Detector de humo

Un detector de humo es un dispositivo que detecta el humo, generalmente como indicador de fuego . Los detectores de humo comerciales emiten una señal a un panel de control de alarma contra incendios como parte de un sistema de alarma contra incendios , mientras que los detectores de humo domésticos, también conocidos como alarmas de humo , generalmente emiten una alarma sonora o visual desde el propio detector o varios detectores si hay varios detectores de humo. detectores interconectados.

Detector de humo montado en el techo

Los detectores de humo están alojados en recintos de plástico, generalmente con forma de disco de unos 150 milímetros (6 pulgadas) de diámetro y 25 milímetros (1 pulgada) de grosor, pero la forma y el tamaño varían. El humo se puede detectar de forma óptica ( fotoeléctrica ) o mediante un proceso físico ( ionización ). Los detectores pueden utilizar uno de los dos o ambos métodos de detección. Las alarmas sensibles se pueden utilizar para detectar y disuadir a las personas que fuman en áreas donde está prohibido fumar. Los detectores de humo en grandes edificios comerciales e industriales suelen estar conectados a un sistema central de alarma contra incendios. Los detectores de humo domésticos van desde unidades individuales alimentadas por baterías hasta varias unidades interconectadas con respaldo de batería. Con las unidades interconectadas, si alguna de ellas detecta humo, todas las alarmas se activarán incluso si se ha cortado la energía de la casa.

El riesgo de morir en un incendio en el hogar se reduce a la mitad en hogares con detectores de humo que funcionan. La Asociación Nacional de Protección contra Incendios de EE. UU. Informa 0,53 muertes por cada 100 incendios en hogares con detectores de humo en funcionamiento, en comparación con 1,18 muertes sin ellos (2009-2013). Algunas casas no tienen detectores de humo y algunas casas no tienen baterías que funcionen en sus detectores de humo. [1]

La primera alarma contra incendios eléctrica automática fue patentada en 1890 por Francis Robbins Upton , [2] un asociado de Thomas Edison . [3] George Andrew Darby patentó el primer detector de calor eléctrico europeo en 1902 en Birmingham , Inglaterra . [4] [5] A finales de la década de 1930, el físico suizo Walter Jaeger intentó inventar un sensor de gas venenoso. [6] Esperaba que el gas que entraba en el sensor se uniera a las moléculas de aire ionizado y, por lo tanto, alteraría una corriente eléctrica en un circuito del instrumento. [6] Su dispositivo no cumplió con su propósito: pequeñas concentraciones de gas no afectaron la conductividad del sensor. [6] Frustrado, Jaeger encendió un cigarrillo y pronto se sorprendió al notar que un medidor en el instrumento había registrado una caída en la corriente. [7] Las partículas de humo de su cigarrillo habían hecho lo que el gas venenoso no podía. [7] El experimento de Jaeger fue uno de los avances que allanó el camino para el detector de humo moderno. [7] En 1939, el físico suizo Ernst Meili ideó un dispositivo de cámara de ionización capaz de detectar gases combustibles en las minas. [8] También inventó un tubo de cátodo frío que podía amplificar la pequeña señal generada por el mecanismo de detección a una fuerza suficiente para activar una alarma. [8]

Los detectores de humo por ionización se vendieron por primera vez en los Estados Unidos en 1951; se utilizaron únicamente en las principales instalaciones comerciales e industriales en los años siguientes debido a su gran tamaño y costo. [8] En 1955 se desarrollaron "detectores de incendios" sencillos para viviendas, [9] que detectan altas temperaturas. [10] La Comisión de Energía Atómica de Estados Unidos (USAEC) otorgó la primera licencia para distribuir detectores de humo que utilizan material radiactivo en 1963. [6] El primer detector de humo de bajo costo para uso doméstico fue desarrollado por Duane D. Pearsall con Stanley Bennett Peterson en 1965, una unidad individual a batería reemplazable que se podía instalar fácilmente. [11] [12] El "SmokeGard 700" [13] era una unidad de acero resistente al fuego en forma de colmena . [14] La compañía comenzó a producir en masa estas unidades en 1975. [7] Los estudios en la década de 1960 determinaron que los detectores de humo responden a los incendios mucho más rápido que los detectores de calor. [10]

El primer detector de humo de una sola estación se inventó en 1970 y se hizo público al año siguiente. [10] Era un detector de ionización alimentado por una sola batería de 9 voltios . [10] Cuestan alrededor de US $ 125 y se venden a un ritmo de unos cientos de miles por año. [8] Varios desarrollos tecnológicos ocurrieron entre 1971 y 1976, incluido el reemplazo de tubos de cátodo frío con electrónica de estado sólido , lo que redujo en gran medida el costo y el tamaño de los detectores y permitió monitorear la vida útil de la batería. [8] Las bocinas de alarma anteriores, que requerían baterías especiales, fueron reemplazadas por bocinas que eran más eficientes desde el punto de vista energético, lo que permitió el uso de baterías comúnmente disponibles. [8] Estos detectores también podrían funcionar con cantidades más pequeñas de material de fuente radiactiva, y la cámara de detección y el recinto del detector de humo se rediseñaron para un funcionamiento más eficaz. [8] Las baterías recargables a menudo se reemplazaban por un par de baterías AA junto con una carcasa de plástico que encerraba el detector. La alarma de humo de 10 años, que funciona con baterías de litio, se introdujo en 1995. [10]

