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TESIS DE MÁSTER
ESTUDIO DE EVACUACIÓN
DE UN EDIFICIO EN ALTURA
AUTOR: Samuel Emilio Pizarro Santamaría
Madrid, 5 de Septiembre de 2011
Firma Autor:
VºBº director:
VºBº tutor:
Autorizada la entrega de la tesis de máster del alumno/a:
Samuel Emilio Pizarro Santamaría
EL DIRECTOR
Jimmy Jönsoon
Fdo.: ……………………
Fecha: ……/ ……/ ……
EL TUTOR
Jimmy Jönsoon
Fdo.: ……………………
Fecha: ……/ ……/ ……
Vº Bº del Coordinador de Tesis
Gabriel Santos Hernández
Fdo.: ……………………
Fecha: ……/ ……/ ……
Proyecto Fin de
Máster
ESTUDIO DE EVACUACIÓN
DE UN EDIFICIO EN ALTURA
Samuel Emilio Pizarro Santamaría
Curso académico 2010-2011
Tutor: Jimmy Jönsoon
Máster en Ingeniería de Protección contra Incendios
MIPCI 2010
Estudio de Evacuación de un Edificio en Altura – Samuel E. Pizarro Santamaría
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TÍTULO
Estudio de Evacuación de un Edificio en Altura
ALUMNO 1
Samuel Emilio Pizarro Santamaría
ALUMNO 2
TUTOR
Jimmy Jönsoon
JUSTIFICACIÓN
Desde la perspectiva que aporta este “Máster en Ingeniería de Protección contra Incendios” y
con los conocimientos adquiridos sobre los procesos de diseño y herramientas de cálculo para
la obtención de medidas de seguridad contra incendios basadas en prestaciones, el presente
documento persigue su aplicación en el estudio de la evacuación en un Edificio en Altura.
En dicha tesis se analizan los medios de evacuación desde la óptica de códigos preceptivos y
de diseño prestacional, buscando responder a la pregunta ¿es adecuado el nivel de seguridad
contra incendios de los códigos nacionales para dar respuesta a sus singularidades?.
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INDICE
JUSTIFICACIÓN.................................................................................................... 4
INDICE................................................................................................................... 5
BIBLIOGRAFÍA ...................................................................................................... 8
1. OBJETO ....................................................................................................... 9
2. CARACTERISTICAS DEL EDIFICIO ........................................................... 9
2.1. USOS Y SUPERFICIES.......................................................................... 9
2.2. SOLUCIÓN CONSTRUCTIVA ADOPTADA......................................... 10
2.3. CERRAMIENTOS EXTERIORES E INTERIORES............................... 11
2.4. SISTEMAS DE PROTECCIÓN CONTRA INCENDIOS ACTIVOS ....... 11
3. METAS DEL DISEÑO................................................................................. 13
4. OBJETIVOS DE DISEÑO........................................................................... 14
5. CRITERIOS DE EFICACIA......................................................................... 14
6. CONDICIONES DE EVACUACIÓN PRECEPTIVAS (DB-SI) .................... 14
6.1.1. PROPAGACIÓN INTERIOR .................................................................... 15
6.1.2. PROPAGACIÓN EXTERIOR HORIZONTAL........................................... 17
6.1.3. PROPAGACIÓN EXTERIOR VERTICAL ................................................ 18
6.1.4. PROPAGACIÓN EN ESPACIOS OCULTOS........................................... 19
6.2. CÁLCULO DE LA OCUPACIÓN ........................................................ 20
6.3. NUMERO DE SALIDAS Y LONGITUD DE LOS RECORRIDOS DE
EVACUACIÓN ............................................................................................. 22
6.4. CALCULO DE LOS MEDIOS DE EVACUACIÓN .............................. 23
6.4.1. CRITERIO DE ASIGNACION DE OCUPANTES ..................................... 24
6.4.2. APLICACIÓN DE LA HIPOTESIS DE BLOQUEO ................................... 26
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6.4.3. DIMENSIONADO DE LOS MEDIOS........................................................ 28
6.4.4. GRADO DE PROTECCIÓN DE LAS ESCALERAS DE
EVACUACIÓN ......................................................................................... 29
6.4.5. PUERTAS SITUADAS EN RECORRIDOS DE EVACUACIÓN ............... 30
6.4.6. SEÑALIZACIÓN DE LOS MEDIOS DE EVACUACIÓN........................... 31
6.4.7. CONTROL DEL HUMO DE INCENDIO ................................................... 32
6.4.8. EVACUACIÓN DE PERSONAS CON DISCAPACIDAD ......................... 33
7. METODOLOGÍA DEL ANALISIS PRESTACIONAL DE EVACUACIÓN ... 33
7.1. TIEMPO DE EVACUACIÓN (RSET)................................................... 33
7.1.1. TIEMPO DE DETECCIÓN ....................................................................... 34
7.1.2. TIEMPO DE PREMOVIMIENTO.............................................................. 35
7.1.3. TIEMPO DE MOVIMIENTO Y COLA ....................................................... 36
7.2. MODELO DE MOVIMIENTO (SOFTWARE LEGION) ........................ 36
7.3. GEOMETRIA DEL MODELO.............................................................. 37
7.4. ENTRADA DE DATOS DE DEMANDA .............................................. 38
7.5. PUNTOS DE CONTROL, GRÁFICAS Y MAPAS............................... 39
7.5.1. ANÁLISIS DE MAPAS ............................................................................. 39
7.5.2. PUNTOS DE CONTROL.......................................................................... 39
7.6. HIPÓTESIS DE SIMULACIÓN Y RESULTADOS............................... 40
7.7. ANÁLISIS Y CONCLUSIONES .......................................................... 41
8. ESCENARIOS DE INCENDIO TIPO .......................................................... 46
8.1. ENFOQUE HISTÓRICO Y ESTADÍSTICO ......................................... 47
8.2. CARACTERIZACIÓN DEL FUEGO DE CÁLCULO ........................... 49
8.3. ESCENARIOS DE INCENDIO TIPO................................................... 50
8.3.1. ESCENARIOS DE INCENDIO PARA EL DISEÑO .................................. 51
8.4. SIMULACIÓN MEDIANTE FDS (FIRE DYNAMIC SIMULATOR) ...... 53
8.4.1. FENOMENOS MODELADOS POR FDS ................................................. 53
8.4.2. PREDICCIONES REALIZADAS POR FDS ............................................. 54
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8.4.3. SIMULACIÓN EN OFICINAS (Ala Este sin Rociadores) ......................... 55
8.4.4. SIMULACIÓN EN OFICINAS (Ala Este con rociadores) ......................... 62
8.5. ANÁLISIS DE RESULTADOS ............................................................ 69
9. ANALISIS ASET-RSET .............................................................................. 75
9.1. INCERTIDUMBRES DEL DISEÑO ..................................................... 76
9.2. EVALUACIÓN DE DISEÑO ................................................................ 77
10. CONCLUSIONES ....................................................................................... 78
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BIBLIOGRAFÍA

Guía SFPE para la Protección contra Incendios Basada en la Eficacia. “1ª ed,
2000”

Fire Protección Handbook “Nineteenth Edition”

NFPA 101, Life Safety Code.

NFPA130 07., “Standard for Fixed Guideway Transit and Passenger Rail
System”

Real Decreto 314/2006, de 17 de marzo por el que se aprueba el CTE.

Documento Básico SI “Seguridad en caso de incendio” “Febrero 2010”

Instrucción Técnica 01.13. ITSEMAP “Medios de Evacuación: Criterios
Generales de Diseño”
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
MIPCI sobre FDS (Fire Dymanic Simulator) “Autor: Enrique Herrero” Ed.2010

The National Institute of Standards and Technology (NIST).

Legion Studio 2006 “User Guide”

PyroSim “User Manual 2010”

Normas UNE relativas a los Sistemas Protección Contra Incendios.
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1.
OBJETO
El presente proyecto desarrolla el estudio y análisis de las condiciones de evacuación de
un edificio destinado a actividades de naturaleza administrativa y con categoría de edificio en
altura. El estudio se realizará en base a criterios prescriptivos de ámbito nacional (DB-SI) y
mediante el diseño basado en prestaciones que permita evaluar el nivel de seguridad contra
incendios del diseño propuesto.
Caracterización de los edificios en altura
En la actualidad, los códigos prescriptivos de ámbito nacional no establecen una definición
específica en relación a los edificios con categoría de edificio en altura, y sus requisitos en
materia de seguridad contra incendios se engloban dentro del conjunto de medidas dispuestas
en las diferentes secciones del DB-SI de aplicación general, en función de la altura de
evacuación y su superficie construida.
En cambio, otras reglamentaciones de ámbito internacional, como la edición de 1997 de la
norma NFPA 101 “Life Safety Code”, define al edificio en altura como todo edificio que mida
más de 75 pies (aprox. 22,9 metros) desde el nivel inferior de acceso del vehículo del cuerpo
de bomberos a la planta ocupada más elevada y establece requisitos específicos de seguridad
contra incendios pasivos y activos en función de la clase de propiedad “uso previsto”.
2.
CARACTERISTICAS DEL EDIFICIO
El edificio está situado en una parcela de 27.670 m2 y se encuentra exento respecto del resto
de edificaciones. Se prevé que el edificio sea la futura sede social de una empresa
aseguradora y por tanto, se desarrollen actividades relacionadas con la gestión administrativa.
La explotación del inmueble se realizará por personal de la propia empresa, aunque en un
futuro podrían alquilarse diferentes plantas a terceros.
2.1. USOS Y SUPERFICIES
El edificio se compone de dos cuerpos rectangulares denominados Ala Este y Oeste,
comunicados por un cuerpo cilíndrico central. El conjunto se divide en trece plantas con los
siguientes usos y superficies:

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Planta Sótano 3, destinada principalmente a uso aparcamiento en toda su extensión y
en la zona central cuenta con cuartos técnicos y zonas de uso común. La superficie útil
es de aproximadamente 5.035 m2.
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
Planta Sótano 2, destinada a uso aparcamiento en toda su extensión y con una
superficie aproximada de 5.035 m2.

Planta Sótano 1, destinada a comedor y cocina en el Ala Este y a zonas de oficinas en
el Ala Oeste, con una superficie total de 3.883 m2.

Planta Baja, 1ª,2ª, 3ª, 4ª, 5ª, 6ª, 7ª y 8ª, destinadas principalmente a oficinas en su Ala
Oeste y Este y zonas de uso común que suman una superficie aproximada de 3.883 m2
por planta.

Planta Torreón, destinada a cuartos técnicos de instalaciones con una superficie
aproximada de 643 m2.
2.2. SOLUCIÓN CONSTRUCTIVA ADOPTADA
La estructura portante se ha realizado de hormigón armado con vigas planas y forjado
unidireccional, por su buen comportamiento resistente, monolitismo y resistencia a agentes
como el fuego y la corrosión.
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El método constructivo empleado es la realización de pórticos de hormigón armados con
pilares con vigas planas y forjados unidireccionales de semiviguetas pretensadas de hormigón,
bovedillas de hormigón vibrado, negativos de acero, mallazo de reparto y una capa de
compresión de hormigón, alcanzando un canto de 30 + 5 cm.
Los materiales empleados en su construcción son hormigón HA 25, acero laminado S-275 JR y
acero corrugado B 500S.
2.3. CERRAMIENTOS EXTERIORES E INTERIORES
El cerramiento exterior de fachada se ha realizado de doble hoja con la cara exterior de
mortero monocapa o ladrillo caravista, según zonas. Los cerramientos ejecutados en mortero
monocapa se realizan sobre la fábrica de ladrillo cerámico hueco de ½ pie de espesor y
revestimiento de mortero monocapa de cemento en forma de polvo blanco, aplicado a la llana
con un espesor de 15 mm. y raspado en superficie con lana de púas. Para las zonas del
cerramiento exterior ejecutadas en ladrillo a cara vista, se ha utilizado un ladrillo cerámico visto
de ½ pie de espesor. El trasdosado de fachada se compone de 1 cm. de mortero de cemento
hidrófugo, excepto cuando el revestimiento es de monocapa, de aislamiento térmico con 60
mm. de lana de roca y de fabrica de cerámica de LHD en tabicón con yeso proyectado y lucido.
Las particiones interiores en las plantas de oficinas se realizan con tabiquería de placa de yeso
de tipo PLADUR autoportante con aislamiento interior de lana mineral de 60 mm. y refuerzos
con bandas de tablero aglomerado de 19 mm. para la mejor la sujeción de accesorios. En las
zonas de aseos, patinillos y cuartos técnicos la tabiquería es de ladrillo hueco sencillo con
enlucido a ambas caras.
Los falsos techos en oficinas y zonas comunes se realizan mediante placas de bandejas de
aluminio de 0,6 mm y forjado visto en cuartos técnicos y zonas de aparcamiento.
2.4. SISTEMAS DE PROTECCIÓN CONTRA INCENDIOS ACTIVOS
La reglamentación vigente en materia de protección contra incendios establece en su Sección
SI-4 del DB-SI, que el edificio disponga de los equipos e instalaciones que se indican en la
Tabla 1.1 del citado reglamento, en función de su uso previsto.
Por tanto, las necesidades mínimas de protección activa se establecen en los puntos que se
desarrollan en el DB-SI, aunque en el edificio que nos ocupa, también se ha previsto la
instalación de otros sistemas, que no siendo de obligado cumplimiento, se consideran que
pueden aumentar el nivel de seguridad contra incendios dadas las características singulares
del edificio. En este sentido, se ha previsto la instalación de un sistema de rociadores
automáticos en todas sus plantas en base a la norma UNE 12845.
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A continuación se enumeran los equipos y sistemas con los que cuenta el edificio:

Extintores de Incendio
La totalidad de plantas del edificio cuenta con extintores manuales portátiles
adecuados al tipo de fuego previsible y la dotación es tal que el recorrido real en planta
desde cualquier origen de evacuación hasta alcanzar un extintor no supera la distancia
de 15 metros.

