Detector de humo
Dispositivo que detecta humo, generalmente como indicador de incendio.
Detector de humo montado en el techo
Conocer este sonido podría salvarle la vida: significa que debe reemplazar la batería.

Un detector de humo es un dispositivo que detecta el humo , generalmente como indicador de incendio . Los detectores de humo/alarmas suelen estar alojados en cajas de plástico, normalmente con forma de disco de unos 125 milímetros (5 pulgadas) de diámetro y 25 milímetros (1 pulgada) de espesor, 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 o ambos métodos de detección. Se pueden utilizar alarmas sensibles para detectar y disuadir a los fumadores de fumar en zonas prohibidas. 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, también conocidos como alarmas de humo , generalmente emiten una alarma audible o visual desde el propio detector o desde varios detectores si hay varios dispositivos interconectados. Los detectores de humo domésticos varían desde unidades individuales alimentadas por batería hasta varias unidades interconectadas con respaldo de batería. Con unidades interconectadas, si alguna unidad detecta humo, las alarmas se activarán en todas las unidades. Esto sucede incluso si se corta la energía eléctrica del hogar.

Las alarmas de humo residenciales suelen funcionar con una batería de 9 voltios o con la red eléctrica . Algunas alarmas de humo utilizan una combinación de ambas; normalmente, utilizan la batería de 9 V como fuente de alimentación adicional en caso de corte del suministro eléctrico.

Los detectores de humo comerciales envían una señal a un panel de control de alarma contra incendios como parte de un sistema de alarma contra incendios. Por lo general, una unidad de detector de humo comercial individual no emite una alarma; sin embargo, algunas tienen sirenas incorporadas.

El riesgo de morir en un incendio residencial se reduce a la mitad en las casas con detectores de humo en funcionamiento. La Asociación Nacional de Protección contra Incendios de Estados Unidos informa de 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). [1]

Historia

La primera alarma eléctrica automática contra incendios fue patentada en 1890 por Francis Robbins Upton , [2] un socio de Thomas Edison . [3] En 1902, George Andrew Darby patentó el primer detector de calor eléctrico europeo en Birmingham , Inglaterra . [4] [5] A fines de la década de 1930, el físico suizo Walter Jaeger intentó inventar un sensor para gas venenoso. [6] Esperaba que el gas que entraba al sensor se uniera a las moléculas de aire ionizado y, por lo tanto, alterara una corriente eléctrica en un circuito del instrumento. [6] Sin embargo, su dispositivo no logró su propósito ya que pequeñas concentraciones de gas no afectaron la conductividad del sensor. [6] Frustrado, Jaeger encendió un cigarrillo y se sorprendió al notar que un medidor en el instrumento había registrado una caída en la corriente. [7] A diferencia del gas venenoso, las partículas de humo de su cigarrillo pudieron alterar la corriente del circuito. [7] El experimento de Jaeger fue uno de los desarrollos 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 de modo que fuera lo suficientemente fuerte como para activar una alarma. [8]

En 1951, los detectores de humo por ionización se vendieron por primera vez en los Estados Unidos. En los años siguientes, se utilizaron solo en grandes instalaciones comerciales e industriales debido a su gran tamaño y alto costo. [8] En 1955, se desarrollaron "detectores de incendios" simples para hogares, [9] que detectaban altas temperaturas. [10] En 1963, la Comisión de Energía Atómica de los Estados Unidos (USAEC) otorgó la primera licencia para distribuir detectores de humo que usaban material radiactivo. [6] En 1965, Duane D. Pearsall y Stanley Bennett Peterson desarrollaron el primer detector de humo de bajo costo para uso doméstico . Era una unidad individual, reemplazable, alimentada por batería y que se podía instalar fácilmente. [11] [12] El "SmokeGard 700" [13] tenía forma de colmena, era resistente al fuego y estaba hecho de acero. [14] La empresa comenzó a producir en masa estas unidades en 1975. [7] Estudios realizados 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 lanzó al año siguiente. [10] Era un detector de ionización alimentado por una sola batería de 9 voltios . [10] Costaba alrededor de 125 dólares estadounidenses (equivalentes a 980,72 dólares en 2023) y se vendía a un ritmo de unos cientos de miles de unidades por año. [8] Entre 1971 y 1976 se produjeron varios avances en la tecnología de los detectores de humo, incluida la sustitución de los tubos de cátodo frío por electrónica de estado sólido . Esto redujo en gran medida el coste y el tamaño de los detectores y permitió controlar la duración de la batería. [8] Las bocinas de alarma anteriores que requerían baterías especiales se sustituyeron por bocinas que eran más eficientes energéticamente y permitían el uso de baterías ampliamente disponibles. [8] Estos detectores también podían funcionar con cantidades más pequeñas de material fuente radiactivo, y la cámara de detección y la carcasa del detector de humo se rediseñaron para que la operación fuera más eficaz. [8] Las baterías recargables a menudo se reemplazaban por un par de baterías AA junto con una carcasa de plástico que protegía el detector.

