LA SEGURIDAD CONTRA INCENDIOS EN LA CONCEPCIÓN Y EL DISEÑO DE LOS EDIFICIOS CIVILES E INDUSTRIALES. Prof. Jorge A. Capote Abreu
UNIVERSIDAD DE CANTABRIA Dpto. de Transportes y Tecnología de Proyectos y Procesos E.T.S de Ingenieros Industriales y de Telecomunicación
LA SEGURIDAD CONTRA INCENDIOS EN LA CONCEPCIÓN Y EL DISEÑO DE LOS EDIFICIOS CIVILES E INDUSTRIALES.
I n t r o d u c c i ó n. El fuego es una fuerza, desde la formación y evolución de la tierra, útil, por su desprendimiento de luz y calor, o bien una fuerza destructora, por su capacidad de hacer combustionar todo cuanto encuentre a su paso en medios materiales, naturales o artificiales, y animales. El hombre conoció el fuego a través de sus manifestaciones naturales, erupciones de volcanes, incendio de los bosques debido a los rayos, los fuegos fatuos 1, etc. Lo obtuvo de las fuentes naturales y lo útilizó, inicialmente, para calentarse, iluminarse y protegerse de los animales. Más tarde aprendió a crearlo por sí mismo. El fuego fue el origen de la erradicación de su vida nómada. El fuego ha sido considerado por muchas culturas, como un elemento divino o sagrado. La mayoría de las mitologías lo integran como elemento básico de las mismas, en el Génesis se relata que el primer día Dios dijo: "¡ Que haya luz !" y hubo luz... La luz, como todos sabemos es la radiación emitida por incandescencia o luminiscencia que ilumina las cosas. En las culturas primitivas era común el culto al Sol 2. Los círculos concéntricos y sus aureolas presentes en las Estelas Cántabras son indiscutibles vestigios del culto solar de los primeros pobladores de estas tierras. En cualquier caso la percepción de la incandescencia solar se ha visto y se ve reflejada en las deidades de multitudes de culturas por todo el mundo, que en muchos casos han trasladado al fuego como expresión controlada de la presencia solar sobre la tierra. La faz beneficiosa, útil del fuego fue lo que hizo que muchas culturas le consideraran como divino o sagrado. El fuego también tiene otra faz, la de fuerza destructora, modificando y destruyendo a su paso bienes y vidas sin avisar.
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llama débil, errática, que se produce a ras de suelo al inflamarse el fósfuro de hidrógeno desprendido por las materias orgánicas en descomposición, frecuentes en lugares pantanosos y/o en los cementerios. cultura heliolátrica. Los griegos juraban en su nombre. Los antiguos germanos le sacrificaban caballos. Para los egipcios el Sol era la imagen de la divinidad. En el Cuzco se construyeron templos en su honor.