Sistema de Detección y Alarma de Incendio
Se ha previsto la instalación de un sistema de detección y comunicación de alarma que
dará cobertura al sector de aparcamiento, dado que su superficie construida supera los
500 m2, y a las zonas de uso administrativo (oficinas) cuya superficie construida supera
los 2000 m2 preceptivos.

Bocas de Incendio Equipadas
Se ha previsto la instalación de un sistema de bocas de incendios equipadas con
mangueras semirígidas y diámetro 25 mm. que dan cobertura al sector de
aparcamiento, dado que su superficie construida supera los 500 m2 reglamentarios, y
al de oficinas ya que su superficie construida supera los 2.000 m2 preceptivos.

Hidrantes Exteriores
Dado que la superficie construida destinada al edificio está comprendida entre 1.000 y
10.000 m2 y la superficie de oficinas está entre 5.000 y 10.000 m2 según la Tabla 1.1
es preceptiva la instalación de hidrantes exteriores.

Columna Seca
Se dota de columna seca al edificio al superar los 24 metros de altura de evacuación
preceptivos para dicha instalación.

Ascensor de Emergencia
Se dota de ascensor de emergencia al edificio dado que se altura de evacuación
supera los 28 metros, siendo preceptiva la instalación.
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
Sistema de rociadores automáticos
Se ha provisto un sistema de rociadores automáticos de tubería mojada, es decir,
permanentemente presurizada con agua. Los rociadores instalados se ajustan a lo
establecido en la norma UNE 12.845 y poseen una temperatura de fusión de la
ampolla de 68º C con respuesta convencional en zonas de oficinas y aparcamiento.
En zonas de cuartos técnicos no calefactados, los rociadores instalados tendrán una
temperatura de fusión de 93º C, dado que en general deberán utilizarse rociadores con
una temperatura de funcionamiento ligeramente superior a 30º C por encima de la
temperatura ambiente más alta prevista.

Sistema de Abastecimiento de Agua contra Incendios
Las diferentes redes de agua contra incendios se conectarán a una fuente de
suministro de agua permanente que permita garantizar el abastecimiento en las
condiciones más desfavorables de presión y caudal.
3.
METAS DEL DISEÑO
La identificación de metas del presente proyecto ha nacido del conjunto de necesidades e
intereses de las partes implicadas en el mismo. En el proceso han participado:

Propiedad del edificio (Empresa Aseguradora)

Estudio de Arquitectura encargado de la elaboración del proyecto constructivo

Técnico municipal encargado de la concesión de la licencia de urbanística

Técnico de la Dirección General de Industria de la Comunidad de Madrid

Departamento de Seguridad y Medio Ambiente, como máximos representantes de la
propiedad en materia de Protección contra Incendios

Dirección Facultativa de la Seguridad contra Incendios

Ingeniería de Protección contra Incendios.
La única meta establecida por las diferentes partes integrantes del proyecto, coinciden en la
necesidad de cumplir con la normativa de aplicación en materia de Seguridad contra Incendios,
no siendo considerada ninguna otra meta en el estudio del proyecto. Por tanto, se cumplirá con
el requisito establecido en el DB-SI del Código Técnico de la Edificación, que en su Artículo 11.
Exigencias básicas de seguridad en caso de incendio (SI), Punto 1 define: “El objetivo del
requisito básico de Seguridad en caso de incendio consiste en reducir a límites
aceptables el riesgo de que los usuarios de un edificio sufran daños derivados de un
incendio de origen accidental, como consecuencia de las características de su proyecto,
construcción, uso y mantenimiento”.
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4.
OBJETIVOS DE DISEÑO
En el cumplimiento de esta meta establecida para el diseño propuesto, será necesario definir
cuáles van a ser los objetivos acordados por las partes implicadas, concretando con mayor
nivel de detalle el nivel de riesgo aceptable.
Así pues, el concepto normativo tal y como se establece en la Sección SI-3: “El edificio
dispondrá de los medios de evacuación adecuados para que los ocupantes puedan
abandonarlo o alcanzar un lugar seguro dentro del mismo en condiciones de
seguridad.”, que ha sido fijado por las partes implicadas, tendrá que ser trasladado a términos
cuantificables en el ámbito de la Ingeniería de Protección contra Incendios, para evaluar el
diseño propuesto.
5.
CRITERIOS DE EFICACIA
En base a reglamentaciones de reconocido prestigio, se establecen los siguientes criterios de
aceptación:

Altura de la capa de humos igual o inferior a 2 metros con visibilidad a 10 m.

Efectos térmicos por radiación de valor igual o inferior a 2,5 kw/m2 correspondientes
a una temperatura máxima de 200 º C, obtenido mediante ensayos realizados basados
en el límite a la tolerancia de calor radiante en la piel desnuda.

Quemaduras en el aparato respiratorio si se respira aire a más de 60ºC saturado
con vapor de agua.
Fruto del análisis de los criterios de eficacia fijados para los diferentes diseños de prueba
desarrollados en los siguientes apartados, podremos validar nuestro diseño siempre que el
tiempo de evacuación de los ocupantes bajo las hipótesis más desfavorables, sea inferior o
igual al tiempo disponible en condiciones aceptables. La comparación entre ambas condiciones
nos permitirá establecer la validación o rechazo de los diferentes supuestos.
6.
CONDICIONES DE EVACUACIÓN PRECEPTIVAS (DB-SI)
Las condiciones de evacuación preceptivas se establecen en la Sección SI-3 Evacuación de
Ocupantes y el cumplimiento de sus diferentes apartados garantiza el cumplimiento del objetivo
del diseño propuesto, tal y como establece el articulado.
El proceso de diseño se establece en base a parámetros de ocupación y altura de evacuación
según los casos, obteniendo las necesidades mínimas de anchura de pasillos, puertas,
vestíbulos, grado de protección de escaleras, etc.
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Además, es importante establecer previamente o simultáneamente las necesidades de
compartimentación que posteriormente nos permitan confinar y controlar el incendio,
permitiendo así la evacuación de los ocupantes.
6.1. COMPARTIMENTACIÓN DEL EDIFICIO
La evacuación se encuentra ligada a las condiciones de compartimentación, en la medida en
que la distribución de sectores de incendio adoptada en el proyecto determinará las distancias
resultantes para las rutas de evacuación, y con ello, los tiempos que los ocupantes tardan en
alcanzar un sector no afectado que constituya un espacio suficientemente seguro.
Por tanto, la sectorización no sólo influye en la evacuación del edificio, sino que nos permite
reducir el riesgo de incendio a límites aceptables siendo controlado durante un tiempo
determinado en una zona y dificultando su desarrollo a los sectores colindantes.
También es importante establecer el adecuado valor de resistencia al fuego de determinados
elementos constructivos como son fachadas y cubiertas, que no siempre es bueno incrementar
por encima de lo necesario por dificultar la disipación térmica del incendio, lo que generaría la
necesidad de aumentar la estabilidad al fuego del resto de elementos constructivos interiores
portantes o delimitadores, o como ocurre con ciertos cerramientos de fachadas y cubiertas de
poca masa y gran asilamiento térmico, que aumentan los efectos del incendio.
Las condiciones de compartimentación consideradas en el edificio se ajustan a los requisitos
indicados en la sección SI1- Propagación interior y SI2-Propagación Exterior del DB-SI y se
desarrollan en los siguientes apartados.
6.1.1.
PROPAGACIÓN INTERIOR
El edificio se encuentra compartimentado en sectores conforme se establece en la Sección SI-1
Propagación interior y el valor de resistencia al fuego se fija a partir de la Tabla 1.1 Condiciones
de compartimentación en sectores de incendio para el uso previsto y la altura de evacuación
ascendente o descendente según el sector considerado. Los valores indicados consideran la
acción del fuego en el interior del sector, excepto en el caso de sectores de riesgo mínimo, en
los que únicamente es preciso considerarla desde el exterior del mismo. La comunicación entre
los diferentes sectores de incendio se realizará mediante puertas de paso de resistencia al
fuego igual a la mitad del tiempo de resistencia al fuego requerido por la pared en que se
encuentre, o bien la cuarta parte cuando el paso se realiza a través de un vestíbulo de
independencia y de dos puertas. En algunos cuartos se ha optado por compartimentarlos
respecto al resto de sectores, con objeto de aumentar el nivel de seguridad contra incendios
prescriptivo.
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El mapa de sectores de incendio se ha realizado en base al siguiente listado:
1. Sector de incendio Oficinas (SE-1), en las plantas sobre rasante, existiendo dos
sectores de 1.337 m2 y 1.900 m2 respectivamente y con una estabilidad e integridad al
fuego para las paredes, suelo y techos de valor EI-120.
2. Sector de incendio Escaleras (SE-2), encontramos tres escaleras de evacuación
descendentes que comunican las diferentes plantas de oficinas y su valor de
estabilidad e integridad al fuego es EI-120 para la envolvente, incluyendo los
vestíbulos, y EI2 30-C5 para las puertas.
3. Sector de incendio Sala de Comunicaciones (SE-3), en cada ala de los sectores de
oficinas encontramos un cuarto de comunicaciones con una elevada concentración de
equipos eléctricos que se ha compartimentado respecto del vestíbulo de la escalera
central y su valor de estabilidad e integridad al fuego es EI-120.
4. Sector de incendio Patinillo de Instalaciones (SE-4), se han sectorizado los
diferentes patinillos de instalaciones en todo su desarrollo vertical, manteniendo la
compartimentación requerida en los puntos en los que el sector es atravesado por las
diferentes instalaciones tales como conductos, tuberías y bandejas de cables mediante
la instalación de compuertas cortafuego o elementos de sellado intumescentes que
aportan al menos la resistencia al fuego del paramento atravesado. El valor de su
estabilidad e integridad al fuego es EI-120.
5. Sector de incendio Ascensores (SE-5), se han sectorizado los huecos de ascensor
en todo su desarrollo vertical, manteniendo la compartimentación en cada acceso
mediante puertas E 30 y también dispone de vestíbulo de independencia en todas las
plantas de oficinas con puertas EI2 30-C5.
6. Sector de incendio Aparcamiento (SE-6), las dos plantas de aparcamiento forman un
sector con una superficie de 5.035 m2 y su valor de estabilidad e integridad al fuego es
EI-120. Todos los cuartos técnicos existentes en dicha planta tendrán el valor requerido
para aquellos que tengan la consideración de locales de riesgo especial, pero siempre
que dicho valor sea igual o superior a la resistencia al fuego que se ha establecido para
el sector de incendio de aparcamiento en el que se encuentran. (Nota Importante: en
el presente documento, no es objeto de estudio las condiciones de evacuación
en el aparcamiento)
7. Locales de riesgo especial, todos los locales que dispongan de clasificación de local
de riesgo especial conforme establece la Tabla 2.1 del la sección SI-1 Propagación
Interior del DB-SI tendrán los valores indicados en función del grado de riesgo alto,
medio y bajo.
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Mapa de Sectores de Incendio (Planta Tipo)
CODIGO DE COLOR
SECTORES DE INCENDIO
Ala Este y Oeste de Oficinas
Escalera de Evacuación
Sala de Comunicaciones
Patinillo de Instalaciones
Hueco de Ascensores
6.1.2.
PROPAGACIÓN EXTERIOR HORIZONTAL
La configuración del edificio dentro de la parcela le permite quedar exento respecto al resto de
edificios colindantes y por lo tanto, la posibilidad de propagación exterior horizontal sólo es
posible entre los mismos sectores de incendio del edificio. Los puntos más sensibles a dicha
circunstancia son los encuentros entre la fachada de las zonas de oficinas y las escaleras de
evacuación. Por ello, se ha previsto una franja de más de 2 metros de longitud en el encuentro
perpendicular entre ambas fachadas que evite la posible propagación por la incidencia directa
de las llamas y/o por la propagación por radiación emitida durante el incendio.
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La solución constructiva se ajusta a la Figura 1.4 Fachadas a 90º indicada en el Punto 1
Medianerías y fachas de la Sección SI-2 Propagación exterior.
Detalle de sectorización horizontal exterior (Escalera Este)
6.1.3.
PROPAGACIÓN EXTERIOR VERTICAL
La propagación exterior vertical entre sectores de incendio del mismo edificio es otro posible
escenario de riesgo. La compartimentación exterior vertical limita la evolución del incendio del
sector afectado al inmediatamente superior por el paso de llamas y humo a través de la
fachada o por la propagación vertical hacia el sector inferior por el desprendimiento de los
elementos constructivos del sector afectado.
La solución constructiva prevista se ajusta a la Figura 1.7 Encuentro forjado-fachada, indicada
en el Punto 1 Medianerías y fachas de la Sección SI-2 Propagación exterior. Por ello, se ha
previsto una franja de la facha de valor EI-120 y un canto superior a 1 metro.
Detalle de sectorización vertical exterior (Plantas de Oficinas)
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6.1.4.
PROPAGACIÓN EN ESPACIOS OCULTOS
La compartimentación en espacios ocupables debe tener continuidad en los espacios ocultos
tales como patinillos, cámaras, falsos techos, suelos elevados, etc., salvo cuando éstos estén
compartimentados respecto de los primeros al menos con la misma resistencia al fuego,
pudiendo reducirse ésta a la mitad en los registros de mantenimiento.
En cámaras no estancas cuya clase de reacción al fuego no sea B-s3 d2, BL-S3 d2, se limitará
a tres plantas y a 10 metros el desarrollo vertical de la cámara. En el caso de patinillos para
instalaciones la limitación no es aplicable.
La resistencia al fuego requerida por los elementos de compartimentación se mantendrá en los
puntos en los cuales el paramento es atravesado por las instalaciones tales como cables,
tuberías, conducciones, conductos de ventilación, etc. Para ello, puede optarse por alguna de
las siguientes alternativas:

Elementos que obturen automáticamente la sección de paso y garanticen en dicho
punto una resistencia al fuego igual al elemento atravesado como, por ejemplo, una
compuerta cortafuegos automática o un dispositivo intumescente de obturación.

