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Índice

La ventilación operativa es la respuesta de los equipos de extinción con objeto de adecuar el flujo de gases en un incendio a fin de obtener una ventaja operativa. Debe realizarse en paralelo y como consecuencia de un control de la ventilación abarcando un elenco de técnicas que van desde la antiventilación a la ventilación forzada pasando por la ventilación natural e incluso el uso de cortinas que modifican el flujo de gases.

La ventilación operativa en incendios confinados resulta crítica durante las operaciones de rescate y extinción ya que permite:

• Aumentar la visibilidad.
• Reducir la temperatura.
• Reducir la toxicidad.
• Expulsar gases inflamables.
• Controlar la potencia del incendio.
• Adecuar el flujo de gases a la opción táctica más recomendable en cada momento.

En resumen, la ventilación operativa facilita la progresión interior de los equipos de intervención y la supervivencia de víctimas.

Tradicionalmente la ventilación operativa se limitaba a la evacuación de los gases de la combustión acumulados en el recinto y su sustitución por aire limpio del exterior mediante técnicas de ventilación natural o ventilación forzada. Actualmente también debemos incluir las técnicas de antiventilación que permiten controlar la potencia del incendio, así como el control del flujo de gases mediante dispositivos bloqueadores.

Los equipos de intervención deben ser conocedores del impacto de la ventilación en las condiciones del incendio cuando no existe una aplicación rápida y coordinada de agua. En su ausencia, la reacción del incendio a la ventilación generará un aumento de la potencia, acompañada de un incremento del volumen de los gases de incendio que empeorarará las condiciones internas del recinto.

Las acciones ligadas a la ventilación operativa se realizarán, no solo controlando el caudal del flujo de entrada y salida, sino también la dirección y el trayecto que recorren estos flujos dentro de la propia estructura. La inacción sobre las condiciones de ventilación existentes debe entenderse como parte de la ventilación operativa si esta es una decisión expresa de los equipos de intervención, tomada una vez realizado el análisis de la ventilación.

Clasificación

Según el factor predominante en la ventilación del incendio:

• Ventilación natural. El incendio es el factor principal que establece el flujo de gases.
• Ventilación forzada. El flujo de gases queda definido por el incendio así como por otros elementos externos de ventilación como ventiladores, extractores o viento, entre otros.

Según la disposición de las entradas y salidas de los gases con respecto al motor del incendio:

• Horizontal. Cuando las entradas y salidas de gases con el exterior se encuentran al mismo nivel que el foco o motor del incendio.
• Vertical. Cuando la salidas de gases se encuentran por encima del motor del incendio. La ventilación natural en cubierta es un ejemplo clásico de ventilación vertical.

Principios de base

La apertura de una salida de gases al exterior permitirá establecer un flujo de gases desde zonas de mayor presión en el interior del recinto hacia el exterior que se encuentra a menor presión. La evacuación de gases de incendio lleva pareja la liberación de gases tóxicos y combustibles a alta temperatura con las ventajas que ello reporta.

Por otra parte, se establecerá un flujo desde el exterior hacia las zonas de menor presión en el interior. Este aire fresco introduce una atmósfera limpia que permite recuperar la visibilidad y que en incendios ILV también supondrá un aumento de la potencia del incendio.

El uso de ventiladores de presión positiva, extractores y de otros recursos propios de la ventilación forzada permite cambiar la distribución de presiones en el interior de una estructura a fin de adecuar los flujos de gases a los objetivos de la intervención en ese instante: rescate, control de la propagación y extinción.

La aplicación coordinada de agua y técnicas de ventilación permitirá sacar provecho de las ventajas que aporta la ventilación, minimizando los efectos de crecimiento del incendio producidos por el aporte de oxígeno.

Es preciso partir de la premisa de que si bien la masa de gases que sale del recinto es equivalente a la que entra, su volumen es mucho mayor, lo que implica que necesitamos una mayor sección de salida de aire que de entrada.

Antiventilación

Recinto de incendio en antiventilación.

La antiventilación, también llamada confinamiento del incendio, tiene por objeto el cerramiento total del recinto de incendio evitando la entrada de aire y la salida de gases de incendio.

La antiventilación tiene especial interés en incendios limitados por la ventilación (ILV) en los que la potencia de incendio depende de la disponibilidad de oxígeno. El corte de la alimentación de aire provoca que la potencia caiga hasta aproximarse a cero. Sin embargo debe tenerse en cuenta que el plano neutro del incendio desciende hasta el suelo impidiendo la visibilidad. Obviamente, en incendios infraventilados o con plano neutro muy bajo, este efecto no tiene mayor trascendencia.

La antiventilación de incendios también permite evitar que los gases de incendio se dirijan a otras estancias o espacios comunes. Este es un aspecto crítico a nivel táctico en bloques de viviendas o edificios dotacionales donde la protección de la caja de escalera y de los pasillos comunes de evacuación debe ser prioritaria.

En la práctica, el confinamiento del incendio se lleva a término cerrando las puertas y ventanas del propio edificio. También es posible el empleo de dispositivos de aislamiento como cortinas portátiles. La dotación, durante la progresión interior, compartimenta el edificio, priva de aire fresco a los recintos donde se desarrolla el incendio y protege y aísla las zonas no afectadas por el incendio.

Los efectos del confinamiento o de la ventilación activa del incendio no son inmediatos. Ahora bien, puesto que un incendio infraventilado puede responder de forma violenta a la ventilación evolucionando hasta un estado de flashover inducido por la ventilación, los equipos de intervención tienen la opción de realizar el control de puerta de acceso y la inertización de gases de incendio inflamables.

Control de puerta de acceso

El control de puerta de acceso es una técnica operativa que consiste en mantener cerrada la puerta que confina el recinto de incendio, en la medida de lo posible, con el objetivo de mantener las condiciones de antiventilación existentes. Para ello se posiciona un bombero en el exterior de la puerta de acceso al recinto de incendio con la misión de limitar la apertura de la puerta al ancho de paso de la manguera.

Una puerta abierta puede tener un impacto trascendental en el desarrollo de una operación. La puerta de acceso no solo permite el paso de los bomberos al interior sino que, en la medida en que aporta aire fresco permite la salida de gases, lo cual afecta directamente a la dinámica del incendio.

Modificación del flujo de gases tras la colocación de una cortina de bloqueo de humo.

Colocación de cortinas de bloqueo de humo

La colocación de una cortina de bloqueo de humo permite evitar o minimizar el flujo de aire entre el interior y el exterior. El uso de estos dispositivos se ha popularizado en Centro Europa, hasta el punto de constituir un paso obligado en sus protocolos de acceso a vivienda incendiada; en EE.UU. su uso también está cobrando fuerza.

