La importancia del espaciamiento y cobertura en sistemas de detección de incendio

En esta nota, revisaremos los aspectos esenciales para lograr un buen cubrimiento, distribución y correcta instalación de dispositivos de iniciación y de notificación en estos sistemas, incluyendo las consideraciones clave, las normativas relevantes con base en la NFPA-72 y las mejores prácticas de diseño. Abordaremos esta temática teniendo en cuenta:

• Lineamientos de ubicación y distancia.
• Ubicación de los detectores de humo puntuales en techos planos.
• Cobertura de los detectores de humo puntuales.
• Ubicación de los detectores de humo puntuales en techos de 1 y 2 aguas.
• Ubicación de los detectores de humo puntuales en techos con vigas (casetones).
• Ubicación de los detectores de humo tipo barrera o lineales.
• Ubicación de estaciones manuales (Iniciación manual).
• Ubicación de elementos de notificación audible y visual. 
   

Lineamientos de ubicación y distancia 

Fuente: sistemasincendio.com

Si bien para todo tipo de instalación en detección de incendios es difícil encontrar un lineamiento general, es importante conocer las indicaciones básicas sobre la instalación de dispositivos de los sistemas de detección, como los elementos de iniciación más comunes, al mismo tiempo que los elementos de notificación. Para ello, lo más usual es acatar las normas y códigos de construcción.

En el caso de Latinoamérica, se usa mayormente la norma NFPA 72. En donde en sus anexos, en especial el Anexo A, que trata las consideraciones básicas de distribución, cobertura e instalación de estos dispositivos. Estas recomendaciones se derivan de años de experiencia y de múltiples pruebas de verificación y correcciones de una gran comunidad de expertos e investigadores en la materia. Tanto es así que la mayoría de países en occidente los utilizan como referencia.

Ubicación de los detectores de humo puntuales en techos planos

Fuente: platelecom.es

A continuación, se presentan algunas recomendaciones para la instalación de detectores puntuales sobre techos planos. Recordemos que los detectores de humo de tipo puntual, o spot, son los elementos más utilizados en los sistemas de detección de incendios, desde implementaciones residenciales hasta ambientes industriales complejos.

Es crucial que al seleccionar o especificar los detectores de humo, se consideren cuidadosamente sus características de rendimiento, como si son detectores tipo fotoeléctricos, fototérmicos o multi-criterio, dependiendo de las áreas donde se planea instalar. Esto se hace para evitar evacuaciones innecesarias debido a falsas alarmas o al mal funcionamiento de los equipos después de la instalación.

En términos generales, los detectores de humo convencionales, ya sean de tipo direccionable o analógico, no pueden instalarse cuando las condiciones ambientales caen por debajo de una temperatura de 32° F (0° C) o por encima de 100° F (37.8° C), tampoco si la humedad relativa excede el 93 %, o si la velocidad del aire es mayor a 300 pies o 92 metros por minuto (en el detector).

Fuente: tecnosinergia.zendesk.com

Estos detectores pueden ubicarse tanto sobre la superficie del techo como en una pared de forma lateral. El área de instalación puede extenderse desde el techo hasta 30 cm hacia abajo, pero no deben instalarse a menos de 10 cm del techo, lo cual también se aplica cuando se instalan sobre el techo, como se muestra en la imagen.

En todos los casos, el código indica que se deben seguir las instrucciones publicadas por el fabricante. Además, el código proporciona referencias sobre la instalación de detectores en otros espacios, dependiendo de factores como la altura del techo y condiciones diferentes a las típicas o 'normales', así como cuando se necesite cumplir diferentes requisitos de respuesta ante diversos factores de riesgo.

Fuente: TECNOSeguro

Para instalaciones en techos que cuentan con cielo falso, es importante tener en cuenta varios aspectos, siendo el principal la coordinación durante el proceso constructivo para asegurar que, antes de instalar el techo falso, se dispongan los elementos necesarios para la protección del cableado del lazo de detección. Como se muestra en la imagen, la protección del cable debe extenderse hasta el punto de instalación. Usualmente, se emplea un tramo de ducto flexible entre el extremo de la tubería fijada en la losa y el punto de fijación del detector sobre el cielo falso.

