Download Document

Protección contra Control de
fuego humo
+ Tanques de gas
x
x
PARA ARQUITECTOS
Jimmie Vélez Rosario | Luis Y. Negrón Rivera | Christian Ortiz Cintrón
diciembre 2013
Protección contra fuego|Control de humo + Tanques de gas
CÓDIGOS & REGLAMENTOS
1
Índice
Estructura de Reglamentos
2
Aperturas en paredes exteriores
3
PROTECCIÓN CONTRA FUEGO
Paredes, barreras, ductos y tabiques resistentes a fuego
Aperturas protegidas
8
Barreras de humo
9
SISTEMAS DE CONTROL DE HUMO
TANQUES DE GAS [LP]
1
4-7
Métodos mecánicos de control de humo
10
Espacios a prueba de humo
11
Localización de tanques
12
Precauciones de seguridad y dispositivos
13
Protección contra fuego|Control de humo + Tanques de gas
Códigos & Reglamentos
IBC
Smoke Control Systems
NFPA 58
Agencias Reguladoras
IFC
1942
Cuerpo de Bomberos de
Puerto Rico
2000
Section 909
International Fire
Code
2012
2009
Section 7
2009
NFPA
Fire & Smoke Protection
Features
Puerto Rico
Building Code
[Amendments]
Smoke Control Systems
Section 909
Liquefied Petroleum
Gases
2009
Liquefied Petroleum
Gas Code
International
Building Code
2000
2009
National Fire Protection
Association
1896
REFERENCIAS
Section 38
Oficina de Gerencia de
Permisos
2009
Bomberos
De haber cambios o dudas respecto al código,
consultar a las agencias reguladoras
Oficina del Inspector General
de Permisos
2009
OGPe
OIGPe
Reglamentos citados en esta presentación
PRBC
URLs
NFPA
IBC 2009
IFC 2009
PRBC 2012
OGPe
http://nfpa.com/
http://publicecodes.cyberregs.com/icod/ibc/2009/index.htm
http://publicecodes.cyberregs.com/icod/ifc/2009/index.htm
https://www.sip.pr.gov/web/guest/inicio/informacion/reglamentos
http://sip.pr.gov/
1
Protección contra fuego|Control de humo + Tanques de gas
IBC 2009
IBC 2009 & IFC 2009
Section 7
Section 909
Fire & Smoke Protection Features
Smoke Control Systems
Recursos de Protección contra fuego y humo
Section
Section
Section
Section
701 General
702 Definitions
703 Fire-resistance Ratings And Fire Tests
704
Section 705 Exterior Walls
[PAREDES EXTERIORES]
Section 706 Fire Walls
[PAREDES PARA FUEGO]
Section 707 Fire Barriers
[BARRERAS PARA FUEGO]
Section 708 Shaft Enclosures
[CERRAMIENTO DE HUECOS/DUCTOS]
Section 709 Fire Partitions
[TABIQUES PARA FUEGO]
Section 710 Smoke Barriers
[BARRERAS PARA HUMO]
Section 711 Smoke Partitions
[TABIQUES PARA FUEGO]
Section 712 Horizontal Assemblies
Section 713 Penetrations
Section 714 Fire-resistant Joint Systems
Section 715 Opening Protectiveness
[APERTURAS PROTEGIDAS]
Section
Section
Section
Section
716 Ducts and Air Transfer Openings
717
718 Fire-resistance Requirements For Plaster
719 Thermal- And Sound-insulating
Materials
Section 720 Prescriptive Fire Resistance
Section 721 Calculated Fire Resistance
Desglose de Reglamentos
Sistemas de control de humo
909.1
909.2
909.3
909.4
Scope and Purpose.
General Design Requirements.
Special Inspection And Test Requirements.
Analysis.
