Las simulaciones CFD (Computational Fluid Dynamics) se han convertido en una herramienta esencial en el diseño y validación de sistemas de ventilación contra incendios. Estas simulaciones permiten modelar con precisión el comportamiento del humo y el calor durante un incendio, lo que permite analizar y validar soluciones técnicas apropiadas tanto desde el punto de vista de la seguridad como del normativo. En este artículo te hablamos de la aplicación de la simulación CFD en proyectos de seguridad contra incendios.
Tabla de contenidos
¿Qué es una simulación CFD en ventilación contra incendios?
La simulación CFD es una metodología de simulación basada en modelos matemáticos y computacionales para analizar el flujo de fluidos y la transferencia de calor.
Dentro del contexto de los sistemas de ventilación contra incendios, la simulación CFD se emplea para prever cómo se va a comportar el humo y el calor dentro de un espacio determinado durante un incendio. Esto ofrece una información crucial que permite diseñar sistemas de ventilación que garanticen la seguridad de los ocupantes y faciliten la intervención de los equipos de emergencia.
La simulación CFD es especialmente útil en proyectos como aparcamientos, túneles, almacenes y edificios de gran altura, donde el control del humo y la temperatura es una parte vital para la protección de las estructuras y la evacuación segura de los usuarios (aunque puede aplicarse a todo tipo de proyectos).
El aumento de proyectos de esta naturaleza, y en general de proyectos que requieren de una justificación compleja, hace que las simulaciones CFD sean cada vez más habituales.
Metodología de simulación CFD en proyectos de ventilación contra incendios.
A grandes rasgos, la metodología de una simulación CFD contra incendios puede dividirse en estos 4 pasos.
Modelado del espacio físico
En primer lugar se crea una representación digital del entorno, incluyendo todos los elementos relevantes como cerramientos, aberturas, sistemas de ventilación, propiedades de los materiales, etc.
Definición de las condiciones de contorno
Éstas incluyen las condiciones iniciales y de contorno, como la ubicación de los ventiladores, los puntos de extracción, el suministro de aire, etc.
En esta fase también se definen las características del propio incendio, como su ubicación, potencia térmica, materiales combustibles, etc.
Cálculo computacional
Tras definir el modelo y las condiciones de contorno, se procede al propio cálculo de las ecuaciones matemáticas, lo que nos ofrecerá los resultados de la simulación.
Estas ecuaciones describen el comportamiento del fuego y del humo para el espacio y las condiciones dadas, simulando lo que sucedería en el mundo real para una situación similar.
Análisis de los resultados
Una vez la simulación arroje sus resultados es necesario analizarlos e interpretarlos adecuadamente, evaluando todos los parámetros que sean necesarios para determinar la eficacia del sistema de ventilación que se ha simulado y, en caso de ser necesario, valorar su optimización.
Otro aspecto importante de esta fase de análisis es validar si los resultados son realmente representativos de la realidad y, por tanto, válidos de cara a justificar la solución de ventilación elegida, ya que se trata de una simulación numérica (no un experimento).
Una vez analizada toda la información puede determinarse si el sistema de ventilación cumple con lo esperado y por tanto se cumplen los criterios de aceptación.
Principales parámetros de simulaciones CFD en ventilación contra incendios
Como hemos explicado antes, la simulación CFD permite determinar cuál será el comportamiento del fuego y el humo en una situación de incendio, lo que permite analizar la eficacia de los sistemas de ventilación.
Los software de CFD permiten analizar multitud de parámetros en la simulación de incendios para determinar la eficacia del sistema de ventilación propuesto, como:
- la visibilidad
- la velocidad del aire
- las temperaturas
- la concentración de gases o partículas
- el transporte de calor y su transferencia a capas altas
- etc.
Ventajas de realizar simulaciones CFD internas
Hay 2 ventajas principales que se obtienen al incluir simulaciones CFD dentro de proyectos constructivos y concretamente al hablar de sistemas de ventilación.
El primero es la valiosa información que ofrecen, que puede ser utilizada para evaluar la eficacia del propio sistema de ventilación y sus diferentes componentes, lo que permite una mayor optimización que se traducirá en una mayor seguridad para las personas y las propias edificaciones.
El segundo gran beneficio de estas simulaciones es que permiten validar el cumplimiento normativo de los sistemas de ventilación, lo que facilita un enfoque prestacional en su diseño. Gracias a ellas, es posible comprobar que se cumplen los requisitos establecidos en los reglamentos aplicables (CTE, RIPCI, RSCIEI) o en las normativas consideradas (como la UNE EN 12101-5 o la UNE EN 12101-6). Esto resulta especialmente útil en proyectos complejos como aparcamientos, naves industriales o túneles carreteros, ya que permite verificar de forma eficaz, antes de su ejecución, que se cumplen los criterios específicos exigidos.
Aunque, como indicamos, se trata de una simulación y por tanto existen ciertas simplificaciones o concesiones para mantener los cálculos dentro de unos límites de procesamiento razonables, las simulaciones CFD se utilizan habitualmente en fases avanzadas del proyecto como herramienta de validación técnica ante las autoridades competentes.
Soler & Palau: especialistas en simulaciones CFD de ventilación contra incendios
Las simulaciones CFD, como hemos visto, son una herramienta muy potente en el diseño de sistemas de protección contra incendios. Al tratarse de una simulación, es muy importante realizar un buen análisis crítico de los resultados para así poder extraer conclusiones sólidas y fiables.
En Soler & Palau tenemos más de 12 años de experiencia con simulaciones CFD y contamos con un equipo técnico especializado que trabaja junto a nuestros clientes para desarrollar soluciones eficaces, ofreciendo informes con un alto nivel de detalle y precisión.Si buscas un proveedor que pueda asesorarte y realizar estas simulaciones CFD para tu proyecto, ponemos nuestra experiencia y conocimiento profundo a tu disposición. Ponte en contacto con nosotros y hablemos de cómo podemos ayudarte.