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

En 1995 se introdujo la alarma de humo alimentada por batería de litio con una duración de 10 años. [10]

Diseño

El humo se puede detectar mediante un sensor fotoeléctrico o un proceso de ionización. El fuego sin humo se puede detectar mediante la detección de dióxido de carbono. La combustión incompleta se puede detectar mediante la detección de monóxido de carbono.

Fotoeléctrico

Detector de humo óptico con la cubierta quitada; el plástico en ángulo que forma un arco en la parte superior es un deflector de luz
Detector de humo óptico
  1. Cámara óptica
  2. Cubrir
  3. Moldeo de caja
  4. Fotodiodo (transductor)
  5. LED infrarrojo

Un detector de humo fotoeléctrico u óptico contiene una fuente de luz infrarroja , visible o ultravioleta (normalmente una bombilla incandescente o un diodo emisor de luz , LED), una lente y un receptor fotoeléctrico (normalmente un fotodiodo ). En los detectores de tipo puntual, todos estos componentes están dispuestos dentro de una cámara por 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 recibido y procesado por un dispositivo separado o reflejado al receptor por un reflector. En algunos tipos, en particular los 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 en 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. [16]

En otros tipos, típicamente 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 activa la alarma. [16]

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 de Texas A&M y la NFPA citados por la ciudad de Palo Alto, California, afirman que "las alarmas fotoeléctricas reaccionan más lentamente a los incendios de rápido crecimiento que las alarmas de ionización, pero las pruebas de laboratorio y de campo han demostrado que las alarmas de humo fotoeléctricas brindan una advertencia adecuada para todo tipo de incendios y se ha demostrado que es mucho menos probable que los ocupantes las desactiven". [17]

Aunque las alarmas fotoeléctricas son muy eficaces para detectar incendios latentes y brindan protección adecuada contra incendios con llamas, los expertos en seguridad contra incendios y la NFPA recomiendan instalar las llamadas alarmas combinadas, que son alarmas que detectan tanto el calor como el humo o utilizan tanto el método de detección de humo por ionización como el fotoeléctrico. 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 del sensor fotoeléctrico y el tipo de cámara de humo difieren entre fabricantes.

Ionización

Una descripción general en video de cómo funciona un detector de humo por ionización
Interior de un detector de humo por ionización básico. La estructura redonda y negra de la derecha es la cámara de ionización. La estructura redonda y blanca de 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 utiliza un radioisótopo , normalmente 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 inicial de combustión lenta. [18]

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 abierta y sellada, y hace sonar la alarma. [19] El circuito también monitorea la batería utilizada para suministrar o respaldar la energía. Suena 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 solo si la fuente de alimentación, los componentes electrónicos y el dispositivo de alarma funcionan. La corriente que consume 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 años sin necesidad de cableado externo.