Elementos pasantes que aporten una resistencia al menos igual a la del elemento
atravesado, por ejemplo conductos de ventilación del valor EI requerido.
Quedan excluidas las aberturas con una superficie inferior a 50 cm2 o tuberías con agua a
presión.
Detalle de sectorización en patinillo
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6.2. CÁLCULO DE LA OCUPACIÓN
Los valores de la ocupación considerados en el cálculo de los distintos medios de evacuación
se han obtenido mediante una primera estimación en base a los distintos puestos de trabajo
previstos en las diferentes zonas del edificio y considerando que no se prevén circunstancias
excepcionales que puedan incrementar el aforo y, consecuentemente, generar problemas por
la insuficiente capacidad de los medios de evacuación previstos.
Los valores obtenidos como primera estimación para los diferentes tipos de mobiliario de cada
planta son:
MOBILIARIO TIPO
DISTRIBUCIÓN EN PLANTA
1º (TIPO) PUESTO DE
TRABAJO SENCILLO
2º (TIPO) PUESTO DE
TRABAJO DOBLE
3º (TIPO) SALA DE
REUNIONES
Nº DE PERSONAS
ASIGNADAS
1 persona/puesto
2 personas/puesto
10 personas/sala
El tipo de puestos de trabajo y número para cada ala del edificio es:
Ala Este:
o
o
o
Puestos de Trabajo Doble: 52 (2 personas/puesto) = 104 personas
Puestos de Trabajo Simple: 11 (1 persona/puesto)= 11 personas
Sala de Reuniones: 1 (10 personas/sala)= 10 personas
Total: 125
Ala Oeste:
o
o
o
Puestos de Trabajo Doble: 77 (2 personas/puesto) = 154 personas
Puestos de Trabajo Simple: 15 (1 persona/puesto)= 15 personas
Sala de Reuniones: 1 (10 personas/sala)= 10 personas
Total: 179
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Particularizando para cada zona y dado que la ocupación en las zonas de uso común y
aparcamiento respecto a las zonas de oficina son alternativas y en muy contadas ocasiones
simultáneas, tendremos las siguientes densidades de ocupación para cada ala en sus
diferentes plantas:
Ala Este:
o
o
Total de personal: 125 personas.
Superficie de oficinas: 1.368, 70 m2
Densidad de Ocupación Ala Este = 10,94 m2/persona
Ala Oeste:
o
o
Total de personal: 179 personas.
Superficie de oficinas: 1.928, 45 m2
Densidad de Ocupación Ala Oeste = 10,77 m2/persona
En segundo lugar, tomaremos los valores indicados en la Tabla 2.1. Densidades de ocupación
perteneciente a la sección SI-3 Evacuación de Ocupantes del DB-SI en función del tipo de uso
previsto.
Comparando las distintas ocupaciones utilizaremos el valor más desfavorable para la densidad
de ocupación, correspondiente con la tabla anterior para un valor igual a 10 m2/persona.
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6.3. NUMERO DE
EVACUACIÓN
SALIDAS
Y
LONGITUD
DE
LOS
RECORRIDOS
DE
El número de salidas de planta previstas en cada ala, determina las distancias máximas de los
posibles recorridos de evacuación. Por ello, es necesario precisar cuándo disponemos de una
o más salidas de planta en base a la definición establecida en el DB-SI. La definición establece
los siguientes posibles:
1. El arranque de una escalera no protegida que conduce a una planta de salida del
edificio, siempre que el área del hueco del forjado no exceda a la superficie en planta
de la escalera en más de 1,30 m². Sin embargo cuando, en el sector que contiene a la
escalera la planta considerada o cualquier otra inferior esté comunicada con otras por
huecos diferentes de los de las escaleras, el arranque de escalera antes citado no
puede considerase salida de planta.
2. El arranque de una escalera compartimentada como los sectores de incendio, o una
puerta de acceso a una escalera protegida, a un pasillo protegido o al vestíbulo de
independencia de una escalera especialmente protegida.
3. Una puerta de paso, a través de un vestíbulo de independencia, a un sector de
incendio diferente que exista en la misma planta, siempre que:
- el sector inicial tenga otra salida de planta que no conduzca al mismo sector
alternativo.
- el sector alternativo tenga una superficie en zonas de circulación suficiente
para albergar a los ocupantes del sector inicial, a razón de 0,5 m²/pers,
considerando únicamente los puntos situados a menos de 30 m de recorrido
desde el acceso al sector.
- la evacuación del sector alternativo no confluya con la del sector inicial en
ningún otro sector del edificio, excepto cuando lo haga en un sector de riesgo
mínimo.
4. Una salida de edificio.
Considerando que en el Ala Oeste y Este de las oficinas se dispone de dos escaleras
especialmente protegidas de evacuación descendente, la distancia máxima hasta alcanzar una
de ellas será de 50 metros y dado que en dichas plantas cuentan con un sistema un sistema
de rociadores automáticos, la distancia se podrá incrementar hasta un 25% más, llegando a
total de 62,5 metros. En la siguiente figura se muestra las distancias máximas para diferentes
orígenes de evacuación más desfavorables.
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Ala Oeste: Distancias más desfavorables a las Salidas de Planta
Ala Este: Distancias más desfavorables a las Salidas de Planta
6.4.
CALCULO DE LOS MEDIOS DE EVACUACIÓN
El dimensionado de los medios de evacuación dependerá de la estrategia de evacuación
planteada en la fase de diseño. Por tanto, es necesario establecer si la estrategia de
evacuación será simultánea (Evacuación Total) en los diferentes sectores o por el contrario se
adoptará una estrategia de evacuación secuencial (Evacuación por Etapas) considerando
determinados sectores o plantas del edificio. En el caso de adoptar una estrategia de
evacuación secuencial (Evacuación por Etapas), tendrían que adoptarse medidas organizativas
que garanticen la adecuada respuesta de los ocupantes en caso de emergencia, mediante la
elaboración e implantación de un Plan de Autoprotección que recoja la estrategia de
evacuación del diseño adoptado y garantice el correcto adiestramiento de los ocupantes.
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El presente diseño se realiza bajo la estrategia de evacuación simultánea de los distintos
sectores y posteriormente, mediante modelos de simulación, se analizarán ambas estrategias
y, en base a los resultados obtenidos, se analizará la solución más adecuada.
6.4.1.
CRITERIO DE ASIGNACION DE OCUPANTES
Una vez establecida la densidad de ocupación máxima, asignaremos el número de personas a
cada salida de planta y, mediante las formulas de cálculo, obtendremos los valores requeridos
para los diferentes medios de evacuación.
En relación a la planta de desembarco de cada escalera, el flujo de personas que se considera
en el cálculo, deberá añadirse a la salida de planta que le corresponda, a efectos de calcular la
anchura de esta. Dicho flujo deberá estimarse, o bien en 160 A personas, siendo A la anchura,
en metros, del desembarco de la escalera, o bien en el número de personas que utiliza la
escalera en el conjunto de las plantas, cuando este número de personas sea menor que 160 A.
El código no establece ningún criterio de asignación de ocupantes a cada salida y deja el
reparto de los mismos a criterio del proyectista, en base a las siguientes variables a considerar
en el reparto:

Tipo de ocupante y actividad

Disposición y calidad de la señalización

Características y percepción de cada salida

Disposición de la planta en cuestión

Previsiones y acciones del plan de emergencia

Proximidad a la salida
En el presente diseño se han considerado tanto el criterio de proximidad a las salidas de planta
como el flujo de personas que accede a las mismas. De esta forma, los ocupantes de un ala
del edificio se distribuirán equilibradamente mediante la adopción de medidas que permitan al
personal conocer claramente los recorridos en caso de emergencia. Para ello se dispondrá de
la adecuada señalización para las rutas de evacuación definidas y se adiestrará a los
ocupantes mediante simulacros.
Es importante remarcar que dadas las características del edificio por su altura de evacuación,
superior a los 28 metros, y su ocupación prevista superior a las 2000 personas, será necesaria
la elaboración de un Plan de Autoprotección en virtud del RD. 393/2007, por el que se aprueba
la “Norma Básica de Autoprotección”.
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Ala Oeste: Asignación de ocupantes
Ala Este: Asignación de ocupantes
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6.4.2.
APLICACIÓN DE LA HIPOTESIS DE BLOQUEO
El dimensionado de los medios de evacuación se deberá calcular para una determinada
capacidad de ocupantes. Cuando en un sector existen varios medios de evacuación como son
puertas, pasillos, escaleras, etc., el cálculo se debe realizar aplicando la hipótesis de bloqueo
de una única salida de planta, dada que las tres escaleras se encuentran compartimentadas y
vestibuladas (especialmente protegidas). Por tanto, será necesario considerar en el cálculo la
hipótesis de boqueo más desfavorable en cualquiera de los casos.
En nuestro caso, dado que las zonas de oficinas de dividen en el sector Ala Este y Oeste, la
hipótesis de bloqueo se aplicará considerando el comienzo del incendio en un Ala determinada,
no siendo afectada el otro Ala de la misma planta o del resto de plantas.
Por tanto, las hipótesis de bloqueo más desfavorables para el cálculo se resumen en tres para
el conjunto de plantas:
1º HIPOTESIS DE BLOQUEO SALIDA DE PLANTA ESTE (SPE). Se considera bloqueada
cualquiera de las salidas de planta que dan acceso a la escalera de evacuación Este, siendo
necesaria la evacuación del conjunto de ocupantes en dicha ala de la planta afectada por la
escalera Central.
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2º HIPOTESIS DE BLOQUEO SALIDA DE PLANTA CENTRAL LADO OESTE (SPCO). Se
considera bloqueada cualquiera de las salidas de planta que dan acceso a la escalera de
evacuación Central desde la zona Oeste, siendo necesaria la evacuación del conjunto de
ocupantes por la escalera Oeste.
3º HIPOTESIS DE BLOQUEO SALIDA DE PLANTA CENTRAL OESTE (SPO). Se considera
bloqueada cualquiera de las salidas de planta que dan acceso a la escalera de evacuación
Oeste, siendo necesaria la evacuación del conjunto de ocupantes por la escalera Central.
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6.4.3.
DIMENSIONADO DE LOS MEDIOS
En las siguientes tablas se indican los valores de las dimensiones normativas y de proyecto de
puertas, pasillos y escaleras de evacuación. El cálculo se ha realizado en base a la Tabla 4.1
Dimensionado de los medios de evacuación y la Tabla 4.2. Capacidad de evacuación de las
escaleras en función de anchura.
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DIMENSIONADO DE PASILLOS Y PUERTAS
Zona /Ala
Pasillos (A> P/200 > 1m)
Pcálculo(con bloqueo)
Puertas (A> P/200 > 0,8m)
Norma
Proyecto
Norma
Proyecto
ESTE
(66+66)=132
132/200 (1 m)
4m
133/200( 0,8m)
1,10 m
OESTE
(66+132)=198
198/200(1 m)
4m
198/200( 1m)
1,10 m
CENTRAL
(66+132)= 198
198/200(1 m)
3m
198/200( 1m)
2 x 0,80 m
DIMENSIONADO DE ESCALERAS DE EVACUACION
HIPOTESIS DE
BLOQUEO
ESCALERA
SPCE
ESTE
SPCO
OESTE
SPO
CENTRAL
Pcálculo
9x66=
594
132x9+66=
1.254
132x9+132=
1.320
Tabla 4.2
Tabla 4.1.
Anchura “As” (m)
Sup.(m2).(E< 3S+160 As)
Norma
Proyecto
Norma
Proyecto
1,40
1,72
123,3/8=15,41
24,83
2,10
2,30
306/9=34,00
47,05
2,10
2,30
328/9=36,44
71,91
TERMINOLOGÍA:
E: Suma de ocupantes asignados a la escalera
As: Anchura de la escalera
P: Número total de personas;
S: Superficie útil de la escalera (rellano, meseta y tramos)
6.4.4.
GRADO DE PROTECCIÓN DE LAS ESCALERAS DE EVACUACIÓN
Las condiciones protección que deben cumplir las escaleras previstas se ajustarán a la Tabla
5.1. Protección de las escaleras. Las tres escaleras (Este, Central y Oeste) cuentan con una
altura de evacuación descendente superior a los 24 metros y para uso administrativo es
necesario que todas las escaleras sean especialmente protegidas.
Los requisitos de seguridad de utilización que deben reunir son:
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
Trazado continúo desde su inicio hasta su desembarco en planta de salida del edificio
que, en caso de incendio, constituye un recinto suficientemente seguro para permitir
que los ocupantes puedan permanecer en el mismo durante un determinado tiempo.

Será un recinto destinado exclusivamente a circulación y compartimentado del resto del
edificio mediante elementos separadores EI 120. Si dispone de fachadas, éstas deben
cumplir las condiciones requeridas para limitar el riesgo de transmisión exterior del
incendio desde otras zonas del edificio (Punto 6.1.1 del documento).
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
En la planta de salida del edificio las escaleras especialmente protegidas para
evacuación descendente pueden carecer de compartimentación cuando sea un sector
de riesgo mínimo.

