Conceptos Básicos en Detección de Incendios

Los incendios representan una amenaza constante en nuestra sociedad, poniendo en riesgo vidas y propiedades. Ante esta realidad, los sistemas de alarma para detección de incendios desempeñan un papel crucial al brindar una respuesta rápida y eficiente ante la presencia de fuego. En este artículo, explicaremos los conceptos básicos de estos sistemas, desde su funcionamiento hasta los componentes fundamentales que los conforman, con el objetivo de comprender su importancia en la seguridad contra incendios.

En esta nota veremos los sistemas de detección de incendio teniendo en cuenta: 

• ¿Qué es un sistema de alarma para detección de incendios?
• Principales funciones de los sistemas de alarma para detección de incendio
  • Detección temprana
  • Alerta y notificación
  • Localización del incendio
  • Activación de medidas de control
  • Comunicación con servicios de emergencia
  • Registro y monitoreo
• Componentes de un sistema de alarma para detección de incendios
• Tipos de sistemas de alarma para detección de incendios
• Eficiencia y detección temprana 
• Diseño y planificación de sistemas de alarma para detección de incendios
• Mantenimiento y pruebas periódicas
  
  

¿Qué es un sistema de alarma para detección de incendios?

Un sistema de alarma para detección de incendios es una red interconectada de dispositivos diseñados para detectar, alertar y mitigar la ocurrencia y propagación de incendios de manera temprana. Estos sistemas están diseñados para identificar los aspectos que caracterizan el fuego en sus etapas iniciales, permitiendo una respuesta más rápida y la activación de medidas de seguridad para minimizar daños y proteger vidas.

Principales funciones de los sistemas de alarma para detección de incendio

Los sistemas de alarmas para detección de incendios desempeñan varias funciones principales para garantizar una protección efectiva contra incendios. Dentro de las funciones que se pueden considerar más importantes de estos sistemas son:

• Detección temprana
• Alerta y notificación
• Localización
• Activación de protocolos o medidas de control
• Comunicación con servicios de emergencia 
• Registro y monitoreo

Detección temprana

Se puede decir que la función principal de los sistemas de alarmas para detección de incendio es detectar la presencia de fuego en sus etapas iniciales. Esto permite una respuesta rápida y la activación oportuna de medidas de seguridad para minimizar los daños causados por el incendio y que este se propague.

Alerta y notificación

Los sistemas de alarmas para detección de incendios emiten señales audibles y visuales para alertar a las personas presentes en el área sobre la ocurrencia de un incendio. Esto incluye alarmas audibles, luces estroboscópicas, sirenas u otros dispositivos de notificación que llamen la atención y orienten a las personas hacia las salidas de emergencia seguras. 

Del mismo modo hay equipos diseñados para notificar con mensajes que se pueden desplegar en pantallas digitales conocidos como anunciadores remotos y equipos que permiten reproducir mensajes de voz con claridad ya sea emitidos en vivo o pregrabados, estos sistemas se conocen como audio-evacuación y son un complemento importante en los sistemas integrales para la prevención de incendios.

Localización del incendio

Algunos sistemas de alarmas para detección de incendio, como los sistemas direccionables, pueden identificar la ubicación precisa del incendio. Esto ayuda a las personas a evacuar de manera más eficiente y permite una respuesta más rápida por parte de los equipos de emergencia.

Activación de medidas de control

Los sistemas de alarmas pueden activar automáticamente medidas de control o extinción, como sistemas de rociadores automáticos, sistemas de supresión por  agentes limpios u otros dispositivos o sistemas de extinción. Esto ayuda a controlar o extinguir el fuego en su etapa inicial, evitando su propagación y reduciendo los daños.

Comunicación con servicios de emergencia

Aunque es algo normativo (normas internacionales ), algunos sistemas de alarmas, no todos, están conectados a una estación central de monitoreo o a servicios de emergencia como el cuerpo de bomberos. En caso de activación de la alarma, el sistema puede establecer una comunicación rápida y directa con las centrales monitoreo y los servicios de emergencia, lo que ayuda a las brigadas de emergencia a identificar y localizar de mejor manera la ocurrencia de un incendio, al mismo tiempo que agiliza la llegada de ayuda y asistencia.

Registro y monitoreo

Los sistemas de alarmas para detección de incendio registran y monitorean la actividad del sistema, incluyendo la detección de incendios, activación de alarmas, fallos, estados de los dispositivos y equipos de control. Esto permite el seguimiento de eventos, programación de mantenimientos preventivos o correctivos, la generación de informes y la realización de análisis posteriores para mejorar la seguridad y el rendimiento del sistema.

En conjunto, estas funciones aseguran que los sistemas de alarmas para detección de incendios desempeñen un papel vital en la protección de vidas y propiedades, al permitir una detección temprana, una respuesta rápida y la implementación de medidas de control necesarias ante un incendio.