INTRODUCCIÓN 1
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Es esa doble cara del fuego, esa dicotomía de ser al mismo tiempo: amigo y enemigo, es lo que ha hecho que el hombre haya luchado contra sus manifestaciones destructivas y trabajado para obtener los máximos beneficios de sus propiedades. Ya desde el año 300 a de C. en Roma3 se asignaron esclavos a la "lucha contra incendios" y durante el reinado de Cesar Augusto se crearon los corps of vigiles, lo que puede decirse fue el primer cuerpo de bomberos municipal. Algunos de sus miembros, los Aquarii, eran los encargados del transporte de agua en jarros hasta el lugar del incendio. Marco Polo relata que en Hangchow, la Ciudad Celestial, existían grupos de vigilantes y "bomberos" con responsabilidades en materia de prevención y extinción de incendios. Luego como vemos el fuego, en sus dos vertientes de amigo y enemigo, apareció sobre la tierra antes que el hombre y le sirvió para dejar su vida nómada, pero a la vez para acompañar su trayectoria con las huellas de grandes destrucciones. Desde remotos tiempos el hombre se organiza y prepara para combatirle como enemigo en diferentes formas y con diferentes medios, pero no es hasta el año 1189, y como siempre, desgraciadamente, tras un desbastador incendio, que el primer Alcalde de Londres (GB) implantó una ordenanza donde se establecía que las edificaciones nuevas tendrían paredes de piedra y tejados de pizarra o teja, en sustitución de los cubiertos de paja. En 1566, una ordenanza del Ayuntamiento de Manchester (USA), trata la seguridad en el almacenamiento de combustible lo que fue el primer decreto en materia de prevención referido directamente a edificaciones industriales. En 1583 el Parlamento Inglés prohibió a los fabricantes de velas fundir la grasa en el interior de las viviendas, lo que constituye la primera actuación estatal europea en cuanto a la regulaciones y reglamentaciones de la protección contra incendios. En 1647, se obligaba a tratar las chimeneas de madera con revestimientos interiores en base a aglomerados resistentes al fuego. Después del Gran Incendio de Londres del 1666, se adoptó un código completo de regulaciones sobre edificios cuyas señas nos llegan hasta hoy. En 1824 la Brigada Contra Incendios de Edimburgo, comenzó a desarrollar regulaciones y normas de actuación más modernas. 3
Tomado del "Principles of Fire Protection" Arthur Cote & Percy Bugbee - NFPA
INTRODUCCIÓN 2
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En 1830, James Braidwood 4, el jefe de la Brigada de Edimburgo, escribió el primer manual integral que incluía 396 normas y describía la clase de servicio que debía desarrollar un buen departamento. En 1835, en Norteamérica - Providence (Rhode Island) - apareció la primera Compañía Aseguradora de Fabricantes que sólo aseguraba aquellas fábricas que cumplían los códigos idóneos de prevención y protección contra incendios. G.V. Blackstone 5 indica en su "Historia del Servicio Contra Incendios Británico", que el Origen de las Brigadas Inglesas radica en la formación de las brigadas de las Aseguradoras en 1667. Estas brigadas carecían de obligaciones y estatutos oficiales, y eran las Compañías Aseguradoras y no las autoridades gubernamentales quienes decidían donde debían ubicarse.
Directivas, Reglamentaciones y Normativas Las Directivas, Reglamentaciones, Normativas, o regulaciones, en general, establecidas hasta principios del presente Siglo se ocupaban, principalmente de la capacidad destructora del fuego y de los métodos para combatirlo o mitigarlo. Las regulaciones características en cuanto a prevención y protección exigían el empleo de paredes de piedra o ladrillo y tejados de materiales no combustibles en los edificios, en especial en aquellos de las zonas comerciales o zonas céntricas de las ciudades. Hasta la década del 1830-1840, no se instalaron los primeros hidrantes sobre conducciones públicas. Hasta la fecha algunas ciudades dependían de redes de tuberías de madera o piedra, de las cuales obtenían agua para la extinción. Debido a la inseguridad de los primeros hidrantes la principal fuente de agua para las bombas contra incendios eran los grandes depósitos.