La escalera tendrá como máximo dos accesos en cada planta, los cuales se realizan a
través de puertas EI2 60-C5 y desde espacios de circulación comunes y sin ocupación
propia. Además de dichos accesos, pueden abrir al recinto de la escalera protegida
locales destinados a aseo, así como los ascensores, siempre que las puertas de estos
últimos abran, en todas sus plantas, al recinto de la escalera protegida considerada o a
un vestíbulo de independencia. En el recinto también pueden existir tapas de registro
de patinillos o de conductos para instalaciones, siempre que estas sean EI 60.

En la planta de salida del edificio, la longitud del recorrido desde la puerta de salida del
recinto de la escalera, o en su defecto desde el desembarco de la misma, hasta una
salida de edificio no debe exceder de 15 m, excepto cuando dicho recorrido se realice
por un sector de riesgo mínimo, en cuyo caso dicho límite es el que con carácter
general se establece para cualquier origen de evacuación de dicho sector.

El recinto cuenta con protección frente al humo mediante una de las siguientes
opciones:
a) Ventilación natural a través de ventanas practicables abiertas al exterior con
una superficie útil de ventilación de al menos 1 m² en cada planta para la
escalera Central.
b) Sistema de presión diferencial conforme a EN 12101-6:2005 en las escaleras
Este y Oeste.
6.4.5.
PUERTAS SITUADAS EN RECORRIDOS DE EVACUACIÓN
Los requisitos de seguridad de utilización que deben reunir son:
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
Las puertas previstas como salida de planta o de edificio y las previstas para la
evacuación de más de 50 personas serán abatibles con eje de giro vertical y su
sistema de cierre, o bien no actuará mientras haya actividad en las zonas a evacuar, o
bien consistirá en un dispositivo de fácil y rápida apertura desde el lado del cual
provenga dicha evacuación, sin tener que utilizar una llave y sin tener que actuar sobre
más de un mecanismo.

Se considera que satisfacen el anterior requisito funcional los dispositivos de apertura
mediante manilla o pulsador conforme a la norma UNE-EN 179:2009, cuando se trate
de la evacuación de zonas ocupadas por personas que en su mayoría estén
familiarizados con la puerta considerada, así como en caso contrario, cuando se trate
de puertas con apertura en el sentido de la evacuación conforme al punto 3 siguiente,
los de barra horizontal de empuje o de deslizamiento conforme a la norma UNE-EN
1125:2009.
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
Abrirá en el sentido de la evacuación toda puerta de salida prevista para más de 50
ocupantes del recinto o espacio en el que esté situada. Con este punto se pretende
poner el límite en 50 personas cuando se prevea que estas puedan llegar a la puerta
simultáneamente y de forma inmediata a la declaración de la emergencia, y en 100
personas cuando sea previsible un cierto grado de secuencialidad en la llegada de los
ocupantes a la puerta. En determinados casos, la decisión acerca de qué límite aplicar
dependerá, más allá de la literalidad del artículo, de cómo se valore dicha
simultaneidad o secuencialidad, a la vista de la configuración concreta de cada caso.

Cuando existan puertas giratorias, deben disponerse puertas abatibles de apertura
manual contiguas a ellas, excepto en el caso de que las giratorias sean automáticas y
dispongan de un sistema que permita el abatimiento de sus hojas en el sentido de la
evacuación, ante una emergencia o incluso en el caso de fallo de suministro eléctrico,
mediante la aplicación manual de una fuerza no superior a 220 N. La anchura útil de
este tipo de puertas y de las de giro automático después de su abatimiento, debe estar
dimensionada para la evacuación total prevista.
6.4.6.
SEÑALIZACIÓN DE LOS MEDIOS DE EVACUACIÓN
Se utilizarán las señales de evacuación definidas en la norma UNE 23034:1988, conforme a los
siguientes criterios:
a) Las salidas de recinto, planta o edificio tendrán una señal con el rótulo “SALIDA”,
siendo fácilmente visibles desde todo punto de dichos recintos y los ocupantes
estén familiarizados con el edificio.
b) La señal con el rótulo “Salida de emergencia” debe utilizarse en toda salida
prevista para uso exclusivo en caso de emergencia.
c) Deben disponerse señales indicativas de dirección de los recorridos, visibles desde
todo origen de evacuación desde el que no se perciban directamente las salidas o
sus señales indicativas y, en particular, frente a toda salida de un recinto con
ocupación mayor que 100 personas que acceda lateralmente a un pasillo.
d) En los puntos de los recorridos de evacuación en los que existan alternativas que
puedan inducir a error, también se dispondrán las señales antes citadas, de forma
que quede claramente indicada la alternativa correcta. Tal es el caso de
determinados cruces o bifurcaciones de pasillos, así como de aquellas escaleras
que, en la planta de salida del edificio, continúen su trazado hacia plantas más
bajas, etc.
e) En dichos recorridos, junto a las puertas que no sean salida y que puedan inducir a
error en la evacuación debe disponerse la señal con el rótulo “Sin salida” en lugar
fácilmente visible pero en ningún caso sobre las hojas de las puertas.
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f)
Las señales se dispondrán de forma coherente con la asignación de ocupantes que
se pretenda hacer a cada salida, conforme a lo establecido en el capítulo 4 de de la
Sección SI-3.
g) Los itinerarios accesibles (ver definición en el Anejo A del DB SUA) para personas
con discapacidad que conduzcan a una zona de refugio, a un sector de incendio
alternativo previsto para la evacuación de personas con discapacidad, o a una
salida del edificio accesible se señalizarán mediante las señales establecidas en
los párrafos anteriores a), b), c) y d) acompañadas del símbolo Internacional de
Accesibilidad para la movilidad). Cuando dichos itinerarios accesibles conduzcan a
una zona de refugio o a un sector de incendio alternativo previsto para la
evacuación de personas con discapacidad, irán además acompañadas del rótulo
“ZONA DE REFUGIO”.
h) La superficie de las zonas de refugio se señalizará mediante diferente color en el
pavimento y el rótulo “ZONA DE REFUGIO” acompañado del SIA colocado en una
pared adyacente a la zona.
i)
6.4.7.
Las señales deben ser visibles incluso en caso de fallo en el suministro al
alumbrado normal. Cuando sean fotoluminiscentes deben cumplir lo establecido en
las normas UNE 23035-1:2003, UNE 23035-2:2003 y UNE 23035-4:2003 y su
mantenimiento se realizará conforme a lo establecido en la norma UNE 230353:2003.
CONTROL DEL HUMO DE INCENDIO
En aplicación Punto 8 Control de humo de incendio de la Sección SI-3 Evacuación de
ocupantes, no prescribe la necesidad de instalar un sistema de control de humos en las zonas
de oficinas, aunque para las plantas de uso aparcamiento sería preceptiva dicha instalación.
(Nota Importante: en el presente documento, no es objeto de estudio las condiciones de
evacuación en el aparcamiento)
Para las zonas de escaleras, si que se requerirá de un sistema de control de humos en base a
su grado de protección. Por tanto y como se indica en el apartado 6.4.4 los sistemas de control
de humos serán:
Las escaleras Este y Oeste estarán provistas de un sistema de control de humos forzado
según la norma EN 12101-6:2005 y la escalera Central tendrá un sistema de control de humos
natural mediante ventanas practicables abiertas al exterior con una superficie de ventilación de
al menos 1 m2.
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6.4.8.
EVACUACIÓN DE PERSONAS CON DISCAPACIDAD
En base al Punto 9 de la sección SI-3 Evacuación de Ocupantes, en virtud de a la atura de
evacuación de superior a 28 metros para uso administrativo será preceptivo:

Toda planta que no sea zona de ocupación nula y que no disponga de alguna salida
del edificio accesible dispondrá de posibilidad de paso a un sector de incendio.

Toda planta que disponga de zonas de refugio o de una salida de planta accesible de
paso a un sector alternativo contará con algún itinerario accesible entre todo origen de
evacuación situado en una zona accesible y aquéllas.

Toda planta de salida del edificio dispondrá de algún itinerario accesible desde todo
origen de evacuación situado en una zona accesible hasta alguna salida del edificio
accesible.
7.
METODOLOGÍA DEL ANALISIS PRESTACIONAL DE EVACUACIÓN
En el presente apartado se analizan las condiciones preceptivas de evacuación anteriores en
base a modelos de simulación de evacuación, permitiendo analizar los diferentes medios de
evacuación calculados en los apartados anteriores. Pudiendo analizar los tiempos de
evacuación obtenidos en función del número de salidas de planta para cada zona (ala),
anchura de pasillos, dimensiones de las escaleras, anchos de puertas y otras variables que
influyen en la estrategia de evacuación.
7.1.
TIEMPO DE EVACUACIÓN (RSET)
El tiempo de evacuación es igual a la suma de los diferentes periodos de tiempo transcurridos
desde el momento inicial en el que comienza un incidente (incendio) hasta momento final en el
que el personal alcanza un lugar suficiente seguro. Cada uno de los intervalos de tiempo que
componen al tiempo de evacuación requerido dependerá de la densidad (ocupación),
familiaridad con el edificio, adiestramiento en caso de evacuación (simulacros), distribución,
condiciones físicas y cognitivas, afiliación social, empeño, sexo, edad, etc.
El tiempo requerido para la evacuación de un edificio en unas condiciones de evacuación
aceptables se divide en cuatro periodos denominados:

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Tiempo de detección (1º periodo), se define como el tiempo transcurrido desde el
comienzo de un incendio (incidente) hasta que el sistema de detección y alarma avisa
a los ocupantes de la situación de emergencia.
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
Tiempo de premovimiento (2º periodo), se define como el tiempo transcurrido desde
que los ocupantes perciben la señal de alarma acústica y óptica hasta que comienzan
la evacuación.

Tiempo de camino (3º Periodo), se define como el tiempo transcurrido desde el
origen de evacuación de los ocupantes hasta alcanzar un lugar suficientemente seguro
a lo largo del recorrido de evacuación.

El tiempo de cola (4º Periodo), se define como el periodo de espera en un zona
perteneciente al recorrido de evacuación que dada la saturación de los medios de
evacuación prevista, evita el desplazamiento de los ocupantes.
Diagrama del tiempo de Evacuación
7.1.1.
TIEMPO DE DETECCIÓN
La detección de un incendio puede llevarse acabo por diferentes vías. Una primera vía es la
detección del incendio por el personal del edificio, una vez que se detecten indicios de que se
pudiera estar produciendo. Una segunda vía es mediante un sistema de detección, en función
del tiempo de retardo producido entre el inicio del incendio hasta que es detectado. El retardo
de un sistema de detección depende a su vez del tiempo que tardan los efectos de la
combustión en alcanzar un detector que será función de la tasa de liberación de calor, altura de
instalación del detector, distancia radial entre detectores y posibles obstrucciones. También se
tendrá que considerar el retardo del propio detector en función del tipo de tecnología utilizada,
en este caso, detección óptica de humos.
Existen diferentes métodos para estimar la respuesta detector óptico de humos, aunque de
escasa fiabilidad dadas las aproximaciones asumidas en los procesos de cálculo.
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7.1.2.
TIEMPO DE PREMOVIMIENTO
Una persona frente a una situación de incendio, necesita información para comprender lo que
está pasando y decidirse a evacuar.
Las secuencias para la toma de decisión de una persona ante un incendio son complejas y
depende de numerosos factores personales y estímulos exteriores, tal y como muestra en el
siguiente diagrama:
En el análisis prestacional del proyecto aplicaremos la tabla 3-13.1 “Estimated Delay Time to
Start Evacuation in Minutes” obtenida de la SFPE Handbook, donde establece el periodo
estimado para el comienzo de la evacuación para tres categorías tipo:
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Considerando que cada categoría será de aplicación en los siguientes casos:

W1: Sistema de megafonía con mensajes en directo y sala de control con CCTV o
mensajes en directo con personal preparado y vestido con uniformes, incluyendo
ocupantes en pequeños recintos que perciban el incendio.

W2: Sistema de megafonía con mensajes pregrabados y personal preparado,
incluyendo ocupantes en grandes recintos que perciban el incendio.

