anÁlisis del sistema de protecciÓn contra el fuego y

Universidad Austral de Chile.

Facultad de Ciencias de la Ingeniería.

Instituto de Obras Civiles.

“ANÁLISIS DEL SISTEMA DE PROTECCIÓN CONTRA EL

FUEGO Y PROPUESTAS DE MEJORAS PARA LA BIBLIOTECA

PÚBLICA MUNICIPAL DE VALDIVIA, REGIÓN DE LOS RÍOS”

Tesis para optar al título de:

Ingeniero Civil en Obras Civiles

Profesor Patrocinante: Sr. Eduardo Larrucea Verdugo

Ingeniero Civil, Mención Estructura y Construcción. Diplomado en Eficiencia Energética y Calidad Ambiental en la

Construcción, Universidad Austral de Chile

Profesores Informantes:

Sra. Fabiola Ojeda Álvarez Ingeniero en Construcción, Universidad Austral de Chile.

Diplomado en Eficiencia Energética y Calidad Ambiental en la Edificación. Universidad Austral de Chile.

Magíster en Educación Mención Evaluación y Currículum basado en

competencias. Universidad Autónoma de Chile.

Sr: Mario Monroy Neira

Ingeniero en Prevención de Riesgos Jefe Depto. Prevención de Riesgos, UACh.

FELIPE AARON LAVADO PALMA

VALDIVIA-CHILE

2015

2

A mis padres Jaime y Violeta, por sentir a cada instante su amor y apoyo incondicional en mi proceso

formativo.

A mis hermanos Andrés y Natalia, porque gran parte de este pequeño paso, es de ustedes.

A Paulina, porque sin duda ya formas parte de mi vida.

A mis amigos, los verdaderos.

A mis sobrinos.

A mi familia.

No tengo nada bueno que ofrecer a Dios, solamente agradecer.

3

Agradecimientos.

Primero a Dios, “Porque de Él, y por Él, y en Él, son todas las cosas. A Él sea la gloria por los siglos. Amén”

(Romanos 11:36).

Agradecer al profesor Patrocinante, Sr: Eduardo Larrucea, por su disposición en aceptar el tema propuesto y

guiarme durante el desarrollo de éste.

A Sr: Erwin Vidal, Gerente Corporación Cultural de la I. Municipalidad de Valdivia y Sra: María Vicencio,

Directora Biblioteca Municipal Fray Camilo Henríquez, Valdivia, por su colaboración durante el proceso de

levantamiento y acceso a la información.

A los profesores asignados en la comisión, por su gentileza en acceder a evaluar el proyecto de titulación y a

todos los profesores que formaron parte del proceso de formación como profesional.

A los compañeros, con los que compartimos años de estudios, Eduardo, Bruno, Cristian M, Patricio, Daniel,

Oscar, Cristian, Felipe, en especial a mi compañero, primo y amigo Freddy, y a tantos otros, con los que además,

compartimos actividades que hicieron mucho más agradable mi paso por el Campus.

Gracias

4

Índice general

Resumen y Abstract………………………………………………………………………...........................

CAPÍTULO I

GENERALIDADES

1.1 Planteamiento del problema……………………………….……………………….................................1

1.1.1 Objetivos…………………………………………………………………………..............................1

1.1.2 Metodología……………………………………………………………………….............................1

1.1.3 Antecedentes generales del edificio……………………………………………………………......2

1.2 Definiciones de conceptos utilizados en la protección contra incendios.……………….…………......2

1.2.1 Incendio...…………………………………………………………………………………….....2

1.2.2 Combustión o fuego………………………………………………………………….....................2

1.2.3 Resistencia al fuego…………………………………………………………………......................4

1.2.4 Estabilidad al fuego…………………………………………………………………......................4

1.2.5 Estanqueidad a la llama…………………………………………………………….........................4

1.2.6 Fuego normalizado………………………………………………………………………………5

CAPÍTULO II

DINÁMICA DEL FUEGO

2.1 Transferencia de calor………………………………………………………………………………..6

2.1.1 Conducción……………………………………………………………………………………..6

2.1.2 Convección………………………………………………………………………….....................7

2.1.3 Radiación………………………………………………………………………………………..8

2.2 Desarrollo de un incendio…………………………………………………………………………....9

2.2.1 Tasa de liberación de calor………………………………………………………………………..9

2.2.2 Carga de combustible…………………………………………………………………………...10

2.3 Clasificación de los fuegos…………………………………………………………………………...11

2.3.1 Clase A………………………………………………………………………………………....11

2.3.2 Clase B………………………………………………………………………………………...11

2.3.3 Clase C………………………………………………………………………………………...11

2.3.4 Clase D………………………………………………………………………………………...11

5

CAPITULO III

3 Sistemas de protección contra el fuego……………………………………………………………….12

3.1 Medios Activos………………………………………………………………………….....................12

3.1.1 Detección……………………………………………………………………………………....12

3.1.2 Alarma y señalización…………………………………………………………………………...13

3.1.3 Extinción………………………………………………………………………………………13

3.2 Medios Pasivos………………………………………………………………………………….14

3.2.1 Urbanísticos o de entorno……………………………………………………………………….14

3.2.2 Arquitectónicos…………………………………………………………………………………14

3.2.3 Acabado o interiorismo………………………………………………………………………….14

CAPITULO IV

NORMATIVA VIGENTE

4.1 Ordenanza General de Urbanismo y Construcción………………………………………………....15

4.1.1 Condiciones Generales de Seguridad…………………………………………………………….15

4.1.2 Locales escolares y hogares estudiantiles…………………………………………….......................17

4.1.3 Vías de Evacuación………………………………………………………………….....................17

4.1.4 Escaleras…………………………………………………………………………........................18

4.1.5 Pasillos………………………………………………………………………………………....21

4.1.6 Puertas………………………………………………………………………………………....22

4.1.7 Puertas de Escape………………………………………………………………………………22

4.1.8 Señalización……………………………………………………………………………………23

4.1.9 Condiciones de Seguridad contra Incendios…………………………………………......................23

4.1.9.1 Protección pasiva……………………………………………………………………...................27

4.1.9.1.1 Muro Cortina………………………………………………………………………………27

4.1.9.1.2 Iluminación………………………………………………………………………………...27

4.1.9.1.3 Compartimentación………………………………………………………………………....28

4.1.9.2 Protección Activa……………………………………………………………………....................28

4.1.9.2.1 Sistema de Detección y Alarma………………………………………………………………29

4.1.9.2.2 Sistema de Extinción………………………………………………………………………..29

4.1.9.2.2.1 Reglamento de Instalaciones Domiciliarias de Agua Potable y de Alcantarillado…………………..30

6

4.2 Normativa Chilena……………………………………………………………………………31

4.2.1 NCh 2189 Señalización de edificios Condiciones básicas…………………………………………...32

4.2.1.1 Ubicación de los distintivos……………………………………………………………………...33

4.2.1.2 Niveles de señalización………………………………………………………………………….33

4.2.2 NCh 2111 Protección contra incendios – señales de seguridad…….……………………...................33

4.2.3 NCh 1430 Extintores portátiles - Características y rotulación……………………………....................35

4.2.4 NCh 1433 Ubicación y señalización de los extintores portátiles……………………………………..36

4.2.5 NCh 2095 Sistemas de Rociadores……………………………………………………………….37

CAPITULO V

EVALUACIÓN CUMPLIMIENTO NORMATIVA

5. Distribución general………………………………………………………………………………...38

5.1 Elementos pasivos : Vías de Evacuación……………………………………………………………41

5.1.1 Pasillos………………………………………………………………………………………....41

5.1.2 Escaleras……………………………………………………………………………………….43

5.1.3 Puertas………………………………………………………………………………………....44

5.1.4 Puertas de Escape………………………………………………………………………………45

5.2 Elementos activos………………………………………………………………………....................46

5.2.1 Extintores……………………………………………………………………………………....46

5.2.2 Red Húmeda…………………………………………………………………………………....47

5.2.3 Iluminación…………………………………………………………………………………….47

5.2.4 Sistema de Detección y Alarma…………………………………………………………………...48

5.2.5 Señalización……………………………………………………………………………………48

5.3 Análisis de requerimientos de Resistencia al Fuego de los sistemas constructivos de acuerdo a

O.G.U.C…………………………………………………………………………………………...50

CAPITULO VI

PROPUESTAS DE MEJORAS Y DISEÑO DE RED DE ROCIADORES.

6. Propuestas de mejoras ……………………………………………………………………………...51

6.1 Propuestas de mejoras para el primer y segundo Nivel………………………………………………..51

6.1.1 Vías de Evacuación: Pasillos……………………………………………………………………..51

6.1.2 Vías de Evacuación : Escaleras…………………………………………………………………....51

6.1.3 Puertas………………………………………………………………………………………....52

7

6.1.4 Vías de evacuación: Puertas de Escape……………………………………………………………52

6.1.5 Elementos activos: Extintores……………………………………………………………………53

6.1.6 Elementos activos: Red Húmeda…………………………………………………………………53

6.1.7 Elementos activos : Iluminación…………………………………………………………………54

6.1.8 Elementos activos: Sistema de Detección y Alarma ………………………………………………..54

6.1.9 Elementos activos: Señalización ………………………………………………………………...55

6.2 Propuestas de mejoras para el Zócalo………………………………………………….....................56

6.2.1 Propuestas de mejoras para el zócalo mediante elementos pasivos…………………………………58

6.2.1.1 Cálculos de resistencia (según anexo A)………………………………………………………….59

6.2.2 Propuestas Elementos activos……………………………………………………………………60

6.2.2.1 Diseño de red de rociadores……………………………………………………………………..61

6.2.2.1.1 Fundamento de cálculo……………………………………………………………………..62

6.2.2.1.2 Procedimiento de cálculo hidráulico…………………………………………………………63

6.2.2.1.3 Memoria de cálculo…………………………………………………………………………64

6.2.2.1.4 Consideraciones especiales de diseño………………………………………………………..65

6.2.2.1.5 Cálculos por tramo según zona de diseño……………………………………………………69

6.2.2.1.6 Cálculo de la presión de la bomba…………………………………………………………...77

6.2.2.1.7 Diseño del estanque………………………………………………………………………..78

6.2.2.1.8 Selección de bomba………………………………………………………………………...79

6.2.2.1.9 Selección de Rociador………………………………………………………………………79

7 Conclusiones…………………………………………………………………………………...80

Bibliografía…………………………………………………………………………………....................82

ANEXOS

Tiempo asignado a membranas protectoras, componentes estructurales y protección adicional………………84

Extractos de NFPA 13 (1996) Instalación de sistemas de rociadores……………………………......................85

Tabla de longitudes equivalentes……………………………………………………………......................86

Especificaciones electrobomba centrífuga………………………………………………………………....87

Especificaciones rociador seleccionado…………………………………………………………………...89

Selección de válvulas y fittings…………………………………………………………………………...91

Cubicación partida materiales…………………………………………………………………………....94

Planos con especificaciones del proyecto año 2003…………………………………………………………..

8

Índice de figuras

Figura 1.1: “Curva Temperatura vs Tiempo de Fuego normalizado”………………………………………….5

Figura 2.1 Conducción del Fuego…………………………………………………………….. ………….9

Figura 2.2 Convección del Fuego…………………………………………………………………………7

Figura 2.3 Radiación del Fuego…………………………………………………………………………....8

Figura 2.4 Fuego Clase A………………………………………………………………………………...11

Figura 2.5 Fuego Clase B………………………………………………………………………………...11

Figura 2.6 Fuego Clase C………………………………………………………………………………...11

Figura 2.7 Fuego Clase D…………………………………………………………………….....................11

Figura 3.1 Detector de Humo……………………………………………………………………………13

Figura 3.2 Señalización………………………………………………………………………...................13

Figura 3.3 Extintor……………………………………………………………………………………...13

Figura 3.4 Rociador……………………………………………………………………………………..13

Figura 3.5 Cabina red húmeda……………………………………………………………….....................14

Figura 4.1 Colores de seguridad usados………………………………………………………....................34

Figura 4.2 Significado de los colores……………………………………………………………………...34

Figura 4.3 Clasificación extintores de acuerdo al agente de extinción……………………………...................35

Figura 5.1 Distribución zócalo…………………………………………………………………………...38

Figura 5.2 Distribución Primer Nivel……………………………………………………………………...39

Figura 5.3 Distribución Segundo Nivel…………………………………………………………………...40

Figura 5.4 Altillo………………………………………………………………………………………..40

Figura 5.5 Pasillo obstruido zócalo……………………………………………………………...................41

Figura 5.6 Pasillo nivel 1 en sala lectura de niños…………………………………………………………42

Figura 5.7 Pasillo nivel 1 a puerta de evacuación………………………………………………...................42

Figura 5.8 Pasillos centrales nivel 2 a puerta de evacuación………………………………………………42

Figura 5.9 Escalera de nivel 1 a nivel 2……………………………………………………………………43

Figura 5.10 Escalera evacuación nivel 1………………………………………………………...................43

Figura 5.11 Escalera evacuación nivel 2………………………………………………….………………44

Figura 5.12 Puerta que se abate hacia adentro del recinto………………………………………...................44

Figura 5.13 Puerta de escape nivel 2……………………………………………………………………..45

Figura 5.14 Puerta de escape nivel 1……………………………………………………………………..45

9

Figura 5.15 Extintor en el suelo………………………………………………………………...................46

Figura 5.16 Extintor bien señalizado……………………………………………………………………...46

Figura 5.17 Gabinete sin Red Húmeda……………………………………………………………………47

Figura 5.18 Red Húmeda en malas condiciones sala caldera………………………………………………..47

Figura 5.19 Señalización vía de evacuación……………………………………………………....................48

Figura 5.20 Señalización vía de evacuación……………………………………………………....................48

Figura 5.21 Extintor no señalizado……………………………………………………………...................49

Figura 6.1 Pasillo próximo a puerta de evacuación nivel 2…………………………………………………51

Figura 6.2. Escalera hacia altillo………………………………………………………………………….51

Figura 6.3 Puerta abate en sentido erróneo……………………………………………………………......52

Figura 6.4 Puerta de escape segundo nivel…………………………………………………….....................52

Figura 6.5. Extintor poco visible…………………………………………………………………………53

Figura 6.6. Gabinete sin Red Húmeda…………………………………………………………………….53

Figura 6.7 Cielo del altillo………………………………………………………………………………54

Figura 6.8. Vía de evacuación sin llave……………………………………………………………………55

Figura 6.9 Sala de caldera y red húmeda no señalizada……………………………………………………55

Figura 6.10 vista en planta zócalo………………………………………………………………………...56

Figura 6.11 Material combustible en el zócalo……………………………………………………………..56

Figura 6.12 Material combustible en el zócalo……………………………………………………………..57

Figura 6.13 Red eléctrica en malas condiciones…………………………………………………………....57

Figura 6.14 Pasillo próximo a puerta de evacuación………………………………………….......................58

Figura 6.15 Puerta de evacuación zócalo…………………………………………………………………58

Figura 6.16 Elemento resistencia F - 60…..………………………………………………………………60

Figura 6.17 Extintor no señalizado………………………………………………………………………60

Figura 6.18 Gráfico Área/densidad……………………………………………………………....................62

Figura 6.19 esquema disposición de rociadores…………………………………………………………...65

Figura 6.20 Área de diseño por cuarto incluye los 2 rociadores …………………………………...................67

Figura 6.21 Esquema de tramos y zona de diseño…………………………………………………………69

Figura 6.22 Bomba centrífuga…………………………………………………………………………...79

Figura 6.23 Rociador………………………………………………………………………………….....79

10

Índice de tablas

Tabla N°4.1 Carga de ocupación…………………………………………………………………………16

Tabla N° 4.2 Diseño Escaleras……………………………………………………………………………18

Tabla N° 4.3 Diseño Pasillos……………………………………………………………………………..21

Tabla N°4.4 Diseño Puertas……………………………………………………………….........................22

Tabla N° 4.5 Resistencia al fuego requerida para los elementos de construcción de edificios………………….24

Tabla N°4.6 Superficie edificada…………………………………………………………………………25

Tabla N°4.7 carga de ocupación…………………………………………………………............................25

Tabla N° 4.8 Densidad de carga combustible……………………………………………………………...26

Tabla N° 4.9 Ubicación y señalización de los extintores portátiles…………………………….........................36

Tabla N° 5.1 Resumen de cumplimiento normativa pasillos………………………………………………...42

Tabla N° 5.2 Resumen de cumplimiento normativa escaleras de evacuación…………………………………44

Tabla N° 5.3 Resumen de cumplimiento normativa escaleras …………….………………………………...45

Tabla N° 5.4 Resumen de cumplimiento normativa extintores …………….……………………………….46

Tabla N° 5.5 Cuadro resumen…………………………………………………………………………...49

Tabla N° 6.1 Requisitos para demanda de chorros……………….…………………………………….…..66

11

Resumen

El presente documento, consiste en realizar un análisis del sistema actual de protección contra incendios con el

que cuenta la “Biblioteca Pública Municipal Fray Camilo Henríquez, de la ciudad de Valdivia, Región de Los Ríos”.

