🏠 Tema 17: Incendios en la edificación I
Comunidad de Madrid · Bombero/a Especialista Conductor/a
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Incendios en la edificación I. Conceptos. Introducción. Fuegos confinados. Incendios hiperventilados (sobrealimentados). Incendios ventilados. Incendios infraventilados.
Resumen
Este tema es la dinámica del incendio de interior: cómo evoluciona según la ventilación y qué fenómenos peligrosos aparecen al cambiarla. Primero, el vocabulario. El motor del incendio son los combustibles que aportan la mayor parte de la energía liberada: si arde un dormitorio abierto al resto de la casa, toda la vivienda tendrá humo y calor, pero el motor es el dormitorio. En el motor se crean bajas presiones que absorben aire fresco y presiones más altas que expulsan los gases calientes, así que el motor, junto con la ventilación exterior, gobierna el flujo de gases. Ese flujo va siempre de más presión a menos presión, porque los gases calientes son menos densos y flotan sobre el aire.
El plano neutro es la línea visual que separa el colchón de humo caliente (sin visibilidad) del aire frío que va hacia el motor (con visibilidad). Se toma como horizontal, pero sube cerca de los huecos y baja en grandes superficies cuando el humo se enfría. Desde el punto de vista manométrico, el plano neutro está a la altura donde la diferencia de presión con un punto de la misma altura fuera del recinto es cero, y suele quedar un poco por encima de la línea visual. Los patrones de ventilación son dos. Unidireccional: aire y gases llevan la misma dirección y sentido; exige al menos dos aberturas y distingue una ruta fría (de la entrada de aire al foco) y una ruta caliente (del foco a la salida de gases). Es típico cuando hay diferencia de altura entre huecos o viento sobre la fachada. Bidireccional: por la misma abertura entra aire por abajo y salen gases por arriba; es el incendio que 'respira' con pulsaciones.
La tasa de emisión de energía o potencia de incendio es la energía liberada por unidad de tiempo, en MJ/s, es decir, MW. Cuanto mayor es, más rápido evoluciona el incendio, más flujo de calor (kW/m²) y más caudal hace falta para apagarlo. Si la potencia depende del tipo y cantidad de combustible y el aire no limita, es un incendio limitado por combustible (ILC): incendios en el exterior, grandes estructuras muy ventiladas o los momentos iniciales y finales de un incendio de interior. Si manda el aire que entra por las aberturas, es un incendio limitado por ventilación (ILV), como algunas fases en viviendas, locales o garajes. Un mismo incendio puede pasar de uno a otro. La carga de fuego es la energía total que podría generarse en un recinto (MJ; la densidad de carga en MJ/m²), marca sobre todo la duración del incendio y depende de la cantidad y del poder calorífico del combustible (MJ/kg): de media unos 17 MJ/kg los naturales y 30 MJ/kg los sintéticos, cada vez más presentes en el mobiliario.
Fuego confinado, según la UNE-EN ISO 13943:2018, es el que 'tiene lugar y ha sido prendido dentro de una envolvente', es decir, un volumen limitado por superficies que puede tener una o más aberturas. La clave es el techo: frena el ascenso natural del humo y del calor. Su evolución depende del combustible, de la forma y volumen del recinto y de las aberturas, y con ello se clasifican en hiperventilados, ventilados e infraventilados. Los hiperventilados o sobrealimentados reciben muchísimo aire (viento, efecto chimenea, grandes huecos, fugas de oxígeno) y siguen controlados por combustible: piensa en un forestal empujado por el viento. Son muy difíciles de controlar y muy peligrosos, porque suelen derivar a un patrón unidireccional con la ruta caliente hacia la entrada natural de los bomberos y las vías de evacuación. Hoy se estudian como comportamiento extremo, dejan una destrucción casi total y son cada vez más frecuentes por los materiales sintéticos y los grandes huecos; a menudo empiezan normales y se sobrealimentan al abrirse huecos o romperse cristales.
El incendio ventilado se desarrolla en un recinto con huecos que dejan salir humo y entrar aire, y pasa por cinco fases: ignición, crecimiento, flashover, incendio totalmente desarrollado y decrecimiento. En la ignición coinciden combustible, oxígeno (en torno al 21 %) y una fuente de calor; el humo sube formando un penacho o pluma cónica que absorbe aire, crece y se enfría. Hay dos tipos de llama: de difusión (hoguera, vela), amarilla a roja, con perfiles definidos y combustión ineficaz que deja muchos gases sin quemar, que es la que domina en los incendios; y de premezcla (quemador, soplete), azul, de perfiles difusos, más eficaz y caliente.