W3: Sistema de alarma de sirena sin personal preparado.
7.1.3.
TIEMPO DE MOVIMIENTO Y COLA
Existen diferentes maneras de calcular el tiempo de movimiento y cola. Habitualmente se
realizan cálculos manuales de modelos hidráulicos que se basan en criterios de flujos de
personas, velocidad, densidad y anchura de los diferentes medios de evacuación (puertas,
pasillos, escaleras, etc.).
En el presente proyecto se ha optado por el cálculo mediante modelos de simulación,
considerando las condiciones más desfavorables en diferentes escenarios de evacuación,
analizando la estrategia de evacuación más adecuada al tipo de incidente.
7.2. MODELO DE MOVIMIENTO (Software LEGION)
En la actualidad existen diversas aplicaciones informáticas basadas en modelos de movimiento
de personas que, mediante algoritmos de cálculo, son capaces de representar el movimiento
de un grupo de personas interactuando entre ellas y, a su vez, con el medio físico en su camino
hacia un objetivo.
Los modelos de movimiento de personas se pueden agrupar en dos grupos principales:
Macroscópicos y Microscópicos.
Dentro del primer grupo se engloban los modelos que aplican las propiedades hidráulicas de un
fluido a un grupo de personas. Este modelo considera que este fluido es uniforme en un
espacio homogéneo, considerando a todas las personas de iguales características y no
interactuando con el medio.
En los modelos microscópicos cada individuo es considerado individualmente dentro del grupo
y se conoce durante toda la simulación, su comportamiento espacio temporal. Dentro de este
grupo existen modelos más o menos complejos, dependiendo de las posibilidades del software
que permita aproximar el modelo a la realidad (grados de libertad en el movimiento de cada
individuo, espacio continuo o discreto, interacción con el entorno, toma de decisión,…)
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Un aspecto a tener en cuenta del software utilizado, es la calibración y la validación del modelo
con ensayos realizados a escala real para validar el modelo de movimiento.
En el estudio se ha utilizado el software de simulación LEGION. Este modelo se caracteriza,
entre otras cosas, por tener un grado de libertad de movimiento total de las personas (de 0 a
360º), a diferencia de otros modelos que basan el movimiento de los individuos sobre una
cuadricula, limitándolo a 9 opciones y a una densidad máxima definida por el tamaño de la
cuadrícula.
El software utilizado representa los modelos con espacio virtual en 2 dimensiones, lo que
permite dibujar en la propia aplicación la geometría o importar planos en formato DXF.
En el modelo, las personas se representan mediante círculos de diámetro y colores distintos
para diferenciar tipos de entidad, objetivos, estado, origen, etc.
Por otro lado, las herramientas de análisis de LEGION permiten obtener datos de salida para
comparar los resultados mediante tablas de Excel, mapas, graficas, imágenes, videos.
7.3. GEOMETRIA DEL MODELO
El modelo se ha realizado importando la geometría de las plantas desde archivos en formato
DXF, sobre los que se han simplificado el número de capas y el nivel de detalle de la geometría
inicial, pero manteniendo las condiciones arquitectónicas del proyecto en relación a las
dimensiones de los medios de evacuación y a la distribución del mobiliario previsto para ajustar
lo máximo posible el modelo a la realidad.
Modelo Geométrico (Planta Tipo)
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Se han eliminado todos aquellos obstáculos como son puertas, peldaños de escaleras, líneas
auxiliares, textos, barreras, etc. que bloquean el avance de las entidades. Posteriormente, se
han introducido algunas de las singularidades del modelo real, a través de comandos
operacionales como Level Exit, Level Entrance, Drift Zone, etc., que aportan al modelo los
condicionantes propios del medio y aumentan su grado de veracidad.
7.4. ENTRADA DE DATOS DE DEMANDA
Los datos de demanda introducidos en el modelo son: tiempo de simulación, número de
entidades (ocupación), velocidad de movimiento, tamaño de las entidades (UK), colores
identificativos, recorridos de evacuación desde un posible origen de evacuación “Popular Zone”
hasta su destino final “Exit” y acciones intermedias mediante “links”.
Hemos definido la ocupación en las distintas zonas del modelo mediante el comando Popular
Zone y mediante links los recorridos hasta las salidas de planta, según criterios de proximidad y
reparto de flujos entre las salidas. Se ha asignado un color para cada entidad en función de la
planta a la que pertenece y se le ha dotado de una determinada velocidad de movimiento
correspondiente a uno de los posibles perfiles de velocidades que incorpora la base de datos
del software, los cuales han sido obtenidos mediante ensayos experimentales.
Distribución de velocidades previsto para los ocupantes
El comienzo de la evacuación (inicio del tiempo de movimiento) se ha considerado para el
instante cero de la simulación y simultáneamente en todas las plantas. Por tanto, será
necesario estimar el tiempo de premovimiento en base a la SFPE según el tipo de edificio,
considerando la casuística de los ocupantes de los que se espera que conozcan las pautas a
seguir (estrategia de evacuación), en virtud de la formación e información adquiridos en
simulacros periódicos, lo que permitirá reducir el tiempo de premovimiento. Dicho valor puede
ser muy variable y quizás el más determinante en el cálculo del tiempo de evacuación total.
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7.5. PUNTOS DE CONTROL, GRÁFICAS Y MAPAS
El programa genera los resultados a través de mapas, gráficas, archivos xls, etc., facilitando un
amplio rango de obtención de los resultados en función de las necesidades el usuario.
7.5.1.
ANÁLISIS DE MAPAS
El análisis de la evacuación con herramientas de software avanzadas permite la representación
de mapas sobre el modelo geométrico en 2D. Estos mapas permiten conocer qué densidades
se tienen en el modelo y cómo evolucionan durante la simulación. Esto se realiza mediante un
escalado de colores en las zonas del modelo donde se va a producir una determinada
densidad (máxima, media mínima,..) o bien, fijando una densidad para conocer durante la
simulación las zonas del modelo que van a tener personas con esa densidad o superior y
durante cuánto tiempo.
Para el estudio interesa conocer qué zonas del modelo van a tener densidades elevadas
durante la simulación, pero también es muy importante saber qué zonas del modelo van a
someterse a densidades importantes durante un tiempo determinado.
7.5.2.
PUNTOS DE CONTROL
También se han introducido zonas de análisis de ocupantes mediante líneas de control en el
acceso a determinados vestíbulos, contabilizándose el número de personas que acceden a lo
largo del tiempo.
Líneas de Control en el Vestíbulo de acceso a la escalera Este (Figura Tipo)
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7.6. HIPÓTESIS DE SIMULACIÓN Y RESULTADOS
En la siguiente tabla se resumen los resultados obtenidos en las diferentes simulaciones. En
éstas se calcula el tiempo máximo en alcanzar una salida de planta para una determinada zona
(ala) en función de la hipótesis considerada y el tiempo total de evacuación requerido hasta
alcanzar un espacio exterior seguro, a través de cada escalera.
SUPUESTO
Nº
1
HIPOTESIS DE SIMULACIÓN
Evacuación simultanea de las todas las
plantas.
Bloqueo de la Salida de Planta
2
Oeste en Plt 7ª.
Tiempo más
desfavorable en
alcanzar la S.P.
Tiempo en alcanzar las
S.E.(min´seg´´)
ESTE
CENTRAL
OESTE
SALIDA
min´ seg´´
7´ 54´´
8´ 27´´
8´ 06´´
SPE 4ª
3´ 56´´
8´ 00´´
9´ 28´´
8´ 01´´
SPCO 7ª
2´ 48´´
3
Bloqueo de la Salida de Planta
Central Este en Plt 7ª.
8´ 46´´
8´ 00´´
8´ 07´´
SPE 7ª
4´ 11´´
4
Bloqueo de la Salida de Planta
Central Oeste en Plt 7ª
8´ 02´´
7´ 22´´
9´ 45´´
SPO 7ª
4´ 39´´
8´ 42´´
9´ 23´´
8´ 49´´
SPCO 1ª
3´ 54´´
Bloqueo de la Salida de Planta
5
Oeste en Plt 1ª.
6
Bloqueo de la Salida de Planta
Central Este en Plt 1ª.
9´ 12´´
8´ 13´´
8´ 13´´
SPE 1ª
6´ 12´´
7
Bloqueo de la Salida de Planta
Central Oeste en Plt 1ª
7´ 38´´
9´ 19´´
8´ 09´´
SPO 1ª
2´ 47´´
8´ 04´´
9´ 08´´
7´ 28´´
SPCO 4ª
4´ 20´´
Bloqueo de la Salida de Planta
8
Oeste en Plt 4ª.
9
Bloqueo de la Salida de Planta
Central Este en Plt 4ª.
9´ 25´´
7´ 57´´
7´ 50´´
SPE 4ª
6´ 21´´
10
Bloqueo de la Salida de Planta
Central Oeste en Plt 4ª
8´ 18´´
9´ 49´´
9´ 54´´
SPO 4ª
3´ 46´´
4´ 51´´
5´ 13´´
4´ 16´´
SPE 7ª
SPO 7ª
1´ 32´´
1´ 45´´
-
-
-
SPE 8ª
SPO 8ª
0´ 54´´
1´ 07´´
11
12
Evacuación por etapas, planta afectada e
inmediata superior e inferior.
Evacuación por etapas, planta afectada.
Nomenclatura:
S.E: Salida al exterior del edificio (Espacio Exterior Seguro)
S.P.E: Salida de planta Ala Este (Vestíbulo de Escalera)
S.P.O: Salida de planta Escalera Ala Oeste (Vestíbulo de Escalera)
SPCO: Salida de planta Escalera Ala Central Oeste (Vestíbulo de Escalera)
SPCE: Salida de planta Escalera Ala Central Este (Vestíbulo de Escalera)
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7.7. ANÁLISIS Y CONCLUSIONES
A partir de los modelos de evacuación previstos en el apartado anterior, se obtienen resultados
que permiten conocer las particularidades del edificio, lo que ayuda a establecer una estrategia
de evacuación más lógica y propia del mismo en caso de evacuación o desalojo.
1. Inicialmente se desconocen las zonas más críticas en la evacuación. Por ello, el
análisis parte de una primera hipótesis de evacuación simultánea del edificio. Los
mapas de tiempos y densidad obtenidos nos muestran que las salidas de planta con un
mayor tiempo de espera son las situadas en las plantas intermedias 4ª y 5ª. Los
tiempos aproximados son 3´ 56´´ en la salida de planta Este y 3´ 15´´ en la salida de
planta Oeste en la planta 4ª.
A continuación, se muestran los mapas y gráficos obtenidos, para un tiempo de
simulación de 10 minutos.
Mapa de Tiempos de la Planta 4ª
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Gráfica de Tiempo máximo en la evacuación del Ala Oeste (Plt 4ª)
Gráfica de Tiempo máximo en la evacuación del Ala Este (Plt 4ª)
2. Se observa que siendo superior la anchura y superficie útil de las escaleras Este y
Oeste a los valores mínimos establecidos por el DB-SI, no se cumple la condición
preceptiva que fija en 2´ 30´´ el tiempo máximo en alcanzar una salida de planta.
3. En caso de evacuación simultánea sin bloqueo en ninguna de sus plantas, las plantas
superior e inferior (8ª y 1ª) precisan menores tiempos de evacuación dado el menor
tiempo de cola en el acceso a las escaleras.
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4. La introducción de la hipótesis de bloqueo para diferentes plantas y bajo una estrategia
de evacuación simultánea, provoca que el tiempo de espera en la zona (ala) afectada
bajo dicha hipótesis aumente respecto al resto de plantas no afectadas, lo que supone
un doble riesgo.
5. Una mayor superficie útil y adecuada geometría de la escalera mejora sustancialmente
los tiempos de evacuación para un mismo flujo de sus ocupantes. Este punto se
observa para las escaleras Oeste y Central cuyas superficies son respectivamente 47
m2 y 71 m2.
6. A priori, los resultados indican que una estrategia de evacuación por etapas puede ser
adecuada para evacuar en un tiempo inferior al requerido por la norma, obteniendo en
las simulaciones que el tiempo de evacuación para una sola planta es
aproximadamente de 1´ y para la evacuación simultánea de dos plantas (siniestrada e
inmediatamente superior) el tiempo es aproximadamente de 2´.
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Gráfica de Tiempo SPO 7ª (Evacuación por Etapas Plt 7ª y 8ª) SUPUESTO 10
Gráfica de Tiempo SPE 7ª (Evacuación por Etapas Plt 7ª y 8ª) SUPUESTO 10
7. El tiempo de evacuación total del edificio, medido en las salidas al exterior para una
ocupación entorno a 2.970 personas, se aproxima a los 9´ en los diferentes supuestos.
Organismos como Bomberos o Protección Civil, recomiendan que el tiempo admisible
de evacuación en edificios de oficinas no supere los diez minutos, entendiendo dicho
valor como tiempo para el desalojo en incidentes tales como amenaza de bomba, etc.
8. Dado que en las simulaciones no se ha considerado el tiempo de premovimiento de
los ocupantes y se ha estimado en base a los datos estadísticos de la tabla 3-13.1
“Estimated Delay Time to Start Evacuatión in Minutes” de la SFPE sería apropiado
adoptar medidas que permitan alcanzar un tiempo fijado de entorno a 1 minuto, entre
otras:

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Transmisión de la alarma mediante un sistema de megafonía que emita
mensajes claros y simples para el operador y los ocupantes, quedando ligado
al sistema de detección.
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
Implantación de un Plan de Autoprotección que establezca la estructura
organizativa en caso de emergencia, responsables por plantas y actuaciones
precisas.
9. Limitar el tiempo de detección es otro de los factores no simulados y que pueden
variar en función del tipo tecnología prevista. Con objeto de mejorar el tiempo de
respuesta y la eliminación de posibles falsas alarmas, se propone la dotación de un
sistema de detección analógico algorítmico punto a punto que permita la rápida
localización del incendio y comprobación, evitando falsas alarmas. La propuesta de
programación del sistema podría responder a los siguientes criterios:

Un detector en alarma envía la señal a la central y se procede a su
verificación.

Dos detectores de alarma de la misma zona envían la señal a la central y a
los dos minutos se activan las señales acústicas de la planta afectada y se
realizan maniobras sobre el resto de sistemas del edificio como son puertas,
compuertas, parada de maquinas de ventilación, etc. A los cuatro minutos, se
activan las señales acústicas del resto del edificio.

Un Pulsador en Alarma envía la señal a la central y se activan las señales
acústicas de la planta, a los cuatro minutos se realiza la maniobra de
emergencia de parada de maquinas de climatización y se activan las sirenas
del resto del edificio.