El empleo de cortinas de bloqueo de humo para la antiventilación presenta diversas ventajas:

• Evitan el flujo de salida de gases por la parte superior
• Garantizan el confinamiento en puertas de escasa resistencia al fuego o estanqueidad insuficiente.
• Pueden ser utilizadas en dinteles sin puerta o pasillos.
• Facilitan el paso de una manguera por la parte baja.

Ventilación natural

Ventilación natural horizontal con flujo de gases bidireccional.

La ventilación natural es una ventilación generada por las diferencias de presión establecidas por el propio incendio.

En el entorno actual de incendios, la ventilación natural tiene una efectividad operativa limitada; moderada para la ventilación vertical y reducida para la horizontal. El volumen de gases evacuado depende de la diferencia de presiones creadas por el incendio, que son relativamente reducidas a lo largo de la mayor parte de la fase de desarrollo. Por otro lado, los combustibles modernos tienen una reacción muy rápida a la ventilación, lo que concede escaso tiempo para evacuar gases, mejorar la visibilidad y acceder al incendio para controlarlo antes de que crezca y empiece a generar gases de forma exponencial.

Al margen de estas limitaciones, la ventilación natural está especialmente indicada en incendios limitados por el combustible cuya configuración permite un acceso rápido y aperturas grandes.

Existen dos tipos de ventilación natural en función del patrón de ventilación:

• Ventilación vertical
• Ventilación horizontal

Ventilación natural vertical

La ventilación natural vertical es aquella en la que el flujo de gases tiene un movimiento entre distintos niveles; en las aberturas se establece un patrón de flujo unidireccional.

Ventilación natural vertical con flujo de gases unidireccional.

A nivel táctico, la ventilación natural vertical ofrece una ventaja operativa clara: el flujo de gases unidireccional conlleva una entrada y salida diferenciadas, de modo que el equipo de intervención puede acceder empleando la ruta fría mientras los gases de incendio se alejan del camino de acceso. Esto solo es posible cuando la entrada y la salida de gases se encuentran a distinto nivel, esto es, cuando entre ambos accesos existe una diferencia de presión generada en este caso por el incendio.

Bomberos suecos en una operación con ventilación vertical en cubierta. Circa 1960.

La ventilación vertical en cubierta está generalizada en Norteamérica, donde las cubiertas hechas de madera y con entramados ligeros permiten practicar exutorios de salida con facilidad. El hueco de salida se realiza en la zona cercana al foco donde las presiones generadas por el incendio son máximas. Esta técnica exige posicionar personal en cubierta para la realización del hueco de ventilación con el riesgo que ello conlleva.

En el contexto europeo, la ventilación vertical en cubierta constituía una técnica eficaz en las épocas en que predominaban las cubiertas de madera y en las que las cargas de combustible tradicional concedían el tiempo necesario para progresar por la ruta fría hasta el incendio sin protección respiratoria. Actualmente tiene menos sentido, dado que muchas de las cubiertas no son perforables y el uso de equipos autónomos de respiración está generalizado.

En una ventilación natural vertical, el volumen de gases desalojado y, como consecuencia, la eficiencia de la ventilación dependerán de diversos factores:

• Diferencia de presión entre la entrada y la salida de gases. A mayor diferencia de presiones, mayor caudal de ventilación ${\dot {V}}$ . Es el gradiente térmico existente entre las cotas de entrada y de salida el que genera el diferencial de presiones. Por tanto, se deberá buscar entradas lo más bajas posible y salidas de gases en las posiciones más elevadas.
• Tamaño de la salida de gases. A mayor sección en el hueco de salida, mayor caudal de ventilación ${\dot {V}}$. El aumento de la sección de salida $A_{salida}$ reduce las pérdidas de carga y facilita la ventilación. Resulta complicado establecer qué tamaño de salida de gases es el idóneo o mínimo. Dependerá de las condiciones de incendio y geometría del recinto. Como criterio general, para viviendas unifamiliares se recomienda un mínimo de la sección o área de salida $A_{salida}$ de 1,5 m² y un valor ideal entre los 4 m² y 8 m².
• Relación de tamaño entre la salida y la entrada de gases . Para un tamaño dado de la salida de gases, una mayor superficie de entrada proporciona más volumen de ventilación ${\dot {V}}$ que una entrada mas reducida, lo cual es lógico si pensamos que la fricción del conjunto disminuye. A efectos prácticos, se debe proporcionar una entrada, al menos, tan grande como la salida ($r$=1). Incluso resulta muy recomendable que la entrada sea, al menos, dos veces el tamaño de la salida ($r$=0,5). En ningún caso se debe reducir la salida de gases para acomodar una relación $r$ =0,5 pues tendrá un efecto negativo.

  

  Variación del caudal ${\dot {V}}$ en una ventilación natural vertical en función de la relación de tamaño $r$ entre la salida $A_{salida}$ y la entrada de gases $A_{entrada}$. Asumiendo una salida de tamaño no variable, la forma de la curva varía con la temperatura; para 500ºC se obtienen una eficiencia de 90% para $r$ =0,5 , 70% para $r$ =1 y 50% para $r$ =2.

• Cercanía de la salida de gases al foco del incendio : la proximidad al foco permitirá reducir las pérdidas por fricción en el movimiento de los gases de incendio. Por tanto, en la medida de lo posible, se buscará una salida de gases cercana al foco de incendio , lo que además reducirá la propagación del incendio a lo largo de la ruta caliente .
  

Ventilación natural horizontal

La ventilación natural horizontal es aquella en la que el flujo de gases tiene un movimiento contenido en un mismo nivel; en las aberturas se establece un patrón de flujo bidireccional.

La configuración de muchos edificios impide tener o practicar entradas y salidas a distinta altura. En estos casos se establece la ventilación natural horizontal en las aberturas (ventanas y puertas), donde se generan flujos bidireccionales. La ventilación horizontal de incendios activos favorece la estratificación del incendio manteniendo una diferenciación entre la capa fría en la parte baja y la capa caliente en la superior.

Modificación del flujo de gases tras la colocación de una cortina de bloqueo de humo.

En edificios que solo permiten una ventilación horizontal bidireccional, las cortinas de bloqueo de humo ofrecen la posibilidad de transformar el flujo en la entrada en una ventilación vertical de flujo unidireccional, haciendo que su parte baja no llegue al suelo. Esto facilita una pequeña entrada de aire en la zona baja que permite mantener la estratificación del recinto.