El detector de humo fotoeléctrico (óptico) fue inventado por Donald Steele y Robert Emmark de Electro Signal Lab y patentado en 1972. [15]

Ionización

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Una descripción general en video de cómo funciona un detector de humo por ionización
Dentro de un detector de humo de ionización básico. La estructura redonda y negra de la derecha es la cámara de ionización. La estructura blanca y redonda en la parte superior izquierda es la bocina piezoeléctrica que produce el sonido de la alarma.
Un recipiente de americio de un detector de humo.

Un detector de humo por ionización usa un radioisótopo , típicamente americio-241 , para ionizar el aire; se detecta una diferencia debida al humo y se genera una alarma. Los detectores de ionización son más sensibles a la etapa de llamas de los incendios que los detectores ópticos, mientras que los detectores ópticos son más sensibles a los incendios en la etapa de combustión temprana. [dieciséis]

El detector de humo tiene dos cámaras de ionización , una abierta al aire y una cámara de referencia que no permite la entrada de partículas. La fuente radiactiva emite partículas alfa en ambas cámaras, lo que ioniza algunas moléculas de aire . Existe una diferencia de potencial (voltaje) entre pares de electrodos en las cámaras; la carga eléctrica de los iones permite que fluya una corriente eléctrica . Las corrientes en ambas cámaras deben ser las mismas, ya que se ven igualmente afectadas por la presión del aire, la temperatura y el envejecimiento de la fuente. Si alguna partícula de humo entra en la cámara abierta, algunos de los iones se unirán a las partículas y no estarán disponibles para transportar la corriente en esa cámara. Un circuito electrónico detecta que se ha desarrollado una diferencia de corriente entre las cámaras abiertas y selladas y hace sonar la alarma. [17] El circuito también monitorea la batería utilizada para suministrar o respaldar energía, y emite una advertencia intermitente cuando se acerca al agotamiento. Un botón de prueba operado por el usuario simula un desequilibrio entre las cámaras de ionización y hace sonar la alarma si y solo si la fuente de alimentación, la electrónica y el dispositivo de alarma funcionan. La corriente consumida por un detector de humo por ionización es lo suficientemente baja como para que una pequeña batería utilizada como fuente de alimentación única o de respaldo pueda proporcionar energía durante meses o años sin la necesidad de cableado externo.

Los detectores de humo por ionización suelen ser más baratos de fabricar que los detectores ópticos. Pueden ser más propensos a falsas alarmas provocadas por eventos no peligrosos que los detectores fotoeléctricos, [18] [19] y son mucho más lentos para responder a los incendios domésticos típicos.

El americio-241 es un emisor alfa con una vida media de 432,6 años. [20] La radiación de partículas alfa, a diferencia de la radiación beta (electrones) y gamma (electromagnética), se utiliza por dos razones: las partículas alfa tienen más poder ionizante, de modo que ionizan suficiente aire para generar una corriente detectable, y tienen una baja poder de penetración, lo que significa que serán detenidos, de manera segura, por el plástico del detector de humo o el aire. Aproximadamente el uno por ciento de la energía radiactiva emitida por 241 Am es radiación gamma . La cantidad de americio-241 elemental es lo suficientemente pequeña como para estar exenta de las regulaciones aplicadas a despliegues más grandes. Un detector de humo contiene aproximadamente 37  kBq o 1  µCi de elemento radiactivo americio-241 ( 241 Am), lo que corresponde a aproximadamente 0,3 µg del isótopo. [21] [22] Esto proporciona suficiente corriente iónica para detectar humo, mientras que produce un nivel muy bajo de radiación fuera del dispositivo.

El americio-241 en los detectores de humo ionizantes representa un peligro ambiental potencial, aunque muy pequeño. Las regulaciones y recomendaciones para la eliminación de los detectores de humo varían de una región a otra. [23] [24] La cantidad de material radiactivo que contienen los detectores de humo ionizantes es muy pequeña y, por lo tanto, no representa un peligro radiológico significativo. Si el americio se deja en la cámara de ionización de la alarma, el riesgo radiológico es insignificante porque la cámara actúa como un escudo para la radiación alfa. Una persona tendría que abrir la cámara sellada e ingerir o inhalar el americio para que el riesgo sea significativo. El riesgo de radiación de la exposición a un detector de humo iónico que funciona normalmente es mucho menor que la radiación de fondo natural.

