisa de las interconexiones entre espacios (escaleras, pasillos, puertas), a una escala de 10 cm aproximadamente, para analizar todos los elementos que perturban el paso de los humos. En el modelo CFD, se pone el acento en la reproducción de los obstáculos fijos (mobiliario permanente) con el fin de concentrar el análisis en la dinámica de fluidos y simular exactamente los caminos de extracción de humos.
Conforme a la norma ISO 23932, las dos configuraciones se han analizado sobre tres escenarios de incendio (Fuegos A, B y C). Para la visibilidad, en ningún momento — ni siquiera 10 minutos después del inicio del fuego — se ha superado el criterio crítico (opacidad < 20 m). Para las temperaturas, el umbral perturbador de 40 °C no se alcanza tras 10 minutos.
Los criterios normativos se satisfacen mucho antes del tiempo de puesta en seguridad de las personas (TMSP), estimado en 2 min 30: la evacuación está asegurada en las condiciones probadas. Las dos configuraciones (4 tabiques de altura completa, o 1 de altura completa + 3 tabiques más bajos) son funcionales y eficaces.
El TMSP es el tiempo necesario para que todos los ocupantes alcancen una zona segura. Los criterios de visibilidad y temperatura deben permanecer sostenibles al menos hasta ese plazo; aquí se estima en 2 min 30.
Este estudio pone de relieve la importancia de una evaluación rigurosa y de una consulta multilateral para implantar sistemas de seguridad contra incendios eficaces, sin comprometer la seguridad de los ocupantes.
Para recordar. Comparar varias configuraciones de compartimentación sobre los escenarios más desfavorables valida un diseño antes de las obras: una solución parcialmente abierta puede ser tan segura como una compartimentación de altura completa, siempre que los criterios de evacuación se mantengan.
Extracción de humos de un ERP de tipo N, compartimentación y criterios de evacuación.
En el reglamento de seguridad contra incendios de los ERP, el tipo N designa los restaurantes y establecimientos de bebidas. Esta clasificación fija exigencias específicas de evacuación y de extracción de humos según el aforo recibido. Consulta nuestro expediente sobre la aplicación de la IT246 (extracción de humos en ERP).
El cambio de diseño introduce tabiques. Se compara una solución de cuatro tabiques de altura completa y una solución que combina un tabique de altura completa y tres tabiques abiertos en la parte alta, para verificar que la extracción de humos siga siendo eficaz en ambos casos.
Según la ISO 23932, la visibilidad debe mantenerse por encima del umbral crítico (opacidad inferior a 20 m) y la temperatura por debajo de 40 °C. Aquí, estos criterios se respetan incluso 10 minutos después del inicio del fuego, sobre los tres escenarios A, B y C.
El tiempo de puesta en seguridad de las personas es el plazo necesario para que todos los ocupantes alcancen una zona segura. Las condiciones sostenibles deben mantenerse al menos hasta ese plazo, estimado aquí en 2 min 30.
No. La llama no se simula: un modelo de fuente volumétrica de calor impone los efectos térmicos y tóxicos de la combustión en un volumen que representa la zona de llama.
Explora nuestras especialidades, proyectos y dosieres técnicos para ir más allá de la FAQ.
Estudio ISI/CFD de la extracción de humos de un restaurante de tipo N: comparación de dos configuraciones de compartimentación sobre tres escenarios de incendio (Fuegos A/B/C), verificación de los criterios de visibilidad (< 20 m) y de temperatura (< 40 °C) según la ISO 23932, y validación de la evacuación antes del TMSP de 2 min 30.
OficinasISI — Oficinas — Grande Armée
TeatroIngeniería de extracción de humos — Teatro
EventosIngeniería contra incendios — Desfile de moda
HospitalExtracción de humos — CHU de Pontoise
Data CenterExtracción de humos — Data Center (GAZ NOVEC)
PlénumPlénum de extracción de humos — AF1
PlénumPlénum de extracción de humos — AF2
Experiencia CFD, proyectos realizados y dosieres técnicos: todo el ámbito Control de humos en un único punto de acceso.
Lo más sencillo es hablarlo juntos. Nuestros ingenieros te responden con una primera lectura técnica.