Soler & Palau comparteix aquest cas pràctic d’una comparativa amb simulacions CFD per als diferents possibles sistemes de ventilació en un aparcament.

A l’hora de triar el sistema de ventilació per a aparcaments, cal recordar que haurà de funcionar també en cas d’incendi per a evacuar el fum, el projectista pot triar entre dues alternatives: sistemes de ventilació mitjançant conductes o mitjançant jet fans.

Escollir el sistema més adequat requerirà una anàlisi exhaustiva de les característiques específiques del projecte per tal d’adaptar cada sistema i permetre el compliment dels objectius de disseny, el qual haurà de ser comprovat, ja sigui en obra un cop executat el projecte o prèviament mitjançant una simulació CFD (Computational Fluid Dynamics).

Les eines de simulació CFD permeten al projectista obtenir una estimació de moviment de l’aire en un recinte, analitzant punt a punt les variables d’interès (velocitat, visibilitat, temperatura …) aportant una gran quantitat d’informació sobre el funcionament del sistema de ventilació abans fins i tot de l’execució de l’obra, pel que el seu ús és cada vegada més habitual.

En aquest cas s’ha analitzat mitjançant simulacions CFD al mateix aparcament en cas d’incendi en els dos casos: amb un sistema de ventilació per conductes i amb un sistema de ventilació mitjançant jet fans. La següent imatge mostra els punts d’aportació i extracció.

Figura 1. Cas pràctic

Cal assenyalar que la proposta mitjançant conductes segueix les indicacions de cabal indicades en el CTE DB SI, mentre que la proposta mitjançant jet fans utilitza els cabals indicats a la UNE 100166: 2019, d’acord amb els comentaris de l’Ministeri de Foment. La càrrega de foc i la seva ubicació és la mateixa en ambdós casos.

Atès que els sistemes de ventilació per dissipació de fum han de ser capaços d’evitar les zones d’estancament d’aire, la principal variable d’interès acostuma a ser la velocitat. Malgrat això, sovint també és interessant analitzar altres variables com la visibilitat. Aquest paràmetres ens donen una referència de l’efectivitat amb la qual s’evacua el fum en cas d’incendi, Permet també assessorar als bombers sobre els punts d’accés amb millors condicions i comprovar les condicions durant l’evacuació d’ocupants.

Les següents imatges mostren el camp de visibilitat a l’alçada de respiració d’un adult (1,8m) en diferents moments del transcurs de l’incendi:

Figura 2. Visibilitat (m) durant l’evacuació d’ocupants

 

Figura 3. Visibilitat (m) en el moment de major taxa d’alliberament de calor i fum

 

Figura 4. Visibilitat (m) immediatament després de l’extinció de l’incendi

Els resultats mostren que durant l’evacuació d’ocupants (Figura 2), quan els jet fans romanen apagats i el foc no està completament desenvolupat, les dues solucions proporcionen uns nivells de visibilitat equivalents.

A causa de la gran càrrega de foc associada a l’incendi d’un vehicle, l’aparcament sencer queda cobert de fum en ambdós casos, com s’observa a la Figura 3. Cap dels dos sistemes és capaç de contenir el fum en una zona concreta.

Això no obstant, tal com s’observa a la Figura 4, els nivells de visibilitat milloren significativament més ràpid en el cas amb jet fans. A què es deu aquesta gran diferència? Com s’ha indicat anteriorment, en aquest cas la solució amb conductes utilitza un cabal d’extracció de 150 l/s plaça (segons el CTE DB SI) mentre que la solució amb jet fans utilitza un cabal d’extracció superior, de 10 renovacions per hora (segons BS 7346-7 i UNE 100166: 2019). Aquest increment en el cabal d’extracció es tradueix en l’augment de la capacitat de sistema per evacuar el fum que s’observa a la simulació CFD.

Quines conclusions es poden extreure d’aquest cas pràctic?

  1. Per a aquest cas concret, els dos sistemes es poden considerar anàlegs, especialment en els primers passos de l’incendi, proporcionant un grau d’acompliment similar.
  2. Els cabals indicats en la UNE 100166: 2019 permeten un nivell de seguretat superior als indicats en el CTE DB SI al proporcionar una evacuació de fum més ràpida.
  3. Les simulacions CFD aporten un major nivell de qualitat al disseny al permetre avaluar l’acompliment de sistema de ventilació projectat, sigui quin sigui aquest, i el grau de compliment dels objectius de disseny.