Los detectores de humo por ionización suelen ser menos costosos de fabricar que los detectores ópticos. Los detectores por ionización pueden ser más propensos que los detectores fotoeléctricos a falsas alarmas activadas por eventos no peligrosos, [20] [21] y son mucho más lentos en responder a los incendios domésticos típicos. [ cita requerida ]

Radiación

Una partícula de 141 ng de dióxido de americio-241 en un botón de aluminio del tamaño de una moneda. [22]

El americio-241 es un emisor alfa con una vida media de 432,6 años. [23] La radiación de partículas alfa, a diferencia de la radiación beta (electrónica) y gamma (electromagnética), se utiliza por dos razones: las partículas alfa pueden ionizar suficiente aire para crear una corriente detectable; y tienen un bajo poder de penetración, lo que significa que serán detenidas, de forma segura, por el aire o la carcasa de plástico del detector de humo. Durante la desintegración alfa,241
Soy
emite radiación gamma , pero es de baja energía y, por lo tanto, no se considera que contribuya significativamente a la exposición humana. [Nota 1] [Nota 2] [Nota 3]

La cantidad de americio-241 elemental en los detectores de humo por ionización es lo suficientemente pequeña como para estar exenta de las regulaciones que se aplican a los despliegues más grandes. Un detector de humo contiene aproximadamente 37  kBq (1000  nCi ) del elemento radiactivo americio-241 (241
Soy
), que corresponde a aproximadamente 0,3 μg del isótopo. [24] [25] Esto proporciona suficiente corriente de iones para detectar humo mientras produce un nivel muy bajo de radiación fuera del dispositivo. Algunos detectores de humo de fabricación rusa, en particular los modelos RID-6m e IDF-1m, contienen una pequeña cantidad de plutonio (18 MBq), en lugar de la típica241
Soy
fuente, en forma de grado reactor239
Pu
mezclado con dióxido de titanio sobre una superficie cilíndrica de alúmina. [26]

La cantidad de americio-241 contenida en los detectores de humo ionizantes no representa un riesgo radiológico significativo. [27] 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 contra la radiación alfa. Una persona tendría que abrir la cámara sellada e ingerir o inhalar el americio para que la dosis fuera comparable a la radiación de fondo natural . El riesgo de radiación de la exposición a un detector de humo ionizante que funciona normalmente es mucho menor que la radiación de fondo natural.

Desecho

Las normas y recomendaciones para la eliminación de los detectores de humo por ionización varían de una región a otra. El gobierno de Nueva Gales del Sur (Australia) considera que es seguro desechar hasta 10 detectores de humo por ionización en un lote junto con la basura doméstica. [28] La EPA de EE. UU. considera que es seguro desechar los detectores de humo por ionización junto con la basura doméstica. [29] Alternativamente, los detectores de humo se pueden devolver al fabricante. [30]

Diferencias de rendimiento

Los detectores fotoeléctricos y los detectores de ionización difieren en su rendimiento dependiendo del tipo de humo generado por un incendio.

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 a 0,4 micrones y humo oscuro o negro, mientras que los detectores fotoeléctricos más modernos son mejores para detectar incendios de combustión lenta con partículas más grandes de 0,4 a 10,0 micrones y humo blanco/gris de color claro. [31]

Los detectores de humo fotoeléctricos responden más rápido al fuego que se encuentra en su etapa inicial, latente. [32] El humo de la etapa latente de un incendio generalmente está compuesto de partículas de combustión grandes de entre 0,3 y 10,0  μm . Los detectores de humo de ionización responden más rápido (generalmente entre 30 y 60 segundos) a la etapa de llamas de un incendio. El humo de la etapa de llamas de un incendio generalmente está compuesto de partículas de combustión microscópicas de entre 0,01 y 0,3 μm. Además, los detectores de ionización son más débiles en entornos con alto flujo de aire. [32]

Algunos países europeos, entre ellos Francia, [33] y algunos estados y municipios de EE. UU. han prohibido el uso de alarmas de humo ionizantes domésticas debido a preocupaciones de que no sean lo suficientemente confiables en comparación con otras tecnologías. [34] Cuando un detector de humo ionizante ha sido el único detector, los incendios en las primeras etapas no siempre se han detectado de manera efectiva.

