EFECTIS ens presenta les conclusions de l’estudi “Osmose” sobre l’eficàcia del SCTEF de ventilació natural i la seva complementarietat amb els sistemes de ruixadors automàtics.
Amb la finalitat de comprovar científicament l’eficàcia[1] dels Sistemes de Control de Temperatura Evacuació de Fums (SCTEF) de ventilació natural i la seva eventual complementarietat amb els sistemes de ruixadors automàtics d’aigua, la FFMI (Fédération Française des Métiers de l’Incendie) va llançar en 2014 el projecte “Osmose”, que va ser desenvolupat pels laboratoris d’assajos francesos Efectis i CNPP. Les seves conclusions són de lliure accés i es poden trobar en el “LIVRE BLANC DES RÉSULTATS DE L’ÉTUDE OSMOSE” publicat per la FFMI en 2019.
L’estudi es va desenvolupar durant més de tres anys de treball, combinant simulacions i assajos a mitja i gran escala:
-
- Més de 400 simulacions, de les quals, més de 300 van ser amb el model de camp FDS.
- Una campanya de 15 assajos de fums en un gran volum de 500 m² i 6,5 m d’alçada, per recopilar dades experimentals sobre l’eficàcia dels sistemes de control de fum l’objectiu del qual és l’evacuació d’ocupants. En funció de l’objectiu de cada assaig, la quantitat de fum utilitzada era l’equivalent a la combustió d’una butaca (300 kW) o d’un vehicle (5MW).
- Dues campanyes amb un total de 98 assajos de foc per analitzar la interacció entre un SCTEF i ruixadors de resposta normal. Els assajos es van realitzar en instal·lacions de 110 m² i 900 m², amb focs calibrats de piles de palets o safates de fuel que van aconseguir potències des de 400kW fins a 6MW.
La primera part de l’estudi va permetre constatar de forma empírica algunes regles bàsiques del disseny d’SCTEF de ventilació natural l’objectiu del qual és l’evacuació d’ocupants. Es va avaluar l’eficàcia de l’SCTEF en funció de variables com:
-
- la superfície aerodinàmica total d’extracció,
- la grandària i posició dels exutoris o els buits d’extracció,
- la potència de l’incendi,
- la superfície aerodinàmica d’aportació d’aire i la seva ubicació,
- la grandària dels dipòsits de fum,
- el vent.
El segon objectiu del projecte va ser el d’avaluar l’eficàcia dels SCTEF quan existeix una interacció amb els sistemes de ruixadors. Aquesta qüestió ha estat objecte de debat durant anys, i malgrat que existeixen nombrosos estudis i assajos al respecte, els resultats no sempre són fàcils d’interpretar o simplement els estudis no estan en línia amb les pràctiques habituals.
Les simulacions i assajos van analitzar diferents supòsits d’activació de tots dos sistemes per a determinar la seva interacció i l’efecte que produeix en les condicions d’evacuació, d’intervenció i de control de l’incendi.
Segons la tesi de Nicolas Trévisan[2] , els assajos realitzats van demostrar un bon nivell de repetibilitat, sent aquest un factor difícil de trobar en els estudis existents i en la literatura. No obstant això, s’evidencia que existeixen condicionants que impacten de forma significativa en els resultats, com ara la potència de l’incendi i la seva posició respecte als exutoris de coberta.
Per a tots els incendis avaluats, es va observar que l’actuació de l’SCTEF no té una influència significativa sobre el nombre total de ruixadors activats, amb l’excepció del cas particular d’un incendi just sota d’un exutori. En determinats casos, fins i tot l’obertura de l’SCTEF en un temps pròxim al temps mitjà d’activació dels ruixadors en l’absència d’un SCTEF podia conduir a una obertura anticipada dels ruixadors.
Les conclusions més rellevants de l’estudi Osmose es resumeixen a continuació:
- Un SCTEF, l’objectiu del qual és l’evacuació dels ocupants, és més eficaç
- com més superfície d’evacuació té la instal·lació, havent d’adaptar aquesta superfície a la potència de l’incendi esperat en el local.
- si els dipòsits de fums tenen una grandària reduïda, ja que els fums calents es concentren i el tir natural és major.
- com més gran és la superfície d’aportació d’aire.
- quan l’aportació d’aire es realitza prop del nivell de sòl.
- quan l’aportació d’aire es realitza des de la mateixa façana, si està exposada al vent.
- Un SCTEF és eficaç quan els exutoris estan instal·lats en la part alta de façana o en coberta.
- Els SCTEF i els sistemes de ruixadors poden ser complementaris per a millorar les condicions de visibilitat i reduir la temperatura quan l’SCTEF s’activa abans que el ruixador
- Com més exutoris s’utilitzin per garantir la superfície mínima d’extracció, major serà l’eficàcia dels SCTEF quan interaccionen amb els sistemes de ruixadors. Sempre que un ruixador s’activi prop d’un exutori, o quan la seva obertura es realitzi al llarg de l’eix que uneix el plomall de fums amb l’exutori, la temperatura en el pla de l’exutori és probable que caigui en major o menor mesura. En reduir el gradient tèrmic en aquesta zona, es redueix l’eficàcia de l’exutori afectat. Disposar d’un major nombre d’exutoris mitiga aquest efecte.
- Els SCTEF i els sistemes de ruixadors mostren una major eficàcia quan el ruixador s’instal·la directament sota l’exutori. Quan l’incendi comença sota un exutori, l’activació precoç del sistema de control de fums comporta una reducció de la temperatura al nivell del sostre i del ruixador adjacent, que pot causar un retard en l’activació d’aquest ruixador, o fins i tot la seva no activació.
[1] Els criteris d’eficàcia de l’estudi es basen en els indicats en la versió de 2016 de la Guide de bonnes pratiques pour les études d’ingénierie du désenfumage del Laboratori Central de la Prefectura de Policia de França.
