ALBERTO J. ALVAREZV.P. G4S DETCON S.A

Sistemas de Detección de Incendios

Seguridad Contra IncendiosLa importancia de la seguridad contra incendios es…

– Proteger las Vidas de las Personas

– Proteger la Información, Instalaciones, y el Edificio

– Minimizar la interrupción de las operaciones

Que puede pasar si los edificios no tienen ningún tipo de seguridad contra incendios?

- Lesiones o Muertes de ocupantes- Perdidas de Información, Producción- Daños en las Plantas o Edificio- Perdidas de Clientes- Afecta la imagen de la marca - Daños al medioambiente- Daños a la comunidad- Acciones Legales y Penales- Pérdidas de Dinero

Marco Regulatorio en Protección contra Incendios

•LEYES NACIONALES (Ley 19587 higiene y Seguridad en el Trabajo )

•LEYES PROVINCIALES, MUNICIPALES,

•ORDENANZAS•Ordenanza Nº 34.421 (Código Edificación CABA)

•Ordenanza Principal 9387/95 (C.E. Ciudad de Córdoba)

•Disposiciones•Disp. 415/11 DGDYPC CABA

•Reglamentaciones

•Especificaciones Particulares

•Normas Internas de las Empresas

•Requerimientos de Aseguradoras

Normas Locales e Internacionales

•IRAM•ISO•NFPA•EN

Normas Contra Incendio

Año Incendios Muertos Lesiones

Daño de propiedades(En billones de dólares)

1977 348,000 370 3,710 $6.9

2010 103,500 105 1,690 $3.0

Enfocarse en la Seguridad Contra Incendios Salva Vidas

The U.S. fire problemSource: NFPA Website

Incendios por año en estructuras no residencial

Resultado del Uso de Normas Contra Incendio en Estados Unidos

INTRODUCCIÓN

Los tres elementos del fuego pueden representarse mediante el triángulo. Si el triangulo esta incompleto no podrá producirse "fuego". La base sobre lo que se apoya la prevención del fuego y la lucha contra el mismo consiste en romper el triángulo del fuego

• Combustible: Este puede ser cualquier material combustible, ya sea sólido, líquido o gaseoso. La mayoría de los sólidos y líquidos se convierten en vapores o gases antes de entrar en combustión.

• Oxigeno: El aire que respiramos esta compuesto de 21% de oxigeno. El fuego requiere una atmósfera de por lo menos 16% de oxigeno. El oxigeno es un carburante, es decir activa la combustión.

• El Calor: La energía necesaria para que el combustible vaporice y el fuego se inicie y mantenga se denomina "calor". El Calor es la energía requerida para elevar la temperatura del combustible hasta el punto en que se despiden suficientes vapores que permiten que ocurra la ignición.

La Química del Fuego

Triángulo del fuego

HUMOEs una suspensión en el aire de pequeñas partículas sólidas que resultan de la combustión incompleta de un elemento combustible. Es un subproducto no deseado de la combustión y la principal causa de muertes en victimas de incendios

La Química del Fuego

• Por principio, el fuego produce cambios en el ambiente

• Cualesquiera de estos cambios es referido como la “Identidad del Fuego” (Fire Signature), la cual puede ser monitoreada por el sistema de detección

• El proceso de combustión libera gran cantidad de partículas sólidas y líquidas a la atmósfera. Estas son llamadas aerosoles y cuando son producidas por el fuego, son llamadas humo

• Las partículas menores a 0,3 micrones usualmente son llamadas humo invisible. Mayores que 0.3 micrones pueden dispersar la luz y son… VISIBLES

Características del Fuego

• Todos los fuegos poseen tres características en común:– Producen Monóxido de Carbono– Producen Calor– Producen Material con Partículas (Humo)

• Las proporciones y el progreso de cada característica dependen del tipo de fuego.

• Eventualmente, una vez que se ha desarrollado llama, hay emisión de luz.