909.5 Smoke Barrier Construction.
[CONSTRUCCIÓN DE BARRERRAS PARA
HUMO]
909.6 Pressurization Method.
[MÉTODO DE PRESURIZACIÓN]
909.7 Airflow Design Method.
[MÉTODO DE VENILACIÓN CONTROLADA]
909.8 Exhaust Method.
[MÉTODO DE EXTRACCIÓN]
909.9 Design Fire.
909.10 Equipment.
909.11 Power Systems.
909.12 Detection and Control Systems.
909.13 Control Air Tubing.
909.14 Marking and Identification.
909.15 Control Diagrams.
909.16 Fire-Fighter's Smoke Control Panel.
909.17 System Response Time.
909.18 Acceptance Testing.
909.19 System Acceptance.
IFC 2009
Section 38
Liquefied Petroleum Gases
Gases de petróleo licuado
Section 3801 General
Section 3802 Definitions
Section 3803 Installation of Equipment
Section 3804 Location of LP-Gas Containers
[LOCALIZACIÓN DE TANQUES DE
GAS LP]
Section 3805 Prohibited Use of LP-Gas
Section 3806 Dispensing and Overfilling
Section 3807 Safety Precautions And Devices
[PRECAUCIONES DE SEGURIDAD Y
DISPOSITIVOS]
Section 3808 Fire Protection
Section 3809 Storage of Portable LP-Gas
Containers Awaiting Use or Resale
Section 3810 LP-Gas Containers not in Service
Section 3811 Parking and Garaging
909.20 Smokeproof Enclosures.
[ESPACIOS A PRUEBA DE HUMO]
2
Protección contra fuego|Control de humo + Tanques de gas
Protección contra fuego
INTERNATIONAL BUILDING CODE 2009
Área máxima permisible de aperturas en muros exteriores según la
separación por fuego y el grado de protección de las aperturas
GRADO DE PROTECCIÓN DE LA APERTURA
45%
hh
25%
45%
25%
100%
100%
45%
75%
3’
5’
d, e e, f
70%
10’
e, f, g
15’
f, g
100%
20’
100%
25’
NO REQUERIDO
NO PERMITIDO
15%
b, c
25%
75%
NO PERMITIDO
Límite de propiedad edificio o vía pública
15%
15%
NO REQUERIDO
NO PERMITIDO
NO PERMITIDO
10%
100%
Sección 705.8
30’
NP
SR
NP
CR
P
Aperturas no protegidas [NP en
inglés UP] en edificios sin un sistema
automático de rociadores [SR en
inglés NS] de acuerdo a la Sección
903.3.1.1.
i
Aperturas no protegidas [NP en
inglés UP] en edificios que si cuentan
con un sistema automático de
rociadores [CR en inglés S] de
acuerdo a la Sección 903.3.1.1.
Aperturas protegidas [P] con un
mecanismo de protección según
la Sección 705.8.2.
ÁREA PERMITIDA a
DISTANCIA DE SEPARACIÓN POR FUEGO [desde límite de propiedad, edificio o vía pública]
a. Los valores indicados son el porciento del área en el muro exterior, por piso.
b. Para requerimientos de muros [contra incendios] en edificios con alturas variables
ver Sección 706.6.1.
c. Para aperturas en muros [contra incendios] de edificios en el mismo lote
ver Sección 706.8.
d. El porciento máximo aperturas protegidas y no protegidas será de 25% sólo para el
tipo de Ocupación R-3.
e. No se permitirán aperturas sin protección para los tipos de Ocupación H-2 y H-3
siempre que la separación por fuego sea menor de 15’.
f. No se limitará el área de aperturas no protegidas para el tipo de Ocupación R-3
siempre que la separación por fuego sea mayor o igual a 5’.
g. No se limitará el área de aperturas para estructuras abiertas de estacionamiento
siempre que la separación por fuego sea mayor o igual a 10’.
h. Incluye accesorios del edificio para el tipo de ocupación R-3.
i. No aplica a los tipos de Ocupación H-1, H-2 y H-3.
3
Protección contra fuego|Control de humo + Tanques de gas
Protección contra fuego
INTERNATIONAL BUILDING CODE 2009
Paredes resistentes a fuego
DEFINICIÓN
Pared resistente al fuego con aberturas protegidas que limita
la propagación del mismo y que se extiende continuamente
desde los cimientos hasta o a través del techo, con suficiente
estabilidad estructural como para permitir que, en caso de
incendio, el colapso de la construcción a ambos lados sin que
colapse la pared. Cada lado debe entenderse como un
edificio independiente del otro. Ej. Paredes entre medianeras.