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 las alarmas de humo en viviendas residenciales". La cláusula 3.0 establece que "las alarmas de humo por ionización pueden no funcionar a tiempo para alertar a los ocupantes de que deben escapar de un incendio latente". [35]

En agosto de 2008, la Asociación Internacional de Bomberos (IAFF) aprobó una resolución recomendando el uso de alarmas de humo fotoeléctricas, diciendo que cambiar a alarmas fotoeléctricas "reducirá drásticamente la pérdida de vidas entre ciudadanos y bomberos". [36]

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 deberían estar equipados con alarmas de humo fotoeléctricas..." [37]

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 de ionización son MORTALES", que cita investigaciones que describen diferencias sustanciales de rendimiento entre la tecnología de ionización y la fotoeléctrica. [38]

En noviembre de 2013, la Asociación de Jefes de Bomberos de Ohio (OFCA) publicó un documento de posición en el que apoyaba el uso de tecnología fotoeléctrica en las residencias de los habitantes de Ohio. La posición de la OFCA establece que "en aras 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 las construcciones nuevas como al reemplazar detectores de humo antiguos o comprar detectores nuevos". [39]

En junio de 2014, las pruebas de la Asociación de Prevención de Incendios del Noreste de Ohio (NEOFPA, por sus siglas en inglés) sobre alarmas de humo residenciales se transmitieron en el programa Good Morning America de la cadena ABC . Las pruebas de la NEOFPA mostraron que las alarmas de humo de ionización no se activaban en la etapa inicial, latente, de un incendio. [40] Las alarmas combinadas de ionización y fotoeléctricas no se activaban 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 Emergencia y Bomberos de Australasia (AFAC, por sus siglas en inglés) y la posición oficial de octubre de 2008 de la Asociación Internacional de Bomberos (IAFF, por sus siglas en inglés). Tanto la AFAC como la IAFF recomiendan las alarmas de humo fotoeléctricas, pero no las alarmas de humo combinadas de ionización y fotoeléctricas. [41]

Según pruebas de fuego conforme a la norma EN 54 , el CO
2Las nubes de fuego abierto generalmente se pueden detectar antes que las partículas. [42]

Debido a los diferentes niveles de capacidad de detección entre los tipos de detectores, los fabricantes han diseñado dispositivos de múltiples criterios que cruzan las señales separadas para descartar falsas alarmas y mejorar los tiempos de respuesta a incendios reales. [32]

La oscurecimiento es una unidad de medida que se ha convertido en la forma estándar de especificar la sensibilidad de los detectores de humo . El oscurecimiento es el efecto que tiene el humo en la reducción de la intensidad de la luz, expresado en porcentaje de absorción por unidad de longitud; [31] las concentraciones más altas de humo dan como resultado niveles de oscurecimiento más altos.

Clasificaciones típicas de oscurecimiento de detectores de humo
Tipo de detectorOscurecimiento
Fotoeléctrico0,70–13,0 % de observaciones/m (0,2–4,0 % de observaciones/pie) [16]
Ionización2,6-5,0 % de observaciones/m (0,8-1,5 % de observaciones/pie) [16]
Aspirando0,005–20,5 % de observaciones/m (0,0015–6,25 % de observaciones/pie) [16]
Láser0,06–6,41 % de observaciones/m (0,02–2,0 % de observaciones/pie) [43]

Detección de monóxido de carbono y dióxido de carbono

Los sensores de monóxido de carbono detectan concentraciones potencialmente letales de monóxido de carbono , que pueden acumularse debido a una ventilación defectuosa donde hay aparatos de combustión como calentadores y cocinas a gas, aunque no haya un incendio descontrolado fuera del aparato. [44]

Altos niveles de dióxido de carbono ( CO
2) puede indicar un incendio y puede detectarse mediante un sensor de dióxido de carbono . Estos sensores se utilizan a menudo para medir los niveles de CO
2que puede ser indeseable y perjudicial, pero no indicativo de un incendio. Este tipo de sensor también se puede utilizar para detectar y advertir de niveles mucho más altos de CO
2generado por un incendio. Algunos fabricantes dicen que los detectores basados ​​en CO
2Los detectores de CO2 son los indicadores de incendios más rápidos. A diferencia de los detectores ionizadores y ópticos, también pueden detectar incendios que no generan humo, como los alimentados por alcohol o gasolina.
2Los detectores no son susceptibles a falsas alarmas debido a partículas, lo que los hace particularmente adecuados para su uso en entornos polvorientos y sucios. [42]