Para lo anterior, se comenzará por detallar aquellos aspectos que se ven involucrados en el origen de un

incendio de acuerdo a definiciones extraídas de normativas chilenas. Posterior a ello, se darán a conocer medios

utilizados contra la acción de un incendio como lo son los elementos activos y pasivos.

Así también, se presenta un estudio normativo vigente en relación a las condiciones de seguridad que deben

cumplir las distintas edificaciones y particularmente las de un recinto de éste tipo, para posteriormente

establecer si se ajusta o no a la normativa.

Adicionalmente se presentan propuestas de mejoras mediante la incorporación elementos activos y pasivos para

resguardar la seguridad de los usuarios como el valor patrimonial

Abstract

This document consists in an analysis of the current fire protection system of the municipal public library “Fray

Camilo Henriquez” located in Valdivia, Los Ríos region.

Firstly, the aspects involved in the origin of a fire are detailed according to the Chilean legal framework. Secondly,

the resources utilized against a fire, either active or passive, are presented.

Similarly, a study of the current legislation in relation to the safety conditions that need to be complied by

different buildings, and particularly one of this type, is presented so as to conclude if it adheres to the law.

Additionally, a proposal with improvements through the incorporation of active and passive elements to

safeguard the users as well as the historical value is expounded.

1

CAPITULO I GENERALIDADES

1.1 Planteamiento del problema.

La Biblioteca Pública Municipal Fray Camilo Henríquez, de la ciudad de Valdivia, Región de Los Ríos, actualmente

posee dos niveles destinados al uso público cuya subdivisión depende de la categoría de los libros buscados. Este

recinto, según lo consultado al personal y corroborado en visita al lugar, posee sólo extintores como sistemas de

protección efectivos contra el fuego, ya que, las dos redes húmedas con las que cuenta, están ubicadas en lugares

de difícil acceso (nivel -1 y bodega externa) , mal estado de conservación y mala señalización de éstas. Además, no

cuenta con alarma contra incendio, en su reemplazo utilizan un timbre que no es de uso exclusivo en caso de

emergencia. Al ser este edificio un bien de uso público, además ser parte importante del patrimonio cultural de la

ciudad e identificadas las falencias que posee, es necesaria una propuesta de mejora en el sistema de protección

contra el fuego.

1.1.1 Objetivos

Objetivo General

Análisis del sistema de protección contra el fuego y propuestas de mejoras para la Biblioteca Pública

Municipal de Valdivia.

Objetivos Específicos

• Evaluación del estado de los elementos de protección contra el fuego.

• Reconocer zonas de riesgos existentes en el edificio, zonas de seguridad y posibles vías de

escape ante un incendio.

• Corroborar si el edificio cumple o no con la normativa vigente.

• Plantear opciones de mejoramiento para el actual sistema de protección.

• Diseño de sistema compuesto por medios activos contra el fuego y su presupuesto.

1.1.2 Metodología

Consistirá en levantamiento de información de la situación actual en la que se encuentra el Sistema de protección

contra incendios con el que cuenta la Biblioteca Municipal de Valdivia (elementos pasivos y activos). Recopilación

de información de carácter normativa referente a edificios de este tipo de categoría para proceder a verificar

cumplimiento o no con la normativa vigente. Así también se realizará una caracterización de elementos pasivos y

activos utilizados en este de edificios como partes del sistema de protección contra incendios y para finalizar se

plantean propuestas de mejoras del sistema contra incendios a nivel de elementos pasivos y activos.

2

1.1.3 Antecedentes generales del edificio

La Biblioteca Municipal Fray Camilo Henríquez fué fundada el 25 de abril de 1935, bajo la administración de la

Ilustre Municipalidad de Valdivia.

En el año 1989 se convenió con la Dirección de Bibliotecas, Archivos y Museos (DIBAM), para implementarla de

bibliografía y capacitación, designándole el N ° 207 de las Bibliotecas Públicas del país. Ese mismo año se traslada

al actual edificio que hoy la alberga la "Casa Hettich", ubicada en Avenida Ramón Picarte #2102, Ciudad de

Valdivia, Región de Los Ríos.

En el año 2002 se firma un acuerdo con la Fundación La Fuente la que permitió la remodelación de la casa (pero

sólo en los niveles superiores, ya que, el zócalo del edificio continúa sin remodelación).

Actualmente está precedida por la directora de la Biblioteca Sra. María Vicencio Pavié y por siete funcionarios

administrativos.

1.2 Definiciones de conceptos utilizados en la protección contra incendios.

La normativa chilena establece conceptos que permiten entender el origen y los factores que causan que un fuego

actúe de forma descontrolada en un edificio, por lo que, describiremos aquellos que tengan relación con la

combustión y con las características de materiales

Algunos de estos conceptos además de definiciones relacionadas se detallan como sigue:

Estos conceptos se encuentran definidos en la norma NCh 933 Of.97 – Prevención de incendio en edificios –

Terminología.

1.2.1 INCENDIO (NCh 933 Of.97 – Prevención de incendio en edificios – Terminología)

Un incendio se define como un fuego no controlado de grandes proporciones que puede surgir súbita o

gradualmente y puede llegar a ocasionar lesiones o pérdida de vidas humanas, animales, graves deterioros en la

estructura o deterioro ambiental.

1.2.2 COMBUSTION O FUEGO (NCh 933 Of.97 – Prevención de incendio en edificios – Terminología)

La combustión o como comúnmente se le llama, fuego, es un fenómeno químico exotérmico, durante el cual se

genera luz y calor. Puede destacarse la combustión ígnea, la cual no genera llama por lo que tampoco genera luz.

Esta reacción se produce entre un combustible y un comburente cuando la temperatura alcanza el nivel de

ignición.

3

De esta manera entonces deben existir tres elementos para que se produzca una combustión:

• Material combustible

• Oxígeno (comburente)

• Temperatura de ignición

- Material combustible: Un material combustible se define como un sólido, líquido o gas que puede ser oxidado

rápidamente. Actúa como agente reductor, es decir, es capaz de reducir un agente oxidante.

Al reaccionar el material combustible con el oxígeno del aire a una temperatura específica, la cual depende de las

características del material, se desprende calor y luz, se consumen elementos como carbono, hidrógeno y azufre

que componen el material y se generan residuos tales como humos y cenizas.

- Oxígeno (comburente): En la combustión el oxígeno actúa combinándose con el combustible produciendo la

oxidación. Una oxidación es una reacción química en la cual una sustancia se combina con el oxígeno. El oxígeno

se encuentra naturalmente en el aire, y es de él de donde se alimenta un incendio. En una construcción, por más

cerrada que ésta sea, siempre existirá aire suficiente para que se inicie el fuego, sin embargo en estructuras

abiertas o que derivan a ser abiertas esta condición se ve favorecido acelerando la reacción y ocasionando

fácilmente un fuego sin control.

- Temperatura de ignición: Para que se inicie una combustión, debe aumentar el nivel de energía,

desencadenando un aumento en la actividad molecular de la estructura química de una sustancia. La temperatura

de ignición es una característica propia de cada material y es la temperatura a la cual se inflaman los gases

desprendidos previamente por el material combustible. Al iniciarse la combustión se genera más calor

formándose una reacción en cadena que provoca que continúe el proceso de liberación de gases por parte del

material combustible, los cuales se encienden y perpetúan la combustión hasta reducir el material a cenizas

incombustibles.

La velocidad de la reacción dependerá de las características de los tres factores antes nombrados. Mientras mayor

sea el estado de subdivisión del combustible, mayor será la velocidad de combustión. Y por el contrario, mientras

más denso sea el material la combustión se realizará de manera más lenta.

De la misma manera la cantidad de comburente afectará también la reacción. Al aumentar la cantidad de oxígeno

la combustión se verá favorecida.

De esta situación se desprende que al poder controlar al menos uno de estos factores se puede controlar la

combustión y por ende evitar o detener un incendio en proceso.

4

1.2.3 RESISTENCIA AL FUEGO (NCh 933 Of.97 – Prevención de incendio en edificios – Terminología)

Cualidad de un elemento de construcción de soportar las condiciones de un incendio, durante un cierto tiempo

(ver NCh935/1).

Esta cualidad se mide por el tiempo en minutos durante el cual el elemento conserva la estabilidad mecánica, la

estanqueidad a las llamas, el aislamiento térmico y la no emisión de gases inflamables, ver NCh935/1 y NCh935/2.

La evaluación de la resistencia al fuego de cada material debe ser hecha en un laboratorio aplicando un incendio

normalizado.

Cada incendio es un proceso diferente de otro, donde intervienen distintas variables como el tipo y la disposición

espacial de los materiales combustibles, la ventilación, las posibles barreras o compartimentaciones que puedan

existir, el carácter o la disposición de los medios contra incendios o la rapidez y eficacia de los servicios de

bomberos. Por esta razón es necesario uniformar la medición de la resistencia para todos los materiales,

haciéndose necesaria la utilización de un modelo de incendio.

1.2.4 ESTABILIDAD AL FUEGO (NCh 933 Of.97 – Prevención de incendio en edificios – Terminología)

Comportamiento de un elemento constructivo sea estructural o no, que garantiza durante un tiempo

determinado su estabilidad mecánica frente a la acción del fuego.

1.2.5 ESTANQUEIDAD A LA LLAMA (NCh 933 Of.97 – Prevención de incendio en edificios – Terminología)

Capacidad de un elemento separador expuesto al fuego por una cara, para no permitir el paso de llamas desde la

cara expuesta hacia la cara no expuesta (ver NCh935/1 y NCh935/2)

5

1.2.6 FUEGO NORMALIZADO

Para realizar estudios de resistencia al fuego en materiales es necesario utilizar un modelo de incendio único que

permita comparar la respuesta de distintos elementos. Este modelo representa la variación de la temperatura con

respecto al tiempo y condiciones de ensayo.

La utilización de un modelo único de fuego se debe a que cada incendio es distinto de otro. En esto influyen

diversas variables que afectan el desarrollo de un incendio y de cómo el fuego actúa sobre el material.

El fuego normalizado que se considera para este tipo de estudios es el establecido en la Norma NCh 935/1. En

ella se define la curva de evolución de la temperatura en función del tiempo, con una tolerancia de +- 15% en

los primeros 10 minutos, según la siguiente fórmula:

T – To = 345 log10 (8t + 1) ec(1)

donde: t = tiempo expresado en minutos contado desde el comienzo del ensayo.

T = es la temperatura del horno en el instante t, medida en ºC.

To = es la temperatura inicial del horno, medida en ºC, la que está comprendida entre 0 y 40 ºC. Las

condiciones simuladas representan condiciones de intensa gravedad del incendio

Figura 1.1: “Curva Temperatura vs Tiempo de Fuego Normalizado”.

Fuente: Argentina. Charreau G.L. Instituto Nacional de Tecnología Industrial. Efecto del fuego sobre los

hormigones. Curva temperatura vs tiempo de fuego normalizado.

6

CAPITULO II DINÁMICA DEL FUEGO

2. Dinámica del fuego.

Este ítem tiene por objetivo dar a conocer conceptos básicos extraídos de la norma NFPA 13 (1996),

involucrados en la dinámica aplicada de incendios, principalmente en conceptos generales de crecimiento del

fuego en un compartimiento. La dinámica del fuego se da por fenómenos asociados a la transferencia del calor.

2.1 Transferencia de calor

Según los autores de la norma antes descrita, la transferencia de calor gobierna todos los aspectos de un

incendio, desde la ignición hasta la extinción final. El calor es transmitido por uno o más de tres mecanismos: (1)

conducción, (2) convección, o (3) radiación.

2.1.1 Conducción:

La transferencia de calor a través de un sólido (ej., desde una superficie caliente al interior del sólido) es el

proceso llamado conducción. La velocidad a la cual se transfiere el calor (energía) por conducción a través un

cuerpo es función de la diferencia de temperaturas y la conductancia de la trayectoria involucrada. La

conductancia depende de la conductividad térmica, del área de la sección transversal normal a la trayectoria de

conducci6n y de la longitud de la trayectoria. La velocidad de transferencia de calor es sencillamente la cantidad

de calor transferida por unidad de tiempo mientras que el "flujo" de calor (designado normalmente con el

símbolo q ") es la cantidad de calor transferido por unidad tiempo por unidad de secci6n transversal.