Algunos países europeos, incluida Francia, [25] y algunos estados y municipios de EE. UU. Han prohibido el uso de detectores de humo iónicos domésticos debido a la preocupación de que no sean lo suficientemente confiables en comparación con otras tecnologías. [26] Cuando un detector de humo ionizante ha sido el único detector, los incendios en las primeras etapas no siempre se han detectado de manera eficaz.

Fotoeléctrico

Detector de humo óptico sin tapa
Detector de humo óptico
1: Cámara óptica
2: Cubierta
3: Moldura de la carcasa
4: Fotodiodo (transductor)
5: LED infrarrojo

Un detector de humo fotoeléctrico u óptico contiene una fuente de luz infrarroja , visible o ultravioleta , generalmente una bombilla incandescente o un diodo emisor de luz (LED), una lente y un receptor fotoeléctrico , generalmente un fotodiodo . En los detectores de tipo puntual, todos estos componentes están dispuestos dentro de una cámara donde fluye el aire, que puede contener humo de un incendio cercano. En grandes áreas abiertas, como atrios y auditorios, se utilizan detectores de humo de haz óptico o de haz proyectado en lugar de una cámara dentro de la unidad: una unidad montada en la pared emite un haz de luz infrarroja o ultravioleta que es recibida y procesada por una cámara separada. dispositivo o reflejado al receptor por un reflector. En algunos tipos, particularmente los tipos de haz óptico, la luz emitida por la fuente de luz pasa a través del aire que se está probando y llega al fotosensor. La intensidad de la luz recibida se reducirá debido a la dispersión de partículas de humo, polvo transportado por el aire u otras sustancias; el circuito detecta la intensidad de la luz y genera la alarma si está por debajo de un umbral especificado, posiblemente debido al humo. [27] En otros tipos, típicamente tipos de cámara, la luz no se dirige al sensor, que no se ilumina en ausencia de partículas. Si el aire de la cámara contiene partículas (humo o polvo), la luz se dispersa y parte de ella llega al sensor, lo que dispara la alarma. [27]

Según la Asociación Nacional de Protección contra Incendios (NFPA), "la detección de humo fotoeléctrica generalmente responde mejor a los incendios que comienzan con un largo período de combustión lenta". Estudios realizados por Texas A&M y la NFPA citados por la ciudad de Palo Alto, estado de California, "Las alarmas fotoeléctricas reaccionan más lentamente a incendios de rápido crecimiento que las alarmas de ionización, pero las pruebas de laboratorio y de campo han demostrado que las alarmas fotoeléctricas de humo brindan una advertencia adecuada para todo tipo de incendios y se ha demostrado que es mucho menos probable que los ocupantes lo desactiven ".

Aunque las alarmas fotoeléctricas son altamente efectivas para detectar incendios latentes y brindan una protección adecuada contra incendios con llamas, los expertos en seguridad contra incendios y la NFPA recomiendan instalar lo que se llaman alarmas combinadas, que son alarmas que detectan tanto el calor como el humo o usan tanto la ionización como la fotoeléctrica. métodos de detección de humo. Algunas alarmas combinadas también pueden incluir una capacidad de detección de monóxido de carbono.

El tipo y la sensibilidad de la fuente de luz y el sensor fotoeléctrico y el tipo de cámara de humo difieren entre los fabricantes.

Detección de monóxido de carbono y dióxido de carbono

Los sensores de monóxido de carbono detectan concentraciones potencialmente mortales de monóxido de carbono , que pueden acumularse debido a una ventilación defectuosa donde hay aparatos de combustión como calentadores de gas y cocinas, aunque no hay fuego incontrolado fuera del aparato. [28]

Los niveles altos de dióxido de carbono (CO 2 ) pueden indicar un incendio y pueden ser detectados por un sensor de dióxido de carbono . Dichos sensores se utilizan a menudo para medir niveles de CO 2 que pueden ser indeseables pero no indicativos de un incendio. Este tipo de sensor también se puede utilizar para detectar y advertir de los niveles mucho más altos de CO 2 generados por un incendio. Algunos fabricantes dicen que los detectores basados ​​en niveles de CO 2 son los indicadores de fuego más rápidos y además, a diferencia de los detectores de ionización y ópticos, detectan incendios que no generan humo, como los alimentados por alcohol o gasolina. Los detectores de CO 2 no son susceptibles a falsas alarmas debido a las partículas, lo que los hace especialmente adecuados para su uso en entornos polvorientos y sucios. [29]