En una ventilación horizontal, el cauda de gases ${\dot {V}}$ desalojado y, por tanto, la eficiencia de la ventilación, dependerá de diversos factores:

• Tamaño de la apertura de gases. A mayor sección de la abertura de ventilación mayor caudal de ventilación ${\dot {V}}$. Puesto que depende de las condiciones de incendio y geometría del recinto, resulta complicado establecer un tamaño de abertura de gases idóneo o mínimo para un incendio. No obstante, como criterio genérico para viviendas unifamiliares, se puede establecer un mínimo de 2m² y un valor ideal entre los 4m² y 8m²​.
• Altura de la apertura de gases . Las aberturas alargadas en altura permiten una mayor diferencia de presiones entre su borde superior y el inferior. Por tanto, para una misma sección, una abertura alargada vertical tendrá un mayor rendimiento que una horizontal.
• Cercanía de la salida de gases al foco del incendio. L a proximidad de la salida de gases al foco del incendio permitirá reducir las pérdidas de fricción en el movimiento de los gases de incendio. Buscar una salida de gases cercana al foco de incendio impedirá, además, la propagación del incendio a lo largo de la ruta caliente de gases.

A nivel táctico, la ventilación horizontal presenta una serie de inconvenientes frente a la vertical:

• No permite establecer un flujo de gases unidireccional con un acceso libre de gases de incendio hasta el foco.
• Implica que el equipo de intervención en progresión interior se acerque al incendio a lo largo de un flujo bidireccional con una capa de gases caliente en movimiento justo por encima y que esta deberá ser inertizada si se presume inflamable.

Ventilación forzada

Ventilación forzada por presión positiva (VPP) con flujo de gases unidireccional.

La ventilación forzada es una ventilación establecida mediante medios ajenos al propio incendio para expulsar los gases contenidos en una estructura. A tal efecto pueden utilizarse ventiladores en presión positiva (VPP), extractores (ventilación en presión negativa o VPN) o incluso fenómenos naturales como la incidencia del viento sobre una fachada con aberturas o el efecto chimenea que se produce en estructuras de gran altura.

En la ventilación forzada, el flujo de gases dentro de la estructura no está exclusivamente determinado por los diferenciales de presión propios del incendio sino también por los establecidos por ventiladores, extractores, viento o corrientes de efecto chimenea.

La ventilación forzada permite establecer flujos de gases de carácter unidireccional, favoreciendo el acceso de los equipos de intervención a lo largo de la ruta fría de gases hasta el motor del incendio. De hecho, se debe entender la ventilación forzada como una herramienta táctica para establecer el flujo de gases más conveniente en cada momento.

Las técnicas de ventilación forzada pueden clasificarse en función del tipo de diferencial de presión empleado para el movimiento de gases:

• Hablamos de ventilación en presión positiva (VPP) cuando se emplean ventiladores de presión positiva o sistemas que permiten que la estructura se encuentre presurizada con respecto al exterior.
• Por otro lado, nos referimos a la ventilación en presión negativa (VPN) cuando se emplean extractores de gases o equipos que mantienen una parte de la estructura en depresión con respecto al exterior.

Ventilación en presión positiva ofensiva en la que el flujo de gases atraviesa el motor del incendio frente a una ventilación defensiva en la que el flujo de gases no atraviesa ni alimenta el motor del incendio.

A nivel táctico, la ventilación forzada se clasifica en función del recorrido del flujo de gases con respecto al motor del incendio.

• Hablamos de ventilación forzada ofensiva cuando el flujo de gases establecido a nivel táctico atraviesa el motor del incendio. El camino de acceso hasta el motor de incendio, además de otras partes de la estructura, se beneficia de una ventilación si bien hay un aporte de oxígeno al incendio. Se trata de un planteamiento táctico que exige de forma inminente la extinción del incendio.
• Por el contrario, en la ventilación forzada defensiva , el flujo de gases establecido a nivel táctico no atraviesa el motor del incendio. En el recinto del incendio las condiciones permanecen inalteradas, no habiendo ni aporte de oxígeno ni cambio en el flujo de gases. Sin embargo el resto de la estructura se beneficia de una ventilación en función del flujo de gases establecido. Se trata de un planteamiento táctico que no incluye la extinción del incendio de forma inminente.
  

Ventilación por presión positiva (VPP)

La ventilación por presión positiva (VPP) es una ventilación forzada establecida mediante la colocación de un ventilador de presión positiva en el exterior del recinto (comunmente en la puerta principal de acceso) y la presurización de todo el interior de la estructura generando un movimiento de gases calientes hacia la abertura exterior.

Las técnicas necesarias para establecer una VPP son relativamente sencillas de implementar en intervención, ya que al contrario que para las VPN, el ventilador no requiere medidas especiales de protección frente a gases calientes y el personal de intervención no queda expuesto en ningún caso a los gases de incendio durante su colocación. El ventilador de presión positiva crea un flujo de gran velocidad que impacta en una apertura del recinto al exterior. En ese momento, el flujo sufre una deceleración que genera un aumento de presión en el interior. Esto puede explicarse de forma muy sencilla mediante la ecuación de Bernuolli.

Ventilación en presión positiva defensiva

Ventilación en presión positiva defensiva; el flujo de gases no atraviesa el motor del incendio.

La ventilación en presión positiva defensiva es una ventilación forzada que establece un flujo de gases que no atraviesa el foco del incendio, con lo que no se produce un aporte adicional de oxígeno. Este tipo de ventilación requiere el confinamiento o antiventilación del recinto del incendio.

La ventilación en presión positiva defensiva ofrece las siguientes ventajas:

• Al introducir una atmósfera respirable, mejora la supervivencia de víctimas y ocupantes atrapados fuera del recinto de incendio.
• Permite realizar operaciones de búsqueda con plena visibilidad.
• Permite limpiar y asegurar los pasillos y cajas de escaleras que constituyen la ruta de escape del edificio para los ocupantes.

Con carácter general, la ventilación en presión positiva defensiva se desarrolla en una serie de pasos operativos bien marcados:

1. Confinamiento del incendio.
2. Apertura de salida de gases.
3. Apertura de la entrada de aire fresco.
4. Inicio de la ventilación.
5. Valoración del funcionamiento de la ventilación.
6. Progresión interior rápida.
7. Búsqueda y rescate.

El empleo de una VPP defensiva es una decisión táctica relevante que deberá ser tomada por el mando de la intervención y que, normalmente, implica el confinamiento del área de incendio.

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Caso particular:

Ventilación en presión positiva sin confinamiento; el flujo bidireccional existente entre el recinto de incendio y el pasillo se mantiene y permanece ajeno al flujo instaurado por el ventilador. El aislamiento del recinto de incendio deberá realizarse con la mayor brevedad.

En situaciones muy concretas es posible establecer una VPP defensiva sin un confinamiento del recinto del incendio, bajo una serie de condiciones:

• El confinamiento total del incendio ser realizará lo antes posible.

• La entrada al recinto del incendio no está impactada directamente por las turbulencias del ventilador.

• El recinto de incendio no tiene aperturas al exterior.

La manual del CEIS Guadalajara ofrece la siguiente explicación:​

Antes del inicio de la ventilación, el recinto del incendio habrá establecido un flujo bidireccional a través de la puerta de acceso con el resto del interior de la estructura. Los gases calientes abandonan el recinto y un flujo más frío y denso entrará por las zonas más bajas. Este flujo se produce por efecto del diferencial de presión existente entre el recinto del incendio y el resto de la estructura; en la parte superior es positivo (evacuación) y en la parte inferior, negativo (succión).