El uso de mangueras, tuvo un desarrollo lento. En Inglaterra en 1799 se empleaban algunos tramos cortos de mangueras construidos en cuero. Este hecho hizo posible poder acercarse al incendio, ya que durante más de un siglo las boquillas se montaban directamente en las bombas. En pocos años las mangueras y sus devanadoras se convirtieron en parte importante 4 5
Tomado del "Principles of Fire Protection" Arthur Cote & Percy Bugbee - NFPA A History of British Fire Service, Blackstone, G.V. , Roudedge and Kegan, 1957, London
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de los equipos contra incendios. En 1871, se pusieron en servicio las mangueras forradas de caucho que remplazaron a las de cuero. En 1872, aumentó el interés por regular las mangueras roscadas. En cualquier caso, no hubo ningún progreso significativo hasta que se adjudicó a NFPA la normalización de roscas para mangueras en 1904. Hacia 1870, se pusieron en servicio los primeros equipos de autoimpulsión a vapor. Hacia 1882 se utilizaron monitores que aportaban agua a las partes altas de las edificaciones. En 1905 se introdujeron las escaleras aéreas manuales y a mediados de 1930 las escaleras aéreas motorizadas. En 1910 se puso en marcha la introducción de vehículos contra incendios que gradualmente fueron eliminando a los carros de material, ya que cada uno de ellos podía transportar su propio equipo. La primera norma NFPA sobre vehículos contra incendios se adoptó en 1914. Los datos útilizados en trabajos hidráulicos de protección contra incendios, fueron desarrollados por John R. Freeman (1889) y William Jackson, en 1893. Después de realizar medidas de caudales en boquillas y pérdidas de carga en mangueras, Freeman sugirió el valor de 250 g.p.m. como caudal contra incendios. Sus recomendaciones llevaron a adoptar, por parte de la mayoría de los departamentos contra incendios, las mangueras de 3 pulgadas. El primer sistema de alarma de incendios municipal de los EE.UU. fue instalado en Boston en 1851, utilizando un telégrafo. El uso de este tipo de sistemas de alarma se prolongó, en prácticamente todas las principales ciudades, hasta la llegada del teléfono en 1877.
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Grandes Incendios del Siglo Los mayores incendios del presente Siglo se han limitado a aquellos lugares en los que se daban alguna de estas circunstancias 6: 1.-
Tejados de trozos de madera (no tratados con retardantes).
2.-
Construcciones de materiales combustibles muy poco distanciadas (características en algunas zonas de las ciudades antiguas).
3.-
Grandes extensiones silvestres en terrenos urbanos, donde los incendios forestales provocaban importantes desastres.
Son estas condicionantes las causantes de las grandes catástrofes producidas por el fuego en las grandes ciudades de Europa y América. Los medios activos y pasivos de protección contra incendios, aparecidos primeramente
en
las
edificaciones
industriales-empresariales, en las industrias textiles del XIX con técnicas primarias de tratamientos de enlucidos de arcilla-yeso que servía de aislamiento térmico y de protección de la estructura de madera en caso de incendio (pasivas) y a la vez, para reducir los riesgos de propagación del incendio y limitar sus efectos, se empleaban para los pisos, un método constructivo relativamente nuevo, llamado de "combustión lenta" y que se basaba
en
la
eliminación
de
Fig. Medios de PCI en la industria textil del S. XVIII-XIX
piezas
combustibles en la medida de lo posible y en el empleo de gruesas vigas. Los pisos muchos más gruesos, formados por dos capas de entablado machiembradas o con lengüetas de unión que incrementaba su rigidez y resistencia, permitiendo prescindir de los ristreles, que ardían muy fácilmente, e impidiendo el paso del aire a través del entablado que avivaba el fuego. La calefacción de las industrias de entonces se obtenía como en las casa por estufas de hierro colado, causante sin duda de la rápida desaparición de las construcciones de madera y 6
Tomado de.....
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aparición de las construcciones de piedra y ladrillos. La primera solución en este sentido, evitando la propagación del fuego de un piso a otro en caso de incendio, fue el diseño de las escaleras por el exterior en una gran torre de piedra adosada a la fachada del edificio. Esta torre servía además de plataforma de carga para cada piso. Como sistemas de protección activos (fijos) se instalaban en los techos o paredes sistemas manuales de aspersión de agua, en base a baldes (cubos) inicialmente y de tuberías perforadas posteriormente, para el caso de incendios. La primera patente reconocida de un sistema de rociadores 7 fue expedida en 1723 a un químico llamado Ambrose Godfrey. El sistema de Godfrey consistía en un recipiente que contenía un liquido extintor, normalmente agua, con una pequeña cámara de pólvora. Esta cámara estaba conectada a un sistema de fusibles que entraban en ignición debido a las llamas de un incendio. La ignición hacia explosionar la pólvora y expulsar el liquido extintor.