Este método no solo protege el cable de interferencias como el EMI y el calor, sino que también evita que el borde filoso de la tubería dañe con el tiempo el recubrimiento de los conductores del cable, lo que podría provocar cortocircuitos a largo plazo. En caso de fallos, encontrar el punto exacto puede ser difícil, ya que una vez colocado el techo falso, la instalación no es visualizable.

Cobertura del los detectores de humo puntuales 

Fuente: anraci.org

Cada detector está diseñado para cubrir un área específica. Ante la ausencia de criterios específicos de diseño, el área de cobertura que se adopta es de 9.1 metros, para detectores ubicados a una altura de 0 a 3 mts sobre nivel de piso terminado. Es trascendental que la distancia desde el centro del detector hasta el punto más lejano de cobertura sobre el cielorraso no exceda un radio de 6.4 mts. 

Fuente: anraci.org

En los cielorrasos planos, todos los puntos deben tener un detector dentro de una distancia igual a 0.7 veces el espaciamiento seleccionado (0.7S) y 0.5S entre la pared y el primer detector, como se muestra en la siguiente imagen.

Ubicación de los detectores de humo puntuales en techos de 1 y 2 aguas

Fuente: nfpa.org

En las aplicaciones industriales y de almacenamiento es común encontrar techos inclinados, los cuales generalmente se dividen en dos tipos: "un agua", como se muestra en la figura de la derecha, y "dos aguas", como el de la izquierda. En general, para la ubicación de detectores en techos inclinados, el espaciamiento será similar al de un techo plano. Sin embargo, también se debe considerar las diferentes alturas que tenga la pendiente y la estratificación de calor que puede ocasionar que el humo no llegue a toda la superficie del techo, generando una especie de colchón de temperatura.

La estratificación de calor es un fenómeno que ocurre cuando el aire caliente se acumula en la parte superior de un espacio, mientras que el aire más frío permanece en la parte inferior. Este fenómeno es común en grandes espacios interiores, como almacenes, fábricas y edificios de gran altura, donde la temperatura del aire puede variar significativamente en diferentes alturas.

Ubicación de los detectores de humo puntuales en techos con vigas (casetones)

Fuente: kin.energy.com

Dado que el movimiento de humo vertical se asemeja a la dinámica de los fluidos líquidos, se han realizado estudios y pruebas en los que se concluye que, para techos con vigas, la distribución y ubicación de los detectores se verán afectadas en función de la profundidad que tenga la viga, así como del espaciamiento entre ellas. Por ejemplo, si la profundidad de la viga no supera el 10% de la altura, se considera un cielorraso o techo plano, y la ubicación de los detectores puede darse en la parte interior del casetón o sobre la viga, como se muestra en la imagen.

Fuente: kin.energy.com

Pero si la profundidad de la viga es igual o mayor al 10% de la altura, se considera cielorraso con vigas. La ubicación del detector se verá afectada según sea el porcentaje de altura entre estas. Para vigas con una profundidad igual o mayor al 10% de la altura y una distancia entre ellas (centro a centro) igual o superior al 40% de la altura del cielorraso, el detector se ubicará entre el espacio de la viga, como se aprecia en la imagen.

Ubicación de los detectores de humo tipo barrera o lineales 

Fuente: infoteknico.com

Los detectores lineales o por rayo proyectado suelen colocarse normalmente paralelos al techo. Se pueden instalar verticalmente o en cualquier ángulo para proteger la zona en cuestión. Dado que los detectores por rayo detectan la acumulación de humo a través de una cierta distancia que puede variar de 40 a 120 metros, resultan ideales para lugares con techos altos y pasillos largos.

También se pueden instalar en una pared o techo por debajo del nivel de un detector normal de tipo puntual, lo que reduce los efectos de la estratificación del aire. Algunas instalaciones típicas incluyen grandes áreas con techos altos como hangares, bodegas, almacenes y fábricas. Este tipo de detectores por rayo proyectado deben montarse siempre sobre superficies de fijación estables, ya que son susceptibles de perder alineación y generar falsas alarmas o fallos por vibraciones. Siempre se deben seguir los lineamientos de los fabricantes para cada modelo en particular.