Cuando el ventilador se pone en funcionamiento genera un diferencial de presión homogéneo en todo el recinto de incendio. El flujo bidireccional en la puerta del recinto se mantiene, ya que todo el conjunto interior ha sido presurizado por igual. El mismo diferencial de presión que favorece el flujo de entrada impide que lo haga el flujo de salida. En cualquier caso, sigue habiendo flujo de gases de incendio desde el recinto de incendio (igual que lo había antes), y este debiera ser confinado con una puerta o una cortina de bloqueo de humo lo antes posible. Aunque no es la mejor opción (y siempre que sea posible deberá evitarse en favor de un confinamiento efectivo del recinto de incendio), es posible el inicio de una operación VPP defensiva sin confinar el incendio.

El flujo bidireccional se mantiene tras el inicio de la ventilación. Tan pronto como sea posible, deberá confinarse el incendio mediante el uso de la puerta o de una cortina de bloqueo de humo.

Art Arnalich

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Ventilación secuencial (VPP defensiva)

La limpieza completa de un recinto complejo en una técnica VPP defensiva requiere un barrido secuencial de las estancias y el uso de múltiples salidas de gases. En ningún caso se abrirán de forma simultánea todas las estancias que se quieran ventilar pues el rendimiento de la ventilación será muy bajo.

Con carácter general, la ventilación secuencial se desarrolla en una serie de pasos operativos bien marcados:

1. Abrir la salida de gases más cercana a la puerta de entrada.
2. Una vez limpia la zona conexa a dicha apertura, abrir la segunda salida de gases más cercana a la puerta.
3. Cerrar inmediatamente la primera salida de gases.
4. Repetir el proceso sucesivamente de modo que en ningún momento queden cerradas todas las salidas de gases y que solo, de forma puntual (mientras se cierra la salida de gases anterior), haya dos abiertas. La apertura de salida de gases se realizará desde la zona más cercana a la entrada hacia la más lejana, para evitar que se disperse humo a zonas ya limpias.

Ventilación en Presión Positiva Ofensiva

Ventilación en presión positiva ofensiva; el flujo de gases atraviesa el motor del incendio y la totalidad del recinto es sometida a diferenciales de presión positivos.

La ventilación en presión positiva ofensiva es una una VPP que establece un flujo de gases que atraviesa el foco del incendio con objeto de producir un cambio favorable de las condiciones en el interior del recinto. En los ILV, la ventilación en presión positiva ofensiva produce un aporte adicional de oxígeno; por ello es necesario un rápido avance del equipo de extinción interior hasta el foco del incendio antes de que el aporte de aire fresco propicie su crecimiento. Durante esa ventana de tiempo, el equipo en progresión interior deberá ser capaz de aplicar agua para reducir el potencial del incendio.

La ventilación en presión positiva ofensiva ofrece las siguientes ventajas:

• Aumenta la visibilidad y reduce la temperatura permitiendo un avance rápido de efectivos hasta el foco del incendio. En ILV, el ataque al incendio deberá efectuarse antes de que se produzca un crecimiento del mismo como consecuencia del aporte de aire adicional.
• Al introducir una atmósfera respirable, mejora la supervivencia de víctimas y ocupantes atrapados dentro y fuera fuera del recinto de incendio.
• Permite realizar operaciones de búsqueda con plena visibilidad.
• Permite limpiar y asegurar los pasillos y cajas de escaleras que constituyen la ruta de escape del edificio para los ocupantes.

Con carácter general, la ventilación en presión positiva ofensiva se desarrolla en una serie de pasos operativos bien marcados:

1. Apertura de salida de gases.
2. Apertura de la entrada de aire fresco.
3. Inicio de la ventilación.
4. Valoración del funcionamiento de la ventilación.
5. Progresión interior rápida.
6. Control del incendio.

El efecto positivo de una ventilación rápida es la formación de una cuña de avance de gases; el aire introducido en la estructura tiene mayor densidad (ρ = 1,2 kg/m³ a 25ºC para el aire frente ρ = 0,46 kg/m³ a 500ºC de los gases de incendio) por lo que tiende a caer hacia las zonas más bajas. Esto, unido al efecto de empuje de la ventilación, genera un plano de avance inclinado. La diferencia de densidad entre ambas capas dificulta también la mezcla, ya que para mezclarse, deben vencer un efecto de flotabilidad muy importante.

Aunque, en mayor o menor proporción, siempre se producen zonas de mezcla, una ventilación rápida genera un barrido de gases (el fluido frío empuja al caliente) en contraposición a una ventilación lenta donde los fluidos consiguen mezclarse. Visto en sección transversal, se observa una cuña de avance que deja a un lado aire limpio y, al otro, gases de incendio por encima de su rango de inflamabilidad.

La clave para una ventilación rápida es una correcta proporción entre la entrada y la salida, la ausencia de efectos negativos de viento, una buena colocación del ventilador y un buen sellado en la estructura. Por ello una ventilación VPP ofensiva en la que, como consecuencia de un tamaño de salida insuficiente, del efecto adverso del viento, de pérdidas de carga o de un ventilador insuficiente no se produce un barrido eficaz, puede generar turbulencias que a su vez pueden desplazar la mezcla de gases dentro de rangos de inflamabilidad, creando situaciones de riesgo.

En este tipo de técnica de ventilación, el aire introducido no solo aporta oxígeno a esa mezcla; al encontrarse frío, también reduce su temperatura. La inflamabilidad de los gases de incendio es particularmente sensible a la temperatura. Si bien se está lejos de poder establecer una temperatura de inflamación de dichos gases (que dependerá en gran medida de la naturaleza de los combustibles), se puede tomar una cifra aproximada en torno a los 500ºC.

Para que la VPP ofensiva sea eficaz, debe ser muy rápida. Esto evitará la mezcla de los gases de incendio con el aire fresco, contribuirá a mejorar las condiciones y permitirá llegar antes al foco del incendio.

Ventajas operativas:

• Mejora la visibilidad: lo que es sinónimo de rapidez para encontrar el camino de acceso y para para efectuar las tareas de búsqueda, rastreo y escape del incendio.
• Mejora la supervivencia de víctimas: el aire fresco introducido en el interior del recinto de incendio cae por efecto de su mayor densidad y proporciona un colchón de aire respirable para las víctimas.
• Reducción de la temperatura: una sustitución rápida de la atmósfera interior del recinto por aire fresco exterior contribuye a la reducción de la temperatura.
• Menor cantidad de combustible: los gases de incendio contienen una fracción de combustible importante proveniente de productos incompletos de la combustión así como de la pirolisis de los combustibles. Al limpiar la atmósfera, gran parte de estos combustibles son arrastrados al exterior del recinto donde no contribuyen al crecimiento del incendio ni a a que se produzcan fenómenos de rápido desarrollo (flashover).

