Carga de fuego
La carga de fuego se define como el peso en madera por unidad de superficie (Kg./m2), capaz de desarrollar una cantidad de calor por combustión equivalente a la de los materiales contenidos en el sector de incendio sometido al estudio.
Como patrón de referencia se considera la madera con poder calorífico inferior a 4400 Cal/kg.
Al realizar el cálculo de la carga de fuego, se incluyen todos los materiales combustibles presentes en el sector considerado, aún los incorporados al edificio mismo (pisos, revestimientos, puertas, cielorrasos, etc.).
Los combustibles líquidos o gaseosos contenidos en tuberías, recipientes o depósitos se considerarán uniformemente repartidos sobre la superficie del sector de incendio.
El valor de la carga de fuego cada vez asume mayor importancia dado que numerosos parámetros relacionados con los incendios, son expresados en función de la misma, por ejemplo, resistencia al fuego, verificación estructural, duración del incendio, estimación del riesgo, número y tipo de matafuegos necesarios para afrontar la misma con un poder extintor acorde.
Carga de fuego: Cálculo básico
La propia definición de carga de fuego nos orienta sobre cómo se calcula: «…es el peso en madera por unidad de superficie (Kg/m2) capaz de desarrollar una cantidad de calor equivalente a la de los materiales contenidos en el sector de incendio…».
Es decir, sabemos que los materiales que se queman en un incendio liberan calor, pues bien, sean cuales fueran esos materiales consideraremos que ese calor viene de un incendio en el que se quema exclusivamente madera en cantidad equivalente (Esto significa que, que esa cantidad de madera sea capaz de emitir igual cantidad de calor); ese proceso se llama de «reducción a una referencia o patrón», en nuestro caso la madera es la referencia o patrón.
Como patrón de referencia se considerará madera con poder calorífico de 4.400 Kcal/Kg.
Un ejemplo dejará las cosas más claras: Supongamos que tenemos un combustible «X» que al quemarse libera unas 8.800 Kcal/kg, a eso se lo llama PODER CALORÍFICO, es decir que cada kilogramo que se quema libera una cantidad de calor de 8.800 Kcal y nos formulamos la siguiente pregunta: ¿Cuánta madera al quemarse liberará la misma cantidad de calor que ese kilo de combustible? y la respuesta se obtiene a través de la aplicación de una regla de tres simple considerando el patrón de referencia que es que 1 Kg de madera libera 4.400 Kcal.
1 Kg de madera ————————-> 4.400 Kcal
1 Kg de combustible «X» ———–> 8.800 Kcal
4.400 Kcal …………….. 1 Kg de madera
8.800 Kcal …………….. 1 Kg madera x 8.800 Kcal / 4.400 Kcal= 2 Kg de madera
La «carga equivalente en madera» de ese kilo de combustible X es 2 Kg de madera.
Eso NO es aún la carga de fuego [Qf], para serlo tiene que ser referida a la superficie del sector dónde se encuentre esa carga, es decir deberá ser dividida por la superficie del sector de incendio considerado.
Qf = Carga de madera equivalente
superficie del sector de incendio.
Para resolver los problemas de carga de fuego que se presentan en nuestra profesión necesitamos conocer los valores de poderes caloríficos de los materiales, compuestos, productos y asociaciones complejas de objetos que están dentro de los sectores de incendio: Combustibles, muebles, cargas depositadas, alfombras, cortinas, ropas, materiales de construcción, etc.
Esta información se encuentra disponible para buena parte de los materiales comunes en forma de tablas de datos que nos dan el valor del PODER CALORÍFICO o «calor liberado unitario», por Kg de material que se quema.
También existen tablas de «cargas de fuego» pre-calculadas, que son valores promedio para ciertas actividades, por ejemplo: Oficinas, talleres, comercios, etc, que deben usarse con prudencia, como referencia o estimado para una apreciación preliminar pero no como valor de cálculo.
|
MATERIALES DEPOSITADOS |
PESO TOTAL (Kg) |
PODER CALORÍFICO (Kcal/Kg) |
CALOR DESARROLLADO (kcal) |
|
Madera |
2.665 |
4.400 |
11.726.000 |
|
Papel |
3.620 |
4.000 |
14.480.000 |
|
Espuma de poliuretano |
10 |
23.200 |
232.000 |
|
Poliéster |
420 |
6.000 |
2.520.000 |
|
Cartón |
1.000 |
4.000 |
4.000.000 |
|
PVC |
50 |
5.000 |
250.000 |
|
Total de calorías del sector |
33.208.000 Kcal |
· Kg de madera equivalente:
Dividimos las calorías sobre 4400 Kcal/Kg.
33.208.000 Kcal / 4400 Kcal/Kg= 7.547,27 Kg
Ahora dividimos este valor sobre la superficie para obtener la carga de fuego.
7.547,27 Kg / 648 m2 = Qf
Qf = 11.64 Kg/m2