PRESENTE Y FUTURO DE VENTILACIÓN Y CONTROL DE HUMOS EN APARCAMIENTOS LOS SISTEMAS DE VENTILACIÓN HORIZONTAL O POR IMPULSO Los sistemas de ventilación en los aparcamientos tienen tres objetivos: evacuar el humo durante y tras un incendio, facilitar la intervención de los servicios de extinción y facilitar la evacuación segura de los ocupantes. Este artículo describe las principales características de estos sistemas y su uso e implantación en España.
Santos Bendicho Alonso Director de Proyectos Sodeca La necesidad de disponer de sistemas de ventilación en los aparcamientos viene marcada por la necesidad de cubrir tres objetivos: • Disponer de un sistema de ventilación que permite mantener controlados los niveles de concentración de los gases emitidos por los vehículos, principalmente CO y NOx, por debajo de los valores máximos permitidos. • Disponer de un sistema de ventilación que permita controlar y/o evacuar el humo generado por un incendio. A pesar de que no es habitual que se produzca un incendio en un aparcamiento, las consecuencias de este pueden llegar a ser dramáticas, por lo que a pesar de que se piense que el sistema no va a tener que entrar nunca en funcionamiento, es imprescindible que esté prepa-
Principio de funcionamiento de ventilación horizontal
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rado para hacerlo en caso necesario y con todas las garantías de seguridad. • Disponer de un sistema que permita desclasificar los aparcamientos como zonas con riesgo de explosión, diluyendo la concentración de las sustancias inflamables emitidas por los vehículos hasta valores inferiores a su Límite Inferior de Explosión (LIE). MARCO NORMATIVO Los dos primeros objetivos vienen indicados en el Código Técnico de la Edificación, en adelante CTE, a través de las exigencias básicas de seguridad en caso de incendio (SI) y de salubridad (HS) que deben satisfacer los edificios. Para facilitar la labor del diseñador el CTE se acompaña de los Documentos Básicos (DB HS, Documento Básico de Higiene y Salubridad y DB SI, Documento Básico de Seguridad de Incendios) el cumplimiento de los cuales “garantiza” el cumplimiento de dichas exigencias básicas. Pese a que en la totalidad de los casos el sistema de ventilación es único y diseñado para cumplir con los requisitos de uno y otro documento, se han separado dichos requerimientos entre estos dos documentos.
En principio se utiliza el sistema previsto para la ventilación, para realizar también el control de humos en caso de incendio, añadiendo a los requerimientos de la instalación para ventilación, algunos requerimientos específicos para el control de humos, entre ellos la resistencia a la temperatura de los materiales y equipos (ventiladores, conductos, compuertas, etc.), así como incrementándose el requerimiento de caudal de extracción del sistema. El tercer objetivo viene marcado por el REBT que recomienda seguir la norma UNE EN-60079-10 para desclasificar los aparcamientos de más de 5 vehículos como locales con riesgo de explosión. TIPOS DE SISTEMAS DE VENTILACIÓN DE APARCAMIENTOS Básicamente la ventilación de un aparcamiento se puede realizar de tres modos: • Ventilación natural: mediante aberturas en fachadas opuestas del edificio con lo que se consigue un flujo cruzado de aire por el interior del aparcamiento. • Ventilación mecánica: con extracción forzada a través de redes de conductos provistos de rejillas y ventiladores de extracción, y aportación de aire de forma Número 55 – 3er Trimestre de 2012
natural o bien mecánica a través de una segunda red de conductos provistos de rejillas y ventiladores de aportación de aire exterior. Estos tres métodos vienen descritos en los documentos básicos DB HS-3 y DB SI3 del CTE por lo que son los usualmente seguidos para realizar la ventilación de los aparcamientos. Como alternativa a los sistemas de ventilación tradicionales mediante redes de conductos de extracción y aportación de aire, se han establecido en los países europeos durante los últimos años los sistemas de ventilación horizontal, también conocidos como sistemas de ventilación por impulso o por inducción. Esta novedosa técnica se basa en reproducir los sistemas de ventilación longitudinal aplicados a los túneles, creando un frente de aire con suficiente velocidad para provocar el barrido del área a ventilar desde los puntos por los que se realiza la entrada de aire hasta los puntos de salida de aire y humo, realizando el barrido del espacio entre estos mediante la instalación de ventiladores encargados de ir desplazando la masa de aire/humo, a través del fenómeno de inducción. Por tanto la gran diferencia respecto a los sistemas tradicionales de ventilación es la sustitución de las redes de conductos de extracción y/o aportación de aire exterior, por una retícula de ventiladores de impulso o de inducción encargados de dicho barrido. El sistema por tanto se puede aplicar en los siguientes casos: • En un parking con entrada y salida de aire natural a través de fachadas, como complemento del mismo para realizar el barrido de aire desde una fachada hasta otra en caso de que la distancia entre ambas sea excesiva. • En un parking con extracción mecánica, como alternativa al sistema de extracción de humos a través de redes de conductos. MEDIOS DE VENTILACIÓN HORIZONTAL O POR IMPULSO PARA CONTROL DE HUMOS La utilización de dichos sistemas de ventilación en aparcamientos en España queda contemplada a través del apartado de consultas que acompaña al Documento Básico de Seguridad de Incendios del CTE, en el que se indica que hasta que se disponga de normas UNE EN específicas, se pueden considerar adecuadas para su aplicación en los citados proyectos, de forma no excluyente, las normas inglesa BS 7346-7 y belga NBN Número 55 – 3er Trimestre de 2012