Consideraciones de seguridad (VPP Ofensiva)

Coordinar la VPP ofensiva con técnicas de aplicación de agua. Prever un potencial crecimiento del incendio. Vigilar la propagación del incendio. La ruta de gases tiene que estar bien definida para evitar que los gases de incendio se extiendan a zonas ocultas o no afectadas por el incendio. No situar al personal a lo largo de la ruta caliente de gases. Abrir la salida de gases en primer lugar y, a continuación, comenzar la VPP para evitar que se produzca la mezcla de gases de incendio con aire exterior. Vigilar las condiciones de viento exterior que tienen un efecto importante sobre el rendimiento de la técnica. No emplear en condiciones de backdraft inminente. No emplear en combustibles muy volátiles o en polvo donde la corriente de aire contribuiría a aumentar la cantidad de combustible en el ambiente.

Consideraciones técnicas (VPP)

Ventiladores de VPP

Los ventiladores de presión positiva crean un flujo de aire a gran velocidad mediante el giro de una hélice radial. Es importante entender el comportamiento y funcionamiento de este flujo de cara a obtener el máximo rendimiento de este equipo en intervención.

Huella de un ventilador VPP

Huella de un ventilador genérico de VPP. Se distinguen el núcleo a alta velocidad correspondiente a las partículas que atraviesan el ventilador y la zona de arrastre correspondiente a partículas arrastradas por el núcleo de alta velocidad, que no atraviesan el ventilador y que experimentan velocidades menores.

El campo de vectores que corresponde a la velocidad de las partículas del flujo de aire generado por el ventilador, se denomina huella del ventilador. En el se distinguen dos zonas:

●      Núcleo a alta velocidad correspondiente a las partículas que atraviesan el ventilador.

●      Zona de arrastre correspondiente a partículas arrastradas por el núcleo de alta velocidad, que no atraviesan el ventilador y que experimentan velocidades menores.

Los ventiladores de VPP producen huellas ligeramente diferentes dependiendo de diversos factores: diseño de hélice, régimen de giro, altura al suelo o la forma y presencia de rejillas, deflectores y carcasas.

Cuando las partículas en movimiento sufren una deceleración al encontrarse con una superficie o un fluido en reposo, se genera un aumento de presión que puede ser cuantificado a través de la ecuación de Bernuolli.

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Ejemplo:

Un ventilador de VPP genera un flujo de aire con una velocidad media de 8 m/s justo antes de introducirse en el interior de una estructura a través de una apertura de 1,6 m² de sección y reducir la velocidad del flujo a 4 m/s. Calcular el diferencial de presión $\Delta {P}$ creado en el interior y el caudal de gases de salida sin tener en cuenta el efecto del incendio.

Partiendo de la ecuación de Bernuolli, se calculará cómo la caída de velocidad supone un aumento de presión entre el punto 1 (en el flujo de aire justo antes de la abertura) y el punto 2 (en la abertura).

$\Delta {P}={P_{1}}-{P_{2}}={\frac {\rho }{2}}({V_{2}^{2}}-{V_{1}^{2}})$

$V_{1}=8\,m/s$

$V_{2}=4\,m/s$

$\Delta {P}={\frac {1,2\,kg/m^{3}}{2}}({4^{2}}-{8^{2}})=28,8\,Pa$

En virtud del principio de conservación de la masa, el flujo de salida será igual al de entrada, ya que no se está considerando el efecto del incendio y, por tanto, la densidad de los gases de entrada será igual a la de salida.

${\dot {V}}=A\cdot V=1,6\,m^{2}\cdot 4\,m/s=6,4\,m^{3}/s=23040\,m^{3}/h$

El diferencial de presiones creado con el exterior es de 28,8 Pa y el caudal del flujo asciende a 23.040 m³/h.

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Capacidad de un ventilador VPP

Si bien la medición de la capacidad de un ventilador puede realizarse a través de varios parámetros, es preciso tener en cuenta el tipo de caudal referido y el método de medición.

• Caudal estricto es el volumen de aire que atraviesa la hélice del ventilador en la unidad de tiempo. Es el flujo de aire directamente impulsado por la hélice y no tiene en consideración el flujo succionado. Este es un parámetro que solo puede ser de utilidad en el empleo de VPP con mangas de prolongación.
• Caudal libre es el volumen de aire total del flujo en un espacio abierto en la unidad de tiempo. Es la suma del caudal estricto y el flujo de aire arrastrado. Este valor es de escasa utilidad, pues no se ajusta a las condiciones reales de aplicación en las que el flujo debe penetrar a través de una apertura.

• Empuje $E$, medido en N, es la fuerza de reacción paralela al terreno experimentada por el ventilador. Se trata de una medida directamente dependiente del caudal estricto del ventilador como puede deducirse en base al principio de conservación de la cantidad de movimiento.
• Caudal efectivo es el volumen efectivo del flujo de gases creado mediante un ventilador de VPP a través de una estructura medido en la salida de gases. El caudal efectivo proporciona una clara idea de la efectividad y rendimiento de un ventilador de VPP en una operación real.
• Caudal AMCA240 es el caudal efectivo medido de acuerdo al ensayo normalizado AMCA240 (American Air Movement Association). El ventilador VPP se coloca en el exterior de una primera cámara que presuriza su interior a través de una apertura. En una segunda cámara, comunicada a través de una apertura normalizada, un extractor crea una depresión. El cálculo del rendimiento se realiza usando la relación entre la presión exterior y la de las dos cámaras para distintos regímenes de giro del extractor.
• Caudal ULH (Universidad de Le Havre) es el caudal efectivo resultado de la extrapolación a la sección completa de la velocidad del aire medida con un anemómetro en el punto central de la apertura de salida de gases. Si bien este es un sencillo procedimiento, sobrestima claramente el caudal efectivo real al suponer que la velocidad en cualquier punto de la salida es igual a la velocidad en el punto central de la apertura. En esta metodología no está definida la geometría recinto ni la entrada y salida de gases, por lo que el valor dependerá de dichos factores.

Colocación de un ventilador VPP

Distancia de colocación de un ventilador de VPP y su influencia sobre el reflujo de salida.

La distancia óptima de colocación de un ventilador VPP con objeto de maximizar el caudal efectivo depende de la huella del ventilador y del tamaño de la entrada.

Cuando el ventilador está muy cerca de la entrada, el flujo de aire entrante es menor, ya que no hay distancia suficiente como para que el volumen de aire arrastrado penetre en la estructura; tan solo entra el flujo correspondiente al núcleo central. Una parte importante del flujo escapa del interior del recinto por la propia entrada, y de nuevo, es arrastrado al interior generando un flujo de gases estéril de cara a la ventilación; a este efecto se le llama cortocircuito.