Residencial

Los sistemas de alarma de humo que se utilizan en un hogar o en un entorno residencial suelen ser más pequeños y menos costosos que las unidades comerciales. El sistema puede incluir una o más unidades independientes individuales o varias unidades interconectadas. Normalmente, generan una señal acústica de advertencia fuerte como su única acción. Normalmente se utilizan varios detectores (ya sean independientes o interconectados) en las habitaciones de una vivienda. Hay alarmas de humo económicas que pueden interconectarse de modo que cualquier detector active todas las alarmas. Se alimentan con electricidad de la red eléctrica, con una batería de respaldo desechable o recargable. Pueden estar interconectadas por cables o de forma inalámbrica. Son necesarias en las nuevas instalaciones en algunas jurisdicciones. [45]

Se utilizan varios métodos de detección de humo y están documentados en las especificaciones industriales publicadas por Underwriters Laboratories . [46] Los métodos de alerta incluyen:

  • Tonos audibles
    • Varía entre 2.900 y 3.500 Hz según la marca y el modelo.
    • Sonoridad de 95 dB a 3 pies, puede variar entre marcas y modelos.
  • Alerta de voz hablada
  • Luces estroboscópicas visuales
  • Luz de emergencia para iluminación.
  • Estimulación táctil (por ejemplo, sacudidor de cama o almohada), aunque hasta 2008 no existían normas para los dispositivos de alarma de estimulación táctil

Algunos modelos tienen una función de silencio temporal que permite silenciar el sonido, 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 situaciones en las que los usuarios pueden quitar la batería de forma permanente para evitar la molestia de las falsas alarmas, lo que evita que la alarma detecte un incendio en caso de que se produzca.

Aunque la tecnología actual es muy eficaz para detectar humo e incendios, la comunidad de personas sordas o con problemas de audición ha expresado su preocupación por la eficacia de la función de alerta para despertar a personas dormidas pertenecientes a determinados grupos de alto riesgo. Las personas pertenecientes a grupos como los ancianos, las personas con pérdida de audición y las personas intoxicadas pueden tener más dificultades para utilizar detectores basados ​​en sonido. [47] Entre 2005 y 2007, la investigación patrocinada por la Asociación Nacional de Protección contra Incendios (NFPA) de los Estados Unidos se centró en comprender la causa del mayor número de muertes en dichos 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 frecuencia media (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 dispositivos de advertencia remotos, son más eficaces para despertar a personas con pérdida auditiva grave que otras alarmas. [48]

Baterías

Las pilas se utilizan como única fuente de energía o como fuente de alimentación de reserva para los detectores de humo residenciales. Los detectores que funcionan con la red eléctrica tienen pilas desechables o recargables; otros funcionan solo con pilas desechables de 9 voltios. Cuando la pila se agota, un detector de humo que solo funciona con pilas se vuelve inactivo; la mayoría de los detectores de humo emiten pitidos repetidamente si la pila tiene poca energía. Se ha descubierto que los detectores de humo que funcionan con pilas en muchas casas tienen las pilas agotadas. Se ha estimado [ ¿cuándo? ] que en el Reino Unido, más del 30% de las alarmas de humo tienen las pilas agotadas o se han quitado. En respuesta, se han creado campañas de información pública para recordar a las personas que cambien las pilas de los detectores de humo con regularidad. En Australia, por ejemplo, una campaña de información pública sugiere que las pilas de los detectores de humo se deben reemplazar el Día de los Inocentes todos los años. [49] En las regiones que utilizan el horario de verano , las campañas pueden sugerir que las personas cambien las pilas cuando cambien la hora o en un cumpleaños.