La ecuación que rige la conducción es:

ec (2)

Donde:

: Diferencia de temperatura

L = longitud de trayectoria

k conductividad térmica del material

Figura 2.1 Conducción del Fuego

Fuente: http://et100cia.blogspot.com/p/sa_31.html, visitada 03 de Octubre de 2014

http://et100cia.blogspot.com/p/sa_31.html

7

2.1.2 Convección:

La convecci6n implica la trasferencia de calor por un fluido circulante (sea gas o líquido). En consecuencia, el

calor generado en una estufa es distribuido por una habitaci6n al calentar el aire en contacto con la estufa (por

conducción a través de una capa estacionaria denominada película en contacto con la estufa). El aire caliente con

menor densidad sube, estableciendo corrientes de convección que transfieren el calor a objetos distantes en la

habitación. El calor es transferido del aire a estos objetos distantes de nuevo por conducci6n a través de la capa

estacionaria o película. Se puede hacer que las comentes de aire transporten el calor por convecci6n en cualquier

usando un ventilador o soplador. Se bebe notar que el termino transferencia convectiva de calor generalmente se

usa para describir el modo de transferencia de calor entre un fluido y una superficie s6lida. El coeficiente

correspondiente a la transferencia convectiva de calor (h) se define con la expresi6n

ec(3)

Donde :

es la velocidad de transferencia de calor por unidad de área de superficie (W/m2)

: es la diferencia de temperaturas (K) entre el fluido y la superficie

Figura 2.2 Convección del Fuego

Fuente: http://consejosdeprevencion.blogspot.com/2011/02/estados-del-combustible-y-transmision.html. visitada

03 de Octubre de 2014

http://consejosdeprevencion.blogspot.com/2011/02/estados-del-combustible-y-transmision.html

8

2.1.3 Radiación:

La radiación es una forma de energía que viaja a través del espacio sin necesidad de un medio; como sólido y

fluido. Esta viaja como ondas electromagnéticas, similares a la luz, ondas de radio, y rayos X. Si estas ondas se

dirigen sobre una superficie de un cuerpo, pueden ser absorbidas, reflejadas y/o transmitidas.

La ley de Stefan-Boltzmann establece que la radiaci6n emitida por unidad de área desde una superficie caliente es

proporcional a la cuarta potencia de su temperatura absoluta. La ley expresarse con la fórmula:

Ec ( )

Donde:

( )

Figura 2.3 Radiación del Fuego

Fuente: http://hseperu.blogspot.com/2013/08/radiacion-termica-en-incendios-de.html. visitada 03 de Octubre de

2014

http://hseperu.blogspot.com/2013/08/radiacion-termica-en-incendios-de.html

9

2.2 Desarrollo de un incendio.

En este caso, se asume que ya ha ocurrido la ignición y que el incendio ha llegado al punto de combustión

establecida. Comenzando con los primeros materiales incendiados, las primeras etapas de un incendio

proporcionan el impulso para el crecimiento y propagaci6n, tanto dentro del compartimiento como a otras partes

del edificio. EI incendio sirve no solo como fuente de energía para alimentar las llamas y gases calientes para la

propagación del incendio, sino como fuente de partículas de humo y gases t6xicos y corrosivos que forman los

productos de la combusti6n. La velocidad y cantidad de energía producida por el incendio inicial en un

compartimiento determinará con frecuencia si el incendio se va a propagar más alIá de ese compartimiento o no.

El combustible disponible para el crecimiento y propagación del incendio se puede caracterizar de dos maneras

(1) la velocidad a la que se quema y libera energía dentro del entorno del compartimiento y

(2) la energía total disponible que podría liberar el combustible.

Cada una de estas características se usa para describir la gravedad del riesgo o potencial de incendio.

La tasa de combusti6n generalmente se describe bajo el termino tasa de liberación de calor (HRR), que se

cuantifica en términos de los kilovatios (BTU por segundo) liberados instantáneamente en un punto dado del

tiempo durante el incendio.

La HRR describe la rapidez a la que se está liberando energía.

El concepto de riesgo potencial o gravedad del incendio se expresa como carga de fuego o carga de combustible

y se basa en la cantidad de energía que estaría disponible si se fuera a consumir todo el combustible

independientemente de cuánto tiempo tomaría. La carga de fuego o combustible generalmente se expresa en

términos de kilogramos de combustible por metro cuadrado

de área de piso del espacio que se está evaluando. La carga de combustible también puede expresarse en

términos de energía como mega-joule (MJ) por metro cuadrado ó BTUs por pie cuadrado. La carga de

combustible no tiene en cuenta la velocidad a la cual se quema el combustible o la velocidad de crecimiento del

incendio, sino cuánto tiempo puede arder un incendio hasta que se consume el combustible.

2.2.1 Tasa de liberación de calor.

La cantidad de calor liberado por un fuego por unidad de tiempo depende de su calor de combustión (que es la

cantidad de energía producida porcada unidad de masa quemada), de la masa de combustible consumida por

unidad de tiempo y de la eficiencia del proceso de combustión. La tasa de liberación de calor se determina

entonces multiplicando la velocidad de pérdida de masa (masa consumida/ unidad de tiempo) por el calor de

combustión (energía disponible/unidad de masa) y la eficiencia de combustión (fracción de la masa convertida en

10

energía) para obtener la tasa de liberación de calor, en unidades de energía producida por unidad de tiempo. La

tasa de liberación de calor es importante durante la etapa de crecimiento del incendio, cuando el aire para la

combustión es abundante y las características del combustible controlan la tasa de combustión. Durante esta fase,

la tasa de liberación de calor instantánea aumenta con el tiempo. La ecuación (5) describe esta relación entre la

tasa de liberación de calor, la pérdida de masa (m) y el calor de combusti6n (∆h c)

Ec(5)

La energía liberada por el combustible incendiado es tanto convectiva como radiante. La radiaci6n es la

transferencia de energía de una superficie caliente a una superficie más fría por ondas electromagnéticas. La

convecci6n es la transferencia de energía por el movimiento de gases y líquidos calientes desde la fuente del calor

a una parte más fría del entorno. La cantidad de radiación (la fracción radiante) varia un poco dependiendo de la

química del combustible y de la eficiencia de combustión. Generalmente, la fracci6n radiante se considera de 30

por ciento, con el 70 por ciento restante liberado como energía convectiva.

La tasa de combusti6n de un combustible determinado está controlada por su química y por su forma.

2.2.2 Carga de combustible.

Carga de combustible es una forma de caracterizar el riesgo del incendio de compartimiento o de un edificio en

términos del tiempo que se espera que el incendio arded, basado en la cantidad total de combustible disponible y

la energía total producida.

La carga de combustible se determina sumando todo el combustible presente y dividiéndolo por el área del

compartimiento o espacio del incendio. La carga de combustible se expresa como una masa de combustible

equivalente a la madera.

La carga de combustible se relaciona con el tiempo que se espera que un incendio arda una vez controlado por la

cantidad de aire disponible para que se queme el combustible. El aire que se suministra a través de aberturas,

como puertas y ventanas, controla la cantidad de calor producido por un incendio durante este tiempo.

11

2.3 Clasificación de los fuegos.

Según NCh 934. Of 94 se clasifican en:

2.3.1 Clase A:

Fuegos que involucran materiales sólidos, usualmente de naturaleza orgánica, tales como madera, papel, etc.

cuya combustión entrega una llama brillante.

Figura 2.4 Fuego Clase A

Fuente: Prevención de Incendios - Clasificación de fuegos, NCh 934. Of 94

2.3.2 Clase B:

Fuegos que involucra líquidos, tales como petróleo, parafina, barnices y pintura, o sólidos licuables tales como

velas o grasas.

Figura 2.5. Fuego Clase B


2.3.3 Clase C:

Son fuegos que involucran equipo eléctrico energizado, donde es importante la no conductividad eléctrica del

agente de extinción (cuando el equipo eléctrico es desenergizado se puede utilizar con seguridad extintores para

fuegos clase A y B)

Figura 2.6. Fuego Clase C


2.3.4 Clase D:

Fuegos que involucran metales, tales como sodio, litio, magnesio, aluminio, en forma de polvo.

Figura 2.7. Fuego Clase D


12

CAPITULO III SISTEMAS DE PROTECCIÓN CONTRA EL FUEGO

3. Sistemas de protección contra el fuego

Las medidas de ingeniería de seguridad contra incendios se pueden clasificar en dos grupos, activas y pasivas

(Purkiss, 2007)

Las medidas activas son:

Sistemas de alarmas.

Sistemas de control de humos.

Sistemas de control de incendio.

Control de contenidos peligrosos.

Suministro de acceso exterior para la lucha contra incendios.

Sistemas de gestión de seguridad ante incendios.

Las medidas pasivas:

Compartimentación adecuada

Control de inflamabilidad.

Suministro vías de evacuación,

Eficacia estructural ante la acción del fuego.

3.1 Medios Activos

Incluyen aquellas actuaciones que implican una acción directa en la utilización de instalaciones y medios para la

protección y lucha contra los incendios (Calvo, 2002).

Se dividen en varios tipos según Manual EMERGEMAP:

3.1.1 Detección: Articulada en torno a detectores automáticos (de humos, llamas o calor, según los

materiales presentes en la nave) o manuales (timbres que los operarios deben pulsar si detectan un

conato de incendio).

13

Figura 3.1. Detector de humo. Fuente: http://geformassolucionesweb.com/siem/wp-

content/uploads/2012/10/detHumoo.jpg, consultado el 20 de Octubre de 2014

3.1.2 Alarma y señalización: Debe dar aviso a los ocupantes mediante timbres o megafonía e indicar,

mediante letreros en color verde fosforescentes y luminarias, las vías de evacuación.

Fig 3.2 Señalización

Fuente: http://www.paritarios.cl/especial_senalitica2.htm. Consultado el 20 de Octubre de 2014

3.1.3 Extinción: Mediante agentes extintores (agua, polvo, espuma, CO2) presentes en extintores o

conducidos por tuberías hasta unos dispositivos especiales (bocas de incendio, hidrantes,

rociadores) de funcionamiento manual o automático.

Figura 3.3. Extintor Figura 3.4 Rociador

(Fuente: http://www.rallysa.cl/extintores%20 (Fuente: http: jpfire.co.uk/Services.php

polvo%20quimico%20seco.html. Consultado el 05 de Abril de 2015)

Consultado el 05 de Abril de 2015)

http://geformassolucionesweb.com/siem/wp-content/uploads/2012/10/detHumoo.jpg

http://geformassolucionesweb.com/siem/wp-content/uploads/2012/10/detHumoo.jpg

http://www.paritarios.cl/especial_senalitica2.htm

http://www.rallysa.cl/extintores%20%09%09(Fuente:%20http:%20jpfire.co.uk/Services.phppolvo%20quimico%20seco.html

http://www.rallysa.cl/extintores%20%09%09(Fuente:%20http:%20jpfire.co.uk/Services.phppolvo%20quimico%20seco.html

14

Figura 3.5. Red húmeda.

Fuente: http://bloganvela.com/2008/07/. Consultado el 05 de Abril de 2014.

3.2 Medios Pasivos

Según el Manual EMERGEMAP, son el conjunto de diseños y elementos constructivos de un edificio que

presentarán una barrera contra el avance del incendio, confinándolo a un sector, y limitando por ello las

consecuencias del mismo.

Los medios pasivos de protección contra incendios se encuadran dentro de dos elementos inherentes a todo

edificio o instalación industrial:

Los elementos estructurales.

Los medios de sectorización de incendios

Como objetivos de la protección pasiva pueden citarse:

Asegurar la estabilidad del edificio.

Compartimentar y sectorizar adecuadamente para impedir la propagación del fuego.

Reducir los efectos del fuego.

Facilitar los trabajos de extinción.

En la protección pasiva debe tenerse en cuenta distintos condicionantes:

3.2.1 Urbanísticos o de entorno: Ubicación del edificio, tipo de suelo, agua disponible, vegetación

presente, edificios colindantes.

3.2.2 Arquitectónicos: Tipología del edificio, volúmenes, accesibilidad a fachadas, cerramientos,

sectorización del edificio, compartimentación, ventilación, evacuación, instalaciones de servicio y

especiales.

3.2.3 Acabado o interiorismo: Que tienen gran influencia en el origen y propagación del fuego; pinturas,

revestimiento, mobiliario, maquinaria, instalaciones, distribución.

http://bloganvela.com/2008/07/

15

CAPITULO IV NORMATIVA VIGENTE

4. Normativa vigente:

Este capítulo está enfocado al estudio de la normativa nacional, cuyo fin es establecer estándares mínimos de

seguridad en diversos recintos según la ocupación de éstos.

Las normativas incorporan aspectos de prevención, construcción e Estas exigencias tienen como fin el establecer

condiciones mínimas de seguridad, incorporando en éstas detalles sobre la prevención, construcción e

implementación de normas de seguridad.

4.1 Ordenanza General de Urbanismo y Construcción

La Ordenanza General de Urbanismo y Construcciones, regula el procedimiento administrativo, el proceso de

planificación urbana, el proceso de urbanización, el proceso de construcción, y los estándares técnicos de diseño

y de construcción exigibles en los dos últimos. Es así, que muchos de los elementos de protección activa y pasiva

contra incendios se rigen bajo ésta ordenanza.

4.1.1 En el TÍTULO 4 DE LA ARQUITECTURA, CAPITULO II que habla de las Condiciones Generales de

Seguridad, señala:

Artículo 4.2.1:

Las disposiciones de este Capítulo tendrán el siguiente ámbito de aplicación:

1. Áreas de uso común de edificaciones colectivas.

2. Áreas destinadas al público en edificios de uso público.

Cuando se dispongan normas especiales según el destino de los edificios en otros Capítulos de este mismo

Título, primaran aquéllas sobre las normas generales aquí contempladas.

Artículo 4.2.3.

El dimensionamiento de las vías de evacuación de una edificación se basará en la carga de ocupación

correspondiente a la superficie servida por dichas vías.

Para calcular la carga de ocupación se utiliza lo que se señala en la tabla del artículo 4.2.4

16

Artículo 4.2.4.

La superficie de la edificación o del sector de ella que señala la tabla de éste artículo, se considerará ocupada por

personas para la determinación de la carga de ocupación. En edificios cuyo destino no sea residencial u oficinas,

cuando se contemple un número fijo de ocupantes, podrán descontarse de la carga de ocupación aplicable a las

salidas comunes aquellos recintos que tendrán una ocupación no simultánea, tales como auditorios o

laboratorios en establecimientos educacionales, o salas de reunión o casinos en establecimientos industriales.

En cada caso la cantidad de personas se calculará de acuerdo a la siguiente tabla:

Tabla N°4.1 Carga de ocupación

Fuente: Art 4.2.4 Capítulo 2 del Título II de la O.G.U.C

17

4.1.2 Además en TITULO 4 DE LA ARQUITECTURA en el Capítulo 5 se hace referencia a “Locales escolares

y hogares estudiantiles”, la biblioteca se puede categorizar dentro de éste ítem teniendo en cuenta 2

artículos:

Artículo 4.5.1

Todo edificio que se construya para local escolar u hogar estudiantil, como asimismo, los edificios que en el

futuro se destinen a dichos usos, deberán cumplir con las disposiciones contenidas tanto en la Ley General de

Urbanismo y Construcciones como en la presente Ordenanza y, en especial, con las normas del presente

Capítulo, las que prevalecerán sobre las de carácter general de esta Ordenanza, cuando ambas estén referidas a

una misma materia.