Por otro lado, cuando el ventilador está a mayor distancia, la velocidad media del flujo es menor y, como consecuencia, el diferencial de presión que es capaz de crear en el interior del recinto es menor.

Existe una variación importante de unos modelos a otros; para los modelos más habituales, (entre dieciocho y veinte pulgadas) y una puerta de dimensiones estándar (2 m x 0,9 m), la distancia óptima varía entre los 1,8 m y los 5 m. Todo ventilador debe ser ensayado con el objetivo de determinar la distancia óptima de colocación para los tamaños de puerta habituales.

Entrada de gases en VPP

En las técnicas de VPP, tanto de carácter ofensivo como defensivo, se emplea una sola entrada para establecer el flujo de gases unidireccional a lo largo de la estructura. En ocasiones pueden emplearse varias entradas, pero en todas ellas deberá ponerse un ventilador ajustando el modo y la potencia para que a nivel de la entrada la presión ejercida por todos ellos sea similar.

Una de las ventajas de la VPP sobre otras técnicas de ventilación forzada es que la colocación del equipo se realiza generalmente en la misma puerta por la que se accede a la operación. Esto favorece que el equipo de intervención interior acceda con un soplo de aire fresco a su espalda desde el primer momento.

VPP - Entrada múltiples ventiladores

El tamaño de la entrada de gases determina en gran medida el tipo de ventilador VPP a emplear. Los ventiladores habituales de dieciocho a veinte pulgadas de diámetro han sido diseñados y optimizados para el tamaño estándar de puertas de acceso a viviendas (2 x 0,9 m, 1,8 m²). Cuando la entrada de ventilación excede la capacidad del ventilador, se debe emplear, bien un ventilador de mayor diámetro, bien varios ventiladores en paralelo. De este modo, las huellas generadas por cada uno cubrirán la totalidad de la entrada con pequeños solapes entre ellas.

Cuando se empleen técnicas de VPP para la presurización de recintos es preciso reducir el tamaño de entrada buscando la supresión total de la salida de gases y acortar la distancia de colocación del ventilador para ajustarse al dardo de alta velocidad central. El flujo de aire que impacta en la atmósfera interior lo hará a mayor velocidad y, por tanto, será capaz de crear un mayor diferencial de presión.

Presurización caja de escaleras con cortina en entrada. El hecho de reducir la entrada, sin existir salida, hace que el flujo del ventilador incida a mayor velocidad media y por tanto se obtenga una mayor presión como consecuencia de su desaceleración hasta velocidades casi nulas en el interior del recinto. También puede verse como una manera de evitar los reflujos de salida en la entrada y utilizar la zona de mayor velocidad dentro de la huella del ventilados.

Salida de gases en VPP

Idealmente, la creación de un flujo unidireccional bien definido requiere una entrada y una salida. La técnica de VPP utilizada determinará la localización y el tamaño de la salida de gases.

Se puede considerar que la apertura de varios huecos o ventanas dentro de un mismo recinto constituye una sola salida. Lo que debe evitarse, en todo caso, es una ramificación del flujo de gases con huecos de salida diferentes a los del recinto por el que se pretende evacuarlos.

En operaciones de VPP ofensiva es necesario establecer la salida de gases en el punto más cercano al foco del incendio por varios motivos:

• Reducir la ruta caliente del flujo de gases (el volumen de gases en movimiento entre el foco y la salida de gases) disminuye la mezcla del aire con los gases procedentes de incendio.
• Cabe esperar que un incendio pueda inflamar los combustibles a lo largo de la ruta caliente de gases. Al reducir la ruta caliente, también se reduce el efecto de propagación del incendio. Los gases abandonan la estructura rápidamente sin afectar a otras zonas.
• El estudio del comportamiento de víctimas en incendio determina que tienden a abandonar el recinto del incendio en dirección a la entrada natural de la vivienda. Uno de los riesgos del empleo de las técnicas de VPP ofensiva es la presencia de víctimas en la ruta caliente de gases. Al optar por una salida en el propio recinto de incendio, se reduce la probabilidad de que la víctima se encuentre en dicha ruta; en primer lugar porque ésta es más reducida y, en segundo lugar, porque se evita sacar los gases por zonas donde la víctima intentará ponerse a salvo.

La cámara térmica resulta de gran utilidad durante la valoración perimetral exterior, ya que permite comparar la temperatura exterior de las distintas ventanas para determinar la localización del foco del incendio.

En operaciones de VPP defensiva, la salida de gases deberá localizarse en la posición más alta posible. Los humos en el interior se habrán estratificado por efecto de la temperatura, de modo que la ventilación VPP solo será capaz de evacuar el humo acumulado hasta la altura de salida de gases practicada.

Para la presurización de recintos, el tamaño de la salida de gases deberá ser lo más pequeño posible, siendo aún mejor la ausencia total de huecos de salida. En la medida en la que se reduzca el flujo de gases y se mantenga la posición del ventilador de VPP, el diferencial de presión interior será mayor.

Variación del caudal en VPP dependiendo de la relación entre entrada y salida

Con carácter general se establece que:

●     Una salida de mayor tamaño implica mayor caudal.

●     El caudal de salida no solo depende del tamaño de la salida, sino también del de entrada.

●     Una ventilación poco efectiva en operaciones ofensivas (flujo a través del foco de incendio) puede implicar el crecimiento del incendio por la aportación de oxígeno.

Variación del caudal efectivo ${\dot {V}}$ en una ventilación en presión positiva en función de la relación de tamaño $r$ entre la salida $A_{salida}$ y la entrada de gases $A_{entrada}$. Esta curva no tiene en cuenta los efectos del incendio en el movimiento de gases y asume un tamaño de entrada no variable e ideal para el ventilador empleado.

Aplicando la ley de conservación de la masa, el principio de conservación de la cantidad de movimiento y la ecuación de Bernuolli, es posible establecer una expresión para el caudal efectivo ${\dot {V}}$ en una ventilación en presión positiva en función de la relación de tamaño $r$ entre la salida $A_{salida}$ y la entrada de gases $A_{entrada}$.

${\dot {V}}=C{r \over {\sqrt {1+r^{2}}}}$ donde $r=A_{salida}/A_{entrada}$y $C$ es un coeficiente función del flujo del ventilador, su diámetro, la geometría de la entrada y los coeficientes de perdida de presión en el movimiento.

La representación gráfica de esta expresión permite derivar una serie de consejos prácticos:

●     A medida que la salida de gases $A_{salida}$ se hace mayor con respecto a la entrada $A_{entrada}$, el caudal efectivo ${\dot {V}}$ crece hasta alcanzar una asíntota (límite para el cual, un mayor aumento de la salida implica un aumento del caudal despreciable).

●     En un recinto habitual de incendio el rango posible para la relación r entre la salida y la entrada varía entre $r=0,5$ y $r=4$.