Sección 706
RESISTENCIA CONTRA FUEGO REQUERIDA
Tipo de Ocupación
A, B, E, H-4, I, R-1, R-2, U
F-1, H-3b, H-5, M, S-1
H-1, H-2
F-2, S-2, R-3, R-4
a.
b.
Resistencia a fuego requerida (horas)
3a
3
4b
2
Para tipos de construcción I y II se permitirá 2 horas de resistencia
En tipos de ocupación H-1, H-2, o H-3 ver Secciones 415.4 y 415.5
APERTURAS NO ESTAN PERMITIDAS
18” MIN
≥ 4’
< 4’
BALCÓN
O ALERO
PROYECCIÓN HORIZONTAL
Deberán extenderse al menos 18” hacia afuera de la pared
exterior.
En caso de elementos proyectantes a menos de 4 pies de
separacion como balcones, techos en voladizo, etc., la pared
deberá proyectar hasta el borde exterior del elemento.
4
Protección contra fuego|Control de humo + Tanques de gas
Protección contra fuego
INTERNATIONAL BUILDING CODE 2009
Barreras resistentes a fuego
Sección 707
Plafón acústico
NO MAYOR AL 25% DE LA LONGITUD TOTAL
+
< 156 PIES2
DEFINICIÓN
Montaje vertical de materiales (pared) resistente al fuego
diseñado para restringir la propagación del fuego
manteniendo la continuidad del plano (este debe extenderse
por encima del plafón acústico hasta el nivel de techo).
REISTENCIA CONTRA FUEGO REQUERIDA
Dependerá de:
Ductos cerrados – Sección 708.4
Cerramientos de salida - Sección 1022.1
Pasillo de salida - Sección 1023.3
Salida horizontal - Sección 1025.1
Atrios - Sección 404.6
Ocupaciones accesorias incidentales - Tabla 508.2.5
Áreas de control - Sección 414.2.4
Ocupaciones separadas - Sección 508.4
Áreas de fuego – Tabla 707.3.9 (se muestra abajo)
Tipo de Ocupación
Resistencia a fuego requerida (horas)
H-1, H-2
4
F-1, H-3, S-1
3
A, B, E, F-2, H-4, H-5, I, M, R, S-2
2
U
1
APERTURAS
Se permiten aperturas protegidas según la Sección 715 que en
conjunto no excedan un longitud mayor al 25% de la
extensión total de la pared. El área máxima de cada apertura
no deberá exceder los 156 pies2.
< 156 PIES2
5
Protección contra fuego|Control de humo + Tanques de gas
Protección contra fuego
INTERNATIONAL BUILDING CODE 2009
Huecos/Ductos Cerrados
DEFINICIÓN
Los ductos cerrados protegen las perforaciones a través de
suelo/ techo y techo/ acústico. Esta sección del código
aplica a otros asuntos referenciados en el como: núcleos
internos de escaleras de escapes, núcleos de elevadores,
ductos de desperdicios y montaplatos.
* Ver excepciones
Sección 708
Plafón acústico
2 hr
RESISTENCIA CONTRA FUEGO REQUERIDA
Los conductos cerrados deberán tener una calificación de
barrera contra el fuego de no menos de 2 horas cuando el
ducto conecta mas de cuatro pisos y no menos de 1 hora
cuando conecta tres pisos o menos.
APERTURAS
No se permiten aperturas en los ductos que no sean
necesarias para el propósito del ducto. De haber aperturas en
los ductos cerrados, deben ser protegidas de acuerdo a la
sección 715.
1 hr
Vestíbulo de
elevadores
ELEVADORES
Se construirá un vestíbulo de ascensores cerrado cuando el
ducto de elevadores comunique mas de tres pisos. Los
vestíbulos serán cerrados en cada planta con tabiques contra
fuego (sec. 709) y las puerta de acceso cumplirán con
requisitos (sec. 715.4.3).
