Investigadores del Área de Mecánica de Fluidos de la Universidad de Jaén (UJA) experimentan a escala real el comportamiento del fuego en atrios de edificios de grandes dimensiones, con el objetivo de aumentar su seguridad.
Los profesores del Área de Mecánica de Fluidos de la Universidad de Jaén, Cándido Gutiérrez, Enrique Sanmiguel Rojas y Carlos Martínez Bazán, junto con investigadores del Instituto de Investigación Tecnológica (IIT) de la Universidad Pontificia Comillas (ICAI), tuvieron la posibilidad de trasladar sus datos numéricos a un experimento único en Europa, en el comprobaron la dinámica de un incendio en un recinto de gran volumen, en este caso, en la Nave del Fuego del Centro Tecnológico del Metal de Murcia.
Cándido Gutiérrez explicó que los incendios producidos en edificios tipo atrio, como hoteles o centros comerciales, son bastante problemáticos, porque “los atrios son grandes espacios abiertos interiores en edificios, que conectan a diferentes plantas entre sí. Cuando se produce un incendio, por ejemplo en el lobby de un hotel, el humo y las llamas no quedan confinados en una habitación, sino que pueden propagarse por todo el edificio y pone en peligro a todos los ocupantes del mismo. Esta es la singularidad de este tipo de incendios”.
El experimento muestra, en un principio, que los extractores de humo de los edificios “no son siempre eficaces”, afirma Gutiérrez, y que la eficiencia del aire limpio que se le aplica a la llama desde abajo depende de cómo se suministre.
La normativa actual está basada en métodos prescriptivos, “una serie de reglas a seguir, pero sin tener en cuenta la tipología de este tipo de estructuras”, subraya Gutiérrez. “A lo que se tiende actualmente en la ingeniería de protección contra incendios, es a realizar diseños basados en prestaciones, apoyados en cálculos científicos, en la mayoría simulaciones desarrolladas por los propios consultores”.
La singularidad de este experimento de los investigadores de la UJA es que se realiza una simulación a escala real. “Hemos querido comprobar qué es necesario para poder apoyar que esos diseños van a ser seguros y robustos. Hace falta demostrar que esos códigos son válidos para hacer ese tipo de simulaciones, y en eso estamos nosotros, a mitad de camino entre la ciencia aplicada y la ciencia fundamental de fuego. Es decir, estamos en desarrollo y validación de modelos numéricos”. Para extraer humo por la parte de arriba de un atrio, hay que introducir aire limpio desde abajo. La normativa indica que no puede introducir aire a más de 1 metro por segundo, “pero eso no está basado en nada. Nosotros, haciendo experimentos, hemos visto que incluso con velocidades de hasta 3 metros por segundo no tiene por qué afectar al fuego de manera negativa si eres capaz de suministrarlo en condiciones simétricas de ventilación. Si generas una corriente que hace girar la llama, lo que vas a producir es que el fuego se vea afectado mucho y generamos conocimiento para que la normativa se pueda mejorar”, indica.
Experimento
Lo que se pretendía con este experimento es conocer el movimiento del humo generado por el incendio, la eficacia de los sistemas de extracción de humos bajo diferentes estrategias de ventilación, tales como la extracción forzada continua y variable, la ventilación natural, o diferentes disposiciones y tamaños de rejillas de ventilación. Para ello, se midieron y analizaron las condiciones interiores, tanto respecto al campo de temperaturas inducido como a la concentración de gases peligrosos para los ocupantes de este tipo de edificaciones, utilizando instrumentación específica. Cándido Gutiérrez señala que lo que hacía a este experimento único es que se realizaba en una nave 20 metros de lado por 20 metros de alto, en el que se creó una llama de más de 7 metros de altura “y no existe ninguno así en Europa”. El experimento consistía poner un recipiente con combustible en el centro de la nave y configurar las rejillas de entrada de aire desde abajo, así como los extractores situados arriba, “y se medían las condiciones generadas por el incendio. Lo que variaba era la potencia del fuego entre 1 y 6 megavatios; la posición del fuego, tanto en el centro como en la diagonal; el número de fuegos; las condiciones en las rejillas, variando el suministro; como la velocidad de entrada; la tasa de extracción, haciéndola fija o variable”.
En principio, el experimento muestra que no es todo tan ideal como dicen. “Los extractores no siempre son eficientes como se les presuponen y en el asunto del suministro de aire limpio por las rejillas, el suministrar aire por debajo de la velocidad límite que proponen no es tan importante, sino cómo lo suministres”, manifestó.
El proyecto de investigación “Dinámica de fuego. Estudios experimental y numérico de fuegos en grandes atrios” está financiado por la Fundación Mafre, SODECA, S.A., Xtralis S.A. y J.V.A. Fire. El mimso supone la continuación de la investigación iniciada por miembros de la Universidad de Jaén, en conjunción con los profesionales del Centro Técnológico del Metal de Murcia y la Universidad Politécnica de Cartagena (UPCT) hace más de 10 años, lo que les convierte en uno de los grupos de referencia en este campo de investigación.
El estudio realizado permitirá la obtención de conclusiones generales y la propuesta de recomendaciones y criterios para el diseño de instalaciones de protección contra incendios, que supondrán un gran avance de conocimiento, así como un giro radical en la protección contra incendios conocida hasta ahora, lo que en definitiva ayudará a salvar un mayor número de vidas humanas, en caso de este tipo de catástrofes.
Autor: Gabinete de Comunicación de la UJA (C.Q.R.)