La Química del Fuego

• Diferentes materiales producen diferentes tipos de humos• En el diagrama físico de un área se ven los distintos efectos

La Curva del Fuego

Inicio Humo Temperatura extrema

Detectores detemperatura

Detectores de humo por ionización, fotoeléctrico láser o por aspiración de aire

Detectores fotoeléctricos de humo

Llama

Detectores de llama

Riesgo más altotemperaturas extremas

<0,3 Micrones

>0,3 micrones

Aumento de TemperaturaLlama Visible

Componentes de un Sistema de Alarma

Componentes básicos de un Sistema de Alarma de Incendio

- Iniciación

- Control

- Notificación

Estación Manual de

Alarma

M

Notificadorde Alarma

PANEL DECONTROL DE

ALARMADE

INCENDIO

FUENTE DE PODER

Detector de Humo

Dependiendo del tipo de tecnología los sistemas son :

•Convencionales

•Identificables

•Analógicos

Componentes de un Sistema de AlarmaControl NotificacionIniciacion

Que sistema y dispositivos instalamos?Como los seleccionamos? Como los distribuimos?

Diagrama Típico de Sistema Convencional

• Los sistemas convencionales requieren 2/4 cables por cada circuito de iniciación o zona

• Las entradas y salidas se conectan al circuito de iniciación y de notificación respectivamente

• El sistema no distingue que dispositivo generó la alarma o generó la falla; reporta por zona

• La decisión de alarma está en los detectores; estos transmiten su cambio de estado (si/no)

Sistema Convencional

Tipos de Sistemas

• Los detectores analógicos tienen las mismas características de los identificables y transmiten al panel de control, el valor de la señal que miden, asímismo cualquier condición de falla

• Los detectores de humo analógicos cuentan con 3 características principales:

– Identificación del dispositivo

– Capacidad de ajuste de la sensibilidad de los detectores desde el panel de control

– Verificación de alarma por cada detector en el sistema

SISTEMA ANALÓGICO / IDENTIFICABLE

Diagrama Típico de Sistema Identificable

M1

FIREFuegoD20

FIREFuego

Detector

Modulo

Tipos de Sistemas

• Codificación electrónica– Cada detector identificable cuenta con la electrónica

necesaria para comunicar al panel su código (dirección) único, así como su cambio de estado

– Interruptores tipo “DIP”

– Interruptores rotatorios de codificación (preferentemente)

CODIFICACIÓN DE LOS DETECTORES

Cada dispositivo tiene un código (dirección) único

UnidadesDecenas

Sistema Analógico / Inteligente

LAKEVIEW GENERAL HOSPITALSYSTEM NORMAL

9:55:24A FRI JUN 07, 2002EVENT 004 OF 017

TROUBLE DETECTOR FAILED TEST ELEVATOR LOBBY EAST WINGFIFTH FLOOR Z005 SMOKE(LASER)9:54:10A FRI JUN 07, 2002 L02D157

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Panel de Alarmas

• Es el “cerebro” del sistema de alarma de incendio, el panel decide si es alarma

• Suministra la energía al sistema y monitorea a sus componentes

• Contiene los circuitos lógicos para interpretar las entradas y direccionar las salidas

• Desempeña también funciones auxiliares para cumplir los requerimientos de los distintos códigos

DISPOSITIVOS PARA INICIACIÓN DE ALARMA

Dispositivos de Iniciación de Alarma

Estaciones Manuales de Alarma

Detectores de Calor

Detectores de Humo

Detectores Llama

Detectores Lineales de Calor

Detectores para Conducto de Aire Acondicionado

Detectores de Humo por Aspiración de Aire

Dispositivos de Supervisión de Sistemas de Extinción

Pulsadores / Avisadores de Alarma

• Dispositivos de operación manual utilizados para iniciar una señal de alarma

• No codificados o codificados

• Pre-alarma o alarma general

• Ruptura de cristal o sin ruptura de cristal

• Simple acción o doble acción

Única Acción: Presionar el

Actuador

Primera Acción: Levantar la Tapa

Segunda Acción: Presionar el Actuador

Características de DiseñoDetectores de humo tipo SPOT

• Detectores de humo de 2 conductores– Dispositivos que reciben energía de alimentación y envían su señal de

alarma a través del circuito de iniciación de alarma. Pueden estar cableados en Clase A o Clase B

• Detectores de humo de 4 conductores– Dispositivos que reciben energía de alimentación de una fuente distinta al

circuito de iniciación de alarma. Pueden estar cableados en Clase A o Clase B y la energía de alimentación es supervisada mediante un relevador de fin de línea

Tipos de Dispositivos Automáticos

• Detectores de Calor− Detectores de Temperatura Fija: Responden cuando la

temperatura aumenta hasta llegar al valor para el cuál su elemento sensor está calibrado • Bimetálico • Conductividad Eléctrica• Elemento Fusible• Cable Sensitivo al Calor

– Detectores de Temperatura por Gradiente: Responden cuando la temperatura del aire que rodea al detector aumenta muy rápidamente. Se reestablecen cuando la temperatura desciende a valores normales

– Detectores de Temperatura Combinados: Combinan ambos elementos: temperatura fija y gradiente de temperatura en un mismo detector.

