FireStation.

La biblioteca del parque.

  • nuevos mensajes por correo.

    Únete a otros 632 seguidores

  • Archivos

  • Estadísticas del blog

    • 1,680,089 hits
  • Visitas

  • Meta

Control de humos y evacuacion en el aeropuerto internacional Dulles, Washington.

Posted by Firestation en 17/02/2011

Por Karl Decker, LEED AP

El diseño del control de humo en un par de estaciones del nuevo Aerotrén, en el Aeropuerto Internacional Dulles de Washington, implicó la utilización de enfoques diferentes para alcanzar el mismo fin: permitir a los pasajeros que evacuen de la manera más rápida y segura posible.

El nuevo sistema de tránsito del Aerotrén es una parte crítica de las actualizaciones que se encuentran en proceso en el Aeropuerto Internacional Dulles, de Washington. El sistema, que comenzó a operar en febrero, conecta explanadas actuales y futuras mediante un sistema de túneles subterráneos; era importante diseñar el sistema de modo tal de suministrar no sólo el movimiento de pasajeros de manera rápida y eficiente, sino también maximizar la protección de pasajeros y socorristas en el caso de emergencia.

El diseño de un sistema de control de humo en un escenario de tránsito masivo subterráneo, es una propuesta compleja. En el caso de un sistema de trenes aéreos —también conocido como Sistema Automatizado para el Transporte de Personas (APM, por sus siglas en inglés)— la arquitectura abierta de las estaciones agrega mayores desafíos. Para crear terminales abiertas y atractivas, la Autoridad de Aeropuertos Metropolitanos de Washington (MWAA, por sus siglas en inglés) decidió eliminar los cerramientos de puertas que separaban el nivel de explanadas de las plataformas de la estación, que se encontraban dos pisos más abajo. Esa conexión física constituyó un factor importante al momento de diseñar e implementar estrategias de control de humo efectivas para asegurar el egreso seguro de los pasajeros al nivel de las explanadas.

La consultora de ingeniería en la que trabajo, Syska Hennessy Group, se incorporó al proyecto del Aerotrén del Dulles en el año 2001 cuando comenzó a trabajar con el arquitecto, HOK, para diseñar los sistemas HVAC, eléctrico, de rociadores y de alarma de incendio para dos estaciones de APM, ubicadas en cada extremo de la Explanada B del aeropuerto. El equipo de ingeniería mecánica de Syska Hennessy participó del diseño de las estaciones de APM desde las etapas tempranas del proceso, lo que significa que las consideraciones de seguridad contra incendios y seguridad humana tal como se especifica en los códigos de la NFPA, eran parte de cada decisión de diseño, desde la etapa de su concepción en adelante. Trabajando con la lista de deseables del arquitecto, el equipo de ingeniería de Syska Hennessy, en colaboración con el inspector de incendios y el comité de seguridad del Aeropuerto de Dulles, desarrollaron un conjunto de soluciones de diseño innovadoras, varias de las cuales no habían sido previamente utilizadas en el diseño aeroportuario de los Estados Unidos.

Diseñado por Eero Saarinen e inaugurado por el Presidente John F. Kennedy en 1962, el Aeropuerto Internacional Dulles de Washington es uno de los grandes monumentos nacionales de los primeros tiempos de la navegación aérea. Fue el primer aeropuerto diseñado con edificios separados para acomodar a las personas y a las aeronaves; los pasajeros hacían sus trámites en un edificio, y luego abordaban uno de los “salones móviles” del aeropuerto —una flota de vehículos para transporte impulsados por combustible diesel— que los trasladaba a través de la pista hacia la aeronave que los aguardaba.

Pero lo que parecía progresista cinco décadas atrás fue gradualmente convirtiéndose en algo anticuado e impráctico. A medida que cobraron volumen las aeronaves y el tráfico aéreo, a los pasajeros que viajaban se les hacía todo más difícil y lento en el Aeropuerto de Dulles. La terminal principal fue expandida, y se construyeron explanadas adicionales en un intento de manejar el mayor volumen de tráfico. Los salones móviles fueron utilizados como enormes vehículos de traslado para transportar a los pasajeros a las nuevas explanadas, y a través de los años, los viejos salones se convirtieron en el símbolo de todo lo que estaba mal en Dulles. Una nota publicada en el año 1994 en The Washington Post, se titulaba “¿A dónde deberían ir a morir los salones móviles?”, y comenzaba: “Déles 5 años, tal vez 10. Pero entre tumbos y golpeteos, el Aeropuerto Internacional de Dulles ha comenzado a abandonar sus tristemente célebres salones móviles”.

Para transportar eficazmente un creciente número de pasajeros —el aeropuerto recibe más de 23 millones de pasajeros al año— los funcionarios de Dulles se imaginaron un sistema de traslado de personas que eliminara el transporte por tierra y colaborara con la agilización de las operaciones aeroportuarias.