Artículo 4.5.2

Los edificios a que se refiere el presente Capítulo se calificarán como locales escolares cuando se construyan o

habiliten con el objeto de desarrollar un proceso de enseñanza-aprendizaje correspondiente a los niveles

Parvulario, General Básico, Medio, Básico Especial, Superior o Educación de Adultos, sea o no en calidad de

Cooperador de la Función Educacional del Estado. El nivel Parvulario comprenderá Sala Cuna y Jardín Infantil.

En relación a elementos pasivos, La Ordenanza General de Urbanismo y Construcción además señala:

4.1.3 Vías de Evacuación

Para las vías de evacuación en la O.G.U.C hay artículos relacionados con las dimensiones mínimas todas en

relación a la Biblioteca en estudio.

Artículo 4.2.3:

El dimensionamiento de las vías de evacuación de una edificación se basará en la carga de ocupación

correspondiente a la superficie servida por dichas vías.

Artículo 4.2.5:

El ancho mínimo de cualquier sección de una vía de evacuación se determinará en base a la carga de ocupación

de la superficie que sirve dicha sección.

18

En el piso de salida de edificaciones de dos o más pisos se considerará como superficie servida la ubicada hasta

en el nivel superior o inferior adyacente a dicho piso, sin incluir la superficie de los demás pisos.

En caso de convergencia de un piso superior y uno inferior en un piso intermedio de salida, el ancho de la salida

debe calcularse sumando el número de ocupantes de los pisos superior e inferior.

Se exceptúan de lo indicado en este artículo las escaleras, cuyo ancho mínimo será determinado conforme al

artículo 4.2.10.

Las vías de evacuación pueden tener ancho variable siempre que se cumplan los anchos mínimos para cada tramo

de ellas.

Cuando se contemplen dos o más vías de salida, la superficie servida por dichas vías se dividirá según el número

de salidas.

Artículo 4.2.6:

La altura mínima libre interior de las vías de evacuación será de 2,05 m medidos verticalmente en obra terminada

desde el piso hasta la proyección más cercana del cielo, vigas u otros elementos salientes, salvo en el caso de las

escaleras, en que la altura mínima se medirá trazando un arco de 1,80 m de radio desde la nariz de las gradas. En

los vanos de puertas se admitirá una altura libre mínima de 2 m.

4.1.4 Escaleras

En el caso de las escaleras la O.G.U.C establece para ésta categoría de edificio:

Artículo 4.2.10

La cantidad y ancho mínimo requerido para las escaleras que forman parte de una vía de evacuación, conforme a

la carga de ocupación del área servida, será la que señala la siguiente tabla:

Tabla N° 4.2 Diseño Escaleras


19

Cuando se requieran dos o más escaleras, éstas deberán disponerse de manera tal que en cada piso constituyan

vías de evacuación alternativas, independientes y aisladas entre sí. Si no existiere en un mismo piso acceso a dos o

más escaleras como vías de evacuación de uso alternativo, la única escalera de evacuación accesible en cada piso

deberá terminar en una terraza de evacuación que cumpla con las exigencias señaladas para éstas en el artículo

4.2.15.

Artículo 4.2.11.

Las escaleras de evacuación deben consultar pasamanos en un costado a lo menos y cumplir además los

siguientes requerimientos:

1. En los tramos inclinados el pasamano debe ubicarse a una altura de entre 0,85 m y 1,05 m y en los descansos o

vestíbulos a una altura de entre 0,95 m y 1,05 m.

2. Los peldaños tendrán un ancho de huella no inferior a 0,28 m en proyección horizontal y una altura de

contrahuella no mayor a 0,18 m ni menor a 0,13 m. Esta norma deberá cumplirse en cualquier peldaño que

forme parte de una vía de evacuación.

3. En las escaleras que forman parte de una zona vertical de seguridad los tramos deben ser rectos y las huellas de

los peldaños y descansos deben ser antideslizantes.

Artículo 4.2.12.

Las escaleras interiores de evacuación terminarán en el piso de salida del edificio en un vestíbulo, galería o pasillo

de un ancho mínimo de 1,80 m, el cual debe mantenerse hasta un espacio exterior comunicado a la vía pública.

La distancia máxima desde la primera grada de la escalera hasta dicho espacio exterior no será mayor de 20 m. No

obstante, dicha longitud podrá llegar hasta 40 m cuando el espacio al que se accede presente un riesgo de

incendio muy reducido, por estar revestido con materiales no combustibles y tener una densidad de carga

combustible inferior a 100 MJ/m2, determinada conforme a la norma NCh 1916

Artículo 4.2.13.

En los pisos distintos al de salida del edificio, la distancia máxima desde la puerta de un departamento, oficina o

local, hasta una escalera de evacuación en el mismo piso, será de 40 m, sin perjuicio de lo establecido en el

artículo 4.2.17.

En edificaciones que cuenten con sistema de rociadores automáticos, avalado por un Estudio de Seguridad, la

distancia señalada en el inciso anterior será de hasta 60 m.

20

Artículo 4.2.14.

En los pisos destinados a estacionamientos, bodegas e instalaciones de servicio del edificio, la distancia máxima

desde cualquier punto del área de uso común hasta la escalera más cercana no será superior a 60 m, salvo que se

trate de una planta abierta en al menos el 50% de su perímetro, en cuyo caso la distancia máxima será de 90 m.

En ambos casos la distancia máxima podrá extenderse hasta en un tercio si la planta cuenta con un sistema de

rociadores automáticos avalado por un Estudio de Seguridad.

Además en los siguientes artículos de acuerdo a la caracterización del edificio se señala

Artículo 4.5.10:

Los locales escolares y hogares estudiantiles de más de un piso deberán consultar, al menos, una escalera

principal de un ancho libre mínimo de 1,20 m el que se aumentará en 0,60 m por cada 120 alumnos de

incremento, sobre 360 alumnos atendidos.

Los tramos de la escalera principal entre dos pisos, exceptuada únicamente la sala cuna de hasta 30 alumnos,

deberán ser rectos y separados por a lo menos un descanso, cuando estos tramos consulten más de 16 gradas. Las

gradas tendrán una altura máxima de 0,18 m y una huella, en proyección horizontal, no inferior a 0,25 m.

En los locales escolares con 135 alumnos atendidos en los pisos superiores y en hogares estudiantiles con 40

alumnos atendidos en los pisos superiores, en el caso de consultar una sola escalera, se exigirá además, una

escalera de escape de tramos rectos, de un ancho libre mínimo de 0,90 m, con ubicación distanciada de la

escalera principal, de modo que garantice una evacuación alternativa en casos de emergencia.

Las escaleras consultarán pasamanos a ambos lados, a una altura mínima de 0,90 diseñados de manera que no

puedan ser usados como asiento. El espacio bajo los pasamanos, deberá diseñarse de modo que impida el paso

de los alumnos y su escalamiento.

En cada piso, la distancia de las escaleras desde su última grada hasta la puerta del recinto más alejado, no podrá

ser superior a 40 m, y hasta la puerta del recinto más cercano al que sirve, no podrá ser inferior a 2 m.

Todas las escaleras a que se refiere el presente artículo deberán tener siempre un recubrimiento de material

antideslizante.

21

4.1.5 Pasillos

Artículo 4.2.17:

Cuando los pasillos de un edificio queden en situación de fondo de saco con respecto a la escalera de

evacuación, las puertas de acceso a las unidades no podrán ubicarse a una distancia superior a 10 m respecto de

la escalera, salvo que el pasillo esté protegido contra el fuego.

Artículo 4.2.18:

Los pasillos tendrán un ancho libre mínimo de medio centímetro por persona, calculado conforme a la carga de

ocupación de la superficie servida, con un ancho mínimo de 1,10 m. En el caso de pasillos que sirvan a varios

pisos, el cálculo se efectuará según las reglas del artículo 4.2.5. de este mismo Capítulo.

Cuando se trate de ocupaciones menores de 50 personas, o en caso de pisos subterráneos destinados a

estacionamientos, bodegas o instalaciones de servicio, el ancho mínimo será de 1,10 m.

Artículo 4.2.19:

Los pasillos o galerías que formen parte de una vía de evacuación carecerán de obstáculos en el ancho requerido,

salvo que se trate de elementos de seguridad ubicados en las paredes que no reduzcan en más de 0,15 m el

ancho requerido.

Artículo 4.5.9:

Con el objeto de asegurar una evacuación expedita de los recintos de uso de los alumnos en locales escolares y

en los hogares estudiantiles, las circulaciones horizontales deberán cumplir con un ancho libre mínimo calculado

conforme a la siguiente tabla:

Tabla N° 4.3. Diseño Pasillos


22

4.1.6 Puertas

Artículo 4.5.13:

Las puertas de los recintos docentes y de los recintos de los hogares estudiantiles no podrán ser de correderas,

deberán abatirse hacia afuera del recinto y de modo que no interrumpan la circulación.

Ancho mínimo de puerta

Tabla N° 4.4 Ancho de Puertas.


El ancho mínimo de la hoja de puerta será el que se indica en la tabla siguiente, debiendo consultarse dos salidas,

de una o dos hojas indistintamente, cuando la superficie exceda los 60 m2, debiendo distar entre sí, a lo menos 5

m.

Artículo 4.5.14:

Todas las puertas a que se refiere el presente Capítulo tendrán un vano de altura mínima de 2 m.

4.1.7 Puertas de Escape

Artículo 4.2.22:

Las puertas de escape deben ser fácilmente reconocibles como tales. En ningún caso podrán estar cubiertas con

materiales reflectantes o decoraciones que disimulen su ubicación.

Artículo 4.2.23:

El ancho mínimo requerido conforme al artículo 4.2.5. de este mismo Capítulo debe cumplirse, en el caso de las

puertas, sumando los anchos libres de salida de cada una. Dicha medida no podrá ser inferior al ancho mínimo

requerido para los pasillos que sirven a las puertas.

Artículo 4.2.26:

Las puertas de escape deben abrir en el sentido de la evacuación siempre que el área que sirvan tenga una carga

de ocupación superior a 50 personas.

23

Artículo 4.2.27:

Las puertas de escape deben abrir desde el interior sin la utilización de llaves o mecanismos que requieran algún

esfuerzo o conocimiento especial.

Artículo 4.5.12:

Con el objeto de asegurar la evacuación expedita de los edificios destinados a locales escolares y hogares

estudiantiles, la suma de los anchos mínimos libres de las puertas de salida al exterior deberá ser igual a la suma

de los anchos de las circulaciones horizontales y escaleras que evacuen a través de ellas.

El ancho mínimo libre de los vanos no podrá ser inferior a 1,40 m, debiendo las puertas abatirse hacia el exterior,

y ubicarse distanciadas entre sí de manera de garantizar una evacuación alternativa.

4.1.8 Señalización

Artículo 4.2.29:

Todas las vías de evacuación y sus accesos deben identificarse mediante señales de gráfica adecuada.

En cada caso deben contemplarse las señales necesarias para facilitar la evacuación de los ocupantes hasta el

exterior, minimizando cualquier posibilidad de confusión durante el recorrido de escape en situaciones de

emergencia.

4.1.9 Condiciones de Seguridad contra Incendios

En el Capítulo 3 del Título IV de la O.G.U.C se señalan exigencias de seguridad en caso de incendio. Los artículos

son:

Artículo 4.3.1:

Todo edificio deberá cumplir, según su destino, con las normas mínimas de seguridad contra incendio

contenidas en el presente Capítulo, como asimismo, con las demás disposiciones sobre la materia contenidas en

la presente Ordenanza.

Las disposiciones contenidas en el presente Capítulo persiguen, como objetivo fundamental, que el diseño de los

edificios asegure que se cumplan las siguientes condiciones:

Que se facilite el salvamento de los ocupantes de los edificios en caso de incendio.

Que se reduzca al mínimo, en cada edificio, el riesgo de incendio.

Que se evite la propagación del fuego, tanto al resto del edificio como desde un edificio a otro.

Que se facilite la extinción de los incendios.

24

Para lograr los objetivos señalados en el inciso anterior, los edificios, en los casos que determina este Capítulo,

deberán protegerse contra incendio.

La forma mediante la cual se busca proteger las edificaciones se define en la Ordenanza General de Urbanismo y

Construcción y se establecen dos mecanismos de protección mencionados anteriormente:

Protección Pasiva

Protección Activa

Artículo 4.3.3.

Los edificios que conforme a este Capítulo requieran protegerse contra el fuego deberán proyectarse y

construirse según alguno de los cuatro tipos que se señalan en la tabla siguiente y los elementos que se utilicen

en su construcción deberán cumplir con la resistencia al fuego que en dicha tabla se indica. Si a un mismo

elemento le correspondieren dos o más resistencias al fuego, por cumplir diversas funciones a la vez, deberá

siempre satisfacer la mayor de las exigencias.

Para determinar la resistencia al fuego de los elementos a que se refiere el presente artículo, como asimismo,

cuando cualquier otro precepto de esta Ordenanza exija que se asegure una determinada resistencia al fuego, se

estará a lo dispuesto en el artículo

4.3.2. de esta Ordenanza.

Tabla N°4.5. Resistencia al fuego requerida para los elementos de construcción de edificios


Donde:

Tipo Elementos de construcción

1 Muros cortafuego

2 Muros zona vertical de seguridad y caja de escalera

3 Muros caja ascensores

4 Muros divisorios entre unidades (hasta la cubierta)

5 Elementos soportantes verticales

6 Muros no soportantes y tabiques

25

Elementos Verticales y Horizontales

7 Escaleras

Elementos soportantes

8 Elementos soportantes horizontales

9 Techumbre incluido cielo falso

Artículo 4.3.4.

Para aplicar lo dispuesto en el artículo anterior deberá considerarse, además del destino y del número de pisos

del edificio, su superficie edificada, o la carga de ocupación, o la densidad de carga combustible, según

corresponda, como se señalan en las tablas 1, 2 y 3 siguientes

Tabla N°4.6 Superficie edificada

Fuente: Art 4.3.4 Capítulo 3 del Titulo II de la O.G.U.C

Tabla N°4.7 carga de ocupación


26

Tabla N° 4.8 Densidad de carga combustible


1MJ/m2 = 238.85 k cal/m2

1 MJ = 0.053 kg madera equivalente de 4.000 k cal/kg

(*) Para clasificar un edificio o sector de él, se aplica la densidad de carga combustible mayor de ambas columnas

de la Tabla 3.

Para los destinos indicados en la TABLA 3, cuando no se presente un Estudio de Carga Combustible, la

edificación deberá proyectarse y construirse de acuerdo al tipo a.