6
Protección contra fuego|Control de humo + Tanques de gas
Protección contra fuego
INTERNATIONAL BUILDING CODE 2009
Tabiques resistentes a fuego
Sección 709
1 hr
DEFINICIÓN
Montaje vertical de materiales (pared) diseñado para
restringir la propagación del fuego a través de la protección
de sus aperturas.
Se consideran tabiques para fuego las paredes:
• entre apartamentos - mismo edificio (Sección 420.2)
• entre dormitorios - mismo edificio (Sección 420.2)
• entre locales comerciales - mismo edificio (Sección 402.7.2)
• de los pasillos (Sección1018.1)
• en el vestíbulo de elevadores (Sección 708.14.1).
RESISTENCIA CONTRA FUEGO REQUERIDA
Se requiere protección contra fuego no menor de 1 hora.
Excepciones:
•
•
Se permitirá 1/2 de protección en paredes de pasillos de acuerdo
a la Tabla 1018.1 (referirse al código.
en paredes que separan dormitorios de apartamentos se permitirá 1/2
hora de protección para los tipos de construcción IIB, IIIB y VB, y donde
se cuenta con un sistema de automático de rociadores
APERTURAS
Se permitirán aperturas siempre y cuanto estén protegidas
según la Sección 715
7
Protección contra fuego|Control de humo + Tanques de gas
Protección contra fuego
INTERNATIONAL BUILDING CODE 2009
Aperturas protegidas
Sección 715
Paredes y Barreras que requieren
resistencia a fuego mayor de 1
hora
Barreras
(Resistencia
a fuego de
1 hora):
Tabiques
para fuego:
Ductos y
cerramientos en la
ruta de escape
Otras barreras para
fuego
Paredes en pasillos
Otros tabiques
Paredes exteriores
Barreras contra humo
Paredes
Paredes contra fuego
interiores:
Barreras contra fuego
Barreras contra humo
Tabiques contra fuego
Paredes exteriores
Pared medianera
Resistencia
Resistencia mínima
requerida del contra fuego de la
ensamblaje (hrs)
apertura(hrs)
4
3
2
1 1/2
3
3a
1 1/2
1 1/2
1
1
1
1
1/2
3/4
1/3b
1/3b
1
1/2
3
2
1
1
3/4
1/3
1 1/2
1 1/2
3/4
1/3b
Todos
No Permitidoc
>1
1
1
No Permitidoc
3/4
3/4
1
1/2
>1
1
Todas
3/4
1/3
1 1/2
3/4
No Permitido
a. Puertas dobles, cada una con resistencia de 1 1/2 hora, instaladas en
ambos extremos del mismo hueco equivaldrá a una puerta de 3 horas de
resistencia.
b. Referirse a la sección 715.4.3 para los requerimientos de prueba.
c. Excepciones de acuerdo a la sección 715.2 de sistemas de cristalería
asimétricos.
CRISTALERIAPUERTAS Y CERRAJES
Tipo de ensamblaje
PUERTAS
El ensamblaje aprobado de puertas y cerrajes resistentes a
fuego deberán ser construidos en cualquier material o
ensamblaje de componentes que cumplan con los
requerimientos de prueba establecida en las secciones
715.4.1 715.4.2 o 715.4.3.
CRISTALERÍA
Toda cristalería en ensamblajes de ventanas para fuego
deberá cumplir con los niveles de resistencia contra fuego
especificados en la tabla (excepto por las ventanas de vidrio
armado – sección 715.5.4 – y las ventanas ubicadas en
tabiques que requieran 1/2 hora de resistencia contra fuego,
en cuyo caso se permitirá protección de 1/3 hora.
Se requiere cristalería resistente a fuego en puertas que den
acceso a recintos de salida y elevadores, de manera que
permitan identificar visualmente la ubicación de elevadores,
rampas o escaleras. La misma está regulada en la sección
715.4.7
Los montantes de metal que excedan los 12’ de altura
deberán igualar el nivel de resistencia a fuego de la pared en
la que está ubicada la apertura.
