Clasificación de ocupaciones y riesgo contenido

Por: Juan Antonio Olivari Woodman

Los fundamentos de seguridad humana, en casos de incendio, deben proveer un ambiente para los ocupantes que sea razonablemente seguro, que les permita no sentirse intimidados, con miedo o temor durante el origen o inicio del fuego y mejorar la supervivencia de los ocupantes intimidados y no intimidados que pueden verse afectados por el origen del mismo. Objetivos adicionales, deben incluir el análisis de una razonable seguridad de vida para el movimiento de multitudes y para emergencias similares a un incendio.  La adherencia con estos fundamentos de seguridad de vida es asegurada a través de Leyes y Reglamentos de Construcción o de Seguridad en Centro de Trabajo de cada país, códigos y normas técnicas complementarias reconocidas internacionalmente, práctica de principios de ingeniería en la especialidad de protección contra incendio, cumplimiento del diseño establecido en la instalación y cumplimiento del programa de Inspección Pruebas y Mantenimiento (IPM) durante la operación del edificio, de acuerdo a provisiones específicas y criterios regulatorios adoptados, tal  como resumimos en la Figura 1.

Los Códigos Técnicos Complementarios reconocidos internacionalmente, incluyen el Código de Seguridad Humana NFPA 101 de la Asociación Nacional de Protección Contra Incendio de los Estados Unidos de Norteamérica NFPA, por sus siglas en inglés. Las provisiones de NFPA 101 brindan la más amplia y reconocida protección.

El diseño de cada edificio o estructura con ocupación humana, no depende de una sola salvaguarda o medida de seguridad, depende de múltiples de ellas. Dentro de los principales objetivos y salvaguardas de la NFPA 101 están: la protección del ocupante, la integridad de la estructura y la efectividad de los sistemas utilizados para lograr dichos objetivos.  Las múltiples salvaguardas deben de ser del tipo, número, localización y características apropiadas para cada edificio o estructura, basadas en un análisis y clasificación de los riesgos de los ocupantes y contenido, con respecto a los siguientes parámetros:

• Características de la ocupación.
• Características de la construcción y compartimentación.
• Características de la carga de combustibles.
• Cantidad de pisos, sobre y debajo del nivel de descarga o salidas de evacuación.
• Capacidades de los ocupantes para ejercitar juicio de autodefenderse
• Número de personas expuestas.
• Protección contra incendio disponible o requerida.
• Capacidades del personal de respuesta.

Clasificación de la ocupación

Del análisis anterior, cada caso individual tendrá su propia clasificación ocupacional o será una clasificación múltiple. Las clasificaciones múltiples pueden ser separadas por paredes corta fuego según tablas o matrices de horas corta fuego entre ocupaciones, o ser mixtas, protegidas con los máximos requerimientos de las ocupaciones ahí realizadas, en otras palabras, la de mayor riesgo. Las clasificaciones y subclasificaciones de ocupación mencionadas en el Código de Seguridad Humana NFPA 101 para edificaciones o estructuras o parte de ellas, sean nuevas o existentes, son las siguientes:

• Edificios altos y estructuras especiales. En general son edificios o estructuras donde el acceso o la capacidad de los equipos de los bomberos es limitado. Edificios altos mayores a 23 metros, desde el nivel más bajo de acceso de los bomberos, hasta el piso ocupado más alto. Estructuras abiertas. Torres. Estructuras rodeadas de agua. Muelles. Vehículos y barcos. Estructuras enterradas como túneles y minas con acceso limitado. Estructuras de membrana permanentes y no permanentes. Carpas de campaña.
• Reuniones públicas. Ocupación utilizada por más de 50 personas para culto, idolatría, diversión, entretenimiento, discotecas, gimnasios, tomar alimentos, espera de transporte: aeropuertos, terrapuerto y trenes o usos similares. Subdividido si es de alta distracción y si es menor o mayor a 300 personas. Espacios con asientos o sin asientos. Áreas de espera sin asientos. Espacios a prueba de humo con asientos. Graderías grandes con manejo operacional y evacuación simultánea de grandes multitudes. Combinación centro comercial y reunión pública.
• Educacionales. Instituciones educativas de kindergarten, preescolar, y hasta doce grados para más de 6 personas, por más de 4 horas por día o más de 12 horas por semana. Otras instituciones instruccionales y laboratorios deberán cumplir con ocupaciones de negocios (salas menores a 50 personas), con ocupaciones de reuniones públicas (mayor a 50 personas) u ocupación industrial (laboratorios no instruccionales) o múltiples ocupaciones.
• Cuidado diario. Ocupaciones donde más de 12 clientes reciben cuidados, mantenimiento y supervisión por otros, que sus relativos o guardianes legales, por menos de 24 horas. Cuando la instalación protegida alberga más de un grupo de edad o capacidad de autosuficiencia, todos los requerimientos aplicables a cualquier grupo presente deben aplicar a un área, salvo que el área que alberga a tal grupo, es mantenida como un área de fuego separada. Lugares de trabajo religioso no requieren de cumplir con requerimientos de ocupación de cuidado diario, mientras que se estén realizando servicios en el edifico como reunión pública.
• Cuidado de salud. Edifico usado las 24 horas para uso médico, psiquiátrico, obstétrica o cirugía. Usado para proveer tratamiento a más de cuatro pacientes simultáneamente, donde se mantienen cuartos de recuperación y dormitorio para los ocupantes, y donde la mayoría de los ocupantes están, de alguna manera, incapacitados de tomar acción para autodefenderse o autopreservarse en casos de incendio por edad, deficiencia física o mental, o estar bajo efectos de prescripción médica que lo limiten fisiológicamente. Hospitales, casas de enfermería y cuidados limitados. El término “Hospital” en NFPA 101 incluye hospitales generales, psiquiátricos o especiales. De la misma manera, el término enfermería incluye a casas de convalecientes, enfermería de alta habilidad, o de cuidado intermedio, así como enfermería en casas del adulto mayor.
• Cuidado de salud ambulatorio. Usada para proveer tratamiento médico u otro tratamiento a más de cuatro pacientes simultáneamente, en base ambulatoria, donde la mayoría de los ocupantes están de alguna manera incapacitados de tomar acciones de autodefenderse o autopreservarse en casos de incendio sin asistencia de otros, por tratamiento en emergencias, anestesia, deficiencia física de emergencia o cuidado urgente, o está bajo efectos de prescripción médica que lo limita fisiológicamente. En esta clasificación también se permiten ocupaciones ambulatorias donde principalmente alberga pacientes, quienes en la opinión de la gestión de la instalación o para la autoridad competente, son capaces de tomar acciones apropiadas de auto preservación bajo condiciones de un incendio. Por motivos de seguridad, la autoridad competente, debe hacer las modificaciones apropiadas a la norma, para permitir cuartos con llave y protocolos especiales de evacuación durante las horas de operación de establecimientos, que puedan incluir pacientes que estén detenidos o bajo custodia por motivos de seguridad pública.
• Detección y correccional. Una ocupación donde se alberga una o más personas bajo variables grados de restricción o seguridad, dichos ocupantes están principalmente incapaces de auto preservarse, debido a las medidas de seguridad que están fuera de su control. Las categorías de usuarios residenciales están divididas en cinco grupos o condiciones de uso (I a V), dependiendo de las restricciones de evacuación en caso de emergencia. Condición I egreso libre, II egreso zonificado, III egreso impedido zonificado, IV egreso impedido, V contenido.
• Casas de cuartos u hospedaje. Aplica en un edificio que no clasifican como vivienda para una o más familias, que proveen alojamientos para dormir a 16 o menos personas; sea basado en clientes transeúntes o permanentes, con o sin comidas, pero sin facilidades de cocina para cada ocupante individualmente.
• Hoteles y dormitorios. Un edifico o grupo de edificios que están bajo la misma gestión o gerencia, donde se provee alojamientos para dormir a más de 16 personas. El término hotel incluye hotel, Inn & club. Cualquier dormitorio dividido entre suites de cuartos, con una o más camas abiertas a un salón o estudio, que tiene una puerta que abre a un corredor común que sirve a un número de suite, debe de ser considerado como edificio de apartamentos. Ningún cuarto de huésped puede tener una propia vía de evacuación que pase por un área de ocupación no residencial en el mismo edificio, salvo específicamente permitido.
• Edificios de apartamentos. Edifico donde de los mismos contienen tres o más unidades de vivienda con cocinas independientes y facilidades de baño propias. El término edificio de apartamentos incluye casas apartamentos, convento, apartamento en jardín, o cualquier estructura que cumpla con esa definición.
• Mercantil. Edificio utilizado como mostrador y venta de mercadería. Las subclasificaciones de ocupación mercantil están basadas en áreas agregadas totales o cantidad de pisos para propósito de ventas, siendo Clase A, las ocupaciones mercantiles con un área de más de 2,800 m² o que ocupan más de tres pisos; Clase B son todas aquellas con más de 280 m² pero menos de 2,800 m² y no más de 3 pisos o no más de 280 m² ocupando dos o tres pisos; Clase C no más de 280 m² y no más de un piso. El total de área agregada es la suma de todos los pisos usados para propósito de venta. Áreas de almacenamiento y oficinas no abiertas al público no deben de ser agregadas al área de venta, sin embargo, medios de egreso propios, según su ocupación, deben de ser provistos. Considerar requerimientos especiales para ocupaciones mercantiles combinadas con estructuras de estacionamiento
• Negocios. Utilizado para transacciones de negocio diferentes a ocupaciones mercantiles. De igual manera, considera requerimientos especiales para ocupaciones de negocios combinadas con estructuras de estacionamiento
• Industrial. Ocupación donde los productos son fabricados o donde se realizan operaciones de procesos de armado, mezcla, empaque, acabado, decoración o reparación. Las subclasificaciones de ocupación industrial están basadas en su uso. Ocupación de industria general, incluye ocupaciones que conducen operaciones industriales de riesgo ordinario o bajo, en un edifico convencional diseñado para alberga varios tipos generales de proceso, o una ocupación similar con varios pisos utilizada por varios inquilinos o procesos industriales con alta densidad de empleados; ocupación industrial propósito especial, incluye operaciones industriales de ordinario o bajo riesgo en edificios especialmente diseñados para un tipo de operación particular u ocupación caracterizada por una baja densidad de empleados con mayor área ocupada por maquinaria; ocupación industrial de alto riesgo, incluye ocupaciones que conducen operaciones industriales que usan materiales de alto riesgo o proceso, o bien, mantienen gran cantidad de materiales peligrosos, excediendo las cantidades máximas permitidas (MAQ por siglas en inglés) u operaciones con materiales de alto riesgo no anticipados en industrias de riesgo ordinario o bajo.
• Almacenes. Una ocupación usada principalmente para almacenar o albergar bienes, mercadería, productos o vehículos. No incluyen áreas donde se procesa, empaca o etiqueta productos de temporada.

