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Case Study: Sistema de sobrepresión de escaleras en un hotel

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El objetivo de este Case Study es la de resolver una instalación de Sobrepresión de escaleras en un hotel de 6 plantas sobre rasante y un aparcamiento en la planta sótano. Para abarcar este proyecto utilizaremos la aplicación CYPEFIRE Pressure Systems, software diseñado para realizar este tipo de instalaciones según la normativa europea EN 12101-6 Sistemas para el control de humo y de calor.

Vista 3D de la obra que se utilizará en este Study Case

Introducción

Antes de comenzar debemos estudiar la caja de escaleras en la que se va a realizar el proyecto. Ésta cuenta con 7 plantas sobre rasante de un hotel más una planta sótano perteneciente al aparcamiento. Todas las plantas del edificio, excepto la que da a la cubierta, cuentan con vestíbulo de independencia en sus accesos a la escalera.

Bajo estas premisas y teniendo en cuenta la definición que se hace en EN 12101-6 para cada clase, se debe realizar el cálculo para el sistema de sobrepresión de escaleras de Clase D.

ClasesEjemplos de uso
Clase A Para medios de escape. Defensa in situ.
Clase B Para medios de escape y lucha contra incendios.
Clase C Para medios de escape mediante evacuación simultánea.
Clase D Para medios de escape. Riesgo de personas dormidas.
Clase E Para medios de escape, con evacuación por fases.

Configuración inicial

Una vez claro el tipo de sistema que vamos a introducir y el modelo BIM de la obra podemos comenzar a utilizar CYPEFIRE Pressure Systems.

Los primeros pasos que debemos realizar una vez se ha realizado la importación del modelo BIM es la de revisar todos los elementos que van a tener un papel fundamental en el cálculo. Estos elementos (Recintos, Puertas, Ventanas, Elementos constructivos) son asociados a equivalentes normativos como vemos en la imagen siguiente:

Una vez realizada esta configuración y accediendo a la interfaz principal del programa ya podemos comenzar con la creación de los Sistemas de sobrepresión con los que vamos a trabajar.

Desde el menú principal se accede a la herramienta para crear el sistema de sobrepresión y que podremos completar de manera muy sencilla.

Paso 1 – Recintos

Desde esta utilidad deberemos completar la siguiente información básica para comenzar a diseñar la instalación:

  • Referencia
  • Descripción
  • Clase de sistema
  • Recintos del modelo en el sistema

Para determinar la clase de sistema el software dispone de la descripción normativa y los requisitos a cumplir por cada una para facilitarnos la selección.

Para introducir los recintos del sistema de sobrepresión la aplicación muestra únicamente aquellos recintos categorizados como Escalera, Vestíbulos de independencia o Ascensor.

Al final del panel podemos seleccionar los colores que tendrán los volumenes de los recintos en la vista 3D.

Paso 2 – Criterio de diferencia de presión

Esta pestaña no siempre estará disponible ya que el Criterio de diferencia de presión es sólo exigible a los sistemas de clase C, D y E. Para aplicar este criterio en la Clase D vemos en la normativa que es necesario mantener una diferencia de presión en la caja de escaleras de 10 Pa mientras haya dos puertas abiertas.

Como vemos en la imagen, para este criterio, se van a tener en cuenta abiertas las puertas de la escalera que se encuentran en la Planta baja y en Planta 4. Para ello sólo debemos añadir en la lista central del panel, en esta lista aparecen todas las puertas que comunican con la caja de escalera, que hemos descrito en la Pestaña – Recintos, ordenadas por su referencia, la planta y el recinto en el que se encuentran.

Paso 3 – Criterio de flujo de aire

Esta pestaña no siempre estará disponible ya que el Criterio de diferencia de presión es sólo exigible a los sistemas de clase C, D y E. Para aplicar este criterio en la Clase D vemos en la normativa que es necesario mantener una diferencia de presión en la caja de escaleras de 10 Pa mientras haya dos puertas abiertas.

Como hemos visto en el criterio anterior se añade la puerta de la escalera en Planta baja como puerta abierta. Para la velocidad del flujo de aire primero debemos seleccionar el Vestíbulo de independencia, para después seleccionar la puerta en la que aplicar la velocidad del flujo de aire y la puerta que comunica la Escalera con el Vestíbulo.

Cálculo y puntos de impulsión

Una vez completado los pasos anteriores habremos terminado con la introducción de un sistema. Al calcular CYPEFIRE Pressure Systems es capaz de aplicar las diferencias de presión correspondientes a cada criterio a cada elemento separador de espacios, calcular las fugas de aire que se producen en cada elemento de la obra y aplicar los coeficientes de seguridad que la normativa EN 12101-6 propone.

Tras calcular, si no se han introducido los puntos de impulsión de aire del sistema, aparecerán errores sobre la interfaz que nos guiarán para realizarlo de manera correcta. En el caso del hotel, al ser un edificio de más de 11 m de altura las rejillas de impulsión no deben estar separadas más de 3 plantas entre sí en la caja de escalera. Además habrá que introducir una en cada vestíbulo de independencia.

Resultados

Como resultado final obtendremos un listado justificativo en el que obtendremos un resumen de la instalación, las fugas de aire producidas en cada uno de los elementos para cada criterio calculado y al final el caudal total a aportar en cada uno de los criterios.

A continuación se puede ver el modelo BIM utilizado para el desarrollo de este Case Study. Aquí podemos ver el modelo alojado en BIMserver.center, el cual podemos rotar el modelo, activar y desactivar las capas y visualizar los diferentes espacios que forman el sistema de presurización (escalera, vestíbulo y ascensor).

En caso de incendio el sistema deberá funcionar a tal velocidad que proporcione un caudal suficiente para cumplir con los requisitos exigidos por el Criterio de diferencia de presión cuando se comience la evacuación y se abran las puertas, mientras que cuando se cierren se deberá reducir la velocidad para que el sistema funcione aportando el caudal exigido por el Criterio de diferencia de presión con todas las puertas cerradas.

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Alejandro Jorquera

Graduado en Ingeniería Mecánica y especializado en el diseño de Protección Contra Incendios. Amante del fútbol sala y la NBA, le encanta disfrutar de su tiempo libre con los más cercanos.

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