DETECTOR DE TEMPERATURA COMBINADO

Orificio de liberación de

presión

Colector de temperatura Actuador por

temperatura fijaFusible de soldadura

Diafragma

Contactos de alarma

– Es un detector tipo spot– Sensa Particulas Producidas por la Combustion (PoC)– Mas sensitivo ante la presencia de fuego de rápido

crecimiento “llameante” y humo no visible. – Utiliza un elemento radioactivo (Americium 241) para

sensar el % de particulas presente– En muchos paises su uso esta prohibido por tener

materiales radiactivos (vida media 450 años)

DETECTOR DE HUMO IONICO

Detector de humo por Reflexión de Luz, Fotoeléctrico

• En la mayoría de las aplicaciones no industriales (edificios de oficinas y comerciales) el detector mas aceptado es el fotoeléctrico tipo puntual, ya que este tipo de áreas contienen gran cantidad de materiales que producirán humos densos

Detector Fotoeléctrico

Cámara de sensado

DETECTOR DE HUMO PARA CONDUCTO DE AIRE

DETECTOR DE HUMO PARA CONDUCTOS DE AIRE

El detector para conductos en la inyección de aire, supervisa a la unidad manejadora de aire

El detector para conductos en el retorno de aire, supervisa el área protegida

Los detectores para conductos se deben ubicar tanto en la inyección como en el retorno del aire

• Similar al detector por reflexión de luz con la diferencia que este utiliza un emisor láser (en lugar LED estándar) y óptica de precisión para alcanzar una sensibilidad 100 veces mayor que los detectores de humo fotoeléctricos estándar.

• El detector Láser es capaz de trabajar al mismo nivel de sensibilidad que los sistemas de aspiración debido a tres nuevas tecnologías:

– El uso de un LED Láser como fuente de luz, lo suficientemente poderoso como para “ver” aún las más pequeñas partículas arrastradas por el aire

– Un espejo parabólico que enfoca en un punto en el espacio para eliminar la interferencia del polvillo acumulado

– Un algoritmo avanzado que reconoce la “firma” de las pelusas y polvo y rechaza tales señales.

•

DETECTOR FOTOELÉCTRICO LÁSER

Detector Fotoeléctrico Láser

Foto Receptor

Láser Amplificador Óptico

Foto EmisorLáser

Haz Láser

Humo -

Pequeña y Uniforme

Polvo -

Grandes y Aleatorias

Pelusas-

Muy Grandes y Aleatorias

El LASER rechaza por

Altura, ancho &

distribución.

Respuesta del Detector Fotoeléctrico Láser

• Centros de Cómputos• Salas de Servidores• Centrales Telefónicas.• Shelters de Telecomunicaciones• Cuartos de Cableados• Cuartos Limpios• Hospitales• Sitios Históricos• Museos• Archivos• Bóvedas de Bancos y Almacenes de Valores.

APLICACIONES DEL DETECTOR LÁSER

La Historia – La Precisión Importa

• Las falsas alarmas continúan siendo un asunto significativo– Representan una de cada 10 llamadas al 911 en EE.UU.– Los Departamentos de Incendios en EE.UU. responden a mas

de 2,000,000 de falsas alarmas por año.

• Las implicancias financieras pueden ser significativas– Los procedimientos de emergencia en un hospital o la

evacuación de una institución financiera puede costar miles de dólares por minuto

– Muchas jurisdicciones cobran multas cuando responden a falsas alarmas

¿Cual es el origen de las falsas alarmas?