27

Algunos requerimientos específicos en cuanto a seguridad contra incendio en edificaciones son:

4.1.9.1 Protección pasiva

4.1.9.1.1 Muro Cortina

Artículo 4.3.6. Para los efectos previstos en el presente Capítulo, se entenderá por muro cortina el muro de

fachada no soportante, constituida por elementos unidos entre ellos y a su vez fijados a los elementos

estructurales horizontales y/o verticales del edificio.

En edificios con muro cortina, de existir separación entre dicho muro y los entrepisos o con los muros divisorios,

ella deberá rellenarse de tal modo que el conjunto asegure, como mínimo, la resistencia al fuego correspondiente

a la clase F- 60, según la norma NCh 935/1 o la que la reemplace.

4.1.9.1.2 Iluminación.

Artículo 4.3.10. Todos los edificios de 7 o más pisos, y también los que contengan locales de reuniones con

capacidad para 300 personas o más, deberán contar con sistema automático de alumbrado de emergencia,

independiente de la red pública, para los efectos de iluminar las vías de escape. Las canalizaciones eléctricas y/o

los aparatos y artefactos empleados en el sistema, deberán disponerse de manera tal que aseguren una resistencia

a la acción del fuego correspondiente a la clase F-60.

Otro punto a considerar de la protección pasiva, es que en la OGUC se establecen los criterios para los cuales

será necesaria la aplicación de estas exigencias.

Algunos de estos puntos son los que se indican a continuación:

Las resistencias al fuego que se indican para los muros no soportantes y tabiques en la tabla del artículo 4.3.3.,

deben exigirse sólo cuando dichos elementos separan de piso a cielo resistente al fuego, recintos contiguos,

dentro de una unidad y no contienen puertas o superficies vidriadas.

Para muros perimetrales se exigirá el cumplimiento de la resistencia al fuego que corresponda, según la tabla del

artículo 4.3.3., ya se trate de elementos soportantes o no soportantes, cualquiera sea el destino de la edificación,

28

con la excepción señalada en el número 14. de este artículo. Las superficies vidriadas, los antepechos y dinteles

no estructurales, estarán exentos de exigencias de resistencia al fuego. Los distintos elementos constructivos

adquieren la propiedad de ser resistentes al fuego dependiendo de variadas características, referidas tanto al

material mismo utilizado, como a las características constructivas de cada elemento en el que se utilicen. Es así

como por ejemplo una plancha de volcanita tiene una determinada resistencia al fuego, pero al formar parte de

un elemento, como lo es un tabique, en el que además se utilizan otros elementos como fibra de vidrio,

terminación de enlucido de yeso y pintura, el elemento en sí adquiere otra resistencia, diferente a la del material

indicado inicialmente.

4.1.9.1.3 Compartimentación

Artículo 4.3.24:

Toda edificación podrá ser subdividida en compartimentos independientes, mediante muros de

compartimentación que cumplan con una resistencia al fuego F-120 o superior.

En tales muros se admitirán puertas o tapas de registro, siempre que tengan una resistencia al fuego de a lo

menos F-60 y, en el caso de las puertas, contemplen cierre automático.

La compartimentación permitirá independizar áreas dentro de un mismo edificio con el fin de mejorar sus

condiciones de seguridad y reducir la superficie de cálculo para los efectos de la aplicación de las tablas del

artículo 4.3.4 de este mismo

Capítulo.

4.1.9.2 Protección Activa

En la Ordenanza General se indica que el uso de sistemas de protección activa es obligatorio sólo en algunos

casos y que éstos deben contar con estudios de seguridad. Lo que en cierto modo tiende a flexibilizar su uso.

Artículo 4.3.22:

Será obligatorio el uso de sistemas de protección activa en las edificaciones de 3 o más pisos destinadas a la

permanencia de personas, en los casos que no pueda garantizarse la evacuación de los ocupantes por sus propios

medios o en los que por razones de seguridad se contemplen cierres no controlables por sus ocupantes, tales

como sectores de enfermos no ambulatorios en hospitales, locales para el cuidado de personas con serias

patologías mentales, lugares de detención o reclusión de personas, y similares.

29

Se exceptúan de lo señalado en el inciso anterior las edificaciones cuya carga de ocupación sea inferior a 50

personas.

4.1.9.2.1 Sistema de Detección y Alarma

Artículo 4.3.8: En todo edificio de 5 o más pisos de altura cuya carga de ocupación sea superior a 200 personas,

se deberá instalar un sistema automático que permita detectar oportunamente cualquier principio de incendio y

un sistema de alarma que permita, en caso de emergencia, alertar a los usuarios en forma progresiva y zonificada

según convenga.

Artículo 4.3.13:

En los edificios que cuenten con sistema central de aire acondicionado, se deberá disponer de detectores de

humo en los ductos principales, que actúen desconectando automáticamente el sistema.

Se dispondrá, además, de un tablero de desconexión del sistema central de aire acondicionado ubicado

adyacente al tablero general eléctrico.

4.1.9.2.2 Sistema de Extinción

Los sistemas de rociadores serán descritos en el punto en que se detallarán las normas que se aplican en la

Ordenanza General.

Con respecto a estos sistemas de extinción fijo, se exige según la Ordenanza, para los siguientes casos:

Artículo 4.3.9:

En las edificaciones que corresponda, se deberán considerar estanques de agua potable y un sistema de redes

para la provisión de agua que se denominará red de incendio (red húmeda y red seca), de conformidad a las

exigencias mínimas previstas en el Reglamento de Instalaciones Domiciliarias de Agua Potable y de Alcantarillado

(RIDAA) aprobado por D.S. Nº 50 del Ministerio de Obras Públicas, de 2002, y sus modificaciones.

Artículo 4.3.28:

Deben contar con un grifo de agua contra incendio conectado a la red pública y accesible al Cuerpo de

Bomberos, los siguientes edificios o establecimientos:

1. Los cines, teatros, auditorios y discotecas con una carga de ocupación superior a 1.000 personas.

2. Los recintos deportivos cubiertos con una carga de ocupación superior a 2.000 personas.

3. Los de uso comercial o de estacionamiento con una carga de ocupación superior a 3.000 personas.

30

4. Los de uso hospitalario o educacional, con una carga de ocupación superior a 2.000 personas.

5. Cualquier edificio o establecimiento no mencionado anteriormente con una carga de ocupación mayor a 10

m2 por persona y con una superficie construida de más de 10.000 m2.

4.1.9.2.2.1 Reglamento de Instalaciones Domiciliarias de Agua Potable y de Alcantarillado (R.I.D.D.A)

Artículo 53:

En toda edificación, se deberá considerar un sistema de redes para la provisión de agua, que se denominará red

de incendio (red húmeda y red seca). Mientras no exista una norma específica al respecto, estas redes deberán ser

proyectadas de acuerdo con las disposiciones mínimas que a continuación se indican:

· Red Húmeda: En los inmuebles destinados a la reunión de personas tales como hospitales, comercio, escuelas,

industrias, edificios públicos, deportivos y otros destinados al mismo efecto, así como también en los edificios de

tres o más pisos se deberá considerar para utilización contra fuegos incipientes, una boca de incendio de 25 mm.

como mínimo por piso, conectada al sistema de distribución de agua del edificio. Las bocas de incendio se

distribuirán de manera que ningún punto del inmueble quede a una distancia mayor de veinticinco metros de

ellos, con una manguera que cubra el punto más alejado y su acceso será expedito y de fácil accionamiento de

válvulas y mangueras.

Cada boca de incendio se ubicará en un nicho con puerta de vidrio debidamente señalizado, en lugares de fácil

acceso y rápida ubicación, excepto las escalas presurizadas. Este nicho se ubicará a una altura entre 0,9 m. y 1,5

m. sobre el nivel del piso, y contará una manguera resistente a una temperatura de 80° C, con certificado de

calidad y especificada para estos efectos.

La boca de incendio tendrá llave de salida del tipo cierre rápido, válvula del tipo bola o globo angular de 45°, a la

que deberá conectarse una manguera de diámetro igual al de la boca de incendio, con su respectivo pitón. Las

mangueras que deberán ser del tipo semirígidas, no podrán estar sometidas en ningún caso a presiones mayores

que 70 mca.

· Red Seca: En los edificios de siete o más pisos de altura se deberá instalar una red seca para agua independiente

de la red de distribución de agua para el consumo. Será una tubería matriz para utilización exclusiva del Cuerpo

de Bomberos, de acero galvanizado ASTM A-53 con unión roscada y tendrá un diámetro mínimo de 100 mm.

31

4.2 Normativa Chilena

La Ordenanza General de Urbanismo y Construcciones se basa en documentos emanados del Instituto Nacional

de Normalización para la elaboración de los procedimientos que se deben cumplir en cuanto a la seguridad en

edificaciones.

Artículo 4.3.2.

Para los efectos de la presente Ordenanza, el comportamiento al fuego de los materiales, elementos y

componentes de la construcción se determinará de acuerdo con las siguientes normas o las que las reemplacen.

- Normas generales, sobre prevención de incendio en edificios

NCh 933 Terminología.

NCh 934 Clasificación de fuegos.

- Normas de resistencia al fuego

NCh 935/1 Ensaye de resistencia al fuego - Parte 1: Elementos de construcción general.

NCh 935/2 Ensaye de resistencia al fuego - Parte 2: Puertas y otros elementos de cierre.

NCh 2209 Ensaye del comportamiento al fuego de elementos de construcción vidriados.

- Normas sobre cargas combustibles en edificios

NCh 1914/1 Ensaye de reacción al fuego - Parte 1: Determinación de la no combustibilidad de materiales de

construcción.

NCh 1914/2 Ensaye de reacción al fuego - Parte 2: Determinación del calor de combustión de materiales en

general.

NCh 1916 Determinación de cargas combustibles.

NCh 1993 Clasificación de los edificios según su carga combustible.

- Normas sobre comportamiento al fuego

NCh 1974 Pinturas - Determinación del retardo al fuego.

NCh 1977 Determinación del comportamiento de revestimientos textiles a la acción de una llama.

NCh 1979 Determinación del comportamiento de telas a la acción de una llama.

- Normas sobre señalización en edificios

NCh 2111 Señales de seguridad.

NCh 2189 Condiciones básicas.

32

- Normas sobre elementos de protección y combate contra incendios

NCh 1429 Extintores portátiles - Terminología y definiciones.

NCh 1430 Extintores portátiles - Características y rotulación.

NCh 1433 Ubicación y señalización de los extintores portátiles.

NCh 1646 Grifo de incendio - Tipo columna de 100 mm. - Diámetro nominal.

- Normas sobre rociadores automáticos

NCh 2095/1 Sistemas de rociadores - Parte 1: Terminología, características y clasificación.

NCh 2095/2 Sistemas de rociadores - Parte 2: Equipos y componentes.

NCh 2095/3 Sistemas de rociadores- Parte 3: Requisitos de los sistemas y de instalación.

NCh 2095/4 Sistemas de rociadores- Parte 4: Diseño, planos y cálculos.

NCh 2095/5 Sistemas de rociadores- Parte 5: Suministro de agua.

NCh 2095/6 Sistemas de rociadores- Parte 6: Recepción del sistema y mantención.

4.2.1 NCh 2189 Señalización de edificios Condiciones básicas

Esta norma establece las condiciones básicas para la utilización de los distintivos de seguridad en los edificios en

general.

Se aplica en la señalización de edificios mediante distintivos de seguridad, sean éstos de información, mandato,

precaución o prohibición.

Lugares y elementos a señalar

Recintos de reunión.

Recintos de concurrencia de público.

Vías de evacuación

Salidas.

Equipos contra incendio.

Lugares de riesgo.

Sistemas de comunicación.

Sistemas de comando.

Lugares de auxilio.

Los distintivos de seguridad empleados para obtener una adecuada señalización de la evacuación, tiene como fin

indicar lo siguiente:

33

- El acceso o salida de una vía de evacuación

- El sentido de la vía

4.2.1.1 Ubicación de los distintivos

Los distintivos de seguridad deben ubicarse en los lugares requeridos, ya sea sobre el elemento señalizado, o bien

indicando la dirección en que el elemento se encuentra.

La altura desde el piso a la base del distintivo será la adecuada para su visión a lo menos de 1,6 m.

4.2.1.2 Niveles de señalización

Los edificios en general, se clasifican en cuatro tipos, según el nivel de señalización requerido:

- Nivel muy riguroso

- Nivel riguroso

- Nivel mediano

- Nivel bajo

4.2.2 NCh 2111 Protección contra incendios – señales de seguridad

El objetivo de esta norma consiste en establecer y uniformar las señales de seguridad para lograr un rápido

reconocimiento de éstas por el usuario, evitando, en consecuencia, confusiones o pérdidas de tiempo en

condiciones de emergencia.

En ésta, las señales son presentadas agrupadas según el orden establecido de acuerdo a su campo de aplicación,

el que puede ser:

Medios de alarma y controles manuales

Vías de escape o de evacuación

Equipos de lucha contra el fuego

Dispositivos destinados a prevenir la propagación del fuego

Zonas o materiales que presentan alto riesgo de incendio

Los colores de seguridad poseen propiedades específicas, a los cuales se les atribuye un significado o mensaje de

seguridad. Estos quedan establecidos en la NCh 1410.

34

Colores usados

Figura 4.1. Colores de seguridad usados

Fuente: NCh 1410 Señalización

Significado de los colores.

Figura 4.2. Significado de los colores Fuente: NCh 1410 Señalización

35

4.2.3 NCh 1430 Extintores portátiles - Características y rotulación

Los extintores portátiles son equipos mecánicos diseñados, fabricados y probados para apagar fuegos que recién

comienzan.

En esta norma se establecen las clasificaciones de los extintores de acuerdo a las características que son comunes

a los diversos tipos de extintores portátiles y también los requisitos de rotulación que deben cumplir los

extintores.

De acuerdo a esto los extintores se clasifican según:

Figura 4.3 Clasificación extintores de acuerdo al agente de extinción

Fuente: NCh 1430 Extintores portátiles - Características y rotulación

Forma de expulsión del agente de extinción

Extintores de presurización permanente

Extintores de presurización por cartucho de gas

Forma de transporte

Extintor portátil manual

Extintor portátil rodante

36

Según posibilidad de recarga

Extintor recargable

Extintor no reutilizable

Los extintores deben ser pintados de color rojo y rotulados en idioma español fácilmente legible. La información

con la cual deben contar:

Características de fabricación del cilindro,

Características del extintor, como lo es la naturaleza del agente extintor, la clase de fuego para el cual es

indicado

Instrucciones de uso

Información del servicio técnico.

4.2.4 NCh 1433 Ubicación y señalización de los extintores portátiles

Ubicación: Los extintores se deben colocar sobre muros o columnas, colgados de sus respectivos soportes en

lugares de fácil acceso.

Los extintores se colocarán a una altura mínima de 20 cm. y a unas máximas 1,30 m medidas desde el suelo a la

base del extintor.

Señalización: La ubicación debe señalarse con símbolos que identifiquen el tipo o clase de fuego que combaten.