Diferencias de rendimiento

Una presentación de Siemens y la Asociación Canadiense de Alarmas contra Incendios informa que el detector de ionización es el mejor para detectar incendios en etapa incipiente con partículas invisibles pequeñas, incendios de llama rápida con partículas más pequeñas de 0.01-0.4 micrones y humo oscuro o negro, aunque es más moderno. Los detectores fotoeléctricos son los mejores para detectar incendios de combustión lenta con partículas más grandes de 0.4 a 10.0 micrones y humo de color blanco / gris claro. [30]

Los detectores de humo fotoeléctricos responden más rápido al fuego que se encuentra en su etapa inicial de combustión lenta. El humo de la etapa de combustión sin llama de un fuego generalmente está compuesto por grandes partículas de combustión de entre 0,3 y 10,0  µm . Los detectores de humo por ionización responden más rápido (típicamente de 30 a 60 segundos) a la etapa de llamas de un incendio. El humo de la etapa de llamas de un incendio se compone típicamente de partículas microscópicas de combustión entre 0,01 y 0,3 µm. Además, los detectores de ionización son más débiles en entornos de alto flujo de aire y, debido a esto, el detector de humo fotoeléctrico es más confiable para detectar humo tanto en las etapas de combustión lenta como en llamas de un incendio. [31]

En junio de 2006, el Consejo de Autoridades de Servicios de Emergencia y Bomberos de Australia, el máximo organismo representativo de todos los departamentos de bomberos de Australia y Nueva Zelanda, publicó un informe oficial titulado "Posición sobre alarmas de humo en alojamientos residenciales". La cláusula 3.0 establece: "Es posible que las alarmas de humo por ionización no funcionen a tiempo para alertar a los ocupantes para que escapen de un incendio sin llama". [32]

En agosto de 2008, la Asociación Internacional de Bomberos (IAFF) aprobó una resolución recomendando el uso de detectores de humo fotoeléctricos, diciendo que el cambio a alarmas fotoeléctricas "reducirá drásticamente la pérdida de vidas entre ciudadanos y bomberos". [33]

En mayo de 2011, la posición oficial de la Asociación de Protección contra Incendios de Australia (FPAA) sobre las alarmas de humo declaró: "La Asociación de Prevención de Incendios de Australia considera que todos los edificios residenciales deben estar equipados con alarmas de humo fotoeléctricas ..." [34]

En diciembre de 2011, la Asociación de Bomberos Voluntarios de Australia publicó un informe de la Fundación Mundial de Seguridad contra Incendios, 'Las alarmas de humo por ionización son MORTALES', citando investigaciones que describen diferencias sustanciales en el rendimiento entre la tecnología de ionización y fotoeléctrica. [35]

En noviembre de 2013, la Asociación de Jefes de Bomberos de Ohio (OFCA) publicó un documento de posición oficial que apoya el uso de tecnología fotoeléctrica en las residencias de Ohio. La posición de la OFCA establece: "En interés de la seguridad pública y para proteger al público de los efectos mortales del humo y el fuego, la Asociación de Jefes de Bomberos de Ohio respalda el uso de detectores de humo fotoeléctricos tanto en construcciones nuevas como cuando se reemplazan detectores de humo antiguos o comprando nuevas alarmas ". [36]

En junio de 2014, las pruebas realizadas por la Asociación de Prevención de Incendios del Noreste de Ohio (NEOFPA) en alarmas de humo residenciales se transmitieron en el programa "Good Morning America" ​​de ABC. Las pruebas de NEOFPA mostraron que las alarmas de humo por ionización no se activaban en la etapa temprana y ardiente de un incendio. [37] La combinación de alarmas de ionización / fotoeléctricas no se activó durante un promedio de más de 20 minutos después de las alarmas de humo fotoeléctricas independientes. Esto reivindicó la posición oficial de junio de 2006 del Consejo de Autoridades de Servicios de Emergencias y Bomberos de Australasia (AFAC) y la posición oficial de octubre de 2008 de la Asociación Internacional de Bomberos (IAFF). Tanto la AFAC como la IAFF recomiendan las alarmas de humo fotoeléctricas, pero no las alarmas de humo de ionización / fotoeléctricas combinadas. [38]

Según las pruebas de fuego de conformidad con la norma EN 54 , la nube de CO 2 de un fuego abierto normalmente se puede detectar antes que las partículas. [29]

Debido a los diferentes niveles de capacidad de detección entre los tipos de detectores, los fabricantes han diseñado dispositivos de criterios múltiples que hacen referencia cruzada a las señales separadas para descartar falsas alarmas y mejorar los tiempos de respuesta a incendios reales. [31]

El oscurecimiento es una unidad de medida que se ha convertido en la forma estándar de especificar la sensibilidad del detector de humo . El oscurecimiento es el efecto que tiene el humo que reduce la intensidad de la luz, expresada en porcentaje de absorción por unidad de longitud; [30] concentraciones más altas de humo dan como resultado niveles de oscurecimiento más altos.