El área total de las ventanas no deberá exceeder el 25% de
las paredes en común con cualquier habitación.
8
Protección contra fuego|Control de humo + Tanques de gas
Sistemas de control de humo
INTERNATIONAL BUILDING CODE 2009
Barreras y tabiques contra humo
Secciones 710, 711 y 909.5
Las Barreras contra humo deben ser construidas y selladas
para limitar las áreas de fuga que no sean aperturas
protegidas.
0.05%
0.1%
0.15%
0.05%
0.035%
El área máxima permitida de fuga está dada por el área
conjunta total a ser calculada con las siguientes
proporciones de área de fuga:
1. Paredes:
A/Aw = 0.00100
2. Cerramientos de salida:
A/Aw = 0.00035
3. Otros ductos:
A/Aw = 0.00150
4. Pisos y techos:
A/AF = 0.00050
A = Área total de fuga, pies cuadrados (m2).
AF = Unidad de área de barrera, en piso o techo, pies cuadrados
(m2).
Aw = Unidad de área de barrera, en pared, pies cuadrados (m2).
Se requiere resistencia a fuego de al menos 1 hora para
todas la barreras contra humo.
En tabiques contra humo:
a. las puertas no deben incluir rejillas
b. Las ventanas deben estar propiamente selladas a
menos que cuenten con un dispositivo de cierre
automático conectado al Sistema de detección de
humo.
c. Todo espacio alrededor de los elementos pasantes y
ductos debe sellarse con un material aprobado.
9
Protección contra fuego|Control de humo + Tanques de gas
Sistemas de control de humo
INTERNATIONAL BUILDING CODE 2009
Métodos mecánicos de control de humo
Secciones 909.6, 909.7 & 909.8.
B. MÉTODO DE VENTILACIÓN CONTROLADA [AIRFLOW]
dispositivo de cierre automático
EXTRACTOR
PLAFÓN
El flojo de aire es dirigido para impedir la salida de humo fuera de la
zona del incendio.
La velocidad mínima promedio a través de una apertura fija no debe ser
menor que:
h = altura de la apertura, pies (m).
Tf = temperatura del humo, °F (K).
C
To = temperatura del ambiente, °F (K).
v = 217.2 [h (Tf - To)/(Tf + 460)]1/2
Para el SI: v = 119.9 [h (Tf - To)/Tf]1/2 v = velocidad del aire, pies por minuto
PRESIÓN
(m/s).
PLAFÓN
V
Los recursos mecánicos primarios para controlar el humo están
dados por diferencias de presión a través de las barreras de humo.
B
PLAFÓN
CAPA DE HUMO
SALIDA
A
C. MÉTODO DE PREZURISACIÓN [PRESSURIZATION]
VESTIBULO
A. MÉTODO DE EXTRACCIÓN [EXHAUST]
Normalmente se utiliza en grandes volúmenes cerrados,
tales como atrios o centros comerciales.
La altura del límite inferior de la capa de humo se
mantendrá por lo menos 6 pies por encima de cualquier
superficie de paso que forme parte de un medio de
salida y que quede dentro de la zona de humo.
La diferencia mínima de presión a través de una barrera de humo
será 0,05 pulg. de columna de agua (0,0124 kPa) en edificios con
sistema de rociadores.
La diferencia máxima de presión del aire a través de una barrera de
humo será determinada por las fuerzas requeridas de apertura o
cierre de las puertas.
La fuerza calculada para poner en movimiento una puerta de
bisagra lateral está dada por:
F = Fdc + K(WAΔP)/2(W- d)
A = Área de la puerta, pies cuadrados (m2).
d = Distancia desde la manija hasta el borde de la puerta, pies(m).
F = Total de fuerza para abrir la puerta, libras (N).
Fdc = Fuerza requerida para superar sistema de cierre, libras (N).
K = Coeficiente 5.2 (1.0).
W = Ancho de la puerta(m).
ΔP = Diferencia en presión de diseño, pulgada de agua(Pa).
