Aplicación de las tecnologías de detección de vanguardia

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1 Aplicación de las tecnologías de detección de vanguardia Por: Ing. Eduardo Eguiluz Navarro En los artículos anteriores hemos transitado por las tendencias dominantes en el uso de detectores, recorrimos el camino de los detectores multi-criteria (Aclimatación), entendimos los principios de operación de los detectores para ambientes especiales y ahora culminamos esta serie aplicando todos estos conceptos en un caso real. Para poder entrar en materia necesitamos conocer el tipo de edificación que vamos a proteger (Edificio de Oficinas, Hotel, Hospital etc.) para poder comenzar a analizar los distintos escenarios y micro ambientes de todas y cada una de las áreas que forman el edificio. Caso de estudio: Edificio de Oficinas con 15 niveles y 4 subterraneos. Para éste caso de estudio, partamos con un edificio de tipo oficinas con construcción vertical, (edificio de altura), con 15 niveles con altura entre pisos de 4.5m de los cuales 3.0m corresponden a la distancia entre nivel de piso terminado y plafond (cielo falso) y 1.5m entre cielo falso y loza, utilizado para ocultar las instalaciones elelectromecánicas del inmueble. La planta baja tiene un vestibulo principal con doble altura 9.0m de altura. El edificio cuenta con un nucleo central donde se localiza un banco de 4 elevadores y la escalera central que se utiliza para circulación normal y dos escaleras localizadas en ambos extremos del edificio que se utilizan para fines de emergencia. En los pisos inferiores se encuentran 4 basamentos destinados en forma mayoritaria a estacionamientos y con áreas destinadas a cuarto de máquinas hidraúlico, subestación eleectrica, cuartos de máquinas del sistema de aire acondicionado, cuarto de calderas, sálas electricas. Cada piso de oficinas cuenta con un pasillo de circulación donde desemboca el nucleo central de elevadores y las escaleras principal y de emergencia. Detras del nucleo central de elevadores se localiza en cada piso un ducto de instalaciónes hidráulicas, un ducto de instalaciónes eléctricas de fuerza, un ducto de instalaciones de telecomunicaciones y un cuarto de máquinas de aire acondicionado. En los espacios de oficinas tendremos los siguientes típos de espacios: Áreas de oficinas cerradas, oficinas abiertas y áreas de circulación, cuarto de servidores y central

2 telefónica (conmutador), salas de cómputo, áreas de archivo, cafetería, baños, En el último piso encontramos los espacios de los cuartos de máquinas de elevadores. Análisis de posibles escenarios Escenario I: Areas de oficinas cerradas, oficinas abiertas, salas de capacitación, salas de reuniones y áreas de circulación. Materiales combustibles derivados de hirocarburos (Sillones con forros sintéticos y rellenos de espumas de poliuretano,, alfombras sinteticas, mobiliario de madera, plasticos, Todos estos productos en caso de incendio generarán partículas de humo mayores a.3 micrómetros (humo visible), tambien en este escenario encontraremos papel y cartón que al incendiarse producirá fuego de tipo rescoldo con humo de baja densidad con partículas de.1 a.3 micrones. Solución: Detectores Multi-Criteria. Estos detectores son ideales para fuegos humeantes que sería el que producirían la mayoria de los materiales combustibles que tenemos en este escenario y tambien pueden responder a fuegos de tipo rescoldo (smoldering) que sería el tipo de humo que produciría el papel. Como tenemos diversos típos de micro ambientes dentro de este escenario, la facilidad de aclimatación de estos detectores permitirá que los detectores autoajusten su sensibilidad dinámicamente, sin necesidad de intervención del operador. Escenario II.- Salas de telecomunicaciones (cuarto de servidores y central telefónica conmutador), salas de cómputo, áreas de archivo y almacenes de valores (Facturas, Valores, Información confidencial). En esas áreas es en donde se almacenan los activos mas preciados de las empresas, mismos que si se llegan a perder o dañar representan cuantiosas pérdidas. En estos escenarios se pretende detectar el mas mínimo conato de incendio por lo que se pretende detectar partículas mayores de.001 micrómetros.

3 Solución: Detección Óptica Láser. En estas áreas se requiere de una detección temprana (EFD) que solo puede lograrse con detectores con tecnología Láser ya sea puntuales o por aspiración. En general los espacios de oficinas actuales y los desarrollos tecnológicos en la industria electrónica han hecho posible que los servidores, centrales telefónicas, (conmutadores), ocupen muy poco espacio por lo que en las oficinas modernas, estos lugares ocupan pequeños espacios. Para estas áreas se recomienda utilizar detectores ópticos Láser puntuales debido al costo beneficio que otorgan. Escenario III.- Cuartos de máquinas de elevadores, cuartos de máquinas de aire acondicionado, (HVAC), cuartos con motores eléctricos y transformadores secos. En estas áreas el escenario esperado es el de polvo presente, en algunos casos vapores de agua, y en generál los probables incendios tendrían origen eléctrico (calentamiento de devanado de motores que generaria humo visible (con partículas de.3 micrómetros o mayores). Además, en los cuartos de máquinas de elevadores se generará el efecto pistón cada vez que ascienden y descienden los elevadores, inyectarán el aire y polvo atrapado en el ducto de elevadores, al cuarto de máquinas. Solución: Detectores ópticos fotoelectricos con sistema de filtraje y aspirador.

