Ventilación longitudinal de túneles carreteros bidireccionales

En caso de incendio en un túnel bidireccional, siempre hay que contar con la posibilidad de que queden  usuarios atrapados a ambos lados del fuego.

Esto limita el uso de la estrategia de ventilación longitudinal, ya que se su proposito es establecer una corriente de aire en dirección longitudinal al túnel con objeto de arrastrar los humos hacia un lado del incendio, dejando el lado contrario despejado. Por tanto, el barrido de los humos no puede realizarse mientras permanezcan usuarios dentro del túnel.

Normativa

Debido a este condicionante, tanto la Directiva europea 2004/54/CE[1] , como el R.D. 635/2006[2] limitan el uso de ventilación longitudinal en túneles bidireccionales, el cual establece:

Por tanto, el uso de esta solución ha de estar validado mediante un análisis de riesgo que confirme su idoneidad.

El R.D. 635/2006[2] también prevé una serie de medidas compensatorias:

  • Gestión del tráfico.
  • Reducción de distancia entre salidas de emergencia.
  • Colocación de extractores de humos a intervalos adecuados.
En el caso de la normativa francesa[3], depende de la longitud del túnel y del tipo de tráfico previsto:

En el caso de túneles interurbanos con tráfico débil se permite, dependiendo de las circunstancias del túnel, aumentar esta longitud aplicando medidas compensatorias.

Estrategia de ventilación

Debido a los condicionantes antes mencionados, la operación de la ventilación ha de realizarse en dos fases.

  • Fase 1:

En esta primera fase se lleva a cabo la evacuación de los ocupantes del túnel, por lo que la estrategia es mantener el mayor tiempo que sea posible la estratificación de los humos, con ello se pretende crear una zona de aire fresco bajo la capa de humos estratificada en la zona alta del túnel, que permita la evacuación de los usuarios en condiciones adecuadas.

Para evitar la desestratificación de los humos es recomendable limitar la velocidad del aire en dirección al incendio, con ello se evita también el aumento de la concentración de gases tóxicos. PIARC recomienda una velocidad del aire entre 1.0 y 1.5 m/sg.

También recomendable evitar grandes variaciones en el flujo de aire en particular la inversión del sentido del aire en el túnel,  incluso la mejor opción inicial puede ser la desactivación de la ventilación mecánica.

Si el control del flujo de aire no es posible, la mejor opción es no activar la ventilación mecánica. Respecto a los equipos, es recomendable no operar los equipos más cercanos al incendio, especialmente los ubicados aguas arriba, ya que es probable que se provoque la desestratificación de los humos.

  • Fase 2:

En esta según fase se realiza el barrido de los humos, creando una vía libre de humos que permita el acceso en condiciones adecuadas a los servicios de emergencia y extinción hasta la zona del incendio.

La activación del sistema de ventilación puede realizarse bien por los operarios del túnel (si este cuenta con un nivel de supervisión adecuado) o bien por los servicios de emergencia y extinción.

Dimensionamiento

La normativa francesa establece que el sistema de ventilación debe asegurar la capacidad de controlar los humos de incendio en cualquiera de los sentidos. Aunque, si los servicios de emergencia pueden alcanzar cualquiera de las bocas con la misma velocidad, es suficiente con que el sistema sea capaz de controlar los humos en la dirección más favorable.

Ventilación longitudinal y estratificación de humos.

En algunos túneles bidireccionales se ha previsto la utilización de una estrategia de ventilación longitudinal en incendio, argumentando que es posible mantener la estratificación de los humos aguas abajo del incendio, siempre que la velocidad del aire aguas arriba  sea menor que la velocidad crítica (Vaa < Vcrit).

Con ello se pretende establecer una vía libre de humos aguas arriba del incendio  y una zona  con humo estratificado aguas abajo, permitiendo la evacuación segura de los usuarios del túnel. Los humos se expulsarían en dirección a la boca más cercana manteniendo la velocidad del aire controlada e inferior a la velocidad crítica.

Respecto a la influencia de la velocidad longitudinal del aire en estratificación de los humos aguas abajo del incendio,  PIARC en[4]  especifica:

“1.2 Influencia de la velocidad longitudinal del aire
Es generalmente aceptado que el backlayering aguas arriba del incendio aparece cuando la velocidad longitudinal en menor que el valor denominado “velocidad crítica”. Por otro lado, las condiciones necesarias para mantener la estratificación de la capa de humos aguas abajo del fuego es pobremente comprendida.
……
Para velocidades menores o iguales a la velocidad crítica, el humo puede, dependiendo de la potencia del incendio, permanecer estratificado aguas abajo del incendio.
….
La “velocidad de desestratificación” por encima de la cual el humo aguas abajo del incendio se desestratificará es difícil de definir. Al contrario que la baclayering aguas arriba del incendio, la estratificación aguas abajo del fuego tiene mayor complejidad debido a que el flujo tiene una mayor naturaleza de tipo turbulenta, y debido al mayor mezcla entre la capa de humos y la capa de aire fresco. Todavía es necesario un mayor trabajo de investigación para comprender las condiciones en las que la capa de humo se mantendría estratificada a varias velocidades y ganar conocimiento en la relación entre el tamaño del incendio, la velocidad del aire, la temperatura del aire y la estratificación de los humos”


Las siguientes imágenes fueron tomadas el día 23-10-2009 durante una prueba a escala real en el túnel de ensayos del Centro Experimental “San Pedro de Anes”. Esta prueba se realizó con dos balsas de combustible de una potencia térmica estimada de 10 MW, el sistema de ventilación empleado fue de tipo longitudinal con jets.

La primera imagen corresponde a una situación con la ventilación a máxima potencia, como se puede ver no se aprecia retroceso de los humos aguas arriba (el “famoso” back-layering), en esta situación los humos están completamente controlados. Aguas abajo se observa claramente como la capa de humos está completamente desestratificada, ya que el humo ocupa toda la sección del túnel.

Esta segunda imagen fue tomada durante una fase posterior de la prueba en la que se disminuyó el número de ventiladores en funcionamiento. Como se puede ver en la fotografía, existe una capa de humos estratificada aguas arriba del incendio (back-layering), por tanto se puede asumir que la velocidad del aire aguas arriba del incendio es menor que la velocidad crítica.

Aunque no se puede afirmar que aguas abajo del incendio el humo esté desestratificado  (en la fotografía no se distingue claramente), sí que resulta un tanto dudoso que 100 o 200 m aguas abajo los humos se mantengan en la zona alta de la sección del túnel, dejando un capa de aire fresco adecuada en la zona inferior.


  1. DIRECTIVA 2004/54/CE DEL PARLAMENTO EUROPEO Y DEL CONSEJO De 29 de abril de 2004 sobre requisitos mínimos de seguridad para túneles de la red transeuropea de carreteras. []
  2. REAL DECRETO 635/2006, de 26 de mayo,sobre requisitos mínimos de seguridad en los túneles de carreteras del Estado. [] []
  3. ANNEXE N° 2 à la circulaire interministérielle n° 2000- 63 du 25 août 2000 relative à la sécurité dans les tunnels du réseau routier national []
  4. SYSTEMS AND EQUIPMENT FOR FIRE AND SMOKE CONTROL IN ROAD TUNNELS (2007) []

También te podría gustar...

Deja un comentario

Tu dirección de correo electrónico no será publicada. Los campos obligatorios están marcados con *