10
Protección contra fuego|Control de humo + Tanques de gas
Sistemas de control de humo
INTERNATIONAL BUILDING CODE 2009
Espacios a prueba de humo
Sección 909.20
PRESIÓN
0.10 pulg. de agua (25 Pa) MIN
EXTERIOR
VESTÍBULO
ABIERTO
PASILLO
MIN
Apertura con
compuerta de
escape
72” MIN
44”
Acceso al
techo
20’ MIN
El acceso a la escalera deberá ser por medio de un vestíbulo o un
balcón exterior abierto. El vestíbulo no deberá ser menor de 44
pulgadas (1118 mm) de ancho y 72 pulgadas (1829 mm) de largo
(desde la escalera en dirección a la salida).
Todo vestíbulo requiere un mínimo de área de apertura de 16 pies2
Todo espacio/recinto a prueba de humo debe estar separado del
resto del edificio por barreras contra incendios de no menos de 2horas.
dispositivos
de cierre
automático
ESCALERA INTERIOR
Los sistemas de ventilación deberán ser independientes de los
demás sistemas mecánicos de ventilación del edificio.
La activación del equipo de ventilación será por detectores de
humo instalados en cada piso, en un lugar aprobado, próximos a la
entrada del recinto a prueba de humo.
11
Protección contra fuego|Control de humo + Tanques de gas
Tanques de gas
INTERNATIONAL FIRE CODE 2009
Localización de tanques de gas [Liquefied Petroleum]
b, c [ 25% de la suma de los
Sección 3804
diámetros de los
0’ 3’ 5’ tanques adyacentes ]
500
2,000 e, f
2,000
10’
2,000
25’
120,000
120,000
120,000
90,000
70,000
30,000
125
250
2,000
120,000
a
50’
75’
100’
125’
[desde límite de propiedad, edificio o vía pública hasta el tanque de gas]
500
90,000
70,000
30,000
125
250
500
2,000
En galones de agua
h
30,000
120,000
b
CAPACIDAD MÁXIMA DEL TANQUE
70,000
120,000
5’
120,000
SOTERRADO SOBRE-TIERRA
menor de 125 e
Límite de propiedad, edificio o vía pública
90,000
[entre tanques de gas]
DISTANCIA DE SEPARACIÓN MÍNIMA en pies
a.
La distancia se medirá a partir de la válvula de escape, excepto que todas las partes del contenedor estén a 10 pies o más de la
estructura o límite de propiedad.
b.
b . Cuando la altura de una estructura en voladizo es menor de 50’ por encima de la salida de descarga de la válvula de escape
se debe considerar un 50% mínimo en la distancia horizontal requerida, medida desde el borde de cualquier voladizo que proyecte
mas de 5’ del edificio y el contenedor.
c.
c . Los contenedores contiguos soterrados con capacidad de 125 galones o más , deben considerar el acceso en sus extremos o
lados para facilitar el trabajo con grúas o montacargas .
* Referirse a la sección 3804.3 para casos especiales.
12
Protección contra fuego|Control de humo + Tanques de gas
Tanques de gas
INTERNATIONAL FIRE CODE 2009
Precauciones de seguridad y dispositivos
Sección 3807 y 312
Áreas de siembra, hierba, maleza, basura y otros materiales
combustibles deberán mantenerse a un mínimo de 10 pies
de los tanques o contenedores de gas LP.
10’
10’
Se requiere instalación de extintor de incendios y, de ser
requerido por el oficial de bomberos [inspector], debe
instalarse rótulo de “NO SMOKING” , “NO FUME”.
A. Postes de seguridad construidos en acero de no menos
de 4” de diámetro y rellenos de hormigón.
4”
Ampliación
de poste
15”
B
A
Se requiere una distancia mínima de 3’ entre la hilera de
postes y el tanque protegido y un máximo de separación
entre postes de 4’, medidos de centro a centro.
Los postes deben tener una altura mínima de 3’ y una
profundidad de igual longitud con zapata en hormigón
de no menos de 15” de diámetro.
B. Otras barreras físicas deben tener un mínimo de 36” de
altura y deberán resistir una fuerza de 12.000 libras
aplicada a 36” por encima de la superficie del suelo.
13