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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