Variación del caudal en VPP
Tamaño de la salida con respecto a la entrada (de tamaño fijo) $r=A_{salida}/A_{entrada}$	Rendimiento respecto al caudal máximo teórico
$r=0,5$	50%
$r=1$	71%
$r=2$	89%
$r=4$	97%

●     Reducir el tamaño de la entrada con objeto de obtener un valor de $r$ mayor sin variar la salida de gases no aumenta la efectividad de la ventilación. Al contrario, aumentar su geometría modifica el valor $C$ de la expresión anterior y el rendimiento se reduce.

●     A efectos prácticos, el tamaño de la entrada viene determinado por el tamaño de la puerta de acceso y la variación de $r$ se consigue modificando el tamaño de la salida de gases $A_{salida}$.

●     Para operaciones con técnicas de VPP ofensivas se recomienda un valor mínimo de $r=1$ (salida igual a la entrada).

●     Para operaciones con técnicas de VPP defensivas se recomienda un valor mínimo de $r=0,5$ (salida la mitad de tamaño que la entrada).

●     En cualquier caso, a partir de $r=2$, la eficacia de la ventilación no aumenta excesivamente, por lo que la apertura de más salidas, considerando el tiempo y esfuerzo necesario para ello, puede no compensar desde un punto de vista de práctico.

Variación del diferencial de presión interior dependiendo de la relación entre entrada y salida

La relación entre la presión y la velocidad de un flujo en movimiento queda explicada en el Principio de Bernuolli: una mayor velocidad de flujo implica una caída de la presión. Cuando en un recinto sometido a ventilación VPP, la eficiencia de la ventilación es alta (caudal efectivo alto), las velocidades del flujo son altos y por tanto el diferencial de presión en el interior es bajo. Si el objetivo es evacuar los gases del interior, esta es la opción más conveniente. Cuando se busca crear un diferencial de presión en el interior para evitar la propagación del incendio y la dispersión de gases, será más adecuado reducir el flujo disminuyendo el tamaño de la salida de gases.

Aplicando la ley de conservación de la masa, el principio de conservación de la cantidad de movimiento y la ecuación de Bernuolli, es posible establecer una expresión para el diferencial de presión $\Delta P$ en una ventilación en presión positiva en función de la relación de tamaño $r$ entre la salida $A_{salida}$ y la entrada de gases $A_{entrada}$.

$\Delta P=C'{1 \over {1+r^{2}}}$ donde $r=A_{salida}/A_{entrada}$y $C'$ es un coeficiente función del flujo del ventilador, su diámetro, la geometría de la entrada y los coeficientes de perdida de presión en el movimiento.

Variación del diferencial de presión interior $\Delta P$ en una ventilación en presión positiva en función de la relación de tamaño $r$ entre la salida $A_{salida}$ y la entrada de gases $A_{entrada}$. Esta curva no tiene en cuenta los efectos del incendio en el movimiento de gases y asume un tamaño de entrada no variable e ideal para el ventilador empleado.

La representación gráfica de esta expresión permite derivar una serie de consejos prácticos:

●     A medida que la salida de gases $A_{salida}$ se hace mayor con respecto a la entrada $A_{entrada}$, el diferencial de presión $\Delta P$ se reduce desde el máximo valor posible (cuando la salida está cerrada) hasta aproximarse a 0.

●     En un recinto habitual de incendio el rango posible para la relación r entre la salida y la entrada varía entre $r=0,5$ y $r=4$.

Variación del diferencial de presión en VPP
Tamaño de la salida con respecto a la entrada (de tamaño fijo) $r=A_{salida}/A_{entrada}$	Rendimiento respecto al diferencial máximo teórico
$r=0,5$	80%
$r=1$	50%
$r=2$	10%
$r=4$	6%

●     Aumentar el tamaño de la entrada con objeto de obtener un valor de $r$ menor sin variar la salida de gases, no aumenta el diferencial de presión. Al contrario, aumentar su geometría modifica el valor $C'$ de la expresión anterior y el rendimiento se reduce.

●     A efectos prácticos, el tamaño de la entrada viene determinado por el tamaño de la puerta de acceso y la variación de $r$ se consigue modificando el tamaño de la salida de gases $A_{salida}$.

●     En operaciones de presurización de recintos, siempre que sea posible, se procurará cerrar toda salida de gases.

●     En operaciones de ventilación VPP ofensivas o defensivas, el objetivo es evacuar los gases. La relación entre la entrada y la salida se ha de basar en criterios de efectividad de la ventilación (caudal) y no del valor del diferencial de presión interior.

Perdidas de eficiencia en VPP: mal sellado y fricción

Cuando un recinto es objeto de una ventilación o presurización mediante un ventilador VPP, dos factores relativos al recinto influyen en su eficiencia:

• Pérdidas de flujo: la falta de sellado o aperturas no deseadas constituyen una pérdida constante de flujo y presión. Se trata de un cúmulo de pequeñas pérdidas en elementos como cajas de persiana, rejillas de ventilación, conductos de extracción, ventanas deslizantes, rendijas de puertas y patinillos entre otros. Las viviendas con buen aislamiento térmico gozan de mayor estanqueidad que las tradicionales.
• Fricción: a lo largo del recorrido del flujo de gases se producen cambios de dirección, estrechamientos o choques del flujo de gases contra obstáculos fijos que implican una aceleración y desaceleración de las partículas de aire con la consiguiente pérdida de energía. A mayor longitud y sinuosidad en el recorrido del flujo de gases, mayor fricción, por lo que resulta necesaria una mayor cantidad de energía para mantener el flujo.

Durante la aplicación de técnicas de VPP, tan pronto como sea posible, debe revisarse todo el recorrido de los gases cerrando aquellos huecos innecesarios. Esta tarea puede ser incluso realizada desde el exterior. Cerrar las puertas de acceso a habitaciones, a pesar de que sus ventanas estén cerradas, contribuye a una mayor estanqueidad.

El volumen de la estructura por sí mismo no supone una pérdida de flujo o presión. La disminución de la eficiencia está directamente relacionada con la cantidad de aperturas no deseadas y de elementos de fricción en el recorrido.

Uso combinado de ventiladores de VPP

Existen diferentes situaciones que pueden requerir el empleo de una combinación de ventiladores:

●     Hueco de entrada excesivamente grande: un solo ventilador VPP no es capaz de cubrir la entrada.

●     Perdidas de flujo: un volumen importante del flujo se pierde a través de salidas no deseadas.

●     Perdidas por fricción: ya sea por la longitud del recorrido de gases, por la existencia de pasillos estrechos o por numerosos cambios de dirección, la energía cinética que imprime el ventilador a las partículas de aire acaba perdiéndose sin resultados en la evacuación de los gases.

Tipología del uso combinado de ventiladores:

• Ventiladores en paralelo: los ventiladores se disponen en paralelo para cubrir un hueco de entrada excesivamente grande para un solo ventilador. La distancia de separación entre ventiladores es igual al tamaño óptimo de la apertura para un solo ventilador.