Clasificación del contenido

En seguridad humana, el contenido de un edificio, estructura o parte de ella, se clasifica en función al peligro relativo a que se inicie un fuego, la rapidez con que se propaga el mismo, el daño causado por los productos de la combustión o gases generados, normalmente tóxicos o asfixiantes, y a los peligros de explosión que potencialmente ponen en peligro la vida de los ocupantes o la seguridad del edificio o estructura. Los riesgos de contenido en un edificio deben ser clasificados como riesgo liviano, riesgo ordinario y riesgo alto (extra).

El análisis y clasificación del riesgo de contenido debe ser realizado preferentemente por un especialista designado, sujeto a aprobación y credenciales de la autoridad competente, incluyendo parámetros de evaluación tales como los siguientes:

1. Cómo los podemos contar, en unidades de peso, área o volumen.
2. Cómo responden al calor considerando ratios de temperaturas de ignición o temperatura de descomposición física-química del material, según la masa y área expuesta.
3. Contribución activa al fuego en relación con el calor específico del material en unidades de peso.
4. Contribución al crecimiento del fuego en función al consumo de masa en unidad de tiempo.
5. Cómo responden a los agentes extinción.

La curva típica de un incendio en su inicio u origen, y luego en crecimiento hasta combustión súbita completa se muestra en la figura 2; la clasificación del riesgo de contenido en función a la rapidez de crecimiento se muestra en la figura 3 (lento, moderado, rápido y muy rápido), esto, en función a las ratios de emisión de calor en unidad de tiempo de diferentes productos o materiales.

El análisis de riesgo debe considerar, además del proceso, tipo de operación y servicios del edificio requeridos,  los tipos de materiales y productos utilizados de la siguiente manera:

• Sólidos combustibles. Requieren de calor para pasar a una previa pirolización en la que el sólido se convierte en gas para entrar en reacción con el oxígeno del ambiente, se presentan incendios en etapas incipientes, incandescente, con presencia de humo pero muy poco calor que pueden demorar minutos u horas; e incendios en etapa superficial, donde está presente la llama, donde el calor de retorno al incendio por conducción, radiación y convección aumenta la rapidez de crecimiento del fuego y ratios de emisión de calor. En casos de incendios tridimensionales por almacenamiento apilado, en tarimas y en estantería mayor a 3,7 m de altura, son considerados incendios de alto reto. La posibilidad ignición de sólidos combustibles depende de la cantidad de masa y el área expuesta del sólido, donde la ignición de palillos de fósforos o tarimas de madera, es más rápida que en un almacenamiento apilado de troncos.  Incendios con plásticos o polímeros derivados de hidrocarburos son incendios de mayor emisión de calor en unidades de tiempo.