Hacia la mitad del
siglo XIX, se desarrollaron en Inglaterra características adicionales para los sistemas de rociadores automáticos. En 1878, Henry S. Parmelee de New Haven, Connecticut (USA), realizó continuas mejoras en el diseño de su invento: la primera cabeza rociadora automática tanto en el diseño como en la instalación del sistema de rociadores de Parmelee, se utilizaron algunos de los principios básicos que todavía se emplean en la actualidad. Los incendios, desgraciadamente, han causado grandes pérdidas humanas, pero a la vez han favorecido a cambios importantes en las leyes, normas y regulaciones de la práctica de la prevención y protección contra incendios. A principios del Siglo XX 8, cuatro incendios en edificios en los EE.UU., la Rhoades Opera House en Boyertown, Pennsylvania (1903), el Iroquois Theatre en Chicago (1903), el Lakeview Grammar School en Collinwood, Ohio (1908), y la Triangle Shirtwaist Factory en la ciudad de Nueva York (1911), fueron los motivos principales para la creación del Comité para Protección de Vidas, "Commitee on Safety to Life" de NFPA, en 1913. El incendio del "Consolidated School" de Texas, en 1937, puso de manifiesto la necesidad de disponer de leyes estatales para la protección de edificios públicos. Así mismo, el gran número de muertes por incendios en los años 40 (Rhyun Club, el Cocoanut Grove y los Hoteles La Salle, 7 8
Tomado del "Automatic Sprinkler Protection" Gorham, Dana - 1979 Wiley & Sons - NY Tomado del NFPA - Fire Protection Handbook
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Canfleld y Winecoff), centró la atención nacional en la necesidad de disponer de salidas adecuadas y otras medidas de seguridad en hoteles y edificios públicos. Estos incendios provocaron los mayores cambios en el Código sobre Salidas de Edificios, "Building Exits Code", (como se denominaba entonces el Código de Seguridad de Vidas "Life Safety Code"), durante un período de casi dos décadas. La Norma 102 9 de la NFPA "Standard for Assembly Saeting, Tents and Membrane Structures", se elaboró a consecuencia de otras muertes múltiples producidas por los incendios en los años cuarenta. (El incendio de la carpa de un circo en Hartford, Connecticut, en 1944, se cobró 168 víctimas). Los incendios de tres hospitales - St. Anthony's en Efflingham, Illinois en 1949 (74 muertos); Mercy Hospital en Davenport, Iowa en 1950 (41 muertos); y Hartford Hospital, en Connecticut en 1961(16 muertos)- incitaron a los administradores de hospitales y funcionarios de prevención contra incendios de la nación a inspeccionar la calidad de construcción y sistemas de protección contra incendios de los centros sanitarios. El incendio de la Escuela Ntra. Sra. de los Ángeles de Chicago, el 1 de diciembre de 1958, provocó la actuación más rápida de todos los incendios desde la II Guerra Mundial. Poco después del incendio, funcionarios estatales y locales de toda la nación realizaron inspecciones en diversas escuelas, y en un año se hicieron mejoras importantes para la seguridad contra incendios en unas 16.500 escuelas del país. En casi todas ellas se mejoró la calidad y frecuencia de los simulacros de evacuación, el almacenamiento de combustibles y la disposición de residuos. Los resultados de los incendios más recientes, tales como el Beverly Hills Supper Club (165 victimas), el Gran Hotel MGM (85 victimas), el Dupont Plaza Hotel (97 víctimas), y otros, han conmocionado el ámbito de la protección contra incendios. De igual forma, en nuestra historia reciente el incendio del Hotel "Corona de Aragón" (198..) que conmocionó a Zaragoza y a toda España, propició y facilitó inversiones en medios y técnicas para los Cuerpos de Bomberos y aceleró la modernización de las Normativas existentes hasta la fecha.
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NFPA 102-1986. Standard for Assembly Saeting, Tents and Membrane Structures, Quincy, MA - USA
INTRODUCCIÓN 7