4 En estas áreas se selecciónan detectores ópticos fotoelectricos con sistema de filtraje y aspirador, que permite analizar muestras de aire con partículas inferiores a 2 micrómetros con lo que el polvo y la humedad quedarán atrapadas en los filtros, evitándose así las falsas alarmas y al mismo tiempo brindando una detección temprana. Escenario IV.- Subestación eléctrica, interruptores principales, etc. Estas áreas cuentan con equípo de alta tensión y por consiguiente, el acceso cercano o por encima de estos equipos solo es permitido previa desenergización de los equipos. Micro ambiente esperado humo con partículas mayores a.3 micrones, y polvo. Solución: Para estos espacios debido a la facilidad de acceso al servicio, calibración y mantenimiento así como a sus características de detección temprana se seleccióna detección óptica láser por aspiración montando el o los detectores fuera del área(s) de alta tensión utilizando un prefiltro que permite el paso de partículas inferiores a 2 micrómetros con lo que se obtiene la inmunidad necesaria a falsas alarmas. Para estas áreas la calibración del detector será del tipo detección estandard (SFD). Escenario V.- Vestíbulo principal.- Espacio con doble altura con posibilidades de estratificación con algunos materiales combustibles que producirán en caso de incendio partículas mayores a.3 micrómetros.

5 Solución: Detectores por obscurecimiento de luz, reflectivos con algoritmo de aclimatación. Detección óptica fotoeléctrica por obscurecimento de luz (atenuación), comúnmente llamados detectores de tipo rayo. Como actualmente se cuenta con este tipo de detectores con tecnología reflectiva y algoritmos de aclimatación estos serían los preferidos para esta aplicación. Escenario VI.- Espacios comprendidos entre cielo falso y losa que no son utilizados como plenos de aire acondicionado. Solución: Si las instalaciones eléctricas se encuentran realizadas en bandejas la solución será la de utilizar cable sensitivo al calor. Si estas áreas son utilizadas como plenos se deberán de utilizar detectores ópticos fotoeléctricos de tipo ducto en la conexión de estas áreas con los ductos principales del sistema de HVAC. Escenario VII.- Espacios comprendidos entre piso palso y piso que no son utilizados como pleno de aire acondicionado. Solución: Detección optica láser puntual o aspiración y cable sensitivo al calor tendido sobre las bandejas eléctricas. Estas áreas normalmente corresponden a las áreas de cómputo y se protegen con la misma tecnología que está protegido el ambiente (ver escenario II). Estas áreas tambien pueden protegerse con sistemas de tecnología láser por aspiración que sería la solución ideal formando un sistema híbrido consistente en detectores puntuales en el ambiente y aspiración en el piso falso. Algunos fabricantes cuentan con equipo de detección ópticos láser por muestreo de aire, que manejan el mismo protocolo de comunicación que el de los detectores puntuales, lo que facilita la integración al 100% del sistema. En caso de que la tecnología no permita la integración vía protocolo se podrá realizar mediante módulos de interface discretos. Si las instalaciones bajo piso falso están realizadas en bandejas eléctricas, además se recomienda, proteger las bandejas con cable sensitivo al calor.

6 Análisis de inversión y conclusión: Para determinar cual es el impacto que tendría la sustitución de tecnología fotoelectrica estandard por tecnología multicriteria en la mayoría de las áreas y por detectores especiales (ópticos Láser y ópticos fotoeléctricos con filtraje) para las áreas con micro ambientes que lo justifiquen, partamos de la base real de que el la utilización de detectores con tecnología multicriteria cuesta un 10% mas que la tecnología fotoelectrica estandard y que los detectores especiales (Láser óptico, y óptico fotoelectrico con sistema de filtraje) tienen un costo aproximado promedio de 2.5 veces el costo de un detector fotoeléctrico estandard. Si llevamos a cabo un análisis económico para distintos tamaños de edificaciones utilizando la mejor tecnología disponible en el mercado Veamos cual es el impacto en costo total instalado. Número requerido de detectores fotoelectricos standard Equivalente en cantidad de detectores estandard por substitusión a tecnología multicriteria Cantidad de detectores especiales requeridos (Laser y Opticos con filtrado) Equivalente en cantidad de detectores estandard por substitución a detectores especiales (Láser y Ópticos con filtrado) Total unidades equivalentes Total unidades reales Incremento en costo real Costo adicional unidades en porcentage 16.67% 16.58% 16.47% 16.32% 16.20% Los detectores representan aproximadamente el 60 % del costo del equipamiento del sistema de detección por lo que ésta partida, se incrementaria realmente 60%*1.1667=70%. Adicionandole el 40% correspondiente al costo de equipamiento (Panel, sirenas, estaciones manuales, modulos de interface, detectores de calor en sótanos etc.) el costo total de equipamiento sería de 110% que representaría un sobre precio de un 10% en equipamiento Y tomando en cuenta que el equipamiento en un sistema de detección representa entre el 60 y 70% del costo total 70% x 1.10 =77% correspondiente a equipamiento + 30% de instalacion = 107 % Por lo que el incremento en el costo total instalado del sistema de detección y alarma de incendio seria de tan solo 7%

7 Dotando al sistema con toda esta optimización si bien la inversión tiene un incremento máximo del 7%, las falsas alarmas se reducen en un 90% y si tomamos en cuenta que cada vez que se evacua la premisa protegida se pierden alrededor de 2 horas de trabajo. Multipliquemos el número de personas evacuadas por las dos horas y por el costo horario y encontraremos lo que le representa a una empresa el lucro cesante por falsa alarma. Si ademas tomamos en consideración que el riezgo de tener perdidas en los activos mas preciados de la empresa ocacionados por un incendio se han reducido radicalmente y por ende el lucro cesante empresa encontramos que el incremento en inversión de 7% es practicamente despreciable.

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