Tal sistema era parte del programa de desarrollo de Dulles de la MWAA, o D2, que fue lanzado en el año 2000. La iniciativa de $3.400 millones de dólares incluyó nuevas pistas, una torre de control, una plaza de seguridad en la terminal principal, cocheras de estacionamiento y más. El nuevo Aerotrén, que reemplazó a muchos de los salones móviles e infraestructura relacionada, dio cuenta de unos $1.500 millones de dólares del presupuesto del D2 y fue el primer paso hacia la modernización del componente de traslado de pasajeros de las instalaciones.

Mediante la utilización de la NFPA 130, Norma para sistemas de tránsito sobre rieles fijos y sistemas de transporte ferroviario de pasajeros, que aplica a los sistemas de trenes subterráneos en general, incluidas estaciones, trenes, túneles y plataformas, y de la NFPA 92B, Norma para los sistemas de manejo de humo en centros comerciales, atrios y grandes áreas, los ingenieros de Syska Hennessy diseñaron las estaciones del APM de la explanada B. El esquema del diseño final buscaba la integración de dos nuevas estaciones del Aerotrén en cada extremo de la explanada B existente, agregando 15 nuevas compuertas, y expandiendo el nivel de la explanada de 560.000 pies cuadrados (52.026 metros cuadrados) a más de 800.000 pies cuadrados (74.322 metros cuadrados). Station West (Estación Oeste) abarca 152.000 pies cuadrados (14.121 metros cuadrados) y contiene 12 ascensores, 10 escaleras mecánicas, y 18 escaleras, así como concesiones y compuertas a nivel de las explanadas. Station East (Estación Este) abarca 118.000 pies cuadrados (10.963 metros cuadrados) e incluye cuatro ascensores, ochos escaleras mecánicas, y ocho escaleras. Los túneles de los trenes están separados de la plataforma de la estación por cerramientos de vidrio. Si bien sus diseños varían, ambas estaciones se abren más arriba al nivel de la explanada.

Esta conexión directa a la explanada era una inquietud que debía abordarse de manera efectiva y económica. Los trenes operados eléctricamente y las bases de las vías son las fuentes de incendio más comunes en un sistema de trenes subterráneos, y los pasajeros que evacuan un tren en llamas en la estación a través de las puertas de cerramiento del tren podrían permitir que el humo se esparciera en la explanada de arriba. El diseño de la estación necesitaba enfoques diferentes de protección contra incendios y control de humo. Station West fue diseñada con una conexión mucho más amplia y abierta a la explanada que Station East, la cual está ubicada mayormente por debajo del cruce de un salón móvil y un puente al este de la explanada B. En Station West, se precisaron innovadoras barreras de contención de humo para evitar que el humo de la estación del subterráneo alcanzara el nivel de la explanada. En el caso de un incendio, las barreras de humo desplegables fabricadas con un género resistente al fuego compuesto de fibra de vidrio, acero inoxidable y aluminio, caen hasta unos 7 u 8 pies (2 o 2.4 metros) del piso. Esto crea una barrera física y asegura que el humo se mantenga arriba donde se encuentran los ventiladores de extracción en la parte superior del espacio.

Las cortinas también ayudan a reducir la abertura entre la explanada y la estación. Cuando caen, la velocidad del aire aumenta a través de la abertura del egreso, manteniendo al humo en la estación y fuera de la explanada. Fabricadas por Coopers Fire, estas cortinas no habían sido antes utilizadas en los Estados Unidos, y el equipo de diseño tuvo que conseguir la aprobación para su uso por parte del inspector de bomberos del aeropuerto y del comité de seguridad, quienes constituían la autoridad competente.

En East Station, el control de humo se alcanza mediante la introducción del aire exterior en las escaleras mecánicas, eliminando la necesidad de cortinas.

El diseño de ambas estaciones requirió una compleja red de escaleras para evacuar las plataformas y suministrar egresos de emergencia desde los túneles. Estas escaleras debieron ser presurizadas dada la designación de la estación como edificio subterráneo. Debido a la dimensión y volumen de los pasadizos de escalera, y debido al número de personas que podría circular hacia dentro y hacia afuera de las puertas de escalera en forma simultánea, el equipo decidió equipar a los ventiladores de presurización con controles activos de presión y aspas de ventilador con paso de movimiento variable. El sistema resultante puede modular el mantenimiento de la presión positiva en las escaleras sin importar cuántas puertas se encuentren abiertas. También asegura que las puertas se encuentren operativas y que no se sobre presuricen cuando unas pocas puertas se encuentran abiertas.

El cálculo para conocer la ubicación y tamaño más eficiente de los ventiladores utilizados para manejar la remoción de humo, fue logrado utilizando el modelo de dinámicas de fluido computacional (CDF, por sus siglas en inglés). Un enfoque con cálculos algebraicos sobre el análisis de diseño, análisis de incendios y análisis de la columna de humo arrojó por resultado requisitos para la evacuación de humo de casi 1 millón de pies cúbicos por minuto (en inglés: cfm). Mediante el uso del modelo CFD y de la ubicación estratégica de los puntos de aire de escape y de compensación en la estación, la capacidad del sistema fue reducida a 460000 cfm. El modelo también resultó indispensable para el análisis de la ubicación y de los tiempos de los detectores de humo, el movimiento del humo entre los túneles y la estación en varios modos de ventilación de los túneles, y los efectos de las barreras de humo desplegables.

