Introducción
En simulaciones prestacionales de incendios en almacenes, a menudo se asume la curva «ultra-rápida» para representar la evolución de la potencia calorífica con el tiempo. Sin embargo, este modelo estándar puede subestimar de forma drástica la velocidad de crecimiento real en entornos de almacenamiento, especialmente cuando se apilan productos en altura o se trata de mercancías muy combustibles (plásticos, espumas, etc.).
El presente artículo destaca la importancia de refinar la curva de fuego considerando la altura de almacenamiento, el tipo de mercancía y la evidencia empírica proveniente de normas como NFPA 204 o de ensayos a escala real. El objetivo es que las simulaciones de incendio reflejen fielmente la magnitud y velocidad del siniestro potencial, lo cual resulta crítico para dimensionar adecuadamente la protección contra incendios (rociadores, SCTEH, tiempo disponible para la evacuación, resistencia estructural, etc.).
El riesgo de quedarse solo con la curva ultra-rápida
Ultra-rápido: 75 s para llegar a 1 MW, con un coeficiente de crecimiento α = 0,188 kW/s².
No obstante, en el caso de almacenes con productos combustibles a distintas alturas, la literatura (NFPA 204, SFPE Handbook, ensayos de FM) muestra que el incendio puede desarrollarse con una rapidez muy superior a la «ultra-rápida» tradicional, debido a:
- Acumulación vertical de mercancía.
- Naturaleza altamente combustible de ciertos plásticos, espumas, etc.
- Efecto aditivo de múltiples niveles o palets que se encienden casi simultáneamente.
Así, es habitual hallar fuegos con tiempos de 7 a 10 s para alcanzar 1 MW, equivalentes a coeficientes de crecimiento que duplican o incluso superan en varias decenas de veces el valor de α de 0,188 kW/s².
La perspectiva de NFPA 204 y la SFPE
NFPA 204
En su anexo F, presenta valores de tiempo de crecimiento para diversos materiales y alturas, algunos inferiores a 75 s (por ejemplo, plásticos almacenados a 4,57 m).
Explica que α es proporcional a la altura de almacenamiento, de modo que duplicar la altura puede duplicar la rapidez de crecimiento del fuego.
SFPE Handbook
En su capítulo 26 («Heat Release Rates«) se recogen gráficas y tablas derivadas de ensayos de FM, donde la potencia calorífica se multiplica por factores muy elevados al incrementarse el número de niveles de estanterías.
Figuras como la 26.49 ilustran que las curvas de crecimiento se hacen cada vez más pronunciadas conforme aumenta la altura de los productos.
Ensayos de FM (Zalosh)
Según «Industrial Fire Protection Engineering» (Zalosh), los ensayos revelan que la tasa de liberación de calor (α) crece mucho con tan solo 2 o 3 alturas de palets.
Las curvas finales pueden ser muy superiores a las del estándar «ultra-rápido», rebasando los 30-40 MW en pocos minutos para ciertos plásticos.
Ejemplos prácticos
Clase II (cajas de cartón) a 4 alturas
Mientras la curva «ultra-rápida» indica unos 2,7 MW a los 120 s, los ensayos de FM apuntan hasta 17 MW para esa misma clase de material, si se apila a 4 niveles.
Plásticos a 4 alturas
El fuego puede superar fácilmente los 45 MW en 2 minutos, frente a los 2,7 MW de la curva estándar.
Las diferencias se disparan cuanto mayor sea la cantidad de producto y su facilidad de ignición.
Simulación en FDS con palets apilados
Un palet aislado llega a 3,5 MW en cierto periodo; pero si en un mismo espacio se encienden sucesivamente varios palets hasta 5 alturas, la potencia conjunta puede superar los 65 MW en el mismo intervalo de tiempo.
Estos ejemplos dejan claro que una sola curva «unitaria» no representa correctamente el incendio global en un almacén. Se debe contemplar el encendido progresivo de palets contiguos o niveles superiores, cada uno con su propia curva, lo que acelera considerablemente el crecimiento total.
Conclusiones
Es fundamental:
- Considerar la altura de almacenamiento y la naturaleza del producto (Clase II, plásticos, etc.).
- Revisar las referencias empíricas (NFPA 204, SFPE) que indican tasas de crecimiento mucho mayores.
- Aplicar curvas múltiples y cálculos acumulativos cuando varias unidades de carga se encienden a la vez.
- Validar el comportamiento con herramientas CFD, asignando temperaturas de ignición realistas y teniendo en cuenta la radiación incidente entre palets.
Solo así se obtendrán estimaciones más realistas del desarrollo del incendio y, en consecuencia, un diseño de la protección contra incendios (rociadores, ventilaciones, tiempo disponible para la evacuación, resistencia estructural) ajustado a la magnitud del riesgo.
Referencias
- ISO 16733-1:2017, Fire safety engineering — Selection of design fire scenarios and design fires.
- NFPA 204:2021, Standard for Smoke and Heat Venting.
- SFPE Handbook of Fire Protection Engineering, 5.ª Ed., 2016.
- Zalosh, R. «Industrial Fire Protection Engineering», Wiley, 2002.
Sobre Pefipresa
Pefipresa, empresa con más de 60 años de experiencia en el sector de la protección contra incendios, ofrece soluciones integrales para el diseño, instalación y mantenimiento de sistemas de seguridad contra incendios en todo tipo de instalaciones industriales y comerciales. Nuestro equipo de ingenieros especializados utiliza las herramientas más avanzadas de simulación y modelado para garantizar la máxima protección adaptada a cada proyecto específico.
Para más información sobre nuestros servicios de ingeniería de protección contra incendios y simulaciones prestacionales, no dude en contactar con nosotros.
