La influencia de la temperatura exterior sobre los sistemas de ventilación natural en grandes atrios

Abstract

RESUMEN. Entre las diferentes estrategias de Control y Evacuación de los Humos del Incendio, los sistemas de ventilación natural presentan numerosas ventajas frente a la ventilación mecánica – fundamentalmente una menor inversión tanto en equipos como en gastos de mantenimiento –. Sin embargo, su efi cacia depende de la infl uencia ejercida por numerosos factores – características arquitectónicas del edifi cio, dirección y velocidad del viento, proximidad de edifi cios de gran altura, temperatura de los humos, temperatura ambiental interior, temperatura en el exterior del recinto, existencia de nieve o hielo en cubierta, etc. –. La infl uencia de la temperatura exterior al recinto, en especial, ejerce un papel decisivo. El objeto del Estudio fue evaluar la infl uencia de la temperatura ambiental exterior en el movimiento de los humos y el posible descenso de la capa de gases calientes en relación a la efi ciencia de los dispositivos de ventilación natural instalados en la cubierta de Grandes Atrios para el control de los humos, mediante herramientas avanzadas de Modelado y Simulación Computacional. Para los trabajos de investigación se empleó el modelo de simulación computacional de incendios ‘Fire Dynamics Simulator (FDS)’ (1), modelo de dinámica de fl uidos computacional (CFD) para reproducir el fenómeno del incendio. Los resultados demostraron que un diseño que no contemple este factor puede resultar inadecuado, al ejercer una infl uencia decisiva para la consecución de la Seguridad de las personas durante la evacuación. Se mostraron diferencias signifi cativas en los resultados en relación a diferentes parámetros vinculados al movimiento de humos en un atrio.

ABSTRACT. Natural venting systems present numerous advantages opposite to the mechanical exhaust for the smoke control – a reduction in both facilities and maintenance costs–. Nevertheless, the infl uence of numerous factors affects signifi cantly their effi cacy: the architectural characteristics of the building, the direction and wind velocity, the proximity of tall buildings, the smoke temperature, the environmental interior and exterior temperatures, the existence of snow or ice on the ceiling, etc. All of them are important, but the infl uence of the environmental exterior temperature plays a decisive role. The goal of this Investigation Research was to evaluate the infl uence of the external temperature on the smoke movement and the hot layer descent regarding the effi cacy of the natural venting systems installed for the smoke control in large atria. The analysis was developed using the ‘Fire Dynamics Simulator - FDS’ model (1), a computational fl uid dynamics (CFD) model of fi re-driven fl uid fl ow for the study of fi re. The results demonstrated that a design that does not contemplate this factor can turn out to be inadequate, since it has a decisive infl uence to guarantee human safety. The obtained results showed very signifi cant differences about the different parameters linked to the smoke movement in an atrium.