Clasificaciones típicas de oscurecimiento del detector de humo
Tipo de detector Oscurecimiento
Ionización 2,6–5,0% obs / m (0,8–1,5% obs / pie) [27]
Fotoeléctrico 0,70–13,0% obs / m (0,2–4,0% obs / pie) [27]
Aspirando 0,005–20,5% obs / m (0,0015–6,25% obs / pie) [27]
Láser 0.06–6.41% obs / m (0.02–2.0% obs / ft) [39]

Un mecanismo de bloqueo integrado para puertas de edificios comerciales. Dentro de un recinto hay un dispositivo de bloqueo, un detector de humo y una fuente de alimentación.

Los detectores de humo comerciales son convencionales o direccionables y están conectados a alarmas de seguridad o sistemas de alarma contra incendios controlados por paneles de control de alarmas contra incendios (FACP). [40] Estos son el tipo de detector más común y, por lo general, son significativamente más costosos que los detectores de humo residenciales de una sola estación que funcionan con baterías. [40] Se utilizan en la mayoría de las instalaciones comerciales e industriales y en otros lugares como barcos y trenes, [40] pero también forman parte de algunos sistemas de alarma de seguridad en los hogares. [41] Estos detectores no necesitan tener alarmas integradas, ya que los sistemas de alarma pueden ser controlados por el FACP conectado, que activará las alarmas relevantes y también puede implementar funciones complejas como una evacuación por etapas. [40]

Convencional

La palabra "convencional" es jerga utilizada para distinguir el método utilizado para comunicarse con la unidad de control en sistemas direccionables más nuevos. [40] Los llamados "detectores convencionales" son detectores de humo utilizados en sistemas interconectados más antiguos y se asemejan a interruptores eléctricos por su forma de trabajar. [40] Estos detectores están conectados en paralelo a la ruta de señalización para que el flujo de corriente sea monitoreado para indicar un cierre de la ruta del circuito por cualquier detector conectado cuando el humo u otro estímulo ambiental similar influye suficientemente en cualquier detector. [40] El aumento resultante en el flujo de corriente (o un cortocircuito) es interpretado y procesado por la unidad de control como una confirmación de la presencia de humo y se genera una señal de alarma contra incendios. [40] En un sistema convencional, los detectores de humo se conectan típicamente juntos en cada zona y un solo panel de control de alarma contra incendios generalmente monitorea una serie de zonas que pueden organizarse para corresponder a diferentes áreas de un edificio. [40] En caso de incendio, el panel de control puede identificar qué zona o zonas contienen el detector o detectores en alarma, pero no puede identificar qué detector o detectores individuales están en estado de alarma. [40]

Direccionable

Un detector de humo direccionable Simplex TrueAlarm

Un sistema direccionable le da a cada detector un número o dirección individual. [40] Los sistemas direccionables permiten trazar la ubicación exacta de una alarma en el FACP, mientras que permiten conectar varios detectores a la misma zona. [40] En ciertos sistemas, se proporciona una representación gráfica del edificio en la pantalla del FACP que muestra la ubicación de todos los detectores en el edificio, [40] mientras que en otros la dirección y ubicación del detector o detectores en La alarma simplemente se indica. [40]

Los sistemas direccionables suelen ser más costosos que los sistemas no direccionables convencionales, [42] y ofrecen opciones adicionales, incluido un nivel personalizado de sensibilidad (a veces llamado modo día / noche) que puede determinar la cantidad de humo en un área determinada y la detección de contaminación desde el FACP que permite la determinación de una amplia gama de fallas en las capacidades de detección de los detectores de humo. [40] Los detectores se contaminan generalmente como resultado de la acumulación de partículas atmosféricas en los detectores que circulan por los sistemas de calefacción y aire acondicionado de los edificios. Otras causas incluyen carpintería, lijado, pintura y humo en caso de incendio. [43] Los paneles también se pueden interconectar para monitorear una gran cantidad de detectores en múltiples edificios. [40] Esto se usa más comúnmente en hospitales, universidades, complejos turísticos y otros grandes centros o instituciones. [40]

Los sistemas de alarma de humo más pequeños y menos costosos, que se usan típicamente en un entorno doméstico / residencial, pueden ser unidades independientes individuales o interconectadas. Por lo general, generan una fuerte señal de advertencia acústica como única acción. En las habitaciones de una vivienda se utilizan normalmente varios detectores (independientes o interconectados). Hay detectores de humo económicos que pueden estar interconectados para que cualquier detector que se active haga sonar todas las alarmas. Se alimentan de la red eléctrica, con batería de respaldo desechable o recargable. Pueden estar interconectados por cables o de forma inalámbrica. Se requieren en nuevas instalaciones en algunas jurisdicciones. [44]

Se utilizan y documentan varios métodos de detección de humo en las especificaciones de la industria publicadas por Underwriters Laboratories . [45] Los métodos de alerta incluyen:

  • Tonos audibles
    • Por lo general, alrededor de 3200 Hz debido a las limitaciones de los componentes (se han realizado avances de audio para personas con discapacidades auditivas)
    • 85 dB A sonoridad a 10 pies
  • Alerta de voz hablada
  • Luces estroboscópicas visuales
    • Salida de 177 candelas
  • Luz de emergencia para iluminación
  • Estimulación táctil (p. Ej., Agitador de cama o almohada), aunque no existían estándares a partir de 2008 para los dispositivos de alarma de estimulación táctil.