En el crecimiento, el humo choca con el techo y se forma un colchón que se extiende en horizontal hasta las paredes y luego gana profundidad. El penacho solo absorbe aire mientras sube en vertical, así que cuanto más baja el colchón, menos aire entra y más caliente llega el humo. Si el foco está pegado a una pared entra menos aire, y en un rincón aún menos: el penacho y el colchón se calientan más. Paredes y techo absorben calor hasta saturarse y luego lo devuelven. El colchón tiene presión positiva y, cuando alcanza una abertura, sale el humo mientras por debajo, con presión negativa, entra aire: aparece el patrón bidireccional y las pulsaciones o 'respiración' del incendio. Cuando colchón y techo empiezan a radiar, los combustibles de abajo pirolizan. Hacia los 600 °C parte de los gases del colchón llegan a su autoignición y aparecen llamas flotantes: el rollover. Con esa temperatura pueden romperse los cristales.
En el flashover o combustión súbita generalizada, la radiación lleva casi todos los combustibles a su autoignición y el colchón, más concentrado y más caliente (con el LII más bajo), se inflama entero; el paso a incendio totalmente desarrollado puede durar segundos. Se cita una radiación de unos 20 kW/m² a la altura de los combustibles para desencadenarlo, con temperaturas en torno a 1.000 °C o más y emisiones de hasta 170 kW/m². Entre el flashover y el incendio totalmente desarrollado, cuando todo está implicado, el incendio pasa de ILC a ILV. En el decrecimiento, el combustible se agota, vuelve a ser ILC y baja la temperatura, aunque rescoldos y paredes la mantienen alta un tiempo.
El incendio infraventilado tiene muy poca o ninguna ventilación: casi siempre es ILV y con potencia muy inferior. Puede ir desde un incendio frenado hasta la extinción por sofocación, pero lo más habitual es que siga con poco oxígeno, sin llama y ardiendo mucho tiempo en brasa, acumulando gases de pirólisis y de combustión incompleta. Puede serlo desde el principio (puertas cerradas) o volverse así con el incendio avanzado. Si luego se ventila (rotura de cristales, derrumbes, aperturas), destacan tres fenómenos. Flashover inducido por ventilación: parte de temperaturas como las del crecimiento pero con muchos más gases, y el flashover llega más rápido y con picos mayores. Backdraft: evento súbito y violento al ventilar, generalmente a distancia, a través de pasillos llenos de humo; el aire se premezcla con los gases, la masa se inflama al avivarse las brasas, progresa desde el recinto del incendio hacia la abertura que se abrió y suele salir una llamarada, con presiones capaces de romper puertas, ventanas y hasta tabiques. Explosión de humos o gases: la masa premezclada encuentra una fuente de ignición distinta del propio incendio, a veces en otro punto del edificio tras viajar por escaleras, falsos techos o conductos.
Claves para el examen
- Motor del incendio: los combustibles que aportan la mayor parte de la energía liberada.
- Plano neutro manométrico: diferencial de presión cero respecto al exterior a la misma altura; suele estar algo por encima de la línea visual.
- Unidireccional: misma dirección y sentido, al menos dos aberturas, ruta fría (aire→foco) y ruta caliente (foco→salida).
- Bidireccional: por la misma abertura entra aire (abajo) y salen gases (arriba); 'respiración' del incendio.
- Potencia de incendio en MW (MJ/s). Carga de fuego en MJ; densidad de carga en MJ/m²; marca la duración.
- Poder calorífico medio: naturales unos 17 MJ/kg, sintéticos unos 30 MJ/kg.
- ILC: manda el combustible (exteriores, principio y final). ILV: manda el aire de las aberturas.
- Fuego confinado (UNE-EN ISO 13943:2018): el que tiene lugar y ha sido prendido dentro de una envolvente.
- Hiperventilado: controlado por combustible y tendente a patrón unidireccional con ruta caliente hacia la entrada.
- Cinco fases del ventilado: ignición, crecimiento, flashover, totalmente desarrollado y decrecimiento.
- Llama de difusión: amarilla-roja, ineficaz (la de los incendios). Premezcla: azul, más caliente y eficaz.
- Rollover hacia los 600 °C. Flashover: unos 20 kW/m² en los combustibles, unos 1.000 °C y hasta 170 kW/m².
- Pasa de ILC a ILV entre el flashover y el totalmente desarrollado; vuelve a ILC en el decrecimiento.
- Backdraft: la inflamación va del recinto del incendio hacia la abertura. Explosión de humos: fuente de ignición distinta del incendio.
💡 Truco
Números del ventilado en escalera: 600 °C para el ROLLOVER (llamas flotando), 20 kW/m² para que salte el FLASHOVER, y 1.000 °C y 170 kW/m² dentro del flashover. Y para no liar los tres del infraventilado: el backdraft 'vuelve' (back) a la puerta que abriste; la explosión de humos se enciende 'en otra parte'; el flashover inducido es el de siempre, pero con prisa.
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