En los grandes recintos provistos de estanterías, estos discos se deberán colocar sobre las mismas.,

convenientemente ubicados para que sean vistos desde la mayor distancia posible.

Distribución: El número total de extintores dependerá de la superficie a proteger de acuerdo al potencial

mínimo, por superficie de cubrimiento y distancia de traslado considerado en la siguiente tabla:

Tabla N°4.9 Ubicación y señalización de los extintores portátiles. Fuente: NCh 1433

37

El número mínimo de extintores deberá determinarse dividiendo la superficie a proteger por la superficie de

cubrimiento máxima del extintor indicado en la tabla que precede y aproximando el valor resultante en entero

superior.

4.2.5 NCh 2095 Sistemas de Rociadores

Según lo indicando en la Ordenanza General de Urbanismo y Construcción con respecto a estas normas se señala

lo siguiente:

“Mientras no se dicten las demás Normas Técnicas Oficiales sobre sistemas de rociadores, los Estudios de

Seguridad podrán utilizar las normas NFPA 13 de la Asociación Nacional de Protección contra el Fuego – National

Fire Protection Association (N.F.P.A.).”

Actualmente las normativas chilenas que rige esto son:

NCh 2095/1 Sistemas de rociadores- Parte 1: Terminología, características y clasificación.

NCh 2095/2 Sistemas de rociadores- Parte 2: Equipos y componentes.

NCh 2095/3 Sistemas de rociadores- Parte 3: Requisitos de los sistemas y de instalación.

NCh 2095/4 Sistemas de rociadores- Parte 4: Diseño, planos y cálculos.

NCh 2095/5 Sistemas de rociadores- Parte 5: Suministro de agua.

NCh 2095/6 Sistemas de rociadores- Parte 6: Recepción del sistema y mantención

Debido a que éstas poseen un costo considerable, se optó por usar la recomendación de utilizar la NFPA 13.

38

CAPITULO V EVALUACIÓN CUMPLIMIENTO NORMATIVA

5. Distribución general

El edificio consta de 3 pisos, (zócalo, primer y segundo nivel), posee una superficie construida de

aproximadamente 263 m2 por cada nivel, lo que en total suma 789 m2. El segundo nivel posee un “altitllo” con

una superficie de 12 m2.

En general tanto el primer como segundo nivel están habilitados para recibir a los usuarios de la Biblioteca. En el

caso del zócalo, actualmente se utilizan los baños públicos y el casino para los funcionarios, el resto se ocupa sólo

como bodega.

Figura 5.1. Distribución zócalo

Fuente: basado en planos proyecto remodelación Biblioteca Municipal de Valdivia, 2002

39

Figura 5.2. Distribución Primer Nivel


40

Figura 5.3. Distribución Segundo Nivel


Figura 5.4. Altillo Fuente: basado en planos proyecto remodelación Biblioteca Municipal de Valdivia, 2002

41

5.1 Elementos pasivos : Vías de Evacuación

Se detalla información para determinar si cumplen o no con la normativa pasillos, escaleras, puertas, etc.

5.1.1 Pasillos

En el Art. 4.5.9 de la OGUC se establece que en recintos educacionales el ancho mínimo exigible en circulaciones

horizontales para locales con recintos de un solo lado debe ser de 1,80 mts (hasta 180 alumnos) con un

incremento de 0.15 mts por cada 30 alumnos.

En este caso, la ocupación máxima de personas de este edificio no es superior a 180 personas, según lo calculado

hasta ahora es de 160 personas debido a que hay instalaciones sin ocupar, pero esta consideración nunca se dará

en este nivel, ya que a lo más serán 70 personas (según plano proyecto de remodelación)

En el caso del zócalo no se cumple con los requerimientos ya que, los pasillos se encuentran obstruídos

por cajas, fierros, etc. Originalmente los pasillos miden alrededor de 2 m pero esto se reduce

considerablemente debido a la explicación anterior, pero se deduce que se cumplirá con la normativa si

este nivel se acoge el proyecto de remodelación.

Figura 5.5. Pasillo obstruido zócalo Fuente: elaboración propia

En el caso del primer nivel en general cumple con la ordenanza, ya que el ancho efectivo mínimo de

éstos es de 2 metros, salvo en la sala destinada a la lectura de niños ya que el pasillo tiene un ancho de

1,10 m, ese lugar está considerado para una capacidad de 20 niños como máximo (cumple con lo

mínimo).

42

Elemento Nivel Ejes Dimensión (m) Exigencia Normativa(m) Cumple

2,1 1,8 SI

2,6 1,8 SI

3-4 2 1,8 SI

5-6 1,65 1,1 SI

D-E 2,5 1,8 SI

D-E' 1,1 1,1 SI

D-E 2,4 1,8 SI

piso 1pasillo

piso2

D-Ezócalo

Figura 5.6. Pasillo en sala lectura de niños Figura 5.7 Pasillo a puerta de

evacuación Fuente: elaboración propia

Fuente: elaboración propia

• En el caso del segundo nivel en general cumple con la ordenanza, pues se cumple con el ancho mínimo

estipulado.

Figura 5.8 Pasillos centrales nivel 2 a puerta de evacuación


Tabla 5.1. Resumen de cumplimiento normativa “pasillos”

fuente: elaboración propia

43

5.1.2 Escaleras

Como mencioné anteriormente la carga de ocupación total del edificio es de 160 personas. Según la ordenanza se

debería contar con al menos 1 escalera con un ancho mínimo de 1,2 m.

La edificación cumple con la cantidad de escaleras ya que además de esta escalera interna posee dos en el

exterior, una para el primer nivel y otra para el segundo nivel.

Figura 5.9 Escalera de nivel 1 a nivel 2 Fuente: elaboración propia

Figura 5.10 Escalera evacuación nivel 1 Figura 5.11 Escalera evacuación nivel 2

Fuente: elaboración propia Fuente: elaboración propia

44

Elemento Nivel dimesion exigencia normativa (m) cumple

intermedia 1,2 1,2 SI

via evacuación de 2 nivel 1 1,2 acepta

via de evacuación de 1 nivel 1,4 1,2 si

escalera

Las escaleras de evacuación poseen pasamanos en un costado a lo menos y cumplen con:

- En los tramos inclinados el pasamano se ubica y en los descansos o vestíbulos a una altura de 0,95 m

- Los peldaños tendrán un ancho de huella no inferior a 0,28 m en proyección horizontal, la contrahuella posee

0,30 m en todas las escaleras y una altura de contrahuella de 0,18 m.

Lo que queda al debe es que la escalera interior no cuenta con huellas antideslizantes y la dimensión que rodea

el 1.1 m.

Cumple con el ítem que señala “Las escaleras interiores de evacuación terminarán en el piso de salida del edificio

en un vestíbulo, galería o pasillo de un ancho mínimo de 1,80 m, el cual debe mantenerse hasta un espacio

exterior comunicado a la vía pública”.

Además la distancia máxima desde la primera grada de la escalera hasta dicho espacio exterior es de 8 m.

Los pasamanos efectivamente no pueden ser usados como asiento y el espacio bajo éstos impide el paso de

alumnos.

En cada piso, la distancia de las escaleras desde su última grada hasta la puerta del recinto más alejado, no es

superior a 40 m.

Tabla 5.2. Resumen de cumplimiento normativa “Escaleras de evacuación”


5.1.3 Puertas

Las puertas del recinto no son correderas, pero se abaten hacia adentro del recinto, de modo que interrumpen la

circulación.

Figura 5.12 Puerta que se abate hacia adentro del recinto


45

Elemento tipo ancho de hoja (m) ancho de hoja exigible (m) vano (m) exigencia de vano (m) cumple

2 hojas 0,8 0,6 2,2 2 si

1 hoja 1 0,9 2,2 2 sipuertas

Ancho mínimo de puerta de 1 hoja es de 1 m y el de 2 hojas es de 1,6m y Además todas las puertas cumplen con

un vano mayor a 2 m.

Tabla 5.3. Resumen de cumplimiento normativa “Escaleras”


5.1.4 Puertas de Escape

Las puertas de escape deben son fácilmente reconocibles como tales. La vía del primer piso cumple con el ancho

mínimo, no así la del segundo nivel que mide 1m.

Figura 5.13. Puerta de escape segundo nivel Figura 5.14. Puerta de escape primer nivel


Si bien es cierto, Las puertas de escape abren en el sentido de la evacuación, éstas se encuentran cerradas y se

tienen que abrir con llaves, no cumpliendo con éste punto. Se encuentran distanciadas entre sí.

46

5.2 Elementos activos

5.2.1 Extintores

La ubicación de los extintores cumple con lo estipulado en la normativa ya que se encuentran en 20 cm y 130 cm,

salvo un extintor que se encuentra en suelo

Figura 5.15 Extintor en el suelo Figura 5.16. Extintor bien señalizado


En general la señalización es buena, cumple con normativa.

Pero en relación al número de extintores por nivel es 3 en el nivel 1 y 2 en el nivel 2, en el zócalo hay sólo 1 no

cumpliendo con la normativa.

Tabla 5.4. Resumen de cumplimiento normativa “Extintores”


Elemento nivel cantidad cuenta con señalización cumple

zócalo 3 si si

nivel 1 2 si si

nivel 2 1 no no

extintores

47

5.2.2 Red Húmeda

El sistema de red húmeda no se encuentra correctamente ubicados (uno en el zócalo y otro en la sala de caldera),

ni en condiciones de utilización. Removieron las mangueras las que estaban dañadas, dejando solo los gabinetes.

Entonces el sistema se encuentra en mal estado y no está operativo en caso de existir una emergencia, lo que

implica un gran riesgo, ya que este mecanismo permite combatir en primera instancia los principios de incendio.

Asimismo el hecho de no estar en funcionamiento, es lo mismo que si el edificio no contara con sistema de red

húmeda y no cumple con lo indicado en la O.G.U.C. ni en el R.I.D.A.A en relación al uso obligatorio de edificios

públicos

Figura 5.17 Gabinete sin Red Húmeda Figura 5.18 Red Húmeda en malas

condiciones sala caldera.


5.2.3 Iluminación

Los pasillos no cuentan con una iluminación de emergencia por nivel (para edificios de este tipo no es

obligatorio), el punto crítico de esto, se produce durante el invierno, ya que oscurece aun estando en horario de

atención al público.

48

5.2.4 Sistema de Detección y Alarma

En el edificio no es obligatorio instalar un sistema automático de detección que permita detectar

oportunamente cualquier principio de incendio y un sistema de alarma que permita, en caso de emergencia,

alertar a los usuarios en forma progresiva y zonificada.

5.2.5 Señalización

En general el edificio se podría catalogar como que no cumple en su totalidad con este ítem, ya que de acuerdo a

las exigencias señaladas en las normas, los elementos o espacios que debieran estar señalados, sólo en algunos

casos cumplen con dichos requerimientos.

Figura 5.19 Señalización vía de evacuación.


Figura 5.20. Señalización vía de evacuación. Fuente: elaboración propia

49

ELEMENTO NIVEL/ TIPO CUMPLE obs

zócalo SI -

1 SI -

2 SI -

zócalo No falta: cantidad y mejorar señalización

1 si -

2 si -

2 hojas SI -

1 hojas SI -

zócalo SI -

1 SI -

2 SI -

RED HÚMEDA zócalo NO están en malas condiciones

zócalo SI

1 SI

2 SI

PUERTAS

CUADRO RESUMEN

PASILLOS

SEÑALIZACION

ESCALERAS

EXTINTORES

Figura 5.21 Extintor no señalizado.


Las zonas o materiales que presentan alto riesgo de incendio, como lo es el tablero eléctrico si está señalizado, no

así la sala de caldera.

Tabla N° 5.5 Cuadro resumen


50

5.3 Análisis de requerimientos de Resistencia al Fuego de los sistemas constructivos de acuerdo a O.G.U.C

Este edificio es categorizado como tipo C, pues tiene una superficie construida aproximadamente de 789 m2, con

cantidad de ocupantes menor a 250 personas (según tablas 4.6 y 4.7 del cap. Anterior).

Por lo que a los elementos les correspondería las siguientes resistencias al fuego.

(1) Muro cortafuego: No existe este elemento

(2) Muro zona vertical: válido sólo para edificios con 7 pisos o más

(3) Muros caja ascensores: no aplica

(4) Muros divisorios entre unidades: no aplica.

(5) Elementos soportantes Verticales: debe ser a lo menos F-60

Estos muros, según inspección visual, no se puede asegurar su resistencia, ya que, no existen especificaciones

técnicas documentadas, planos existentes no aportan dicha información y no se pudo realizar una inspección

invasiva. Lo que se puede asegurar, es que la estructura está forrada con planchas de “yeso cartón de 13 mm” lo

que aporta ser F-30

(6) Muros no soportantes y tabiques: no hay exigencia, pero al igual que los muros anteriores, según inspección

visual, se aprecian terciado (fenólico) de 13 mm, lo que asegura al menos ser F-15

(7) Escalera: Debe ser F-15

Tampoco existe registro de alguna especificación técnica para este elemento sólo se señala algo obvio que es de

“madera”, no se puede asegurar su resistencia, pero lo más probable es que cumpla.

(8) Elementos soportantes horizontales: Debe ser F -60. Análogo a análisis anteriores, no hay registros de

especificaciones técnicas, algunos, ni siquiera se aprecian a la vista.

(9) Techumbre incluido cielo falso: Le corresponde ser F-30. De la inspección visual y registros en los planos, se

señala que hay cielos entablados de madera y cielos de volcanita con aislación térmica. No se señala nada más por

lo que no se puede asegurar su resistencia.

51

CAPITULO VI

PROPUESTAS DE MEJORAS Y DISEÑO DE RED DE ROCIADORES.

6. A continuación, se presentarán propuestas de mejoras en cada nivel de la biblioteca, en base a

recomendaciones generales, con el fin de cumplir a cabalidad con lo establecido en la Normativa consultada,

resguardando así, el patrimonio que ésta significada para la Ciudad de Valdivia.

6.1 Propuestas de mejoras para el primer y segundo Nivel.

6.1.1 Vías de Evacuación: Pasillos

Se recomienda despejar un poco el área próxima a la vía de evacuación, ya que actualmente se

encuentra obstaculizada por estanterías.

Figura 6.1. Pasillo próximo a puerta de evacuación nivel 2


6.1.2 Vías de Evacuación : Escaleras

En el caso de las escaleras se recomienda utilizar material antideslizante, ya que no posee y esto implica cierto

riesgo de causar accidentes al momento de evacuar, sobre todo en la escalera que conduce al altillo.

Figura 6.2. Escalera hacia altillo


52

6.1.3 Puertas

Se recomienda que se cambie el sentido de abertura de las puertas, ya que en la actualidad todas abren hacia

dentro de las instalaciones y así evitar obstaculizar la salida (no es exigible normativamente)

Figura 6.3 Puerta abate en sentido erróneo


6.1.4 Vías de evacuación: Puertas de Escape

Se recomienda manejar las llaves en lugares visibles y reconocibles por todos (mejorar señalización).