S 21-208-2, las cuales están sirviendo de referencia en los trabajos de elaboración de una norma europea en el CEN. Dichas normas permiten diseñar sistemas de ventilación por impulso para el control de humos en caso de incendio en un aparcamiento en base a tres objetivos: • Evacuar el humo durante y tras el incendio (smoke clearance): solución equivalente en cuanto a concepto a los sistemas de ventilación mediante extracción mecánica descritos en el DB HS del CTE, pero que a priori permite realizar la limpieza total del aparcamiento en menor tiempo que con estos. • Facilitar la intervención de los servicios de extinción (fire fighting): solución que permite a los servicios de extinción acceder al aparcamiento por zonas libres de humo en condiciones de temperatura y visibilidad adecuadas a estos, y tener acceso en dichas condiciones hasta una distancia del foco del incendio que permita su localización y extinción. • Facilitar la evacuación segura de los ocupantes (means of scape): solución que permite a los ocupantes del aparcamiento evacuarlo durante toda la fase del incendio en condiciones de temperatura y visibilidad adecuadas a estos. Esto no significa que mediante cualquiera de los otros dos sistemas no sea posible la evacuación de los ocupantes ya que incluso con un sistema cuyo objetivo sea la evacuación del humo durante y tras el incendio, normalmente los ocupantes del aparcamiento disponen de suficiente tiempo al inicio del incendio para realizar la evacuación de forma segura. La adopción de uno u otro objetivo determina los requerimientos tanto a nivel de dimensionado del sistema de ventilación como de diseño de ubicación de los puntos de aportación de aire exterior y extracción de aire, en relación a la situación de las vías de evacuación y las rampas de acceso al aparcamiento, y la ubicación, cantidad y características
La experiencia en los países en que estos sistemas se hayan ampliamente instalados demuestra que el funcionamiento para control de gases contaminantes es óptimo
de los ventiladores de impulso a instalar, así como la posible necesidad de crear depósitos de humos. A modo orientativo hay que tener presente que por ejemplo el requerimiento de ratio de extracción para el sistema en caso de que el objetivo sea simplemente la evacuación del humo durante y tras el incendio (smoke clearance) se establece en la norma inglesa BS 7346-7 en 10 renovaciones/hora, valor que está muy por encima de los ratios de ventilación resultantes de la aplicación de los criterios de 150 l/s plaza indicados en el DB SI del CTE, valores que para las alturas habituales de los aparcamientos conllevan una tasa alrededor de las 6 o 7 renovaciones/hora. Dichos sistemas de ventilación por impulso permiten a priori diseñar sistemas de ventilación de aparcamientos capaces de aportar un mayor grado de seguridad en caso de incendio, aunque su aplicación debe realizarse siempre por parte de profesionales con suficiente experiencia y ciñéndose estrictamente a las especificaciones de la norma de diseño elegida. MEDIOS DE VENTILACIÓN HORIZONTAL O POR IMPULSO PARA SALUBRIDAD A pesar de que estos sistemas son ampliamente utilizados en los países de nuestro entorno (Reino Unido, Holanda, Bélgica, Alemania, Italia, Portugal, etc.), contando incluso alguno de ellos con normativa específica de ventilación en aparcamientos que contempla su uso, estos sistemas no quedan descritos en el Documento Básico de Salubridad del CTE, por lo que su instalación en España queda supeditada a la aceptación por la Autoridad Competente, como alternativa a los sistema descritos en el CTE, al permitir este el diseño e instalación de sistemas que cumpliendo con las exigencias básicas del mismo, aporten un grado de seguridad “equivalente” al que se deriva de los sistema descritos en los Documentos Básicos. Al basarse los sistemas de ventilación por impulso en la impulsión de una pequeña cantidad de aire a elevada velocidad que induce una gran cantidad de aire a baja velocidad, se produce un efecto de homogenización del aire, con lo que se reduce notablemente la concentración de contaminantes en la masa de aire, controlándose esta en valores inferiores a los niveles máximos permitidos. La experiencia en los países en que estos sistemas se hayan ampliamente instalados demuestra que el funcionamiento para control de gases contaminantes es óptimo. Prevención de INCENDIOS
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Concentración de CO con ventiladores de impulso
Ventiladores de inducción (Aparcamiento en Valencia)
Ventiladores de impulso (Aparcamiento en Madrid)
En este sentido sirva como referencia que mientras que el CTE marca un nivel máximo de concentración de CO de 50 ppm en aparcamientos donde se prevea que existan empleados y una concentración de 100 ppm en caso contrario; en el caso de países donde estos sistemas se encuentran recogidos en sus normativas de ventilación de aparcamientos, como el Reino Unido, Bélgica u Holanda, estas permiten niveles máximos de concentración de CO de 35 o 50 ppm, pese a exigir un ratio de renovación ambiental de 6 renovaciones/hora, resultando caudales de extracción similares a los que resultan de la aplicación de los criterios del DB HS-3 del CTE, con 120 l/s·plaza. En cualquier caso existen métodos tanto de cálculo como mediante simulaciones CFD que permiten determinar los niveles de concentración de gases contaminantes en el aparcamiento. El sistema permite además mantener unos niveles de concentración de gases contaminantes realmente bajos sin necesidad de recurrir a la puesta en marcha de todo el sistema de ventilación del aparcamiento, por ejemplo mediante la puesta en marcha únicamente de los ventiladores de impulso, o diseñando sistemas de ventilación zonificados, o en etapas, a partir del sistema de detección de gases, lo que conlleva un menor consumo energético, menor nivel de ruido y una mayor vida útil de los equipos.