Principales componentes de un sistema de alarma para detección de incendios

Los componentes de los sistemas de alarma para detección de incendio generalmente se pueden agrupar en tres grupos:

• Elementos de Iniciación
• Elementos de notificación
• Equipos de control

Equipos de iniciación 

En los sistemas de alarma de detección de incendio, los equipos de iniciación son dispositivos encargados de detectar y activar la alarma en caso de detección de fuego o condiciones de incendio. Estos equipos son fundamentales para el funcionamiento del sistema y suelen incluir los siguientes elementos:

Detectores de humo: Los detectores de humo son uno de los elementos más comunes en los sistemas de alarma de detección de incendios. Estos dispositivos utilizan diferentes tecnologías, como la detección óptica de partículas de humo, para identificar la presencia de fuego y generar una señal de alarma. Detección de humo por video, los cuales son básicamente cámaras de video con algoritmos especializados en analíticas de video para detección o reconocimiento de humo, equipos que últimamente han cobrado mucha relevancia por su rapidez de detención.

Detectores de calor: Los detectores de calor son dispositivos que monitorean cambios en la temperatura y activan la alarma cuando se supera un umbral predefinido. Estos detectores son especialmente útiles en áreas donde los detectores de humo pueden generar falsas alarmas, como en entornos polvorientos o con alta humedad.

Detectores de llama: Los detectores de llama son equipos que detectan la radiación infrarroja o ultravioleta emitida por las llamas. Estos detectores son altamente sensibles y pueden detectar la presencia de fuego en sus etapas iniciales, lo que permite una respuesta rápida y precisa.

Estaciones manuales de alarma: Las estaciones manuales de alarma son dispositivos que permiten a las personas activar manualmente la alarma en caso de detección de fuego. Estas estaciones suelen estar ubicadas cerca de las salidas de emergencia y en lugares estratégicos, y se utilizan para reportar rápidamente la presencia de un incendio.

Teniendo en cuenta que en ambiente corporativo, comercial e industrial las fuentes de posible ocurrencia de incendio pueden ser múltiples y de diferentes clases por lo que la combinación de diferentes tipos de detectores en un sistema de alarma de detección de incendio mejora la efectividad de la detección y reduce las posibilidades de falsas alarmas. 

Equipos de notificación

Fuente: docplayer.com

En los sistemas de alarma de detección de incendio, los circuitos de notificación o NAC (Notification Appliance Circuits) son responsables de activar y controlar los dispositivos de notificación que alertan a las personas presentes en un edificio sobre la presencia de un incendio. Estos circuitos permiten la conexión de diferentes elementos de notificación, que incluyen:

Sirenas: Las sirenas emiten un sonido audible fuerte y distintivo para alertar a las personas sobre la presencia de un incendio. Estas sirenas suelen instalarse en áreas comunes y pasillos para asegurar que el sonido se propague adecuadamente.

Luces estroboscópicas: Son dispositivos de notificación visual que emiten destellos brillantes y llamativos de luz. Estos elementos son especialmente útiles para alertar a las personas con discapacidad auditiva o en ambientes ruidosos donde el sonido de las sirenas puede no ser suficiente.

Sirenas con luz estroboscópica: son la combinación de los dos tipos de elementos anteriores en un solo equipo, estos elementos permiten graduar de forma manual o digital el nivel de intensidad auditiva en decibelios (db) y el nivel de intensidad especificada en candelas (cd).

Altavoces de voz: Los altavoces de voz o parlantes permiten la transmisión de mensajes pregrabados o en tiempo real para proporcionar instrucciones específicas a las personas en caso de un incendio. Estos altavoces son útiles para guiar a las personas hacia las salidas de emergencia o comunicar información importante durante una evacuación.

Paneles de mensaje: Los paneles de mensaje o también conocidos como anunciadores remotos son dispositivos que pueden mostrar mensajes en texto o símbolos, proporcionando información adicional a las personas en caso de un incendio. Estos paneles se utilizan para indicar la ubicación de las salidas de emergencia, rutas de evacuación o cualquier otra instrucción relevante.

Es importante destacar que los circuitos de notificación NAC permiten la activación simultánea y controlada de estos elementos de notificación en caso de un incendio. Estos dispositivos están diseñados para garantizar que las personas sean alertadas de manera efectiva y puedan tomar medidas adecuadas para su seguridad durante una evacuación.