Fuente: nfpa.org

En el caso de los detectores tipo barrera o lineales, es importante recordar que existen dos tipos: aquellos que constan de un transmisor y un receptor, es decir, dos equipos diferentes, y aquellos que funcionan con tecnología de espejo, con un elemento activo con doble lente y una placa reflectiva en el otro extremo. En ambos casos, los lineamientos para su instalación son similares, aunque con algunas diferencias.

Por lo general, estos equipos tienen un rango de cobertura mayor que los detectores puntuales, que puede variar desde 10 metros hasta 120 metros, dependiendo de la marca y el modelo. Del mismo modo, el espacio entre un detector y otro suele estar entre 15 y 18 metros, aproximadamente el doble de la cobertura de los detectores puntuales.

Los mismos principios de instalación en altura, así como la distancia mínima donde comienza el primer detector y la altura con respecto al techo, teniendo en cuenta el fenómeno de estratificación, son aplicables en estos casos.

Ubicación de estaciones manuales (Iniciación manual) 

Fuente: kevinfiske.com

Las estaciones manuales o pulsadores manuales son elementos de iniciación de tipo manual, y la norma NFPA 72 establece en el apartado 17.14.8 que las estaciones manuales de alarma de incendio deben utilizarse únicamente con el propósito de activar los circuitos de notificación y así generar las alarmas en caso de un posible incendio para los ocupantes del área protegida. Para su instalación, se establecen los siguientes puntos:

• Deben estar ubicadas dentro de los 5 pies (1.5 m) del vano de una puerta de salida en cada uno de los pisos.
• Tienen que colocarse de modo que sean claramente visibles, sin obstrucciones y accesibles.
• La altura considerada no debe ser menor a 1.07 metros ni mayor a 1.22 metros con relación al piso terminado

Fuente: kin.energy.com

Cuando en la misma área se tenga un ancho igual o mayor a 12.2 metros, se deberá contar con 2 estaciones manuales, una en cada lado. Las estaciones manuales de alarma de incendio deben ser provistas de modo que la distancia de recorrido hasta la estación manual de alarma de incendio más cercana no exceda de 200 pies (61 metros), medida horizontalmente en el mismo piso. Se debe considerar para la instalación de estaciones manuales las salidas de emergencia, así como la separación de cuartos, muros y puertas, para identificar los puntos ideales para su instalación y que sean de fácil acceso.

Cubierta Stopper STI-1230. Fuente: sti-usa.com

En muchas aplicaciones como en espacios concurridos o públicos es necesario incluir elementos de prevención para evitar activaciones accidentales o malintencionadas de las estaciones manuales, usualmente estos elementos encapsulan o resguardan la estación manual e incluyen alarmas visuales y/o audibles para advertir sobre la activación real del dispositivo.

Ubicación de elementos de notificación audible y visual 

Fuente: anraci.org

Los dispositivos audibles instalados en pared deben tener una altura de no menos de 2.30 metros sobre el nivel del piso terminado. Cuando la altura de piso a techo de un área sea menor a los 2.30 metros, entonces se tomará como referencia el techo y se colocará el dispositivo a una distancia no inferior a 0.15 metros de la losa al dispositivo.

Los dispositivos visuales que se instalen sobre paredes deben ubicarse de manera que no estén por debajo de 80 pulgadas (2.03 metros) ni por encima de 96 pulgadas (2.44 metros) del piso terminado. La separación máxima entre dispositivos no debe exceder los 30 metros. Para áreas donde la altura sea menor de 2.50 metros, se deberá considerar colocar los dispositivos a una altura de 0.15 metros como referencia desde el techo al dispositivo..

La importancia de disribuir correctamente y asegurar el cubrimeinto desde el diseño

Teniendo en cuenta que la eficiencia de las diferentes tecnologías de detección de incendio son relativas a las condiciones de instalación, dinámica del fuego y muchos otros factores, el espaciamiento y la cobertura adecuados de los dispositivos de detección y notificación son aspectos críticos en el diseño de sistemas de alarma y detección de incendios. Al considerar cuidadosamente las necesidades específicas del edificio o espacio a cubrir, cumplir con las normativas aplicables y seguir las mejores prácticas de diseño, se puede garantizar un sistema eficaz y confiable para proteger vidas y propiedades contra los peligros del fuego.