• Ventiladores en serie en la entrada : datos experimentales apuntan a un aumento del caudal efectivo de entre el 5% y el 10% en función de las distancias entre ventiladores. Por tanto, también se trata de una configuración ineficiente cuyo empleo debe evitarse en favor de técnicas más efectivas. Detrás de la falta de efectividad de esta técnica reside el hecho de que el diseño de la hélice de los ventiladores y, en concreto, el paso de hélice está preparado para imprimir movimiento al aire que está en reposo y no para acelerar aire que ya tiene una considerable velocidad.
• Ventiladores en V : dos ventiladores colocados en paralelo con ambos flujos dirigidos al centro de la apertura; a diferencia de los ventiladores en paralelo, cuyos flujos siguen trayectorias paralelas. Datos experimentales apuntan a un aumento del caudal efectivo de hasta un 35% con una distancia entre ventiladores igual al tamaño de apertura óptima.
• Ventiladores en serie a lo largo del recorrido: un primer ventilador, el de mayor capacidad y denominado principal, se coloca en la entrada del recinto. Las pérdidas de carga a lo largo del recorrido hacen que, en un punto concreto, la velocidad sea muy baja. En esa posición se coloca el segundo ventilador, llamado auxiliar, volviendo a impulsar el flujo. El empleo de esta técnica puede generar un aumento del flujo de gases superior a cualquiera de las dos anteriores. El segundo ventilador, además, genera una depresión por su parte posterior hacia la cual tiende a dirigirse el flujo del ventilador principal, reduciendo aún más el efecto de otras perdidas de carga.

Influencia del viento en la VPP

Comparativa del aumento de caudal efectivo empleando distintas combinaciones de ventiladores: dos en la entrada (izquierda), dos en V en la entrada (centro) y dos en serie, uno en la entrada y otro en altura (derecha). Experimentos en el centro de investigación de Groupe Leader en Octeville-sur-Mer – Arturo Arnalich, 2014

Cuando el viento incide sobre las fachadas de una edificación genera un diferencial de presión cuya magnitud depende de la velocidad del viento, de la geometría del edificio y de la posición de la fachada respecto al viento. Con carácter general, se produce una sobrepresión en las fachadas a barlovento (orientadas al viento) y una succión en las fachadas a sotavento (aguas a abajo). En cubiertas y fachadas laterales (no directamente expuestas al viento), el diferencial de presión varía desde valores positivos (sobre presión) en la zona próxima a barlovento, a valores negativos (succión) en la zona próxima a sotavento.

Presión eólica con cubierta a 40 grados.

Se denomina presión eólica básica $P_{b_{eolica}}$ al aumento de presión resultante de reducir la velocidad de las partículas de viento $v_{viento}$ hasta su detención completa.

$P_{b_{eolica}}={{\rho _{aire}\ v_{viento}^{2}} \over {2}}$

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Ejemplo:

Calcular el diferencial de presión creado por un viento a 6 m/s entre las fachadas a barlovento y sotavento. La fachada a barlovento recibe un 80% de la presión eólica básica y la situada a sotavento una succión del 40% de la misma.

$\Delta P_{viento}=P{sotavento}-P{barlovento}=0,8-(-0,4)\cdot P_{b_{eolica}}=1,2\cdot {{\rho _{aire}\ v_{viento}^{2}} \over {2}}=1,2\cdot {{1,2\ kg/m^{3}\cdot (6\ m/s)^{2}} \over {2}}=25,92\ Pa$

Imagen 1. Distribución de la presión eólica en un edificio con cubierta a 40º según NBE-AE88

Existe una diferencia de presión de 25,92 Pa entre la fachada a sotavento y la fachada a barlovento cuando las aberturas están abiertas. En caso de realizar una técnica de VPP contra la dirección del aire será necesario vencer un diferencial de presión de dicha magnitud.

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Cuando se emplea una técnica de VPP en condiciones de viento, el diferencial de presión existente entre las fachadas obrará a favor o en contra del flujo que se pretende crear según la configuración de la ventilación designada. En la mayoría de los casos, se recomienda elegir configuraciones que eviten tener que vencer un diferencial de presión generado por el viento. La opción óptima es que este actúe a nuestro favor.

Si en situaciones de viento en contra, se opta por la reducción del tamaño de la salida de gases se consigue aumentar el diferencial de presión interior por encima de la acción del viento de modo que es posible establecer un flujo en contra del viento. Sin embargo, esta opción implica un menor rendimiento de la ventilación como tal, debido a la reducción de la relación entre la salida y la entrada con el consiguiente riesgo de mezcla de gases de incendio y aire fresco en operaciones de VPP ofensivo.

Vistos los valores de diferencial de presión generados por los ventiladores de VPP y por el viento, debería valorarse el empleo de la VPP en situaciones de viento en contra superiores a 4 m/s (14,4 km/h).

Ventilación por presión negativa (VPN) o extracción.

La ventilación por presión negativa (VPN) o extracción es una ventilación forzada establecida mediante la colocación de extractores en las salidas de gases para generar diferenciales de presión negativos en el interior del recinto con respecto al exterior generando un movimiento de gases calientes hacia el punto de extracción. Se trata, por tanto, de un principio muy similar al de la VPP, pero en vez de originar el flujo en la entrada, lo genera en la salida.

El principio de VPN se emplea comúnmente en los sistemas fijos de extracción de humo de edificaciones e infraestructuras como parte de las medidas de protección contra incendios. Sin embargo, su empleo en intervenciones de los servicios de extinción presenta varios inconvenientes:

• Mientras que en la VPP, la colocación del ventilador no supone riesgo alguno para el personal, la localización del extractor sí implica su exposición a los gases de incendio. Esto obliga a disponer de un equipos más delicados y costosos.
• Presenta un rendimiento inferior para igual tamaño de hélice y potencia de motor. En un ventilador de VPP el flujo que impacta en la entrada está formado por el aire directamente impulsado por las aspas más el flujo succionado a lo largo de la distancia entre el ventilador y la puerta. En un extractor de VPN el flujo de salida consiste básicamente en el fluido que atraviesa las palas.
• No se pueden emplear motores de explosión porque los gases extraídos interfieren en la combustión interna del equipo.

Por estas razones, la VPN tiene un menor número de aplicaciones en intervenciones de los servicios de extinción. Su uso queda limitado a situaciones puntuales, con problemas para la presurización por falta de estanqueidad, contaminación NRBQ o situaciones en las que el posicionamiento del ventilador de VPP no es posible como túneles, espacios confinados, etc.

Referencias

• • Arnalich, Arturo (2014). Manual de Incendios: Parte 3 Incendios de Interior. Ventilación de Incendios.. CEIS Guadalajara y Grupo TRAGSA.