Figura 6.4 Puerta de escape segundo nivel


53

6.1.5 Elementos activos: Extintores

Mejorar ubicación y señalización de los extintores en los niveles, ya que algunos se encuentran tapados o no

señalizados. Procurar que éstos queden en lugares visibles y accesibles al personal que sabe utilizarlo.

Figura 6.5. Extintor poco visible


6.1.6 Elementos activos: Red Húmeda

En caso de querer implementar esta red, deberá calcularse considerando requerimientos mínimos con los que

debe cumplir según los dispuesto en la normativa vigente (Ver punto 4.1.9.2.2.1, página 30).

Figura 6.6. Gabinete sin Red Húmeda


54

6.1.7 Elementos activos : Iluminación

Como propuesta de mejoras, incorporar luces de emergencia en los pasillos que guíen a vías de evacuación,

importante señalar bien la dirección en la que se encuentra y deberán funcionar de forma independiente al

suministro eléctrico general del edificio.

6.1.8 Elementos activos: Sistema de Detección y Alarma

Si bien es cierto este ítem no es obligatorio, pero como propuesta de mejora, puede incluir sistemas de

detección en lugares no muy recurrentes por el personal, como por ejemplo en el altillo, ya que es una zona a la

que no todos tienen acceso y es difícil de percatarse si ocurriese algún inicio de incendio, ya que posee material

combustible.

Figura 6.7 Cielo del altillo


55

6.1.9 Elementos activos: Señalización

Mejorar señalización de todos los elementos que forman parte del sistema de protección contra el fuego:

Llaves de puertas de evacuación.

Pasillos que conducen a vías de evacuación

Extintores que no están correctamente ubicados y que no poseen respectiva identificación

Tableros eléctricos

Sala de calderas

Revisión periódica del estado en el que se encuentra la red eléctrica.

Figura 6.8. Vía de evacuación sin llave Figura 6.9 Sala de caldera y red húmeda no

Fuente: elaboración propia señalizada


56

6.2 Propuestas de mejoras para el Zócalo.

En este ítem se desarrollaran propuestas de mejoras en base a elementos pasivos y activos (red de rociadores

contra incendios), pese a que actualmente se ocupa como bodega, se diseñará de acuerdo a la remodelación no

concretada en este nivel. La disposición de las habitaciones será la siguiente:

Figura 6.10 vista en planta zócalo Fuente: basado en planos de remodelación

Actualmente todas las dependencias de éste nivel se encuentran obstruidas por material combustible de rápida inflamación.

Figura 6.11 Material combustible en el zócalo Fuente: elaboración propia

57

Figura 6.12 Material combustible en el zócalo Fuente: elaboración propia

Figura 6.13 Red eléctrica en malas condiciones


58

6.2.1 Propuestas de mejoras para el zócalo mediante elementos pasivos.

Vías de Evacuación: Pasillos

Dejar libre de materiales combustibles que interrumpan el libre tránsito por los pasillos que conllevan a

una vía de evacuación.

Figura 6.14 Pasillo próximo a puerta de evacuación


Puertas

Aun cuando éstas siempre se mantienen abiertas y en un futuro se espera remodelar el zócalo, se recomienda

que el sentido de abertura de las puertas sea hacia afuera y se debe señalizar adecuadamente.

Figura 6.15 Puerta de evacuación zócalo


59

Es necesario señalar que, a diferencia de los pisos superiores, el zócalo es el único lugar que no fué remodelado

durante el proyecto del año 2004, por lo que, se pueden realizar propuestas mediante el uso de elementos

pasivos.

Para este ítem consideraremos lo establecido en la O.G.U.C en relación a la resistencia al fuego que deben

presentar elementos constructivos.

Recordemos que el zócalo está compuesto por paredes de hormigón y tabiquería, se hará énfasis en el diseño de

tabiquería para poder utilizar el método de diseño por cuarto (explicado en el diseño de rociadores contra

incendios, que se desarrollará más adelante).

Para saber que resistencia se necesita, en la Ordenanza se establece que según la superficie edificada, destino del

edificio Biblioteca ,3 pisos y se clasifica como “C” (establecido anteriormente).

6.2.1.1 Cálculos de resistencia (según anexo A)

Elementos soportantes verticales

Corresponden a elementos que logran compartimentar el zócalo.

- Se establece una resistencia F-60

Se determinarán la resistencia de acuerdo al método aditivo de componentes.

Doble yeso cartón RF -13 mm: 50 min

Lana Mineral: 15 min.

Tiempo: 65 min.

Por lo tanto, cumple.

Muros no soportantes y tabiques.

Corresponden a tabiques que establecen una separación de ambientes.

- No se establece una resistencia, pero para efectos de diseño de la red de rociadores se considerará un F-

30

Se determinarán la resistencia de acuerdo al método aditivo de componentes.

Terciado interior de 5/8”: 15 min

Lana Mineral: 15 min.

Tiempo: 30 min.

Por lo tanto, cumple.

60

En la siguiente figura, se muestra la configuración de la disposición de membranas protectoras que otorgarían

una resistencia al fuego F-60, de acuerdo a la solución de elementos soportantes verticales.

Figura 6.16 elemento con resistencia F-60

Fuente: http://www.plataformaarquitectura.cl/cl/756705/materiales-aislacion-y-absorcion-acustica. Consultado el

19 de Abril de 2015

6.2.2 Propuestas Elementos activos:

Extintores

El extintor de la cocina debe ser señalizado correctamente e incorporar un nuevo extintor de a una distancia

acorde con la normativa según el potencial de éste.

Figura 6.17 Extintor no señalizado


http://www.plataformaarquitectura.cl/cl/756705/materiales-aislacion-y-absorcion-acustica

61

Red Húmeda

En caso de querer implementar esta red, deberá calcularse considerando requerimientos mínimos con los que

debe cumplir según los dispuesto en la normativa vigente señalado anteriormente (ver punto 4.1.9.2.2.1, página

30).

Iluminación

El zócalo posee deficiente iluminación natural, por lo que se hace indispensable la utilización de luces de

emergencia en los pasillos que guíen a vías de evacuación.

Elementos activos: Señalización

Mejorar señalización de todos los elementos que forman parte del sistema de protección contra el fuego:

Pasillos que conducen a vías de evacuación

Extintores que no están correctamente ubicados y que no poseen respectiva identificación

Tableros eléctricos

Revisión periódica del estado en el que se encuentra la red eléctrica.

Elementos activos: Sistema de Detección y Alarma

Como propuesta de mejora se plantea utilizar sistemas de detección y alarma, ya que no hay personal de forma

permanente en estas instalaciones. Complementando lo anterior, se presentará un sistema compuesto por

rociadores que se activarán dadas ciertas condiciones.

6.2.2.1 Diseño de red de rociadores

Se plantea la posibilidad de instalar una red de rociadores en el zócalo, de acuerdo al proyecto de remodelación

del año 2004, en el que consideraban salas de reuniones, en habitaciones que actualmente al utilizan de

bodega.

Para lo anterior se consulta la NFPA 13 “norma para la instalación de sistemas de rociadores” (1996) en la que

detallan procedimientos de requisitos de instalación, diseño, etc.

62

Consideraciones de diseño de acuerdo a puntos del cap. 4 y cap. 5

I. área zócalo: 263 m2

II. Clasificación del producto almacenado: riesgo leve (según articulo A-1-4.7.1 del Manual NFPA 13)

III. Clasificación tipo rociador: se utilizará rociador de respuesta rápida

IV. Diseño Método diseño por cuarto

V. Distancias de rociadores (ver anexo B)

Mínimo entre rociadores: 1,8 m (según 4-6.3.4)

Máximo entre rociadores: 4,5 m (según tabla 4-6.2)

Mínima entre rociador y paredes: 0,1 m (según 4 -6.3.3)

Máxima entre rociador y pared : 2,2 (según 4 – 6.3.2)

VI. Presión mínima requerida en el último rociador: 7 psi (ver anexo C)

VII. Diámetro mínimo de tubería para alimentar rociador: 1 pulg

6.2.2.1.1 Fundamento de cálculo

Se utilizará el método de diseño por cuartos (habitaciones), uno de los métodos que se considera el manual

NFPA 13 (1996) para el diseño de red de rociadores, para lo cual, debe considerarse el siguiente gráfico (será

utilizado más adelante).

Figura 6.18 Gráfico Área/densidad Fuente: NFPA 13 (1996). Instalación de sistemas de rociadores

63

6.2.2.1.2 Procedimiento de cálculo hidráulico

La NFPA 13 en el artículo 6.4 presenta una serie de fórmulas necesarias para desarrollar éste método. Éstas

permiten poder establecer un procedimiento que vincula datos de entrada (impuestos por el diseñador) con las

fórmulas que se presentan a continuación para determinar la pérdida de presión en tuberías (pérdida de carga):

- Fórmulas involucradas en las pérdidas de carga en la tubería:

Pérdida de carga según Hazen Williams para unidades SI ( Sistema internacional)

Donde:

j: Resistencia por fricción en por pie de tubería

Q: flujo en gpm D: diámetro de la tubería en pulg

C: coeficiente de pérdida por fricción

Pérdida primaria

Donde: L: longitud en pie de la tubería

j: perdida de carga

Pérdida secundaria (por accesorios)

Donde:

Leq: longitud equivalente (en pies)

j: pérdida de carga

NOTA: longitudes equivalentes se encuentran en anexo B

- Fórmulas necesarias para determinación de caudal:

Caudal inicial:

Número de rociadores

64

Área cobertura por rociadores

Caudal en el rociador

√ Donde:

Q: caudal gpm K: factor K, descarga relativa

P: Presión en psi

Ajuste de caudal en encuentro de tramos

√( )

Donde:

Qa: caudal en tramo “a” (elección)

Pa: Presión en a

Qa: caudal en tramo “b” (elección)

Pb: Presión en b

6.2.2.1.3 Memoria de cálculo

Se presenta detalles de los cálculos obtenidos para diseñar la red, procedentes de datos de entrada

anteriormente mencionados y aplicación de fórmulas de diseño.

Determino el número de rociadores

Número de rociadores

Recordemos:

- 263 m2 es el área total del zócalo

- 20 m2 es el área de diseño recomendado por la NFPA13 como área máxima de diseño

Rociadores mínimos, se opta por 19 rociadores para cubrir todas las áreas ya que zócalo está

muy compartimentado, según el siguiente esquema.

65

Figura 6.19 esquema disposición de rociadores

Fuente: elaboración propia, basado en planos de remodelación.

6.2.2.1.4 Consideraciones especiales de diseño

Para realizar estos cálculos es necesario considerar los siguientes puntos del manual NFPA (1996).

“Independiente de cuál de los dos métodos se utilice, se aplican las siguientes restricciones: para áreas de

operación menores a 1500 pies2 o 139 m2 utilizados en ocupaciones de riesgo leve y ordinario debe utilizarse la

densidad que corresponde a 1500 pies2”.

En este caso tenemos un área de diseño de 47 m2 o 506 pies2, por lo que ocuparemos la densidad de 0.1

gpm/pies2 del gráfico de densidades de diseño (figura 6.18).

“Para éste método (diseño por cuarto) todas las paredes deben cerrarse con paredes que presenten una

clasificación de resistencia al fuego de igual a la duración del suministro de agua según la tabla 6.1”

66

Tabla 6.1 Requisitos para demanda de chorros y duración del suministro de agua

Fuente: NFPA 1996 instalación de sistemas de rociadores

Es decir, las paredes deben ser clasificadas con una resistencia al fuego F-30.

De acuerdo a las recomendaciones expuestas en propuestas de mejoras con elementos pasivos se cumple

con el requerimiento.

“La protección mínima de las aberturas debe ser la siguiente:

Riesgo leve: puertas automáticas o de cierre automático.

Excepción: cuando las aberturas no estén protegidas, los cálculos deben incluir a los rociadores del ambiente más

dos rociadores en el espacio de comunicación a cada una de estas aberturas no protegidas, salvo que el espacio

de comunicación posea solo un rociador, en cuyo caso, los cálculos deben extenderse a la operación de ese

rociador”

Por lo anterior es que consideré además de los rociadores del cuarto los dos rociadores más próximos del espacio

de comunicación.

67

Figura 6.20 Área de diseño por cuarto incluye los 2 rociadores


Tenemos entonces:

Riesgo leve

área diseño: 506 pies2

Densidad de diseño: 0.1 gpm/pie2 (de acuerdo al grafico área /densidad con un área de 139 m2)

Cobertura rociador: 215 pies2 (aprox 20 m2)

Rociadores de diseño 6

Caudal inicial:

Caudal unitario por rociador

( )

Presión requerida por rociador más lejano:

Con K= 5,6 según rociador estándar.

68

Como la NFPA fija una presión mínima de 7 Psi, este caudal no cumple, por lo tanto, se diseñará considerando un

rociador con K=5.6 y con una presión de funcionamiento de 21.61 psi que abarcará un poco más de 20 m2

considerados al inicio del diseño.

Caudal inicial (impuesto para cumplir con los requerimientos):

Caudal unitario por rociador

( )

Presión requerida por rociador más lejano:

Con K= 5,6 según rociador utilizado.

Cumple con lo exigido en el manual NFPA.

69

6.2.2.1.5 Cálculos por tramo según zona de diseño

Para efectos de diseño, se elegirán diámetros de tubería de manera tal que su velocidad máxima sea 5

m/s en cada tramo. Recordemos que la velocidad del caudal en una tubería, depende del diámetro de

ésta y del caudal. La fórmula que permite obtener esta velocidad es:

( (

)

(

)

( )

Para el cálculo de las pérdidas secundarias, se utilizará la tabla adjunta en el anexo C. Además para cada

tramo se verificará que la presión sea mayor a la mínima (7 psi)

(Punto D: punto de conexión de la bomba)

Figura 6.21 Esquema de tramos y zona de diseño Fuente: elaboración propia

Circuito A

Tramo 1,

Rociador N° 1

70

Accesorio Diámetro (pulg) Long eq (pie)cantidad total

codo 90° 1 1 1 1

total 0.266903

Pérdidas secundarias

Pérdida de carga

Pérdida primaria

Pérdida secundaria

Pérdida total de presión

Tramo 2

Rociador N° 2

Presión en 1

Caudal del rociador 2

√

Caudal del tramo

71


Te 1.25 6 1 6

total 2.066141


Pérdida de carga

Perdida primaria

Pérdida secundaria


Tramo 3

Rociador N° 3

Presión en 2


√

Caudal del tramo

Pérdida de carga

72

Accesorio Diámetro (pulg)Longitud equivalente (pie)cantidad total

te 1 1/2 8 1 8

total 2.589425



codo 90° 2 5 1 5

total 1.61839


Pérdida primaria

Pérdida secundaria


Tramo AB

Caudal del tramo AB

Pérdida de carga

Pérdida primaria

Pérdida secundaria


73


codo 90° 1 2 1 2

total 0.53380645


Circuito B

Tramo 4 Rociador N° 6

Pérdida de carga

Pérdida primaria

Pérdida secundaria



Presión en 4


√

74


codo 90° 1.25 2 2 4

Te 1.25 6 1 6

total 3.46147395


Caudal del tramo 5

Pérdida de carga

Pérdida primaria

Pérdida secundaria



Presión en 5


√

Caudal del tramo

75


te 1 1/2 8 1 8

total 2.67030971


Pérdida de carga

Perdida primaria

Pérdida secundaria


En el punto B hay que ajustar el caudal, esto se realiza mediante la siguiente formula.