Algunos detectores que funcionan con la red eléctrica están equipados con una batería de litio no recargable como respaldo, cuya vida útil suele ser de diez años. Después de este tiempo, se recomienda reemplazar el detector. También hay disponibles baterías de litio de 9 voltios desechables reemplazables por el usuario , que duran al menos el doble que las baterías alcalinas, para detectores de humo.

La Asociación Nacional de Protección contra Incendios de Estados Unidos (NFPA) recomienda que los propietarios de viviendas reemplacen las baterías de los detectores de humo al menos una vez al año cuando comiencen a emitir pitidos (una señal de que la batería tiene poca potencia de salida). Las baterías también deben reemplazarse cuando no superen una prueba, que la NFPA recomienda que se realice al menos una vez al mes presionando el botón de "prueba" de la alarma. [50]

Fiabilidad

Un informe del NIST de 2004 concluyó que "las alarmas de humo, tanto del tipo ionizado como del tipo fotoeléctrico, proporcionaban de forma constante tiempo a los ocupantes para escapar de la mayoría de los incendios residenciales" y "en consonancia con hallazgos anteriores, las alarmas de tipo ionizado proporcionaban una respuesta algo mejor a los incendios con llamas que las alarmas fotoeléctricas (respuesta de 57 a 62 segundos más rápida), y las alarmas fotoeléctricas proporcionaban (a menudo) una respuesta considerablemente más rápida a los incendios latentes que las alarmas de tipo ionizado (respuesta de 47 a 53 minutos más rápida)". [21]

La limpieza regular puede evitar falsas alarmas causadas por la acumulación de polvo e insectos, especialmente 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 produzca humos de cocción. [51]

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 por ionización de la marca First Alert no sonó. [52] La causa del incendio fue un cable eléctrico deshilachado detrás de un sofá que ardió sin llama durante horas antes de envolver la casa en llamas y humo. [52] 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. [52]

Instalación y colocación

Una guía estadounidense de 2007 sobre la ubicación 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 sobre la cantidad y la ubicación requeridas de los detectores de humo se basan en las normas establecidas en la norma NFPA 72, Código Nacional de Alarmas y Señalización contra Incendios. [53] Las leyes que rigen la instalación de detectores de humo varían según la localidad. Sin embargo, algunas reglas y pautas para las viviendas existentes son relativamente uniformes en todo el mundo desarrollado. Por ejemplo, Canadá y Australia exigen que un edificio tenga un detector de humo en funcionamiento en cada nivel. El código NFPA de los Estados Unidos, citado anteriormente, exige detectores de humo en cada nivel habitable y en las proximidades de todos los dormitorios. Los niveles habitables incluyen áticos que sean lo suficientemente altos como para permitir el acceso. [53] Muchos otros países tienen requisitos comparables.

En las construcciones nuevas, los requisitos mínimos suelen ser más estrictos. Por ejemplo, todos los detectores de humo deben estar conectados directamente al cableado eléctrico , estar interconectados y tener una batería de respaldo . Además, normalmente, se requieren detectores de humo dentro o fuera de cada dormitorio , según los códigos locales. Los detectores de humo en el exterior detectarán incendios más rápidamente, suponiendo que el incendio no comience 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 . [54]

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, lo que aumenta 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 las construcciones nuevas que en los edificios existentes.

En el Reino Unido, la instalación de detectores de humo en edificios de nueva construcción debe cumplir con la norma británica BS 5839 pt6. BS 5839: Pt.6: 2004, que recomienda que una propiedad de nueva construcción que no tenga más de 3 pisos (menos de 200 metros cuadrados por piso) esté equipada con un sistema de grado D, LD2. Las normas de construcción de Inglaterra, Gales y Escocia recomiendan que se siga la norma BS 5839: Pt.6, pero como mínimo se debe instalar un sistema de grado D, LD3. Las normas de construcción de Irlanda del Norte exigen que se instale un sistema de grado D, LD2, con detectores de humo instalados en las rutas de escape y en la sala de estar principal y un detector de calor en la cocina; esta norma también exige que todos los detectores tengan una fuente de alimentación de red y una batería de respaldo. [55]