Equipos de control

Panel de control SIMPLEX 4100. Fuente: simplex-fire.com

Paneles de control: son el cerebro del sistema. Reciben y procesan las señales de los detectores, activan las alarmas audibles y visibles, y pueden transmitir la información a una estación central de monitoreo o a los servicios de emergencia. Por medio de bancos de baterías están en la capacidad de soportar el sistema en estado de reposo o alarma durante un tiempo determinado el cual se regula o está especificado por normatividad que usualmente los fabricantes acogen, como por ejemplo la norma NFPA-72. 

Dispositivos de control y extinción: Algunos sistemas de alarma para detección de incendios pueden estar equipados con dispositivos de control para la supervisión y control de mecanismos de extinción, como rociadores automáticos o sistemas de supresión por agentes limpios. Estos dispositivos pueden actuar de forma automática para controlar o extinguir el fuego en su etapa inicial, minimizando su propagación, sin embargo siempre deben tener la opción de apagado o activación manual así como un tiempo de retardo para evitar descargas accidentales o no necesarias.  

Tipos de sistemas de alarma para detección de incendios:

Básicamente hay tres tipos de sistemas de alarma en detección de incendio:

• Sistemas convencionales
• Sistemas direccionables
• Sistemas analógicos

Sistemas convencionales

Son sistemas básicos que dividen el área protegida en zonas, donde los detectores están conectados a una zona específica. Si se activa un detector, se puede identificar la zona afectada, pero no se brinda una ubicación exacta. Usualmente el número máximo de detectores por zona no debe superar 20 dispositivos. Estos sistemas pueden ser los de menos valor en términos de inversión pero brindan muy poca información, los principales tipos de aplicación son espacios que tienen muy pocas áreas internas  o secciones como en bodegas de almacenamiento, hangares, etc. 

Sistemas direccionables

Estos sistemas permiten identificar la ubicación exacta de un detector activado o en fallo, ya que cada detector tiene una dirección única. Son ideales para hospitales, hoteles, edificios grandes o complejos industriales, donde es crucial conocer la ubicación precisa del incendio. 

Sistemas analógicos

Estos sistemas aparte de ser direccionables, también monitorean constantemente la sensibilidad de los detectores y pueden ajustar automáticamente los umbrales de detección. Esto ayuda a reducir las falsas alarmas y garantizar una detección más precisa del fuego. Adicionalmente los sistemas analógicos pueden notificar el grado de suciedad o contaminación de los dispositivos de detección antes que entren fallos para realizar mantenimientos preventivos al sistema.

En los últimos años se han dado avances en los sistemas de alarma para detección de incendios en los que ya se utilizan tecnología avanzada, como algoritmos de aprendizaje automático y análisis de datos, para mejorar la detección y proporcionar información en tiempo real sobre la ubicación e incluso el tamaño del incendio, permiten una respuesta más rápida y eficiente. Estos sistemas en ocasiones los fabricantes los denominan “inteligentes” pero normativamente aún no hacen parte de una subcategoría como tal.

Eficiencia y detección temprana

Desarrollo del fuego y tiempo de respuesta de diferente tecnologías de detección

En términos de rapidez de respuesta, las diferentes tecnologías de detección de incendio se pueden clasificar en el siguiente orden:

Detectores de humo por video

AVIOTEC IP Starlight 8000. Fuente: boschsecurity.com

El principio básico de funcionamiento de este tipo de sistemas se centra en el análisis de contenido de video, pese a que es una tecnología relativamente nueva existen soluciones basadas en la cámara, o en borde así como soluciones de software instaladas en servidor o centralizadas.

Cuando la solución es de borde la cámara contiene el software embebido, no requiere de sistemas adicionales y funciona como un detector más del sistema de detección. 

Es importante anotar que la detección de incendio por video no desplaza ni reemplaza a los sistemas de detección de incendio tradicionales, al contrario son una opción de detección que se integra al sistema de detección y  que puede tener múltiples ventajas. 

Detectores de llama

Detector infrarrojo de llama 3600-I. Fuente: zekuritt.com

Los detectores de llama también entran en la categoría de detectores con base en video, tienen una  respuesta muy rápida en la detección de incendios. Generalmente se usan para los casos en la llama producida y el humo que genera la misma no es visible, como el caso de sustancias inflamables como alcoholes. Estos dispositivos son capaces de detectar la radiación infrarroja o ultravioleta emitida por las llamas y generar una señal de alarma casi de forma instantánea.

Detectores de humo por aspiración

Sistema de detección de humo por aspiración Micra 100. Fuente: inim.biz

Los detectores de humo por aspiración son altamente sensibles y pueden detectar el humo en sus primeras etapas. Estos sistemas utilizan tuberías y un mecanismo de ventilación para aspirar muestras de aire, y luego analizan el contenido de humo para generar una alarma temprana en caso de presencia de partículas de humo.