Algunos modelos tienen una función de silencio o silencio temporal que permite silenciar, generalmente presionando un botón en la carcasa, sin quitar la batería. Esto es especialmente útil en lugares donde las falsas alarmas pueden ser relativamente comunes (por ejemplo, cerca de una cocina), o los usuarios pueden quitar la batería de forma permanente para evitar la molestia de las falsas alarmas, evitando que la alarma detecte un incendio en caso de que se produzca.

Si bien la tecnología actual es muy efectiva para detectar condiciones de humo y fuego, la comunidad de personas sordas y con problemas de audición ha expresado su preocupación sobre la efectividad de la función de alerta para despertar a las personas que duermen en ciertos grupos de alto riesgo, como los ancianos, las personas con pérdida auditiva y los que están intoxicados. [46] Entre 2005 y 2007, la investigación patrocinada por la Asociación Nacional de Protección contra Incendios de los Estados Unidos (NFPA) se centró en comprender la causa del mayor número de muertes en estos grupos de alto riesgo. La investigación inicial sobre la eficacia de los diversos métodos de alerta es escasa. Los resultados de la investigación sugieren que una salida de onda cuadrada de baja frecuencia (520 Hz) es significativamente más eficaz para despertar a las personas de alto riesgo. Los detectores inalámbricos de humo y monóxido de carbono vinculados a mecanismos de alerta como almohadillas vibratorias para personas con problemas de audición, luces estroboscópicas y teléfonos de advertencia remota son más efectivos para despertar a las personas con pérdida auditiva grave que otras alarmas. [47]

Pilas

Las baterías se utilizan como energía única o de respaldo para los detectores de humo residenciales. Los detectores operados por red tienen baterías desechables o recargables; otros funcionan solo con baterías desechables de 9 voltios. Cuando la batería se agota, un detector de humo de solo batería se vuelve inactivo; la mayoría de los detectores de humo emiten un pitido repetidamente si la batería está baja. Se ha descubierto que los detectores de humo que funcionan con baterías en muchas casas tienen baterías agotadas. Se ha estimado [ ¿cuándo? ] que en el Reino Unido más del 30% de los detectores de humo tienen las baterías agotadas o se han quitado. En respuesta, se han creado campañas de información pública para recordar a las personas que deben cambiar las baterías de los detectores de humo con regularidad. En Australia, por ejemplo, una campaña de información pública sugiere que las baterías de los detectores de humo deben reemplazarse todos los años el Día de los Inocentes . [48] En las regiones que utilizan el horario de verano , las campañas pueden sugerir que las personas cambien las pilas cuando cambien el reloj o en un cumpleaños.

Algunos detectores alimentados por la red están equipados con una batería de litio no recargable como respaldo con una vida útil de diez años, después de los cuales se recomienda reemplazar el detector. Baterías de litio de 9 voltios desechables y reemplazables por el usuario , que duran al menos el doble que las baterías alcalinas disponibles.

La Asociación Nacional de Protección contra Incendios de EE. UU. Recomienda que los propietarios de viviendas reemplacen las baterías del detector de humo por una nueva al menos una vez al año, cuando comience a pitar (una señal de que la batería está baja) o cuando falle una prueba, lo que recomienda la NFPA. a realizar al menos una vez al mes pulsando el botón "test" de la alarma. [49]

Fiabilidad

Un informe del NIST de 2004 concluyó que "las alarmas de humo del tipo de ionización o del tipo fotoeléctrico proporcionaban constantemente tiempo para que los ocupantes escaparan de la mayoría de los incendios residenciales" y, "De acuerdo con hallazgos anteriores, las alarmas de tipo de ionización proporcionaron una respuesta algo mejor a los incendios en llamas que las alarmas fotoeléctricas (respuesta de 57 a 62 segundos más rápida) y las alarmas fotoeléctricas proporcionaron (a menudo) una respuesta considerablemente más rápida a incendios sin llama que las alarmas de tipo ionización (respuesta de 47 a 53 minutos más rápida) ". [19]

La limpieza regular puede prevenir falsas alarmas causadas por la acumulación de polvo e insectos, particularmente en las alarmas de tipo óptico, ya que son más susceptibles a estos factores. Se puede utilizar una aspiradora para limpiar los detectores de humo domésticos y eliminar el polvo perjudicial. Los detectores ópticos son menos susceptibles a las falsas alarmas en lugares como cerca de una cocina que produce humos de cocina. [50]

