Soler & Palau comparte este caso práctico de una comparativa con simulaciones CFD para los distintos posibles sistemas de ventilación en un aparcamiento.
A la hora de elegir el sistema de ventilación para aparcamientos, que recordemos deberá funcionar también en caso de incendio para evacuar el humo, el proyectista puede elegir entre dos alternativas: sistemas de ventilación mediante conductos o mediante jet fans.
Elegir el sistema más adecuado requerirá un análisis exhaustivo de las características específicas del proyecto por tal de adaptar cada sistema y permitir el cumplimiento de los objetivos de diseño, el cual deberá de ser comprobado, ya sea en obra una vez ejecutado el proyecto o previamente mediante una simulación CFD (Computational Fluid Dynamics).
Las herramientas de simulación CFD permiten al proyectista obtener una estimacion del movimiento del aire en un recinto, analizando punto a punto las variables de interés (velocidad, visibilidad, temperatura…) aportando una gran cantidad de información sobre el funcionamiento del sistema de ventilación antes incluso de la ejecución de la obra, por lo que su uso es cada vez más habitual.
En este caso se ha analizado mediante simulaciones CFD el mismo aparcamiento en caso de incendio en ambos casos: con un sistema de ventilación por conductos y con un sistema de ventilación mediante jet fans. La siguiente imagen plasma los puntos de aporte y extracción.
Figura 1. Caso práctico
Cabe señalar que la propuesta mediante conductos sigue las indicaciones de caudal indicadas en el CTE DB SI, mientras que la propuesta mediante jet fans utiliza los caudales indicados en la UNE 100166:2019, de acuerdo a los comentarios del Ministerio de Fomento. La carga de fuego y su ubicación es la misma en ambos casos.
Dado que los sistemas de ventilación para disipación de humo deben de ser capaces de evitar las zonas de estancamiento de aire, la principal variable de interés suele ser la velocidad. No obstante, a menudo también es interesante analizar otras variables como la visiblidad. Este parámetro nos da una referencia de la efectividad con la que se evacúa el humo en caso de incendio, permite también asesorar a los bomberos sobre los puntos de acceso con mejores condiciones y comprobar las condiciones durante la evacuación de ocupantes.
Las siguientes imágenes muestran el campo de visiblidad a la altura de respiración de un adulto (1,8 m) en diferentes momentos del transcurso del incendio:
Figura 2. Visibilidad (m) durante la evacuación de ocupantes
Figura 3. Visibilidad (m) en el momento de mayor tasa de liberación de calor y humo
Figura 4. Visibilidad (m) inmediatamente tras la extinción del incendio
Los resultados muestran que durante la evacuación de ocupantes (Figura 2), cuando los jet fans permanecen apagados y el fuego no está completamente desarrollado, ambas soluciones proporcionan unos niveles de visibilidad equivalentes.
Debido a la gran carga de fuego asociada al incendio de un vehículo, el aparcamiento entero queda cubierto de humo en ambos casos, como se observa en la Figura 3. Ninguno de los dos sistemas es capaz de contener el humo en una zona concreta.
No obstante, tal y como se observa en la Figura 4, los niveles de visibilidad mejoran significativamente más rápido en el caso con jet fans. ¿A qué se debe esta gran diferencia?
Como se ha indicado anteriormente, en este caso la solución con conductos utiliza un caudal de extracción de 150 l/s plaza (según el CTE DB SI) mientras que la solución con jet fans utiliza un caudal de extracción superior, de 10 renovaciones por hora (según BS 7346-7 y UNE 100166:2019). Este incremento en el caudal de extracción se traduce en el aumento de la capacidad del sistema para evacuar el humo que se observa en la simulación CFD.
¿Qué conclusiones se pueden extraer de este caso práctico?
- Para este caso concreto, ambos sistemas se pueden considerar análogos, especialmente en las etapas iniciales del incendio, proporcionando un grado de desempeño similar.
- Los caudales indicados en la UNE 100166:2019 permiten un nivel de seguridad superior a los indicados en el CTE DB SI al proporcionar una evacuación del humo más rápida.
- Las simulaciones CFD aportan un mayor nivel de calidad al diseño al permitir evaluar el desempeño del sistema de ventilación proyectado, sea cual sea este, y el grado de cumplimiento de los objetivos de diseño.