Accionamiento del Botón de Evacuación/Desalojo, se activan las señales
acústicas de todo el edificio y se realiza la maniobra de emergencia de parada
maquinas de climatización.
10. Mediante las simulaciones realizadas no se ha podido evaluar la influencia de personas
con algún tipo de discapacidad en los flujos de evacuación del conjunto de ocupantes
ni el tiempo requerido para su autoevacuación.
11. En los modelos de simulación no se ha introducido la posibilidad de evacuación
mediante ascensores al considerar que las zonas de acceso a éstos interfieren con el
flujo de evacuación de la escalera en el momento en que los ocupantes esperen la
llegada del ascensor. A continuación se muestra una figura que muestra dicha
circunstancia.
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Ubicación de los ascensores en la escalera Central
8.
ESCENARIOS DE INCENDIO TIPO
Una vez establecidos los criterios de eficacia, es necesario centrarse en el desarrollo y análisis
de las alternativas de diseño para cumplir los criterios de aceptación. Inicialmente, en el
análisis de las alternativas de diseño, se deben considerar los posibles escenarios de incendio
que luego son filtrados en escenarios de incendio tipo. Una vez que se han establecido los
escenarios de incendio tipo, se pueden desarrollar y evaluar los diseños de prueba para
determinar si se cumplen los criterios de eficacia para cada escenario tipo.
El proceso de identificación de posibles escenarios de incendio y su desarrollo en escenarios
de incendio tipo consta de los siguientes pasos:

Considerar posibles escenarios de incendio.

Definir dentro del conjunto de escenarios de incendio tipo, el subconjunto de
los escenarios de incendios posibles más críticos.

Cuantificar los escenarios de incendio tipo.
Normalmente es necesario dar el mayor número de escenarios de incendio probables para un
diseño por prestaciones, y posteriormente reducir el número de escenarios probables a un
número manejable de escenario tipo de incendio para la evaluación del diseño. Generalmente,
se pueden filtrar los escenarios posibles de incendio en escenarios tipo, utilizando el criterio del
ingeniero. Si se necesitan hacer cálculos, hay dos posibles enfoques generales para realizarlo:
probabilístico y determinista.
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8.1. ENFOQUE HISTÓRICO Y ESTADÍSTICO
Los datos estadísticos referidos a edificios en altura en los Estados Unidos son escasos y no
resultan especialmente adecuados para el cálculo del riesgo relativo de incendio, pero resultan
útiles para realizar algunos análisis.
Los mejores datos se refieren a los edificios de viviendas. Aunque en 1992 existían 21.000
propiedades con oficinas analizadas, cada una de las cuales contaba con más de 100.000 pies
cuadrados de superficie (aproximadamente 9.289 m2). Aunque resulta poco probable que un
edificio de altura presente una superficie menor que 100.000 pies cuadrados, resulta altamente
posible que un edificio que no sea en altura llegue a tener más de 100.000 pies cuadrados. Por
lo tanto, el número de edificios en altura en cada categoría (viviendas, oficinas, hoteles y
centros de salud) representa sólo una fracción de los edificios con más de 100.000 pies
cuadrados.
Los datos del censo norteamericano de 1992 también señalaban que la superficie promedio por
edificio, para los edificios de más de 100.000 pies cuadrados, era de 250.000 pies cuadrados
(aproximadamente 23.222 m2) para edificios de oficinas y centros de salud, y
considerablemente mayor, aunque indeterminada para hoteles y moteles.
Existen varios datos relacionados con la incidencia de la superficie correspondiente a edificios
en altura, la mayoría de los cuales indican que el riesgo de incendio para los edificios de
oficinas es probablemente menor en edificios en altura.
En los edificios de oficinas, el riesgo de daño a los bienes materiales como resultado de
incendios resultó, entre 1991 y 1995, para las oficinas ubicadas en edificios de altura, una
mínima fracción del riesgo por incendio en oficinas ubicadas en edificios bajos, aunque los
cálculos resultan muy sensibles a los datos aportados por incendios con pérdidas elevadas y
pueden variar bastante de año a año.
La edición 1997 del Life Safety Code presenta disposiciones especiales para los edificios en
altura preexistentes y nuevos, para cada uno de los cuatro usos previstos anteriormente. Los
hoteles en altura ya existentes deben estar protegidos en toda su extensión mediante un
sistema de rociadores automáticos supervisado y aprobado, salvo que cada suite o habitación
cuente con una salida al exterior que cumpla con los requisitos del código. Los centros de salud
ubicados en edificios de altura ya existentes, al igual que aquellos que cuentan con 3 a 6 pisos,
deben presentar un tipo de construcción resistente al fuego. Sólo se permite otro tipo de
construcción cuando se proporciona protección mediante sistemas de rociadores automáticos.
Los edificios de viviendas en altura ya existentes deben contar con un sistema de rociadores
automáticos supervisado, instalado en toda su extensión. Únicamente se encuentran eximidos
de este requisito cuando cada unidad habitacional posee acceso a una salida exterior y si el
edificio cuenta con un “sistema prediseñado de seguridad contra incendios” aprobado por la
autoridad competente. La última excepción es también la única excepción a los requisitos que
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solicitan la presencia de un sistema de rociadores automáticos completo y aprobado en oficinas
ubicadas en edificios de altura preexistentes.
Teniendo en cuenta los requisitos especiales para edificios en altura contenidos en la mayoría
de los códigos de incendios, no resulta sorprendente que sea más frecuente encontrar
sistemas de rociadores automáticos y materiales resistentes al fuego en edificios de altura que
en otros edificios dedicados a idéntico fin donde se produzcan incendios.
El uso de rociadores y detectores parece haber aumentado entre 1986 y 1995, en algunos
casos muy rápidamente, tanto en edificios en altura como en otros tipos de edificios, dentro de
las cuatro usos. Nuevamente la tendencia ha sido irregular durante los últimos años. Por otra
parte, el uso de materiales resistentes al fuego en edificios de altura y otros tipos de edificios
parece haber disminuido, particularmente en instalaciones correspondientes a centros de
salud.
Los equipos de supresión y detección automática y los materiales resistentes al fuego
contribuyen a la protección contra incendios ayudando a que los incendios no alcancen
grandes proporciones. La supresión y los materiales resistentes al fuego logran tal efecto por
acción directa, mientras que la detección lo realiza proporcionando una advertencia temprana
que habitualmente lleva a una rápida supresión manual. De hecho, el fuego y el humo se
confinan dentro de la habitación o piso de origen en mayor proporción en los incendios
ocurridos en edificios de altura que en aquellos que se desarrollan en edificios bajos. Para cada
uno de los cuatro usos previstos, la probabilidad de que un incendio ocurrido en un edificio de
altura se propague fuera de la habitación de origen es aproximadamente igual al 50% de la
probabilidad que existe de que el incendio se propague más allá del piso de origen en un
edificio que no resulte lo suficientemente elevado como para ser considerado en altura.
Estudios realizados en la ciudad de New York, indican que los rociadores es el sistema de
extinción más fiable y que en un incendio solamente se abren los rociadores directamente
afectados por el incendio, siendo controlados en los siguientes porcentajes:

En el 63% de los incendios el fuego es controlado por 1 rociador.

En el 23% por entre 2 y 5 rociadores.

En el 6% por entre 6 y 10 rociadores.

En el 3% por entre 11y 20 rociadores.
Por tanto, un 92% de los incendios son controlados por entre uno y diez rociadores en
funcionamiento y controlan con éxito entre el 98 y 99% de los incendios producidos en los
espacios protegidos.
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Los datos recogidos durante tres años y medio en edificios con rociadores y más de 30 metros
de altura obtenidos en 661 incendios indican que:

Los rociadores controlaron con éxito 654 incendios (98,9%)

En 624 solo fue necesaria la utilización de cuatro o menos rociadores.

El 70% de los incendios fue dominado por un solo rociador.
8.2. CARACTERIZACIÓN DEL FUEGO DE CÁLCULO
Para determinar la tasa de crecimiento de un fuego, en orden de preferencia se consideran los
siguientes métodos:




Experimentos a escala real cuidadosamente diseñados
Datos calorimétricos del mobiliario
Datos estadísticos de los incidentes de incendio
Fuegos de crecimiento cuadrático
En nuestros escenarios de incendio tipo, tomaremos como referencia los ensayos realizados
por el laboratorio BRFL del NIST, que proporcionan unas curvas de tasa de liberación de calor
frente al tiempo. A continuación se muestra la secuencia del ensayo y la curva obtenida:
Secuencia del ensayo en un Puesto de Oficinas (BFRL 1991)
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Heat Release Rate (KW)
Time (s)
Curva del incendio (BFRL 1991)
A partir de la curva conoceremos la severidad del incendio que viene dada por el valor máximo
de la tasa de calor liberado (HRRmax) y la velocidad con la que alcanza ese máximo. La tasa
de libración de calor se emplea para mostrar la evolución de la energía liberada por un incendio
y se divide en tres fases: Crecimiento, Máxima liberación de calor y Decrecimiento.
Es importante establecer la velocidad de crecimiento del incendio porque éste depende del
tiempo y cuanto más rápido se desarrolle un incendio en función del tipo de combustible,
configuración y ventilación, más rápido se aumenta la temperatura del recinto y más rápido se
generan productos de la combustión que van a definir el tiempo disponible para la evacuación.
8.3.
ESCENARIOS DE INCENDIO TIPO
Dentro de los posibles escenarios de incendios, se han considerado como escenarios más
críticos aquellos que alcancen condiciones insostenibles para la evacuación en un menor
periodo de tiempo y considerando que, en las diferentes plantas, pueden ser asimilables
algunas características como son:
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
Combustibilidad y propiedades termodinámicas de acabados interiores y
materiales de construcción utilizados en paredes, suelos y techos.

Carga al fuego (uso oficinas).

Elementos de evacuación de las rutas y las distancias a las salidas de planta.

Densidad de Ocupación y tipo ocupante.

Sistemas de protección activos (detección, extinción, ventilación, etc.)

Compartimentación.
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Por tanto, el análisis de los posibles escenarios de incendio se han reducido a dos posibles que
se consideran las condiciones más críticas en base a:
8.3.1.

Los tiempos de evacuación más elevados, obtenidos en los modelos
simulados en el apartado anterior.

Menor superficie y volumen afectado por el incendio, que provocará que se
alcancen condiciones insostenibles para la evacuación en un tiempo inferior.

Protección de la zona afectada mediante el sistema de rociadores.
ESCENARIOS DE INCENDIO PARA EL DISEÑO
Se pretende realizar la simulación de un incendio ubicado en el Ala Este de la zona de oficinas.
La altura del falso suelo son 0,35 m, la altura del ambiente (piso-falso techo) es de 3,00 m, y la
altura del falso techo es de 0,65 m. Las dimensiones de la oficina son un ancho de 25,65 m y
un largo de 55,75 m. Dispone de una ventana perimetral de dos paños con un canto de 1 m.
En la figura se indica la distribución del modelo en relación a su geometría y mobiliarios,
mostrando el origen del incendio previsto par las simulaciones CFD.
Perspectiva geométrica del modelo (Oficinas Ala Este)
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1º SUPUESTO: Incendio en el sector de oficinas del Ala Este (Sin Rociadores)
Se parte de un fuego con una curva de evolución conforme a los ensayos realizados por el
NIST en un puesto de oficinas. Como hipótesis iniciales se considera:

El sector afectado no está protegido por un sistema de de rociadores para el
control del incendio, por no ser necesaria su instalación en base a requisitos
normativos.

En el instante en el que se detecta el incendio, se cierran las compuertas
cortafuegos del sistema de ventilación, sectorizando la zona afectada.
Considerando la ausencia de ventilación en el instante t=0 de la simulación.

No se dispone de sistema de control de humos en el sector afectado.

Se consideran inertes los elementos delimitadores del sector, despreciando
en el cálculo la propagación del incendio por radiación.
2º SUPUESTO: Incendio en el sector de oficinas Ala Este (Protección con Rociadores)
Se parte de un fuego con una curva de evolución conforme a los ensayos realizados por el
NIST en un puesto de oficinas, alcanzando el máximo una vez que los rociadores controlen su
crecimiento. Como hipótesis iniciales de la simulación se considera:
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
El sector afectado cuenta con un sistema de de rociadores, no siendo
preceptiva su instalación en base a requisitos normativos. Los rociadores a
instalar estarán tarados a 68 ºC y una RTI igual a 100 m 1/2 s 1/2.

En el instante en el que se detecta el incendio, se cierran las compuertas
cortafuegos del sistema de ventilación, sectorizando la zona afectada.
Considerando la ausencia de ventilación en el instante t=0 de la simulación.

No se dispone de sistema de control de humos en el sector afectado.

Elementos delimitadores inertes en el sector afectado, no considerando
efectos de radiación en la propagación del incendio.
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8.4.
SIMULACIÓN MEDIANTE FDS (Fire Dynamic Simulator)
Fire Dynamics Simulator es un Modelo de Dinámica de Fluidos Computacional (CFD) orientado
al fuego. El software resuelve numéricamente las ecuaciones de Navier-Stokes apropiadas
para flujos térmicos de baja velocidad haciendo hincapié en el transporte de humo y calor de
incendios.
Hasta la fecha, la mitad de las aplicaciones del modelo han sido para el diseño de sistemas de
control de humo y el estudio de activación de rociadores y detectores.
Durante todo su desarrollo, la finalidad del FDS ha sido resolver problemas prácticos de la
protección contra incendios, mientras que al mismo tiempo sirve de una herramienta
fundamental para el estudio de la dinámica del fuego y la combustión. Las derivadas parciales
de las ecuaciones de conservación de masa, momentum y energía, son aproximadas como
diferencias finitas.
Se resuelven sobre una malla rectangular tridimensional a lo largo del tiempo. La radiación
térmica es resuelta utilizando el método de volumen finito sobre la misma malla. Para
determinar el movimiento del humo y la descarga de los rociadores usa partículas
lagrangianas.
Fue desarrollado y es actualmente mantenido por la Fire Research Division en el BFRL
(Building and Fire Research Laboratory) del NIST.
Una importante contribución al desarrollo del modelo es realizado por la VTT Building and
Transport de Finlandia, quienes también están haciendo un esfuerzo en la combinación del
FDS y simulaciones de evacuación.
A través de su desarrollo, el FDS ha sido propuesto en la solución práctica de problemas de la
ingeniería de PCI.
8.4.1.
FENOMENOS MODELADOS POR FDS
FDS puede servir para modelar entre otros los siguientes fenómenos:
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
El transporte de baja velocidad de calor y productos de combustión de incendio.