En la noche del 31 de mayo de 2001, Bill Hackert y su hija Christine de Rotterdam , Nueva York murieron cuando su casa se incendió y un detector de humo de ionización First Alert no sonó. [51] La causa del incendio fue un cable eléctrico deshilachado detrás de un sofá que ardió durante horas antes de envolver la casa con llamas y humo. [51] Se descubrió que el detector de humo por ionización tenía un diseño defectuoso, y en 2006 un jurado del Tribunal de Distrito de los Estados Unidos para el Distrito Norte de Nueva York decidió que First Alert y su entonces empresa matriz, BRK Brands , eran responsables de millones de dólares en daños. [51]

Instalación y colocación

Una guía estadounidense de 2007 sobre la colocación de detectores de humo, que sugiere que se coloque uno en cada piso de un edificio y en cada dormitorio.

En los Estados Unidos, la mayoría de las leyes estatales y locales con respecto al número requerido y la ubicación de los detectores de humo se basan en los estándares establecidos en NFPA 72, Código Nacional de Alarmas y Señalización contra Incendios. [52] Las leyes que rigen la instalación de detectores de humo varían según la localidad. Sin embargo, algunas reglas y pautas para viviendas existentes son relativamente consistentes en todo el mundo desarrollado. Por ejemplo, Canadá y Australia requieren que un edificio tenga un detector de humo que funcione en todos los niveles. El código NFPA de los Estados Unidos citado en el párrafo anterior requiere detectores de humo en cada nivel habitable y en las cercanías de todos los dormitorios. Los niveles habitables incluyen áticos que son lo suficientemente altos como para permitir el acceso. [52] Muchos otros países tienen requisitos comparables.

En construcciones nuevas, los requisitos mínimos suelen ser más estrictos. Todos los detectores de humo deben estar conectados directamente al cableado eléctrico , estar interconectados y tener una batería de respaldo . Además, se requieren detectores de humo dentro o fuera de cada habitación , según los códigos locales. Los detectores de humo en el exterior detectarán incendios más rápidamente, asumiendo que el fuego no comienza en el dormitorio, pero el sonido de la alarma se reducirá y es posible que no despierte a algunas personas. Algunas áreas también requieren detectores de humo en escaleras , pasillos principales y garajes . [53]

Se pueden conectar una docena o más de detectores mediante cableado o de forma inalámbrica de modo que si uno detecta humo, las alarmas sonarán en todos los detectores de la red, mejorando la probabilidad de que los ocupantes sean alertados incluso si se detecta humo lejos de su ubicación. La interconexión por cable es más práctica en construcciones nuevas que en edificios existentes.

En el Reino Unido, la instalación de detectores de humo en edificios nuevos debe cumplir con la norma británica BS5839 pt6. BS 5839: Pt.6: 2004 recomienda que una propiedad de nueva construcción que conste de no más de 3 pisos (menos de 200 metros cuadrados por piso) debe estar equipada con un sistema de Grado D, LD2. Las regulaciones de construcción en Inglaterra, Gales y Escocia recomiendan que se cumpla la norma BS 5839: Pt.6, pero como mínimo se debe instalar un sistema de Grado D, LD3. Las regulaciones de construcción en Irlanda del Norte requieren que se instale un sistema LD2 de Grado D, con detectores de humo instalados en las rutas de escape y la sala de estar principal y una alarma de calor en la cocina; Este estándar también requiere que todos los detectores tengan una fuente de alimentación principal y una batería de respaldo. [54]

Normas europeas EN54

Los productos de detección de incendios cuentan con la Norma Europea EN 54 Sistemas de Detección y Alarma de Incendios que es un estándar obligatorio para todos los productos que se van a entregar e instalar en cualquier país de la Unión Europea (UE). EN 54 parte 7 es el estándar para detectores de humo. Los estándares europeos se desarrollan para permitir la libre circulación de mercancías en los países de la Unión Europea. EN 54 es ampliamente reconocida en todo el mundo. La certificación EN 54 de cada dispositivo debe emitirse anualmente. [55] [56]

Cobertura de detectores de humo y temperatura con la norma europea EN54

Superficie (metros cuadrados) Tipo de detector Altura (m) Pendiente del techo ≤20 ° Pendiente del techo> 20 °
Smax (metros cuadrados)Rmáx (m)Smax (metros cuadrados)Rmáx (m)
SA ≤80EN54-7≤12806,6808,2
SA> 80EN54-7≤6605,7908,7
6 806,61109,6
SA ≤ 30EN54-5 Clase A1≤7,5304,4305,7
EN54-5 Clase A2, B, C, D, F, G≤ 6304,4305,7
SA> 30EN54-5 Clase A1≤7,5203,5406,5
EN54-5 Clase A2, B, C, D, E, F, G≤6203,5406,5
  • EN54-7: detector de humo
  • EN54-5: detector de temperatura
  • SA: Superficie
  • Smax (metros cuadrados): máxima cobertura de superficie
  • Rmax (m): Radio máxima

