LIBRO ESTADOS UNIDOS Fire Protection Engineering in Building Design (español)

Ingeniería de protección contra incendios en el diseño de
edicios.
Prólogo
La protección contra incendios es una parte integral del diseño de un edicio y debe integrarse en
el proceso general de diseño desde el principio del proyecto.
Es de vital importancia que todos los implicados en el proceso de diseño de un edicio -arquitectos;
ingenieros estructurales, mecánicos y de procesos; diseñadores de interiores y otros profesionales
del diseño- sean conscientes de las cuesones de ingeniería de protección contra incendios que
deben tenerse en cuenta en cada paso del proceso.
En este libro, Jane Lataille, conocida ingeniera de protección contra incendios con más de 27 años
de experiencia en este campo, explica de forma sencilla y fácil de entender en qué consiste la
ingeniería de protección contra incendios y qué aspectos deben tenerse en cuenta a la hora de
integrar la protección contra incendios en el proceso general de diseño de edicios.
Este libro proporciona una excelente orientación al ingeniero no especializado en protección contra
incendios sobre la coordinación necesaria durante el proceso de diseño para garanzar que el diseño
de la protección contra incendios proporcione un nivel de seguridad aceptable para los propietarios
de los edicios, las aseguradoras y los responsables de la aplicación de los códigos que no imponga
restricciones innecesarias al diseño o al funcionamiento general del edicio.
Arthur E. Cote, P.E.
Vicepresidente Ejecuvo- NFPA Internaonal
Prefacio
En una economía cada vez más ajustada, proteger los acvos de la forma más económica posible es
muy importante. Los sistemas de protección contra incendios protegen a las personas, los bienes y
la misión, pero también pueden ser caros. Diseñar estos sistemas de la forma más rentable posible
requiere un alto nivel de conocimientos sobre su funcionamiento en el entorno construido.
Los anguos códigos de protección contra incendios de po prescripvo podían ser a veces
excesivamente conservadores y, por tanto, innecesariamente caros. Los códigos prescripvos más
recientes han paliado parte de la inecacia, pero siguen sin ofrecer los diseños más ecaces para
edicios muy especializados.
Los diseños basados en el rendimiento permiten la máxima exibilidad a la vez que alcanzan un nivel
especíco de protección. Esta nueva libertad con respecto a los requisitos prescripvos conlleva la
responsabilidad de establecer objevos, seleccionar niveles adecuados de protección y determinar
el rendimiento disponible de las opciones de diseño de protección contra incendios que se están
considerando. Esto requiere amplios conocimientos tanto de la ciencia del fuego como de la
ingeniería de protección contra incendios.

Ser capaz de diseñar sistemas prescripvos de rociadores o alarmas contra incendios no suele
constuir una base suciente para determinar el rendimiento del sistema de protección contra
incendios. Sin embargo, los ingenieros de todas las disciplinas de un proyecto pueden trabajar con
el arquitecto, el ingeniero principal y el ingeniero de protección contra incendios para aplicar
requisitos basados en el rendimiento.
El objevo de este libro es explicar en qué consiste la ingeniería de protección contra incendios y
cómo integrar el diseño de la protección contra incendios en el proyecto global de un edicio.
Describe la coordinación entre las disciplinas arquitectónicas y de ingeniería necesarias para lograr
la integración. Y discute las interrelaciones crícas entre la protección contra incendios y el diseño
del edicio, tanto para los criterios de protección contra incendios basados en el rendimiento como
para los prescripvos.
Este libro no explica cómo diseñar sistemas de protección contra incendios. Asume que los sistemas
de protección contra incendios en un proyecto de edicio son diseñados por ingenieros
experimentados en protección contra incendios con licenciaturas o licencias P.E. especícamente en
ingeniería de protección contra incendios, o por aquellos con formación comparable.
La Introducción trata de la importancia de integrar el diseño de la protección contra incendios en el
proyecto global del edicio. Los dos primeros capítulos sientan las bases para la integración del
diseño de protección contra incendios. El Capítulo 1 revisa lo que abarca la disciplina de la ingeniería
de protección contra incendios y dónde interactúa con otras disciplinas de la ingeniería. El capítulo
2 describe brevemente los sistemas de protección contra incendios más ulizados en los proyectos
de edicación y las numerosas funciones que pueden desempeñar.
El capítulo 3 aborda el uso del diseño basado en el rendimiento para cumplir los requisitos de
protección contra incendios y explica cómo afecta a todas las facetas del diseño del edicio. Destaca
la importancia de documentar todos los factores que afectan a un diseño basado en prestaciones y
de gesonar los cambios futuros.
El capítulo 4 trata sobre el uso del diseño prescripvo de protección contra incendios, que sigue
siendo muy común en los proyectos de construcción. El Capítulo 5 enumera las áreas en las que el
diseño de sistemas de protección contra incendios interactúa con las disciplinas tradicionales de la
ingeniería. Estas interfaces se aplican tanto a los diseños prescripvos como a los basados en
prestaciones.
El capítulo 6 explica cómo integrar el diseño de la protección contra incendios tanto en edicios
existentes como de nueva construcción. El capítulo 7 aborda la redacción de especicaciones de
protección contra incendios, y la sección Referencias enumera fuentes de información úles sobre
protección contra incendios, incluidas sociedades profesionales y referencias publicadas.
La Asociación Nacional de Protección contra Incendios (NFPA) publica códigos de incendios que
arquitectos, ingenieros y funcionarios de la construcción ulizan a diario. Sin embargo, sólo los
códigos NFPA más comunes son bien conocidos. La protección contra incendios es un tema muy
complejo, y también lo son todos los códigos que lo abordan. A lo largo de este libro, se citan los
códigos NFPA aplicables para cada faceta de la protección contra incendios en edicios.

