Introducción
La ingeniería de protección contra incendios se basa en gran medida en la definición de criterios de tenabilidad para las personas que se encuentran en un recinto afectado por el fuego. Estos criterios establecen, entre otros parámetros, la visibilidad mínima y la radiación térmica máxima admisible para que se considere que los ocupantes pueden evacuar o permanecer con seguridad durante un periodo determinado.
Diversas guías de diseño prestacional y normativas, tanto nacionales como internacionales, han utilizado históricamente valores como 10 m de visibilidad y 2,5 kW/m² de radiación máxima para definir la aceptabilidad de las condiciones de un incendio para el público en general y 5 kW/m² para bomberos. Sin embargo, las guías prestacionales de Cataluña han introducido criterios más conservadores:
- 20 m como visibilidad mínima para la evacuación.
- 1,7 kW/m² como radiación térmica máxima tolerable para la evacuación.
- 3,0 kW/m² como radiación térmica máxima tolerable para bomberos.
Este artículo presenta los fundamentos técnicos que justifican por qué estos valores más estrictos ofrecen mayor seguridad y se alinean con otros estudios y recomendaciones internacionales. Los sistemas de detección de incendios modernos trabajan en consonancia con estos criterios para garantizar la máxima protección.
El impacto de la radiación en la supervivencia
El calor procedente de la capa de humos y de las llamas se transmite fundamentalmente por radiación y convección. Algunas normas o guías, como la UNE 23585, asumen hasta 200 °C en la capa de humos a 2,5 m sobre el suelo para asegurar que no hay contacto con los ocupantes, con la idea de que la radiación resultante —del orden de 2,4 kW/m²— se considera todavía tolerable bajo ciertas condiciones y tiempos de exposición.
No obstante, existen estudios (por ejemplo, los referenciados en la PD 7974 o en ensayos de Simms & Hinkley) que indican que 2,5 kW/m² puede producir dolor (eritema) en la piel en menos de 60 segundos.
Esto revela un riesgo significativo para personas con movilidad reducida o en escenarios con evacuaciones más prolongadas. Por ello, reducir el umbral de radiación a 1,7 kW/m² dota de mayor tiempo para la evacuación especialmente si se producen complicaciones (humedad alta, contacto directo con la piel, etc.).
Evidencia científica sobre límites de radiación
El tiempo de exposición a partir del cual se produce dolor a diferentes niveles de radiación sobre la piel expuesta se puede observar claramente en la figura 68.6 que aparece en el Handbook de la SFPE 5ª edición, mostrando que con 2,5 kW/m² el dolor ocurre entre los 30 y los 50 segundos y en las figuras 68.4 y 68.5 se producen quemaduras de primer y segundo grado a los 100 segundos.
Así que no es muy sensato admitir que ocurra esta situación durante la evacuación que seguramente durará más tiempo. En el texto se dice que un estudio considera 1,7 kW/m² el límite por debajo del cual nadie experimenta dolor sin importar el tiempo de exposición y que aparece en esta gráfica como «límite de flujo de calor crítico».
Comparativa con estándares internacionales para bomberos
Es de destacar también el hecho de que la norma NFPA 921 sobre investigación de incendios al tratar el asunto del efecto del flujo radiante en diferentes elementos considera 2,5 kW/m² como el valor máximo para exposición de bomberos, ya que explica que la piel expuesta experimenta quemaduras de segundo grado en 79 segundos.
Así que cabe preguntarse por qué algunos utilizan el valor que se considera máximo para bomberos en EE.UU. como el admisible para público en general. También el Australian Fire Authorities Council según indica la Society of Fire Safety (2014) tiene un valor inferior para bomberos pues considera 3 kW/m² como el valor máximo de exposición para estos.
Relevancia de la visibilidad de 20 metros
Tradicionalmente, muchos documentos han establecido 10 m de visibilidad como aceptable para la evacuación. Sin embargo, las guías catalanas recomiendan 20 m en situaciones donde los ocupantes dependen de la lectura de señales o elementos reflectantes para guiar su salida. ¿Por qué reconsiderar ese valor?
Diferencia en el cálculo de la visibilidad a partir del coeficiente de extinción
Herramientas de simulación, como el FDS, utilizan el factor de relación entre visibilidad y coeficiente de extinción de C = 3 para señales reflectantes, pero el valor real se encuentra entre 2 y 4.
Experimentalmente se ha llegado a establecer un coeficiente de extinción de 0,15 1/m, como valor de referencia para la evacuación de personas y para este la visibilidad calculada en FDS por defecto es de 20 m, lo que indica que «10 m» puede quedarse corto para el público en general. De hecho, aplicando un factor de C = 2 la visibilidad calculada necesaria sería de 30 m.
En la literatura a veces se expresa la densidad óptica (en base log10) o como coeficiente de extinción (en base neperiana). La tabla siguiente aclara la relación entre ellas y la visibilidad según la constante C:
Perfil de los ocupantes
Si se trata de público general, personas mayores o con movilidad reducida, es preferible dar mayor holgura de visibilidad, sobre todo al considerar eventuales retrasos de evacuación.
Mayor variabilidad de la densidad de humos
La visibilidad en 10 m puede verse rápidamente reducida si el incendio crece mínimamente o si los humos se tornan más densos de lo estimado. Al exigir 20 m, se da un margen para que otros aspectos como la tenacidad del humo, la posible corrosión de la señalización o el oscurecimiento por hollín no comprometan la evacuación.
Alineación con otras referencias internacionales
Aunque todavía hay normativas que aceptan 2,5 kW/m² y 10 m de visibilidad, existen precedentes y estudios que avalan valores más prudentes:
PD 7974-6:2019
Diferencia entre «exposición cero al humo y calor» (criterio 10.2) y «exposición mínima» (criterio 10.3) según si existe o no un sistema de control de humos efectivo. En ambos casos, la norma hace hincapié en que, si el humo desciende a la altura de los ocupantes, la radiación debería ser <2,0 kW/m² y la temperatura <115 °C.
Se cita que en situaciones de calor y humedad elevados, la tolerancia de las personas disminuye todavía más.
NFPA 130 (Sistemas de transporte ferroviario)
Requiere condiciones estrictas de visibilidad y temperatura en andenes subterráneos, reconociendo la necesidad de umbrales conservadores para la seguridad de un gran número de usuarios, expresando que el límite de tenabilidad es de 1,7 kW/m².
Estudios de Simms & Hinkley
Ubican en torno a 2,5 kW/m² el punto donde se produce dolor cutáneo en pocos segundos. Bajar a 1,7 kW/m² ofrece una ventana de exposición segura más amplia.
En consecuencia, la Guía de Bombers de la Generalitat de Cataluña no hace sino alinearse con las posturas más conservadoras, al pedir mayor visibilidad y menor radiación.
Conclusiones
Mayor seguridad en condiciones de incendio
La adopción de 20 m de visibilidad y 1,7 kW/m² de radiación máxima reduce la probabilidad de que los ocupantes sufran irritaciones, quemaduras o desorientaciones tempranas.
Coeficientes de seguridad y variabilidad humana
Los modelos de simulación nunca son exactos; la fisiología humana varía según edad, salud o estrés. Utilizar valores más conservadores minimiza el riesgo de error o imprevistos.
Reflejo de estudios y guías externas
Aunque 2,5 kW/m² y 10 m de visibilidad son valores consolidados en algunos documentos, cada vez hay más referencias —incluida la PD 7974— que recomiendan valores inferiores de radiación y superiores de visibilidad, especialmente en entornos con muchos ocupantes o con tiempos de evacuación prolongados.
El papel de la humedad y los rociadores
La presencia de agua pulverizada o vapor puede agravar la situación desde el punto de vista de la piel y la respiración, aunque también ayude a enfriar el humo. Esto subraya la importancia de no ceñirse solo a temperaturas en la capa de humos o a criterios simplificados de visibilidad y radiación.
En resumen, la decisión de Cataluña de exigir condiciones más restrictivas para la visibilidad y la radiación en los escenarios de incendio es coherente con los últimos avances en investigación y con la experiencia práctica acumulada en distintos sectores. Con esta medida, se pretende reforzar la protección de los ocupantes y robustecer los márgenes de seguridad que, en casos reales, pueden marcar la diferencia entre una evacuación exitosa o un accidente.
Referencias resumidas
- PD 7974-6:2019, «Application of fire safety engineering principles to the design of buildings — Part 6: Human factors: Life safety strategies — Occupant evacuation, behaviour and condition (Sub-system 6)».
- SFPE Handbook of Fire Protection Engineering, varios capítulos sobre criterios de tenabilidad (visibilidad, radiación, toxicidad).
- UNE 23585:2017. «Requisitos y métodos de cálculo y diseño para proyectar un sistema de control de temperatura y de evacuación de humos (SCTEH)».
- Guía de Bombers de la Generalitat de Cataluña y Cluster de Seguridad Contra Incendios.
- Simms & Hinkley (varios estudios sobre tolerancia térmica y radiación).
Preguntas Frecuentes sobre guías prestacionales
¿Por qué Cataluña exige 20 metros de visibilidad en lugar de 10 metros?
Las guías catalanas recomiendan 20 m porque experimentalmente se ha establecido un coeficiente de extinción de 0,15 1/m como valor de referencia para la evacuación, y para este valor la visibilidad calculada en FDS por defecto es de 20 m. Además, se da mayor holgura para personas con movilidad reducida y se prevén eventuales retrasos de evacuación.
¿Qué riesgos presenta la radiación de 2,5 kW/m² para las personas?
Según estudios referenciados en la PD 7974 y ensayos de Simms & Hinkley, 2,5 kW/m² puede producir dolor (eritema) en la piel en menos de 60 segundos y quemaduras de primer y segundo grado a los 100 segundos. Esto representa un riesgo significativo especialmente para personas con movilidad reducida.
¿Cuál es el límite de radiación seguro según los estudios científicos?
Los estudios consideran 1,7 kW/m² como el límite por debajo del cual nadie experimenta dolor sin importar el tiempo de exposición. Este valor aparece en las gráficas científicas como ‘límite de flujo de calor crítico’ y ofrece una ventana de exposición segura más amplia.
¿Qué diferencia hay entre los valores para bomberos y público general?
Las guías catalanas establecen 1,7 kW/m² para público general y 3,0 kW/m² para bomberos. La norma NFPA 921 considera 2,5 kW/m² como máximo para bomberos en EE.UU., mientras que el Australian Fire Authorities Council establece 3 kW/m² como valor máximo para bomberos.
¿Qué normativas internacionales apoyan estos criterios más conservadores?
La PD 7974-6:2019 recomienda que si el humo desciende a la altura de los ocupantes, la radiación debería ser menor a 2,0 kW/m². La NFPA 130 para sistemas de transporte ferroviario expresa que el límite de tenabilidad es de 1,7 kW/m². Estos precedentes avalan los valores más prudentes adoptados en Cataluña.