Integración + supresión

Syska Hennessy trabajó con el equipo de diseño de los túneles, la HNTB Corporation, y el proveedor del sistema de trenes aéreos, Mitsubishi Heavy Industries, para desarrollar un sistema de alarmas de incendio. También trabajamos con todos los equipos de diseño para identificar las respuestas manuales —a través de un operador de trenes o socorrista de emergencia, por ejemplo— y las respuestas automáticas, tales como el control de humo o la operación del sistema principal de rociadores, necesario para cualquier emergencia que pudiera ocurrir. Podría producirse un incendio en una estación, un tren podría incendiarse entre estaciones en un túnel, o un tren podría simplemente detenerse entre estaciones sin que existiera un incendio. Sin importar cuál fuera la emergencia, el operador del tren, que controla el tráfico de manera remota, debe tener toda la información relevante a mano y disponible para poder dar una respuesta adecuada. Esto implicó que todos los sistemas debían estar integrados y comunicados de manera efectiva entre sí.

El resultado de la mirada sobre nuestro escenario de emergencia, fue el innovador sistema de interfaz de ventilación comprehensiva y de control (CVICS, por sus siglas en inglés), diseñado por la firma Hatch Mott MacDonald. Este sistema integrado comunica y recibe datos del sistema automatizado del edificio, del sistema de alarma de incendio, del sistema de control de la tracción del tren y del operador del tren en el centro de comando, y es responsable del control de supervisión de los sistemas de ventilación del túnel y de control de humo de la estación. El CVICS identifica una emergencia basado en la información que recibe de esos sistemas y alerta al operador del tren de un posible problema. El sistema esencialmente pregunta al operador del tren, “dime lo que sabes”, y está programado para tomar acción dependiendo de las respuestas que reciba. El operador puede ignorar tal acción o aceptarla; el CVICS también puede actuar sin respuesta del operador del tren. Mientras tanto el sistema de alarma de incendios alerta a los socorristas.

Otra innovación da tratamiento a la dificultad de combatir los incendios en trenes. La mayoría de los incendios en trenes ocurren en el sistema de tracción en los motores debajo de los vagones y dar alcance a esos incendios puede ser difícil, considerando que los bomberos sólo pueden tener acceso a cada extremo del tren cuando este se encuentra en un túnel. En el caso de producirse un incendio en una estación del Aerotrén, sin embargo, puede activarse en forma manual un sistema de supresión de neblina de alta presión para ayudar a combatir el fuego en las vías y en la parte inferior de los vagones. El vapor generado por este sistema puede penetrar los espacios más herméticos, extinguiendo incendios por refrigeración, agotamiento de oxígeno, y absorción de calor radiante.

Los sistemas de rociadores ordinarios generan gotas de un rango de las 0,04 a 0,2- pulgadas (1 a 5 milímetros). Por el contrario, el sistema Hi-Fog de Dulles, suministrado por la Marioff Corp., produce gotas de agua menores a 0,001 pulgada (0,025 milímetros). Las pequeñas gotas de agua pueden penetrar profundamente los equipos sin dañarlos en demasía, dado que se utiliza sólo una pequeña cantidad de agua. El limitado uso de agua y la protección agregada del calor radiante también agregan valor a la protección de los bomberos, quienes ya no deben arriesgarse a ubicarse en sitios con grandes cantidades de agua bajo condiciones de riesgo potencial. Para el diseño del sistema de neblina de alta presión, se utilizó la NFPA 750, Norma sobre sistemas de protección contra incendios de neblina de agua. Los sistemas de supresión de incendios utilizados en las estaciones y explanadas, fueron todos diseñados para dar cumplimiento a los requisitos de la NFPA 13, Norma para la instalación de sistemas de rociadores.

El proyecto de Dulles requirió la integración de múltiples elementos del sistema y equipos de diseño, y las lecciones que aprendimos durante el proceso de diseño están siendo utilizadas a diario en nuestros diseños. El Syska Hennessy Group completó recientemente el diseño de renovación para la casa matriz de la Administración de Servicios Generales en Washington, D.C., y la integración de los sistemas fue una parte importante del proyecto, donde la sostenibilidad impulsó la necesidad de una integración eficiente de un conjunto de sistemas edilicios diversos. El control de la iluminación, el aprovechamiento de la luz solar, controles automatizados de persianas, sistemas fotovoltaicos, ventilación natural y refrigeración radiante son sólo algunas de las tecnologías integradas en un único sistema de comunicaciones por fibra óptica—un buen ejemplo de cómo la integración de la arquitectura y los sistemas y controles mecánicos y eléctricos, tanto a niveles físicos y electrónicos, está aumentando en nuestra industria.

Karl Decker, LEED AP, es socio del Syska Hennessy Group en Fairfax, Virginia.

http://www.nfpajournal-latino.com

Sorry, the comment form is closed at this time.

 
A %d blogueros les gusta esto: