El peligro de los humos
Desde los años 1980, está establecido que el 80 % de las muertes causadas por un incendio se deben a la inhalación de humos tóxicos. Se distinguen tres grandes peligros: la opacidad, la toxicidad y la temperatura.
Peligros para las personas
Opacidad
- Visibilidad reducida a menos de 4 m
- Pérdida de referencias y de la orientación
- Salidas de emergencia imposibles de encontrar
Toxicidad
- ≈ 140 compuestos peligrosos liberados
- Gases asfixiantes (CO, cianuros)
- Gases irritantes (cloro y derivados)
Temperatura
- Mortal para los alvéolos > 120 °C
- Estratificación de los humos calientes
- Acercarse al suelo para sobrevivir
Opacidad. Cuando la visibilidad cae por debajo de 4 metros, resulta casi imposible orientarse y encontrar las salidas de emergencia. En estado de pánico, el ocupante pierde sus referencias y actúa como si estuviera atrapado en un espacio confinado, perdiendo todo sentido de la orientación; si la persona no es rescatada rápidamente, la situación puede volverse fatal.
Toxicidad. Un incendio libera unos 140 compuestos peligrosos, a veces mortales incluso tras una exposición breve — las víctimas deben ser rescatadas en un plazo de 30 minutos. Los gases tóxicos se dividen en gases asfixiantes (cianuros, óxidos de carbono) que deprimen el sistema nervioso central, y gases irritantes (cloro y derivados) que dañan las mucosas respiratorias — entre los más peligrosos: el dióxido de carbono, el monóxido de carbono y los óxidos de nitrógeno. En caso de incendio, la cantidad de oxígeno cae : por debajo del 6 %, sobreviene un síncope, o incluso la muerte. La disminución del oxígeno altera la coordinación motriz y la capacidad de desplazarse.
Temperatura. La temperatura puede aumentar muy rápidamente y alcanzar niveles mortales para los alvéolos pulmonares por encima de 120 °C. Los humos, de baja densidad, se elevan hacia el techo y se acumulan en capas de temperaturas decrecientes — la estratificación. Teniendo en cuenta los fenómenos de convección, se recomienda acercarse al suelo, donde las temperaturas son más bajas, los compuestos tóxicos menos concentrados y el oxígeno más presente.
Peligros para los bienes
Los humos desempeñan un papel importante en la propagación del incendio. Expuestos a altas temperaturas en un entorno empobrecido en oxígeno, los materiales combustibles se descomponen y producen gases combustibles que alimentan las llamas: es la pirólisis. Además, los humos son corrosivos — contienen en particular ácido clorhídrico, peligroso para las estructuras del edificio y los bienes situados en la zona siniestrada.
Las funciones y objetivos de la extracción de humos
Extraer los humos para salvar vidas
La mayor amenaza para una persona atrapada en un incendio es la intoxicación por los humos. Por ello es crucial evacuar los humos del edificio siniestrado: es la función de la extracción de humos. Durante un incendio, el humo y el calor quedan atrapados en el interior del edificio, impidiendo que los ocupantes salgan de forma segura. La extracción de humos busca evacuar una parte de los humos para crear una zona de aire libre bajo la capa de humo.
Las ventajas son múltiples: facilita la evacuación de los ocupantes manteniendo la visibilidad y el aire fresco; limita la propagación del incendio evacuando gases calientes y partículas; permite a los bomberos acceder al foco; y reduce el riesgo de derrumbe del edificio limitando el aumento de temperatura.
Las restricciones de la extracción de humos
Limitar los volúmenes y controlar la estratificación
Para alcanzar estos objetivos, deben respetarse varias restricciones. La primera consiste en limitar los volúmenes que hay que desenfumar mediante la compartimentación — paredes y puertas cortafuegos — con el fin de reducir la propagación. Las grandes superficies de venta, no compartimentables, se tratan con pantallas de acantonamiento que canalizan los humos hacia los sistemas de evacuación.
Después hay que respetar la estratificación evitando las turbulencias que devolverían los humos calientes hacia el suelo: las velocidades de impulsión no deben superar nunca los 5 m/s. Para un barrido eficaz, las tomas de aire nuevo se sitúan en la parte baja y las evacuaciones de humos en la parte alta, evitando toda zona muerta donde un tapón de humo pudiera estancarse. Por último, conviene respetar las reglamentaciones térmicas para garantizar el confort sin recurrir a aberturas permanentes al exterior.
Los principios de la extracción de humos
Existen dos grandes principios:
- El barrido: hacer circular aire fresco en la parte baja del volumen que hay que desenfumar y extraer los humos en la parte alta — natural o mecánicamente según el tipo de evacuación;
- La jerarquía de presiones: establecer una presión más baja en el volumen siniestrado que en los locales adyacentes, creando un equilibrio que impide la propagación de los humos. Este método, utilizado a menudo en los edificios de gran altura, requiere una extracción de humos mecánica.
Los distintos modos de extracción de humos
Extracción de humos natural
Es el tipo más habitual: utiliza exutorios o huecos telemandados en fachada para evacuar el humo, así como puertas o huecos para aportar el aire. Los mandos deben actuar simultáneamente sobre las evacuaciones y las entradas de aire.
Extracción de humos mecánica / natural
Configuración menos frecuente, que recurre a un ventilador para la entrada de aire cuando el volumen que hay que desenfumar es semienterrado o de difícil acceso. Las bocas de entrada de aire respetan una velocidad inferior a 5 m/s y las evacuaciones de humos se hacen mediante exutorios montados en cubierta.
Extracción de humos natural / mecánica
Aquí, la extracción está asegurada por uno o varios ventiladores, mientras que las entradas de aire se realizan mediante puertas o huecos telemandados. Las dimensiones de las entradas de aire se calculan a partir del caudal total de extracción.
Extracción de humos mecánica / mecánica
Este modo requiere a la vez ventiladores de impulsión y de extracción. La velocidad en las bocas de impulsión no debe superar los 5 m/s para evitar la desestratificación de los humos, y el caudal de impulsión se mantiene inferior al caudal de extracción — generalmente del orden de 0,6 veces el caudal extraído — para respetar la jerarquía de presiones.
La noción de ingeniería de extracción de humos
La orden del 22 de marzo de 2004 introdujo la ingeniería de extracción de humos, utilizada cuando la estricta aplicación de la reglamentación no es posible — por ejemplo en los edificios catalogados como monumentos históricos, donde ciertas modificaciones son imposibles. Este enfoque busca simular la evolución de los humos durante un incendio y su control mediante sistemas de extracción de humos naturales o mecánicos.
Estos estudios deben ser realizados por organismos reconocidos competentes por el Ministerio del Interior. Incluyen una presentación exhaustiva de las hipótesis adoptadas, simulaciones que demuestran un control satisfactorio de los humos, así como una presentación de los resultados y de las conclusiones sobre la eficacia de los sistemas recomendados.
En 2017, la Guía de buenas prácticas para los estudios de ingeniería de extracción de humos fue publicada por el laboratorio central de la prefectura de París. Aclara las funciones y responsabilidades de los agentes, armoniza las definiciones, formaliza el proceso, define escenarios de fuego impuestos, armoniza los criterios de aceptabilidad y establece los métodos de ensayo de extracción de humos in situ.