talaciones (redes de rociadores, canaletas eléctricas, desagües) durante el montaje. • Menor ocupación bajo forjado que facilita la instalación del sistema de ventilación en aparcamientos de altura reducida, y permite reducir los costes de excavación. • Mayor visibilidad del aparcamiento y por consiguiente mejor funcionamiento de los sistemas de CCTV. • Menor consumo del sistema de ventilación al no tener que vencer los ventiladores las pérdidas de carga de los conductos, así como al menor número de arrancadas y horas de funcionamiento. Todo ello es lo que ha provocado que estos sistemas se hayan impuesto como alternativa a los sistemas de ventilación tradicionales mediante redes de conductos en los aparcamientos, y que a día de hoy se encuentren ampliamente instalados en todo el mundo.
instalaciones de este tipo en parkings de tamaño medio, pero desde hace algún tiempo se está trabajando en el diseño de sistemas de este tipo para parkings de grandes dimensiones cuya ejecución se realizará durante el presente año. La comparación entre estos sistemas y los sistemas convencionales se hace difícil y no sería justa, ya que los caudales exigidos para unos y otros no son comparables, factor este que distorsiona los resultados en cuanto a la calidad del aire en el aparcamiento y en cuanto al nivel de concentración de gases contaminantes así como el grado de seguridad en caso de incendio. En cualquier caso las experiencias a nivel europeo muestran que para aquellos casos en que el objetivo sea del tipo “smoke clearance” los sistemas de ventilación por impulso permiten evacuar el humo del aparcamiento en menor tiempo que los sistemas mediante redes de conductos. Asimismo, los primeros permiten diseñar sistemas con objetivos “fire fighting” o “means of scape” lo cual no es posible con los segundos. Dichos tipos de diseños con objetivos “fire fighting” o “means of scape” requerirán por otro lado su validación con pruebas de humos o bien mediante simulaciones CFD, las cuales permiten además de comprobar el correcto funcionamiento del sistema de ventilación para salubridad, optimizar el diseño del sistema de ventilación adoptado inicialmente. Por tanto el futuro está abierto, y a medida que los sistemas de ventilación horizontal vayan siendo conocidos en España, su implementación irá en aumento, aunque evidentemente nunca podrán dejarse a un lado los otros tipos de sistemas de ventilación (natural, convencional por conductos) ya que habrá que diseñar en función de las características específicas del aparcamiento y los objetivos a cubrir, el sistema de ventilación que mejor se adapte a estos parámetros, ya sea este de un tipo u otro. Ese es el reto para los diseñadores de estos sistemas.
VENTAJAS ADICIONALES DE LOS SISTEMAS DE VENTILACIÓN POR IMPULSO Además de los beneficios de los sistemas de ventilación horizontal o por impulso, en cuanto a las prestaciones del sistema de ventilación tanto para mantener un bajo nivel de concentración de los gases contaminantes, como para disponer de un sistema que aporte mayor seguridad para el control de los humos en caso de incendio, dichos sistemas presentan los siguientes beneficios adicionales. • Instalación más rápida y sencilla, así como menores interferencias con otras ins-
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SITUACIÓN ACTUAL DE LOS SISTEMAS DE VENTILACIÓN POR IMPULSO EN ESPAÑA El desconocimiento existente en España sobre los sistemas de ventilación por impulso, junto con el hecho de que su incorporación al CTE a través del apartado de consultas del DB SI sea reciente hace que a día de hoy prácticamente la mayoría de los sistemas de ventilación de aparcamientos se realice con los llamados sistemas convencionales o de conductos, siguiendo los criterios de los Documentos Básicos DB HS-3 y DB SI-3, y con sistemas de extracción forzada de aire y aportación de aire forzada o natural, siendo escasos los casos en que el diseñador opta por un sistema de ventilación horizontal o por impulso. En este sentido se cuenta ya con varias
El sistema permite además mantener unos niveles de concentración de gases contaminantes realmente bajos
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