Transferencia de calor por convección y radiación entre el gas y las superficies sólidas.
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8.4.2.
PREDICCIONES REALIZADAS POR FDS
Aunque el FDS fue diseñado específicamente para escenarios de incendio, también puede ser
usado para otras simulaciones de movimientos de fluidos de baja velocidad en los que no
intervenga el fuego o efectos térmicos.
Hasta la fecha, aproximadamente la mitad de las aplicaciones del modelo han sido diseñadas
para los sistemas de control de humo y estudios de activación de rociadores y detectores. La
otra mitad consiste en las reconstrucciones de incendios industriales y residenciales. El FDS
calcula la temperatura, densidad, presión, velocidad o composición química en cada celda de la
malla en cada instante de tiempo (del orden de millones de celdas en cientos de miles de
instantes de tiempo). En las superficies sólidas calcula la temperatura, flujo de calor, tasa de
perdida de masa y otras cantidades.
Con respecto al gas:

Temperatura

Velocidad

Concentración de especies (CO, CO2, N2)

Concentración de humo y estimación de la visibilidad

Presión

HRR por unidad de volumen

Fracción de Mezclas

Densidad

Masa de gotas de agua por unidad de volumen
Sobre las superficies sólidas, el FDS predice cantidades adicionales asociadas con el balance
de energía entre la fase sólida y gas:
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
Temperatura interior y de superficie.

Flujo de calor (por radiación y convección).

Tasa de quemado (perdidas de masa).

Masa de gotas de agua por unidad de área.

Cantidades Globales

HRR total.

Tiempos de activación de detectores y rociadores.

Flujos de masa y energía a través de aperturas o sólidos.

También es posible almacenar en puntos concretos del espacio cantidades globales

como por ejemplo el HRR.
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8.4.3.
SIMULACIÓN EN OFICINAS (Ala Este sin Rociadores)
 Resumen de datos de cálculo del Supuesto Nº 1
Las tablas y gráficos han sido obtenidos automáticamente a partir de la lectura de los ficheros
de las simulaciones realizadas en este proyecto, a través de una aplicación realizada por
D. Enrique Herrero para Metro de Madrid, S.A.
DATOS DE LA SIMULACIÓN
Título
EDIFICIO EN ALTURA
ID
ALA ESTE SIN ROCIADORES
Versión
5.5.3 Serial
Finalizado
La simulación se finalizó correctamente
00 días 06 horas 37 minutos 21.6
Duración
segundos
Parámetros Misceláneos de Simulación
Tiempo de simulación 1000 s
Cte. de Smagorinsky
0.2
Nº de Prantdl
0.5
Nº de Schmidt
0.5
Tª Ambiente
20 ºC
Resultados de la Simulación
HRR máximo
6857 kW
tHRR
996 s
Crecimiento
Evolución de desarrollo lento
Temperatura máxima* 0 ºC
*Obtenida a partir de los termopares situados en el modelo
TAMAÑO DE CELDA
Cálculo del tamaño de Celda a partir del Diámetro
Característico
Ecuación del diámetro característico
Tasa de Calor liberado(KJ/S)
Densidad de Aire (Kg/m3)
Temperatura Ambiente (K)
Calor Específico (KJ/Kg·K)
g, Gravedad (m/s2)
D*, Diámetro Característico (m)
D*/5
MIPCI 2010
 Q HRR  

D*  5 
C  T g 
 e  

2
6857
1.3000
293
1.012
9.81
2.0032
0.400639034
Máster en Ingeniería de Protección contra Incendios
Estudio de Evacuación de un Edificio en Altura – Samuel E. Pizarro Santamaría
55 de 78
TAMAÑO DE CELDA
0.200319517
El factor de forma
es 0.1248
D*/10
Factor (máximo tamaño de celda/D*)
Caracterización del Mallado
Nº mallas
Nº de Celdas Totales
Perímetro Total
Área Total
Volumen Total
Dimensiones de la Rejilla de la Malla 1
Nº de Malla
nº de celdas en dirección X
nº de celdas en dirección Y
nº de celdas en dirección Z
Tiempo de Paso Inicial de la Malla
Parámetros Físicos de la Malla 1
Longitud
Anchura
Altura
Dimensión i de la celda
Dimensión j de la celda
Dimensión k de la celda
Volumen de la celda
Volumen de la malla
PARÁMETROS DE RADIACIÓN
Nº de Ángulos
Incremento del Tiempo de Paso
Incremento de ángulos
Método
Longitud del Haz Ppal
Banda Theta
1
2
3
4
5
6
7
8
MIPCI 2010
1 mallas
288000 celdas
170 m
1500 m²
4500 m³
1
240 celdas
100 celdas
12 celdas
0.23 s
60.00 m
25.00 m
3.00 m
25.00 cm
25.00 cm
25.00 cm
15625 cm³
4500 m³
104 ángulos
3s
5
(Absorción)- Gas
Gris
1.25 m
n_phi Ángulo Sólido
4
0.12
12
0.11
16
0.13
20
0.12
20
0.12
16
0.13
12
0.11
4
0.12
Máster en Ingeniería de Protección contra Incendios
Estudio de Evacuación de un Edificio en Altura – Samuel E. Pizarro Santamaría
56 de 78
REACCIÓN DE COMBUSTIÓN
CO2 (reaccion completa)
Peso Molecular del combustible
Calor de combustión
Coeficiente estequiométrico de O2
Coeficiente estequiométrico de producción de CO2
Coeficiente estequiométrico de producción de H2O
Coeficiente estequiométrico de producción de Hollín
Coeficiente estequiométrico de producción de CO
Coeficiente estequiométrico de producción de N2
Coeficiente estequiométrico de producción de Otros
Valor estequiométrico de Z
Extinción
Peso Molecular del combustible
Calor de combustión
Coeficiente estequiométrico de O2
Coeficiente estequiométrico de producción de CO2
Coeficiente estequiométrico de producción de H2O
Coeficiente estequiométrico de producción de Hollín
Coeficiente estequiométrico de producción de CO
Coeficiente estequiométrico de producción de N2
Coeficiente estequiométrico de producción de Otros
Valor estequiométrico de Z
CO (reacción incompleta)
Peso Molecular del combustible
Calor de combustión
Coeficiente estequiométrico de O2
Coeficiente estequiométrico de producción de CO2
Coeficiente estequiométrico de producción de H2O
Coeficiente estequiométrico de producción de Hollín
Coeficiente estequiométrico de producción de CO
Coeficiente estequiométrico de producción de N2
Coeficiente estequiométrico de producción de Otros
Valor estequiométrico de Z
MIPCI 2010
44
47281
4.963
2.964
3.998
0.04
0
0
0
0.061
44
0
0
0
0
0
0
0
0
1
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
Máster en Ingeniería de Protección contra Incendios
Estudio de Evacuación de un Edificio en Altura – Samuel E. Pizarro Santamaría
57 de 78
CONSUMO DE CPU
Malla1
Principal
Divergencia
Masa
Velocidad
Presión
Pared
Dispositivos
Partículas
Radiación
Fuego
Comunicaciones
Subtotal
Tiempo (s)
23825.4 s
14.1 s
5060.7 s
7486.2 s
640.0 s
736.6 s
348.3 s
0.0 s
5799.1 s
380.3 s
0.2 s
-
Porcentaje
100.00
0.00
21.24
31.42
2.69
3.09
1.46
0.00
24.34
1.60
0.00
-
 Gráficas generadas para el Supuesto Nº 1
USO de CPU de la Malla Principal
0%
2%
0%
25%
28%
0%
2%
4%
3%
36%
MIPCI 2010
Máster en Ingeniería de Protección contra Incendios
Estudio de Evacuación de un Edificio en Altura – Samuel E. Pizarro Santamaría
58 de 78
Tasa de Liberación de Calor
9000
HRR
Pérdidas por Radiacción
Pérdidas por Convección
8000
Pérdidas por Conducción
7000
Calor Liberado (kW)
6000
5000
4000
3000
2000
1000
0
0
120
240
360
480
600
720
Tiempo (s)
Tasa de Liberación de Calor
8000
7000
Calor Liberado (kW)
6000
5000
4000
3000
2000
1000
0
0
120
240
360
480
600
720
Tiempo (s)
MIPCI 2010
Máster en Ingeniería de Protección contra Incendios
Estudio de Evacuación de un Edificio en Altura – Samuel E. Pizarro Santamaría
59 de 78
Tasa de Liberación de Calor
9000
8000
7000
Calor Liberado (kW)
6000
5000
4000
3000
2000
1000
0
0
120
240
360
480
600
720
Tiempo (s)
Pérdidas de Calor por Radiacción
3500
3000
Calor Liberado (kW)
2500
2000
1500
1000
500
0
0
120
240
360
480
600
720
Tiempo (s)
MIPCI 2010
Máster en Ingeniería de Protección contra Incendios
Estudio de Evacuación de un Edificio en Altura – Samuel E. Pizarro Santamaría
60 de 78
Pérdidas de Calor por Conducción
6000
5000
Calor Liberado (kW)
4000
3000
2000
1000
0
0
120
240
360
480
600
720
Tiempo (s)
Tasa de Masa de Combustible Consumida
200
180
Masa de Combustible
Consumida (g/s)
160
140
120
100
80
60
40
20
0
0
120
240
360
480
600
720
Tiempo (s)
MIPCI 2010
Máster en Ingeniería de Protección contra Incendios
Estudio de Evacuación de un Edificio en Altura – Samuel E. Pizarro Santamaría
61 de 78
8.4.4.
SIMULACIÓN EN OFICINAS (Ala Este con rociadores)
 Resumen de datos de cálculo del Supuesto Nº 2
DATOS DE LA SIMULACIÓN
Título
EDIFICIO EN ALTURA
ID
ALA ESTE CON ROCIADORES
Versión
5.5.3 Serial
Finalizado
La simulación se finalizó correctamente
Duración
00 días 08 horas 35 minutos 12.3 segundos
Parámetros Misceláneos de Simulación
Tiempo de simulación
1000 s
Cte. de Smagorinsky
0.2
Nº de Prantdl
0.5
Nº de Schmidt
0.5
Tª Ambiente
20 ºC
Resultados de la Simulación
HRR máximo
774 kW
tHRR
492 s
Crecimiento
Evolución de desarrollo lento
Temperatura máxima*
68 ºC
*Obtenida a partir de los termopares situados en el modelo
TAMAÑO DE CELDA
Cálculo del tamaño de Celda a partir del Diámetro Característico
Ecuación del diámetro característico
 Q HRR  