Comercial

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 sistemas de alarma de seguridad o de alarma contra incendios controlados por paneles de control de alarma contra incendios (FACP). [56] Estos son el tipo de detector más común y suelen ser significativamente más caros que las alarmas de humo residenciales de una sola estación que funcionan con batería. [56] Se utilizan en la mayoría de las instalaciones comerciales e industriales y otros lugares como barcos y trenes, [56] pero también forman parte de algunos sistemas de alarma de seguridad en los hogares. [57] Estos detectores no necesitan tener alarmas incorporadas, ya que los sistemas de alarma pueden controlarse mediante el FACP conectado, que activará las alarmas pertinentes y también puede implementar funciones complejas como una evacuación por etapas. [56]

Convencional

La palabra "convencional" es una jerga que se utiliza para distinguir el método utilizado para comunicarse con la unidad de control en los sistemas direccionables más nuevos. [56] Los denominados "detectores convencionales" son detectores de humo utilizados en sistemas interconectados más antiguos y se parecen a interruptores eléctricos por su forma de funcionamiento. [56] Estos detectores están conectados en paralelo a la ruta de señalización de modo que se monitoriza el flujo de corriente para indicar un cierre de la ruta del circuito por cualquier detector conectado cuando el humo u otros estímulos ambientales similares influyen suficientemente en cualquier detector. [56] 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 de incendio. [56] En un sistema convencional, los detectores de humo suelen estar cableados juntos en cada zona y un único panel de control de alarma de incendio suele monitorizar varias zonas que pueden organizarse para corresponder a diferentes áreas de un edificio. [56] En caso de incendio, el panel de control puede identificar qué zona o zonas contienen el detector o detectores en alarma. Sin embargo, no pueden identificar qué detector o detectores individuales están en estado de alarma. [56]

Direccionable

Un detector de humo direccionable Simplex TrueAlarm

Un sistema direccionable otorga a cada detector un número o dirección individual. [56] Los sistemas direccionables permiten trazar la ubicación exacta de una alarma en el FACP, al mismo tiempo que permiten conectar varios detectores a la misma zona. [56] En ciertos sistemas, se proporciona una representación gráfica del edificio en la pantalla del FACP que muestra las ubicaciones de todos los detectores en el edificio, [56] mientras que en otros simplemente se indican la dirección y la ubicación del detector o detectores en alarma. [56]

Los sistemas direccionables suelen ser más caros que los sistemas no direccionables convencionales [58] 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 del FACP que permite la determinación de una amplia gama de fallas en las capacidades de detección de los detectores de humo [ 56] . 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 en los edificios. Otras causas incluyen carpintería, lijado, pintura y humo en caso de incendio [59] . Los paneles también se pueden interconectar para monitorear una gran cantidad de detectores en varios edificios [56] . Esto se usa más comúnmente en hospitales, universidades, complejos turísticos y otros grandes centros o instituciones [56 ].

Normas

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 una norma obligatoria para todos los productos que se van a entregar e instalar en cualquier país de la Unión Europea (UE). La EN 54 parte 7 es la norma para detectores de humo. Las normas europeas se desarrollan para permitir la libre circulación de mercancías en los países de la UE. La EN 54 es ampliamente reconocida en todo el mundo. La certificación EN 54 de cada dispositivo debe emitirse anualmente. [60] [61]

Cobertura de detectores de humo y temperatura con norma europea EN54

Superficie (metros cuadrados)Tipo de detectorAltura (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 < h ≤ 12806,61109,6
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: Área de superficie
  • Smax (metros cuadrados): Cobertura máxima de la superficie
  • Rmax (m): radio máximo

La información que aparece en negrita es la cobertura estándar del detector. La cobertura del detector de humo es de 60 metros cuadrados y la del detector de humo de temperatura es de 20 metros cuadrados . La altura desde el suelo es un aspecto importante para una protección correcta. [62]