Detectores de humo tipo barrera

Detector tipo barrera Fireray 50/100RV. Fuente: boschsecurity.com

Los detectores de humo tipo barrera consisten en dos elementos uno transmisor y otro receptor, entre ambos se genera una campo de visión y cuando el humo visible se interpone entre el campo visual de ambos se genera una alarma. Estos sistemas deben estar muy bien alineados y sin obstáculos  para que puedan operar de manera correcta de lo contrario generarán una señal de fallo. 

Hay sistemas que incorporan el elemento transmisor y receptor en un solo equipo y utilizan un espejo al otro extremo del campo de detección, estos sistemas se denominan de “tecnología de espejo” el principio de funcionamiento es el mismo solo que tienen la ventaja de no tener un equipo adicional, lo que puede ahorrar en infraestructura de cableado, canalizaciones y tiempo de mantenimiento ya que solo hay un equipo activo que calibrar. 

Detectores de humo ópticos o fotoeléctricos

Detector óptico de humo ED100. Fuente: Fuente: inim.biz

Los detectores de humo ópticos son ampliamente utilizados, también se conoce como detectores puntuales. Estos dispositivos contienen un recámara que en su interior se utiliza un haz de luz que se interrumpe por la presencia de partículas de humo, lo que activa la alarma.

Es importante tener en cuenta que la velocidad de respuesta puede variar en función de la altura del sitio, la ubicación de los detectores, la configuración del sistema, la sensibilidad ajustada y las condiciones ambientales como temperatura, humedad, corrientes de aire y el tipo de humo producido por la combustión. 

Detectores de calor

Detector de temperatura ED200. Fuente: Fuente: inim.biz

Estos dispositivos monitorean cambios en la temperatura ambiente y generan una alarma cuando se supera un umbral predefinido.

En el caso de los detectores de calor la eficiencia es similar a los detectores fotoeléctricos en algunos casos pueden ser algo más rápidos en comparación con los detectores de humo si las condiciones del sitio permiten el incremento de temperatura en especial en espacios reducidos, pero en la detección de incendios en sus etapas iniciales pueden ser más lentos que los fotoeléctricos ya que la velocidad de propagación del humo no es la misma que la rata de aumento de la temperatura. 

Diseño y planificación de sistemas de alarma para detección de incendios

El diseño adecuado de un sistema de alarma para detección de incendios requiere considerar varios factores, como el tamaño y la distribución del edificio, los materiales de construcción, la ocupación, las regulaciones o normas internacionales o locales y las necesidades específicas de protección contra incendios. Es importante involucrar a expertos en el diseño y planificación del sistema para garantizar su eficacia y cumplimiento normativo.

Clases de cableado

En los sistemas de alarma de detección de incendio, existen diferentes clases y estilos de cableado que se utilizan para garantizar la integridad y la funcionalidad del sistema. 

Clase A: En un sistema de cableado Clase A, los cables forman un bucle continuo desde el panel de control hasta los dispositivos de detección y notificación. Si ocurre una interrupción en el cable, el sistema sigue funcionando y la comunicación se mantiene a través de la ruta de retorno, asegurando que todas las señales sean recibidas. Este tipo de cableado proporciona redundancia y asegura que el sistema siga operativo incluso si hay una falla en el cable. 

Fuente: boschsecurity.com

Clase B: En un sistema de cableado Clase B, los cables se dividen en circuitos o zonas, y cada circuito se conecta al panel de control. Si ocurre una interrupción en el cable, solo se verá afectada la zona correspondiente y en adelante, mientras que las demás zonas previas al fallo seguirán operativas. Este tipo de cableado ofrece una instalación más sencilla y es menos costoso que la Clase A, al usar menos cantidad de cable pero no proporcionar redundancia completa.

Fuente: boschsecurity.com

Mantenimiento y pruebas periódicas

Un sistema de alarma para detección de incendios debe mantenerse adecuadamente para garantizar su funcionamiento óptimo. Esto incluye pruebas periódicas de los detectores, paneles de control y dispositivos de notificación, así como la verificación y actualización de los registros de mantenimiento. El mantenimiento regular y las pruebas de funcionamiento son fundamentales para asegurar la confiabilidad del sistema.

Conclusión

Los sistemas de alarma para detección de incendios son una herramienta fundamental en la protección contra incendios, permitiendo una detección temprana y una respuesta rápida ante la presencia de fuego. Comprender los conceptos básicos de estos sistemas, desde sus componentes hasta sus tipos y diseños, es esencial para garantizar la seguridad de vidas y propiedades. La implementación adecuada, el mantenimiento regular y las pruebas periódicas son clave para asegurar el funcionamiento confiable de estos sistemas. En última instancia, la inversión en sistemas de alarma para detección de incendios se traduce en una protección efectiva y en la tranquilidad de saber que se está tomando una medida proactiva para mitigar los riesgos de incendios.