√( ) Si ajusto el caudal que viene de “A”

√( )

Si ajusto el otro caudal

√( )

A estos nuevos caudales le sumo el opuesto

Por lo tanto para continuar tomo la combinación que da mayor caudal, es decir, ajustar el caudal que viene de

“B” para calcular las pérdidas y considero la presión del lado contrario, esto es:

76

Accesorio Diámetro (pulg) Longitud equivalente (pie)cantidad total

codo 90° 4 10 2 20

valvula mariposa 4 12 1 12

total 0,33413633


Tramo BC

Caudal del tramo BC

Pérdida de carga

Pérdida primaria

Pérdida secundaria


Tramo CD

Caudal del tramo AB

Pérdida de carga

77

Accesorio Diámetro (pulg) Longitud equivalente (pie)cantidad total

codo 90° 4 10 3 30

valvula comp 4 12 1 12

valvula ret 4 22 1 22

total 0.66827267


Pérdida primaria

Pérdida secundaria


Caudal total

6.2.2.1.6 Cálculo de la presión de la bomba

Para calcular la presión mínima que debe entregar la bomba tenemos la siguiente ecuación

Donde:

; 1/10.192: factor para transformar a kg/cm2

Así, con :

h= 2.5 m

; 0.0703 factor para pasar de psi a kg/cm2

78

largo 4

ancho 3

h 1.7

dimensión (m)

Por lo que la presión de la bomba resulta:

o´

Cálculo de la curva de instalación y elección de la bomba

Para dibujar la curva considero valores de la presión de la bomba y sobre éste para obtener distintos caudales, según la siguiente ecuación:

√( ) ( ) Con

(Para pasar de m.c.a a kg/cm2 multiplico por 10.192)

6.2.2.1.7 Diseño del estanque

Para este diseño se considera el caudal que satisface el sistema calculado en su totalidad. Éste debe contener una

válvula de cierre de paso para controlar su llenado. Considerando una autonomía de 0.5 h de agua el volumen

del estanque se define según el NFPA (1996) como:

Por lo tanto:

El estanque será de:

Volumen tanque: 20.4 m3

Éste se ubicaría en la parte posterior de la Biblioteca municipal.

79

6.2.2.1.8 Selección de bomba.

Se elige:

Electrobomba centrífuga Normalizada según DIN 24255 de acuerdo a requerimientos

Pérdida total de presión Caudal total

(Detalles consultar anexo D)

Figura 6.22 Bomba centrífuga. Fuente: catálogo Incendios EBARA

6.2.2.1.9 Selección de Rociador

Se elige de acuerdo a los siguientes requerimientos:

• Cobertura extendida con k = 5.6, cobertura máxima 4.9 x 4.9 m

• T° de accionamiento riesgo ligero

• Orificio de descarga de ½”

(Detalles consultar anexo E)

Figura 6.23 Rociador Fuente: catálogo incendio VIKING

80

Conclusiones

Sucesos eventuales, como el caso de un incendio, deben ser cuidadosamente estudiados, con el fin de minimizar

los efectos negativos que provoca, ya sea, pérdidas humanas como materiales.

Tomar en cuenta análisis tan simples, como verificar el cumplimiento de la normativa vigente, resulta primordial

para aminorar daños en la estructura, de manera tal que puedan permitir la evacuación de personas, así también,

lograr que resista lo suficiente antes de ser extinguida.

Se evaluó la situación actual de la biblioteca, según la remota información recopilada en base a planos de

restauración del año 2004 y en base a esto se logra el objetivo principal de tesis.

Detalles de más conclusiones como sigue:

1.- La Biblioteca Municipal, según clasificación de acuerdo a la Ordenanza General de urbanismos y construcción,

que pertenecería al tipo C, presenta en general, un buen estado del sistema de protección contra incendios, ya

que, cumple en su mayoría con los requerimientos normativos (cantidad de extintores, señalización, elementos

constructivos medibles, vías de escape, etc.) sólo en los niveles 1 y 2. Cabe destacar, que la no existencia de

especificaciones técnicas o aplicación de métodos no invasivos para determinar la resistencia al fuego de

elementos constructivos, no permite entregar una evaluación certera referente al estado de elementos pasivos.

2. El proyecto de remodelación efectuado el año 2004, no se llevó a cabo en su totalidad, debido a lo anterior es

que el zócalo constituye un área de posible riesgo de iniciación de un incendio, pues actualmente se utiliza como

bodega, la cual almacena gran cantidad de material combustible altamente inflamable. Así también, este nivel

cuenta sólo con una eventual salida de escape, la que se encuentra bastante obstruida debido a la presencia de

materiales en los pasillos, lo que dificultaría la evacuación de ese nivel.

81

3. Como propuestas de mejoras, en cuanto a elementos activos (además de mejorar señalización en vías de

evacuación, ubicación de extintores, incorporar un plan de evacuación, etc.) se plantea la posibilidad de instalar

una red de rociadores contra incendios a nivel de prefactibilidad, en base a la normativa NFPA 13 (1996). Pese a

que en Chile existe una norma que rige este diseño, se opta por utilizar la otra, debido a que el costo de tener la

NCh 2095 Sistemas de rociadores, tiene un costo considerable y no era un propósito de esta tesis.

4. Las medidas de protección pasiva contra incendios, son muy útiles en los primeros minutos de un incendio,

pues forman parte de la arquitectura y permiten que la estructura resista por más tiempo los efectos del fuego, lo

que asegura tiempo suficiente para la evacuación de usuarios y evitar un posible colapso.

5. La NFPA 13, presenta de forma sencilla consideraciones de diseño a utilizar, ya que ejemplifica distintos casos

lugares en donde instalar de forma efectiva los rociadores, de acuerdo a niveles de riesgo establecidos según tipo

de ocupación, cantidad de combustible, etc.

82

Bibliografía.

CALVO, J. 2002. Planificación edificios. [en línea].iaem.

<http://www.iaem.es/Planificacion/Edificios.htm >. [Consulta: 01 de octubre de 2014].

CHARREAU, G.L; F. LUNA. Efecto del fuego sobre los hormigones. [en

línea].Concretoonline.<http://www.concretonline.com/pdf/00hormigon/art_tec/Efecto_fuego_hormigon.pdf>.

[Consulta: 12 Enero 2015].

Ciencia, tecnología y ambiente. Termodinámica. Calorimetría [en

línea].<http://et100cia.blogspot.com/p/sa_31.html>. [Consulta: 02 de Octubre de 2014].

EMERGEMAP. El Fuego y los medios de protección contra incendios. Nivel 2. [en

línea].conectapyme.<http://www.conectapyme.com/gabinete/emergemap/recursos/contenidopdf/Nivel_2.pdf>.

[Consulta: 02 de Octubre de 2014].

Instituto Nacional de Normalización (I.N.N.). 1997. Prevención de incendio en edificios – Terminología.

NCh 993: Of.1997. Santiago, Chile.

Instituto Nacional de Normalización (I.N.N.). 1994. Prevención de Incendios - Clasificación de fuegos.


Instituto Nacional de Normalización (I.N.N.). 1984. Prevención de incendio en edificio – Ensayos de

resistencia al fuego – Parte 1: Elementos de construcción en general. Nch 935: Of.84. Santiago, Chile

Instituto Nacional de Normalización (I.N.N.). 1992. Señalización de edificios Condiciones básicas. NCh

2189: Of.92. Santiago, Chile.

Instituto Nacional de Normalización (I.N.N.). 1999. Protección contra incendios – señales de seguridad.


Instituto Nacional de Normalización (I.N.N.). 1997. Extintores portátiles - Características y rotulación.


Instituto Nacional de Normalización (I.N.N.). 1978. Ubicación y señalización de los extintores portátiles.


83

National fire protection association (NFPA). 1996. Norma para la instalación de sistemas de rociadores.

NFPA 13.

Ordenanza General de Urbanismo y Construcciones (OGUC). Junio 2009. Ministerio de Vivienda y

Urbanismo. Título 4: De la Arquitectura; Capitulo 2: De las condiciones generales de seguridad. Pp. 175-185.

Ordenanza General de Urbanismo y Construcciones (OGUC). Junio 2009. Ministerio de Vivienda y

Urbanismo. Título 4: De la Arquitectura; Capitulo 3: De las condiciones de seguridad. Contra incendio Pp. 187-

208.

PURKISS A., JOHN. 2007. Fire Safety Engineering Design of Structures. Second Edition. Elseiver Linacre

House. Oxford, UK. Pp. 198-202-248 (Original no consultado, citado por: FLORES, Y.X. 2012. Estudio del

comportamiento de estructuras durante un incendio usando como ejemplo el Edificio Emilio Pugín UACH

Valdivia. Tesis de pregrado. Ing. Civil. Universidad Austral de Chile. Fac. Cien. Ing. Valdivia, Chile.

Prevención de incendios. Estados del combustible y transmisión del calor.[en línea]

<http://consejosdeprevencion.blogspot.com/2011/02/estados-del-combustible-y-transmision.html>. [Consulta:

02 de Octubre de 2014].

Radiación Térmica en Incendios de Líquidos - Modelo Matemático Predictivo. Modelos para determinar la

radiación de calor en grandes incendios de líquidos combustibles y gases. [en línea]

<http://hseperu.blogspot.com/2013/08/radiacion-termica-en-incendios-de.html>. [Consulta: 02 de Octubre de

2014].

SIEM.2012. detectores de humo

<http://geformassolucionesweb.com/siem/wpntent/uploads/2012/10/detHumoo.jpg>. [Consulta: 15 de Octubre

de 2014].

VELASQUEZ, C.H. 2014. Diseño de una red de agua para accionar sprinklers contra incendios para el

edificio Luis Christen Adams. Tesis de pregrado. Ing. Mecánico. Universidad Austral de Chile. Fac. Cien. Ing.

Valdivia, Chile.

WHITE, ROBERT H. 2008. Analytical Methods for Determining Fire Resistance of Timber Members. En:

SFPE Handbook of Fire Protection Engineering. National Fire Protection Associaton, Inc. Quincy,

Massachusetss.Ch. 4. (Original no consultado, citado por: OLIVARES, F.W. 2014. Análisis y propuesta de mejora

en la protección contra incendios del proyecto de remodelación y ampliación del terminal de buses - Valdivia,

mediante elementos pasivos. Tesis de pregrado. Ing. Civil. Universidad Austral de Chile. Fac. Cien. Ing. Valdivia,

Chile.

84

ANEXO A

Fuente: White, 2008

85

ANEXO B

Extractos de NFPA 13 (1996) Instalación de sistemas de rociadores

(distancias y presión mínima)

86

ANEXO C

Extractos de NFPA 13 (1996) Instalación de sistemas de rociadores

87

Anexo D

Marca EBARA SERIE 3M – 3P

Fuente: http://www.ebara.es/

88

Fuente: http://www.ebara.es/

http://www.ebara.es/

89

ANEXO E.

Especificaciones rociador seleccionado

90

Se elige el rociador de respuesta rápida de 26 gpm o 98.4 l/min de 4.9 m x 4.9 m de cobertura

91

ANEXO F.

Selección de válvulas y fittings

Se seleccionaran válvulas de acuerdo a requerimientos del sistema.

Válvula de compuerta

92

Válvula de alarma

93

Válvula de retención

Fittings y accesorios

Cañerías, fittings y accesorios ASTM A795

94

DESCRIPCION UNIDAD CANTIDAD PRECIO UNITARIO SUBTOTALES

CAÑERIA 6'' ASTM A-106 s/c sch 40 mt 3 69898 209694

CAÑERIA 4 '' ASTM A-106 s/c sch 40 mt 15 45109 676635

CAÑERIA 2 '' ASTM A-106 s/c sch 40 mt 15 26089 391335

CAÑERIA 1 1/2'' ASTM A-106 s/c sch 40 mt 27 13791 372357

CAÑERIA 1 1/4 '' ASTM A-106 s/c sch 40 mt 20 13791 275820

CAÑERIA 1'' ASTM A-106 s/c sch 40 mt 13 13791 179283

Soportacion antisismica cañeria 2 '' c/u 2 18856 37712

soportacion cañeria 6'' c/u 2 4784 9568

soportacion cañeria 4 '' c/u 3 10976 32928


soportacion cañeria 1 1/2'' c/u 38 6417 243846

soportacion cañeria 1 1/4 '' c/u 26 6417 166842


codo 6'' x 90° ranurado c/u 4 24690 98760




red. Conc 1'' x 1 1/4'' ranurada c/u 6 1871 11226

red. Conc 1 1/4'' x 1 1/2'' ranurada c/u 6 1871 11226

red. Con 1 1/2'' x 2 c/u 6 7326 43956

red. Con 2'' x 4'' c/u 1 22528 22528

red. Con 4'' x 6'' c/u 1 22528 22528

Union flexible 6'' c/u 1 17365 17365

Union flexible 4'' c/u 4 14105 56420

Union flexible 2 '' c/u 5 4981 24905

Union flexible 1 1/2'' c/u 8 4655 37240

Union flexible 1 1/4'' c/u 4 4655 18620

CAÑERIAS Y FITTING subtotal 3292754

VALVULAS DE COMPUERTA 4'' c/u 1 524133 524133

VALVULA DE ALARMA c/u 1 1826044 1826044

VALVULA DE RETENCION 4'' c/u 1 640042 640042

VALVULA DE DILUVIO c/u 1 5152340 5152340

VALVULAS subtotal 8142559

ROCIADORES

ROCIADORES subtotal 836912

Placas anti vortice c/u 1 155243 155243

bomba jockey con tablero de control c/u 1 6010820 6010820

sensor de flujo 6'' c/u 1 60538 60538



sensor de nivel de estanque de agua max c/u 1 27582 27582

sensor de nivel de estanque de agua medio c/u 1 48126 48126

BOMBAS Y EQUIPOS DE CONTROL subtotal 6420032

NETO 18.692.257,00$

BOMBAS Y EQUIPOS DE CONTROL

Sprinkler tipo pendent Ø 1/2 '', K= 5.6, respuesta

rápida, cobertura 24 m2, temperatura de activación

de 57° C

c/u 19

CAÑERIAS Y FITTING

VÁLVULAS

44048 836912

ANEXO G

Cubicación partida “materiales”

PLANOS

anÁlisis del sistema de protecciÓn contra el fuego y

Documents