• Líquidos combustibles e inflamables. Dependiendo de su temperatura de ignición son clasificados como combustibles e inflamables. Los combustibles requieren calor para emitir mezclas inflamables aire vapor del combustible. Los líquidos inflamables presentan mezclas inflamables a la temperatura ambiente. Estos líquidos presentan riesgos de incendios en derrames, contenedores y bajo presión. Algunos líquidos combustibles tienen una alta temperatura de ignición, sin embargo, en fugas bajo presión pulverizada, ignita rápidamente.  En tanques de petróleo crudo atmosférico pueden ocurrir “boilover”, donde la transferencia de calor por conducción puede hacer bullir el agua condensada en la profundidad del tanque, expandiéndose 1,600 veces el volumen generando derrames.
• Gases. Comprimidos, licuados y criogénicos, pueden mostrar riesgos de incendio y explosión contenidos, en fuga y en ambos. En fugas presentan mezclas aire gas mínimas y máximas de explosividad LEL y HEL por sus siglas en ingles. Riesgos de Explosión de Vapores de Expansión & Líquidos en Ebullición BLEVE en tanques de gas líquido de petróleo GLP. Existen gases no combustibles que son explosivos como el amoniaco.
• Polvos. En suspensión en medio ambiente o en ductos, de materiales orgánicos y metales pueden generar explosiones, medidas de acuerdo con rangos de sensibilidad a la explosión, índice de explosividad y gravedad de la explosión.
• Metales combustibles. Algunos metales en partículas pequeñas como aluminio, zirconio, magnesio, manganeso generan incendio a muy altas temperaturas, pueden también, generan su propio oxígeno donde los agentes de extinción normales no son eficientes.
• Grasas y aceites de cocina. Cocinas industriales que incluyen freidoras con aceites y grasas combustibles, donde además de aplicar el agente adecuando, se debe de incluir algún tipo de rápido enfriamiento a las paredes del equipo de cocina y campana de extracción para lograr a extinción.
• Riesgos eléctricos. Equipos energizados donde es preferible utilizar agentes de supresión y extinción con agentes limpios que no dejen residuos.

Enfoques de diseño

Los enfoques o criterios de diseño están ampliamente descritos para cada una de las clasificaciones de ocupación, mencionadas anteriormente, en la NFPA 101 Código Seguridad Humana, capítulos 11 al 43, sean edificios nuevos o existentes. Cada clasificación ocupacional contiene requerimientos mínimos de diseño, que iremos desarrollando en varias ediciones de Revista Contra Incendio, tales como, pero no limitados a:

• Medios de egreso, cargas ocupacionales, número y arreglo de salidas, distancias de recorrido, ancho de corredores, iluminación.
• Tipos de construcción no combustible y combustible, con diferentes subdivisiones en horas corta fuego para el perímetro del predio, la estructura del edificio y entre pisos; compartimentación de los espacios del edificio con barreras, paredes puertas y ventanas corta fuego y humo, áreas de refugio. Tipo de construcción de edificios con y sin sistema rociadores automáticos.
• Acabados interiores, muebles y enseres, dependiendo de su habilidad de generación de llama y humo.
• Protección, aperturas verticales, espacios abiertos entre piso, excepciones entre dos pisos y mezanines.
• Protección de riesgos de contenido, riesgos especiales con calentadores de agua y calderos o recipientes bajo presión. Presencia de polvos en suspensión, líquidos inflamables o gases comprimidos.
• Protección, sistema de alarma y comunicaciones. Dispositivos de iniciación entre opciones tales como: una de ellas, dos de ellas o todas ellas, entre estaciones manuales, sistemas de detección automáticos, detectores de humo y rociadores de agua; medios de notificación de los ocupantes con sistemas de evacuación general o parcial, señal previa, secuencia de alarma positiva, anunciación y llamado a las fuerzas de apoyo.
• Sistemas de Extinción, extintores, rociadores de agua, hidrantes. Sistemas de extinción especiales.
• Provisiones especiales. Edificios de limitado acceso o bajo el nivel del terreno. Edificios altos.
• Servicios del edificio, entre otros no limitados a:
  1. Sistemas de comunicaciones emergencia de dos vías – NFPA 72
  2. Sistemas de ventilación y aire acondicionado – NFPA 90 A
  3. Sistemas de ventilación y calefacción – NFPA 90 B
  4. Sistemas eléctricos – NFPA 70
  5. Control de humo – NFPA 92
  6. Gas y combustibles – NFPA 54 y NFPA 59
  7. Elevadores, escaleras eléctricas.
  8. Estaciones de generación electricidad emergencia – NFPA 37, NFPA 110 y NFPA 111.
  9. Ductos verticales de incineración y lavandería – NFPA 88

• Características de operación. Planes de acción de emergencia, planes de simulacros de evacuación, inspección, pruebas y mantenimiento periódico de puertas y sistema de protección contra incendio.

Por último, para concluir deseamos recalcar que el análisis de clasificación de ocupaciones y contendió y los criterios y enfoques de diseño establecidos para cada edificio, es responsabilidad del diseño, en especial si el establecimiento es para uso público con fines de lucro.