La información que está en negrita es la cobertura estándar del detector. La cobertura del detector de humo es de 60 metros cuadrados y la cobertura del detector de humo de temperatura es de 20 metros cuadrados . La altura desde el suelo es un tema importante para una correcta protección. [57]

Australia y Estados Unidos

En los Estados Unidos, el primer estándar para las alarmas de humo para el hogar se estableció en 1967. [10] En 1969, la AEC permitió a los propietarios usar detectores de humo sin una licencia. [6] El Código de Seguridad Humana (NFPA 101), aprobado por la Asociación Nacional de Protección contra Incendios en 1976, primero requirió alarmas de humo en los hogares. [10] Los requisitos de sensibilidad de las alarmas de humo en UL 217 se modificaron en 1985 para reducir la susceptibilidad a las alarmas molestas. [10] En 1988 , los códigos de construcción modelo BOCA , ICBO y SBCCI comenzaron a exigir que las alarmas de humo estén interconectadas y ubicadas en todos los dormitorios. [10] En 1989, NFPA 74 requirió por primera vez que las alarmas de humo estuvieran interconectadas en cada nueva construcción de viviendas, y en 1993, NFPA 72 primero requirió que las alarmas de humo se instalaran en todos los dormitorios. [10] La NFPA comenzó a exigir el reemplazo de los detectores de humo después de diez años en 1999. [10] En 1999, Underwriters Laboratory (UL) cambió los requisitos de etiquetado de las alarmas de humo para que todas las alarmas de humo deben tener una fecha de fabricación escrita en inglés sencillo.

En junio de 2013, un informe de la Fundación Mundial para la Seguridad contra Incendios titulado "¿Se pueden confiar en los estándares de alarmas de humo de Australia y Estados Unidos? fue publicado en la revista oficial de la Asociación Australiana de Bomberos Voluntarios. El informe cuestiona la validez de los criterios de prueba utilizados por las agencias gubernamentales estadounidenses y australianas cuando se someten a pruebas científicas de las alarmas de humo por ionización en fuegos sin llama. [58]

En junio de 2010, la ciudad de Albany , California, promulgó una legislación solo fotoeléctrica después de una decisión unánime del Ayuntamiento de Albany; varias otras ciudades de California y Ohio promulgaron una legislación similar poco después. [59]

En noviembre de 2011, el Territorio del Norte promulgó la primera legislación fotoeléctrica residencial de Australia que exige el uso de detectores de humo fotoeléctricos en todas las casas nuevas del Territorio del Norte. [60]

Desde el 1 de enero de 2017 en el estado australiano de Queensland, todas las alarmas de humo en viviendas nuevas (o donde una vivienda se renovó sustancialmente) deben ser fotoeléctricas, no contener también un sensor de ionización, estar cableadas a la red eléctrica con una fuente de alimentación secundaria. (es decir, la batería) y estar interconectados con todos los demás detectores de humo de la vivienda para que se activen todos juntos. A partir de esa fecha, todas las alarmas de humo de repuesto deben ser fotoeléctricas; a partir del 1 de enero de 2022, todas las viviendas vendidas, arrendadas o donde se renueve un contrato de arrendamiento deben cumplir con las viviendas nuevas; ya partir del 1 de enero de 2027, todas las viviendas deberán cumplir con las viviendas nuevas. [61]

En junio de 2013, en un discurso parlamentario australiano, se hizo la pregunta: "¿Están defectuosas las alarmas de humo por ionización?" Esto fue más allá de los datos de la agencia de pruebas científicas del gobierno australiano (la Organización de Investigación Científica e Industrial de la Commonwealth - CSIRO ) que revelan serios problemas de rendimiento con la tecnología de ionización en la etapa temprana y ardiente de un incendio, un aumento en los litigios que involucran alarmas de humo de ionización y un aumento legislación que exige la instalación de detectores de humo fotoeléctricos. El discurso citado en mayo de 2013, el informe de la Fundación Mundial para la Seguridad contra Incendios publicado en la revista de la Asociación Australiana de Bomberos Voluntarios titulado "¿Se puede confiar en los estándares de alarmas de humo de Australia y EE. El discurso concluyó con una solicitud para que uno de los fabricantes de alarmas de humo de ionización más grandes del mundo y el CSIRO divulguen el nivel de humo visible requerido para activar las alarmas de humo de ionización de los fabricantes bajo las pruebas científicas de CSIRO. [62] El estado estadounidense de California prohibió la venta de detectores de humo con baterías reemplazables. [63]

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  • Investigación sobre alarmas de humo del instituto nacional de estándares y tecnología