Incluso en su modalidad prescripva más conocida, la ingeniería de protección contra incendios
suele malinterpretarse o aplicarse incorrectamente. La incorporación del diseño basado en el
rendimiento ha dicultado aún más la comprensión de la protección contra incendios. En 2000, la
Sociedad de Ingenieros de Protección contra Incendios (SFPE) y la NFPA publicaron conjuntamente
el punto de referencia para comprender el diseño de protección contra incendios basado en el
rendimiento: The SFPE Engineering Guide to Performance-Based Fire Protecon Analysis and Design
of Buildings. La SFPE también ha publicado numerosos arculos sobre el diseño de la protección
contra incendios basada en el rendimiento en la revista Fire Protecon Engineering. Estas fuentes
son indispensables para comprender el diseño de la protección contra incendios basada en el
rendimiento.
Muchas personas ayudaron a que este libro surgiera de su concepto original. Me gustaría dar las
gracias a Morgan J. Hurley, P.E., Director Técnico de SFPE; y a Brian Meacham, P.E., de Arup
Corporaon por su revisión del concepto del libro y por sus acertados comentarios y sugerencias.
Gracias también a todos los que han revisado el material de este libro: Robert F. Daley, P.E., Morgan
J. Hurley, P.E., Brian Meacham, P.E., James R. Streit, P.E., Allen Trujillo y Julia H. Wood, P.E.
Un agradecimiento especial a Arthur Cote, Vicepresidente Ejecuvo de la NFPA, por escribir el
Prólogo. Por úlmo, quiero dar las gracias al Laboratorio Nacional de Los Álamos por su apoyo en la
elaboración del libro.
Introducción "La importancia de integrar el diseño de la protección contra incendios"
La protección contra incendios es una parte integral del entorno construido. Como tal, siempre debe
diseñarse conjuntamente con el diseño general del edicio. Las empresas de ingeniería
muldisciplinares a veces encargan a ingenieros de otras disciplinas el diseño de los sistemas de
protección contra incendios; otras veces subcontratan el diseño de la protección contra incendios a
consultores de ingeniería. Cualquiera de estas opciones puede resultar inecaz, inadecuada o
excesivamente costosa si no se coordina correctamente.
Antes, el diseño de la protección contra incendios era casi exclusivamente prescripvo. En otras
palabras, los proyectos incorporaban medidas especícas de protección contra incendios prescritas
por los códigos. El diseño prescripvo de la protección contra incendios se sigue ulizando en
muchos proyectos. Los ingenieros de disciplinas disntas a la protección contra incendios a menudo
se encargan de diseñar la protección contra incendios de acuerdo con los requisitos de los códigos
prescripvos. El diseño adecuado de los sistemas de protección contra incendios para un proyecto
de po prescripvo requiere coordinar el diseño de la protección contra incendios con el diseño
general del edicio e integrar las caracteríscas del diseño de la protección contra incendios con las
demás disciplinas de ingeniería. Las caracteríscas de protección contra incendios que no se diseñan
mientras se proyecta un edicio pueden ser a veces muy diciles de incorporar posteriormente. Si
se añaden más tarde, el coste aumenta; si se omiten, se compromete el nivel de protección del
edicio.
A diferencia del diseño prescripvo, el diseño de protección contra incendios basado en el
rendimiento ene en cuenta el rendimiento de los sistemas de protección contra incendios en
función del diseño del edicio seleccionado y de la carga de fuego prevista. El diseño de protección