D*  5 
C  T g 
 e  

2
774
1.3000
293
1.012
9.81
0.8371
0.167415623
0.083707812
No satisface la
Factor (máximo tamaño de celda/D*)
condición de D*/5
Caracterización del Mallado
Nº mallas
1 mallas
Tasa de Calor liberado(KJ/S)
Densidad de Aire (Kg/m3)
Temperatura Ambiente (K)
Calor Específico (KJ/Kg·K)
g, Gravedad (m/s2)
D*, Diámetro Característico (m)
D*/5
D*/10
MIPCI 2010
Máster en Ingeniería de Protección contra Incendios
Estudio de Evacuación de un Edificio en Altura – Samuel E. Pizarro Santamaría
62 de 78
TAMAÑO DE CELDA
Nº de Celdas Totales
Perímetro Total
Área Total
Volumen Total
Dimensiones de la Rejilla de la Malla 1
Nº de Malla
nº de celdas en dirección X
nº de celdas en dirección Y
nº de celdas en dirección Z
Tiempo de Paso Inicial de la Malla
Parámetros Físicos de la Malla 1
Longitud
Anchura
Altura
Dimensión i de la celda
Dimensión j de la celda
Dimensión k de la celda
Volumen de la celda
Volumen de la malla
288000 celdas
170 m
1500 m²
4500 m³
1
240 celdas
100 celdas
12 celdas
0.23 s
60.00 m
25.00 m
3.00 m
25.00 cm
25.00 cm
25.00 cm
15625 cm³
4500 m³
PARÁMETROS DE RADIACIÓN
Nº de Ángulos
104 ángulos
Incremento del Tiempo de Paso
3s
Incremento de ángulos
5
Método
(Absorción)- Gas Gris
Longitud del Haz Ppal
1.25 m
Banda Theta
n_phi Ángulo Sólido
1
4
0.12
2
12
0.11
3
16
0.13
4
20
0.12
5
20
0.12
6
16
0.13
7
12
0.11
8
4
0.12
MIPCI 2010
Máster en Ingeniería de Protección contra Incendios
Estudio de Evacuación de un Edificio en Altura – Samuel E. Pizarro Santamaría
63 de 78
REACCIÓN DE COMBUSTIÓN
CO2 (reaccion completa)
Peso Molecular del combustible
Calor de combustión
Coeficiente estequiométrico de O2
Coeficiente estequiométrico de producción de CO2
Coeficiente estequiométrico de producción de H2O
Coeficiente estequiométrico de producción de Hollín
Coeficiente estequiométrico de producción de CO
Coeficiente estequiométrico de producción de N2
Coeficiente estequiométrico de producción de Otros
Valor estequiométrico de Z
Extinción
Peso Molecular del combustible
Calor de combustión
Coeficiente estequiométrico de O2
Coeficiente estequiométrico de producción de CO2
Coeficiente estequiométrico de producción de H2O
Coeficiente estequiométrico de producción de Hollín
Coeficiente estequiométrico de producción de CO
Coeficiente estequiométrico de producción de N2
Coeficiente estequiométrico de producción de Otros
Valor estequiométrico de Z
Principal
Divergencia
Masa
Velocidad
Presión
Pared
Dispositivos
Partículas
Radiación
Fuego
Comunicaciones
Subtotal
MIPCI 2010
CONSUMO DE CPU
Malla1
Tiempo (s)
30899.3 s
17.1 s
7222.8 s
7291.6 s
836.9 s
701.3 s
355.7 s
2738.5 s
6072.0 s
363.9 s
0.2 s
-
44
47281
4.963
2.964
3.998
0.04
0
0
0
0.061
44
0
0
0
0
0
0
0
0
1
Porcentaje
100.00
0.00
23.38
23.60
2.71
2.27
1.15
8.86
19.65
1.18
0.00
-
Máster en Ingeniería de Protección contra Incendios
Estudio de Evacuación de un Edificio en Altura – Samuel E. Pizarro Santamaría
64 de 78
 Gráficas generadas para el Supuesto Nº 2
USO de CPU de la Malla Principal
0%
1%
0%
24%
29%
11%
1%
3%
3%
28%
Tasa de Liberación de Calor
1000
HRR
Pérdidas por Radiacción
Pérdidas por Convección
900
Pérdidas por Conducción
800
Calor Liberado (kW)
700
600
500
400
300
200
100
0
0
120
240
360
480
600
720
Tiempo (s)
MIPCI 2010
Máster en Ingeniería de Protección contra Incendios
Estudio de Evacuación de un Edificio en Altura – Samuel E. Pizarro Santamaría
65 de 78
Tasa de Liberación de Calor
900
800
700
Calor Liberado (kW)
600
500
400
300
200
100
0
0
120
240
360
480
600
720
Tiempo (s)
Tasa de Liberación de Calor
1000
900
800
Calor Liberado (kW)
700
600
500
400
300
200
100
0
0
120
240
360
480
600
720
Tiempo (s)
MIPCI 2010
Máster en Ingeniería de Protección contra Incendios
Estudio de Evacuación de un Edificio en Altura – Samuel E. Pizarro Santamaría
66 de 78
Pérdidas de Calor por Radiacción
400
350
Calor Liberado (kW)
300
250
200
150
100
50
0
0
120
240
360
480
600
720
Tiempo (s)
Pérdidas de Calor por Conducción
800
700
Calor Liberado (kW)
600
500
400
300
200
100
0
0
120
240
360
480
600
720
Tiempo (s)
MIPCI 2010
Máster en Ingeniería de Protección contra Incendios
Estudio de Evacuación de un Edificio en Altura – Samuel E. Pizarro Santamaría
67 de 78
Tasa de Masa de Combustible Consumida
25
Masa de Combustible
Consumida (g/s)
20
15
10
5
0
0
120
240
360
480
600
720
Tiempo (s)
Temperatura alcanzada por los Termopares
80
SPRK
70
SPRK02
60
SPRK0202
SPRK0203
Temperatura ºC
50
SPRK0204
40
SPRK0205
SPRK0206
30
SPRK0207
20
SPRK0208
SPRK03
10
0
0
120
240
360
480
600
720
840
960
Tiempo (s)
MIPCI 2010
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8.5.
ANÁLISIS DE RESULTADOS
A partir de los modelos de simulación realizados mediante FDS, observamos resultados que
permiten conocer el desarrollo del incendio a lo largo del tiempo y la evolución de las
condiciones ambientales del recinto en relación con la temperatura, la capa de humos, la
visibilidad, los tiempos de activación de rociadores, etc.
1. La evolución del incendio en el supuesto nº 1 indica que a los 10´ del inicio, la
temperatura en el sector afectado supera los 60º en la toda la sección vertical del
modelo, no siendo aceptables las condiciones de evacuación en base a la
temperatura máxima de 60º fijada para el diseño. En cambio, en el supuesto nº 2, el
modelo indica que el incremento de temperatura, para el mismo periodo de tiempo,
es menos pronunciado y que el criterio de aceptación más limitante no será la
temperatura sino que, como veremos más adelante, se alcanzarán condiciones
insostenibles para el criterio de aceptación relativo a la visibilidad en plano horizontal
a 2 metros de altura del suelo.
En la siguiente tabla se muestran las capturas de la simulación para el supuesto nº1
(oficina sin rociadores), viendo la evolución de la temperatura del modelo.
Plano Vertical de Temperaturas
Tiempo (min.)
1´
2´
3´
4´
5´
6´
7´
8´
9´
10´
NOTA: La sección vertical altura dispone entre el falso suelo y el falso techo (3 m.)
En la siguiente tabla se muestran las capturas de la simulación para el supuesto nº2
(oficina con rociadores), viendo la evolución de la temperatura para la sección
vertical del modelo (3 metros).
MIPCI 2010
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Plano Vertical de Temperaturas
Tiempo (min.)
1´
2´
3´
4´
5´
6´
7´
8´
9´
10´
NOTA: La sección vertical altura dispone entre el falso suelo y el falso techo (3 m.)
2. La tasa de calor liberado de los modelos muestran como en el supuesto nº1 el HRR
alcanza un máximo de aproximadamente de 6,7 MW, en cambio, en el supuesto
nº2 la tasa de liberación de calor no supera los 0,75 MW, siendo controlado el
incendio por los rociadores a los 6´ del inicio, mostrando como los rociadores no sólo
reducen el tamaño del incendio, sino que incrementan el tiempo de evacuación
disponible y favorecen la llegada de los servicios de intervención para su extinción.
3. Si analizamos el modelo bajo el criterio de aceptación de la visibilidad en el plano
horizontal de Z=2 metros para una distancia visible inferior a 10 metros, las
simulaciones para ambos modelos nos muestran la siguiente secuencia.
Criterio de Visibilidad a 10 metros en
el plano Z=2m.
Capturas cada minuto para ambas simulaciones (Vista en Planta del Modelo)
Supuesto nº1 (Sin Rociadores)
Supuesto nº2 (Con Rociadores)
MIPCI 2010
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Vistas en planta de los modelos de simulación (Tiempo de simulación 10 minutos)
Se observa que a los 10´ en el supuesto nº1, la planta de oficinas incumple el
criterio de visibilidad establecido, e incluso a los 9´ se advierten zonas próximas al
incendio que se encuentran por encima de dicho umbral, siendo difícilmente
identificables recorridos y las señales de evacuación por la influencia de la capa de
humos.
En cambio en el supuesto nº2, la apertura de cinco rociadores controla la evolución
de los humos generados, favoreciendo condiciones de visibilidad en el sector,
llegando a valores límite entorno a los 15´ desde el inicio del incendio. A
continuación se muestra la captura en dicho instante y la isosuperficie en color
morado que nos indica que las condiciones no son aceptables.
Ç
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72 de 78
4. La evolución de la capa de humos en ambas simulaciones muestra cómo
inicialmente el humo se desplaza por la parte superior del volumen ambiente,
quedando libre de humos el nivel inferior, lo que posibilita la evacuación en
condiciones de seguridad. Pero, una vez que la capa de humos alcanza la pared
opuesta al origen del incendio, ésta choca y cae hacia abajo, retrocediendo a lo largo
de toda la sección del sector de oficinas. En la siguiente secuencia de capturas, se
muestra la evolución de la capa de humos en los dos supuestos, así como la
temperatura de la capa de humos a una altura de 2 m. a través de una isosuperficie a
60º de color morado.
EVOLUCIÓN DE LA CAPA DE HUMOS MEDIANTE ISOSUPERFICIE
Capturas cada minuto para ambas simulaciones (10 minutos)
Supuesto nº2 ( Con Rociadores)
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Supuesto nº1 (Sin Rociadores)
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Vistas 3D de los modelos de simulación (Tiempo de simulación 10 minutos)
9.
ANALISIS ASET-RSET
El análisis ASET-RSET permite evaluar las condiciones de seguridad que se dan en un
determinado ambiente en circunstancias de incendio. Consiste en la comparación del tiempo
requerido para la evacuación segura con el requerido para realizar dicha evacuación. El tiempo
requerido lo define el comportamiento humano durante la misma y el tiempo disponible lo
definen las circunstancias del incendio, su desarrollo y características.
Las siglas ASET y RSET son las abreviaturas de los términos anglosajones Available Safe
Egress Time y Required Safe Egress Time, indicativos respectivamente del tiempo disponible y
del tiempo requerido para la evacuación segura.
En un incendio el ASET se define como el intervalo de tiempo que transcurre entre la ignición y
el momento en que las condiciones se vuelven insostenibles y los ocupantes son incapaces de
moverse hacia una ubicación segura.
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El RSET se define como el periodo de tiempo requerido para que un ocupante se dirija desde
su ubicación inicial hasta un lugar seguro.
Trevac = tpm + te



Trevac= tiempo requerido para la evacuación
tpm = Tiempo de premovimiento.
te = Tiempo de evacuación.
En donde:
tpm = td + ta + tp + ti
con:




td = Tiempo de detección.
ta = Tiempo de alarma.
tp = Tiempo de percepción.
ti = Tiempo de interpretación y acción.
Para que un diseño sea seguro el diseñador debe demostrar que el tiempo necesario para
mover a la gente hasta una localización segura deberá ser menor que el tiempo predicho para
el cual los efectos del incendio tendrán un potencial impacto letal sobre cualquier ocupante.
Tiempo disponible para evacuar ASET >Tiempo necesario para evacuar RSET
9.1. INCERTIDUMBRES DEL DISEÑO
En los modelos de incendio y correlaciones de la ingeniería, la teoría de la incertidumbre se
relaciona con la exactitud y adecuación de una ecuación o correlación con el problema en
cuestión. Dados los límites en nuestro conocimiento científico y capacidad de procesado por
ordenador, todas las correlaciones y procedimientos de cálculo hacen hipótesis simplificadas
de partida. Las predicciones de los modelos de ingeniería se basan en correlaciones y cálculos
basados en la ciencia, siendo aproximaciones a la realidad. Las desviaciones entre la realidad
y las predicciones del modelo se consideran dentro de la teoría de incertidumbres.
MIPCI 2010
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Por tanto, la suma de incertidumbres del escenario tipo de incendio y del comportamiento
humano, precisan de la aplicación de factores de seguridad que asuman el posible grado de
error en los resultados obtenidos. Dichos factores de seguridad suelen venir de un conjunto
adecuado de datos históricos y tomando la sobrecapacidad mínima de un sistema satisfactorio
como factor de seguridad. En cambio, para un análisis determinístico, la utilización de factores
de seguridad se realiza alcanzando la capacidad sobrante exigida.
La confianza que un ingeniero de protección contra incendios pueda tener en los resultados
obtenidos, se puede expresar como el margen de análisis para el diseño propuesto. Y cuánto
mayor sea el margen más confianza existe en la posibilidad de que no se superen los valores
obtenidos para el diseño.
9.2. EVALUACIÓN DE DISEÑO
Analizando los tiempos de evacuación obtenidos en los modelos de simulación de personas
para el cálculo del RSET y los modelos de incendio para el cálculo del ASET mediante FDS
podemos establecer una comparativa entre ambos considerando un factor de seguridad igual
al 50% (ASET>1.5 RSET) que nos permita establecer la aceptación o rechazo de los diseños
propuestos:

DISEÑO 1. Evacuación simultanea sin rociadores.
RSET = (td + ta + tp + ti ) x 1,5 = ( 2´ + 1´ + 6´ 20´´) x 1,5 = 10´ 30´´ y ASET= 9´
El diseño 1 no cumple (9´ > 10´ 30´´)

DISEÑO 2. Evacuación simultanea con rociadores.
RSET = (td + ta + tp + ti ) x 1,5 = ( 2´ + 1´ + 6´ 20´´) x 1,5 = 10´ 30´´ y ASET= 15´
El diseño 2 cumple (15´ > 10´ 30´´)

DISEÑO 3. Evacuación por etapas (2 Plantas) sin rociadores.
RSET = (td + ta + tp + ti ) x 1,5 = ( 2´ + 1´ + 2´) x 1,5 = 7´ 30´´ y ASET= 9´
El diseño 3 cumple (9´ > 7´ 30´´)

DISEÑO 4. Evacuación por etapas (2 Plantas) con rociadores.
RSET = (td + ta + tp + ti ) x 1,5 = ( 2´ + 1´ + 2´) x 1,5 = 7´ 30´´ y ASET= 15´
El diseño 4 cumple (15´ > 7´ 30´´)
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Máster en Ingeniería de Protección contra Incendios
Estudio de Evacuación de un Edificio en Altura – Samuel E. Pizarro Santamaría
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10. CONCLUSIONES
Mediante el diseño por objetivos, se observan aspectos de mejora que enriquecen el proyecto
en su fase de diseño, pero fundamentalmente nos permite su evaluación desde una
perspectiva científico-técnica que nos acerca a una solución proporcionada a las necesidades
inicialmente identificadas.
Durante el proceso habrá ocasiones en las que no se alcancen los objetivos deseados,
provocando un rediseño del proyecto o la búsqueda de soluciones no establecidas
convencionalmente.
El análisis indica que en determinados diseños, el cumplimiento de las exigencias normativas
no mejora necesariamente la seguridad del edificio. En estas ocasiones, se deberá evaluar
desde el punto de vista prestacional para poder introducir mejoras que eleven su nivel de
seguridad.
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