0% 20% 40% 60%

Sólidos

Suspendidos

Humedad

Velocidad

del Aire

Detección Térmica

Funciones Avanzadas de Lógica y Tiempo

Detección de CO

(Luz de la Llama)

(Monóxido de Carbono)

(Calor)

(Coordinación)

Detección de Luz Infrarroja

Detección de HumoFotoeléctrica(Partículas de Humo)

Detector Multicriterio de 4 Tecnologías

Detección Lineal de Temperatura

• Cable Sensitivo al Calor– Un tipo de dispositivo lineal, cuyo elemento sensor

esta formado por un par de cables separados por un material aislante sensible al calor, el cual se funde a cierta temperatura permitiendo que los cables hagan contacto eléctrico

Cubierta Exterior

Material sensible al

calor

Cables actuadores

Cinta protectora

•• CuandoCuando el cable detector el cable detector eses expuestoexpuesto a a unaunatemperaturatemperatura mayor mayor queque susu puntopunto de de alarmaalarma se se produce un produce un cortocircuitocortocircuito en el en el lugarlugar del del calentamientocalentamiento

•• La La corrientecorriente se se incrementaincrementa yaya queque no no estaesta pasandopasandoporpor el resistorel resistor

•• El El dispositivodispositivo de de iniciacioniniciacion muestramuestra unauna condicioncondicion de de ““AlarmaAlarma””

Resistor de Fin de

Linea

Control Control PanelPanel

Alarm

Detección Lineal de Temperatura

Detección Lineal por fibra óptica

AplicacionesAplicaciones

Bandejas de Cables

CintaCinta TransportadoraTransportadora

TransformadoresTransformadores

TablerosTableros ElectricosElectricos

Torres de Torres de enfriamientoenfriamiento

TechosTechos flotantesflotantesTanquesTanques de de AlmacenamientoAlmacenamiento

FrigorificosFrigorificos

HangaresHangares

GranjasGranjas y y EstablosEstablos

DepositosDepositos

PuentesPuentes cubiertoscubiertos

DarsenasDarsenas y y PuertosPuertos

TunelesTuneles de de FerrocarrilFerrocarril

TanquesTanques de de CombustibleCombustible

MaquinariaMaquinariaIndustrialIndustrial

SistemasSistemas paraparaMetroMetro

El humo generado por el incendio atenúa la intensidad de la luz que llega al receptor

Detectores por oscurecimiento del haz de luz

Detector tipo Barrera OSID

Detectores de Humo por Aspiración

Sampling pipe

Centralized Detector

vsACTIVE DETECTION PASSIVE DETECTION

Detectores de Humo por Aspiración

Ventajas de instalacion y mantenimiento

• Detector de Llama por Radiación Ultravioleta (UV)

• Detector de Llama por Radiación Infrarroja (IR)

• Detector Combinado UV / IR• Detector Combinado IR3

Detectores de Llama

Detección de Humo por Video?

• Detección de Humo y Llama basada en Cámaras

• Cámaras Estándar de CCTV– Conectadas a un DVR completamente funcional

– Contactos libres de potencial al FAP

• Procesamiento de Imágenes – Algoritmo Avanzado de Procesamiento

– Algoritmos de Rechazo de Fondo

– Decisión claramente identificada

– Registro histórico– Prueba forense

1

Principios Básicos del Incendio

Detector

de Humo

2

4

Detector

de Calor

3

Detector

de Llama

VSD Area de Deteccion

Área de Detección Tradicional

BARRERA TERMICA

Humo Sube

Inicio del Incendio

Humo se Enfria & Alcanza Barrera Termica

Humo Baja Humo Baja

Arquitectura Detección por Video

Optional or Existing

Surveillance Multiplexer

Multiple Analogue Cameras

Optional or ExistingFire Alarm Panel

VisualConfirmation

DISPOSITIVOS PARA NOTIFICACIÓN DE

ALARMA

Dispositivos de Notificación de Alarma

• Dispositivos utilizados para alertar a los ocupantes de un inmueble y a la brigada contra incendio del mismo, de la existencia de una condición de alarma de incendio

• Estos generalmente están conectados a circuitos o módulos de control, para comandar la notificación de alarmas

• Las señales de evacuación son utilizadas para alertar a los ocupantes de un inmueble y pueden ser audibles, visuales o combinados

• El tipo de dispositivo a utilizar esta basado en un análisis estructural, nivel de ruido esperado y tipo de ocupación del inmueble

• Pueden ser Campanas, Sirenas, Bocinas, Parlantes, indicación visual, etc

Bocinas, Campanas, Parlantes, Sirenas, Luces Estroboscopicas

Dispositivos de Notificación de Alarma

Giant Voice

Emergency Input Buttons

Speakers

Lighted Evacuation Sign

Strobes

Notificación Masiva de Alarmas

Fire & Smoke Sensors

ALBERTO J. ALVAREZV.P. G4S DETCON S.A

PREGUNTAS ???