contra incendios basado en el rendimiento es cada vez más común. Este po de diseño requiere una
coordinación muy estrecha con el diseño del edicio, ya que cada cambio especicado en el edicio
puede afectar al rendimiento del sistema de protección contra incendios. No basta con seguir los
requisitos prescripvos del código y coordinarlos con las demás disciplinas de ingeniería.
Al igual que los ingenieros de estructuras experimentados diseñan o supervisan el diseño de
puentes, los ingenieros de protección contra incendios experimentados deben diseñar o supervisar
el diseño de los sistemas de protección contra incendios. Incluso para los diseños prescripvos, la
información disponible en los códigos no es suciente para una base de diseño. El ingeniero de
protección contra incendios también debe comprender la carga de fuego, el desarrollo y crecimiento
del fuego, la transferencia de calor y cómo los modelos de fuego disponibles manejan todos estos
elementos.
Además, el ingeniero de protección contra incendios y el arquitecto deben coordinar estrechamente
todas las caracteríscas del diseño de protección contra incendios y documentar su lugar en el
diseño basado en el rendimiento. Por ejemplo, si se pretende que una pared aumente el empo
disponible de salida de los ocupantes o elimine la necesidad de rociadores en una zona concreta, el
diseñador de interiores debe saber que la pared no puede cambiarse sin modicar el diseño de
protección contra incendios. Muchos edicios con atrios enen caracteríscas de diseño especiales
que tampoco deben modicarse. Una vez que se han seleccionado y documentado las caracteríscas
de diseño de protección contra incendios basadas en el rendimiento, se pueden especicar y
coordinar con las demás disciplinas de ingeniería.
Tanto si el edicio es nuevo como si ya existe, o si el diseño de la protección contra incendios es
prescripvo o basado en el rendimiento, este libro explica cómo integrar la ingeniería de protección
contra incendios en el diseño del edicio.
I: ¿Qué es la ingeniería de protección contra incendios?
La disciplina
La ingeniería de protección contra incendios no es muy conocida por quienes no pertenecen a esta
disciplina. Muchos ingenieros de otras disciplinas nunca han oído hablar de ella. Algunos piensan
que la ingeniería de protección contra incendios es la exnción manual de incendios, mientras que
otros piensan que es la aplicación del código contra incendios. Otros piensan que es ingeniería
forense (por ejemplo, reconstruir lo que ha ocurrido después de un incendio). Aunque la ingeniería
de protección contra incendios puede incluir elementos de cualquiera de estas acvidades, es una
disciplina mucho más amplia de lo que la mayoría de la gente cree.
La ingeniería de protección contra incendios interactúa con todas las disciplinas principales de un
proyecto de construcción. Desde el punto de vista arquitectónico, los ingenieros de protección
contra incendios se ocupan de cómo afecta la distribución del edicio al acceso de los bomberos, las
caracteríscas de la salida y otras caracteríscas de seguridad.
Desde el punto de vista estructural, los ingenieros de protección contra incendios se preocupan por
la solidez, el grosor y el grado de resistencia al fuego de los materiales de construcción de los

edicios; la ubicación y protección de las aberturas en los muros cortafuegos o barreras cortafuegos;
y la capacidad de una estructura para soportar el peso de las tuberías de los rociadores llenas de
agua. También se ocupan de la resistencia a los terremotos.
Desde el punto de vista mecánico, los ingenieros de protección contra incendios calculan el ujo de
agua a través de las tuberías de los rociadores, la descarga de agentes exntores especiales a través
de las boquillas y el ujo de aire y gases a través de los sistemas de control de humos. Desde el punto
de vista eléctrico, se ocupan del cableado de los sistemas de alarma contra incendios, los sistemas
de detección, los sistemas especiales de exnción y las bombas contra incendios. También abordan
las fuentes de alimentación de reserva, el alumbrado de emergencia y los equipos eléctricos para
uso en ubicaciones peligrosas.
Por úlmo, desde el punto de vista químico, los ingenieros de protección contra incendios analizan
los peligros de las interacciones y procesos químicos. Esto incluye:
- Reconocer los peligros de los materiales y las interacciones entre materiales;
- Idencación de posibles fuentes de ignición;
- Idencación de fuentes potenciales de verdos, candades que podrían ser
derramado, y las consecuencias de la ignición de un verdo;
- Determinar las consecuencias de presiones y temperaturas inseguras,
ujos o concentraciones de materiales en las reacciones; y
- Analizar los sistemas de control de procesos, incluidos los parámetros que requieren control,
supervisión, enclavamientos y paradas.
Además, los ingenieros de protección contra incendios deben integrar estas diversas caracteríscas
del edicio en un paquete de diseño uniforme.
Al igual que otras disciplinas de la ingeniería, la ingeniería de protección contra incendios implica el
diseño de disposivos, sistemas y procesos para cumplir una función concreta. En este caso, la
función es proteger a las personas, los bienes y las operaciones comerciales de las consecuencias de
un incendio. Al igual que otros ingenieros, los ingenieros de protección contra incendios suelen tener
tulos de ingeniería y pueden o no tener licencias de Ingeniería Profesional (P.E.).
La ingeniería de protección contra incendios es una de las quince disciplinas de ingeniería que
ofrecen un examen P.E. a través del Naonal Council of Examiners for Engineering and Surveying
(NCEES). (El NCEES publica varias fuentes de información sobre la ingeniería de protección contra
incendios, incluido un programa de examen y un estándar de competencia mínima.
El examen de educación sica debe abarcar todos los temas del programa del examen de protección
contra incendios. Estas materias ilustran lo que abarca la disciplina. (Véase la gura 1.)
Figura 1: Asignaturas del plan de estudios del examen P.E. del NCEES para ingeniería de protección
contra incendios