También existe una norma EN14604 adicional (armonizada), que suele ser la que se suele citar en los puntos de venta domésticos. Esta norma amplía las recomendaciones de la EN54 para las alarmas de humo domésticas y especifica los requisitos, los métodos de prueba, los criterios de rendimiento y las instrucciones del fabricante. También incluye requisitos adicionales para las alarmas de humo, que son adecuadas para su uso en vehículos de alojamiento de ocio. [63] Sin embargo, gran parte de la EN14604 es voluntaria. Un estudio publicado en 2014 evaluó seis áreas de cumplimiento y descubrió que el 33% de los dispositivos que afirmaban cumplir con esta norma no lo hacían en uno o más de los aspectos específicos. El estudio también descubrió que el 19% de los productos tenían un problema con la detección de incendios real. [64]

Australia y Estados Unidos

En los Estados Unidos, el primer estándar para alarmas de humo para el hogar se estableció en 1967. [10] En 1969, la USAEC permitió a los propietarios de viviendas utilizar detectores de humo sin licencia. [6] El Código de seguridad de vida (NFPA 101), aprobado por la Asociación Nacional de Protección contra Incendios de EE. UU. (NFPA) en 1976, requirió por primera vez 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 comienzan a requerir que las alarmas de humo estén interconectadas y ubicadas en todos los dormitorios. [10] En 1989, la NFPA 74 requirió por primera vez que las alarmas de humo estuvieran interconectadas en cada nueva construcción de una casa, y en 1993, la NFPA 72 requirió por primera vez 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, el Underwriters Laboratory (UL) cambió los requisitos de etiquetado de las alarmas de humo para que todas las alarmas de humo deban tener una fecha de fabricación escrita en un lenguaje sencillo.

En junio de 2013, la World Fire Safety Foundation publicó en la revista oficial de la Asociación de Bomberos Voluntarios de Australia un informe titulado “¿Se puede confiar en las normas de los detectores de humo de Australia y Estados Unidos?”. El informe pone en tela de juicio la validez de los criterios de prueba utilizados por las agencias gubernamentales de Estados Unidos y Australia al realizar pruebas científicas de los detectores de humo de ionización. [65]

Legislación

En junio de 2010, la ciudad de Albany, California , promulgó una legislación que sólo permitía la instalación de sistemas fotoeléctricos tras una decisión unánime del Ayuntamiento de Albany; varias otras ciudades de California y Ohio promulgaron leyes similares poco después. [66]

En noviembre de 2011, el Territorio del Norte promulgó la primera legislación fotoeléctrica residencial de Australia que exige el uso de alarmas de humo fotoeléctricas en todas las viviendas nuevas del Territorio del Norte. [67]

Desde el 1 de enero de 2017, el estado australiano de Queensland ordenó que todas las alarmas de humo en viviendas nuevas (o en las que se renueve sustancialmente una vivienda) deben ser fotoeléctricas y no contener también un sensor de ionización. También debían estar conectadas a la red eléctrica con una fuente de alimentación secundaria (es decir, batería) y estar interconectadas con todas las demás alarmas de humo de la vivienda. Esto es para que todas se activen juntas. A partir de esa fecha, todas las alarmas de humo de reemplazo deben ser fotoeléctricas; a partir del 1 de enero de 2022, todas las viviendas vendidas, alquiladas o cuyo contrato de alquiler se renueve deben cumplir con los mismos requisitos que las viviendas nuevas; y a partir del 1 de enero de 2027, todas las viviendas deben cumplir con los mismos requisitos que las viviendas nuevas. [68]

En junio de 2013, en un discurso en el Parlamento australiano, se planteó la pregunta: "¿Son defectuosas las alarmas de humo por ionización?". Esto se produjo a raíz de los datos de la agencia de pruebas científicas del Gobierno australiano (la Organización de Investigación Científica e Industrial de la Commonwealth, CSIRO ) que revelaban graves problemas de rendimiento con la tecnología de ionización en la etapa inicial y latente de un incendio, un aumento de los litigios relacionados con las alarmas de humo por ionización y una legislación cada vez mayor que obliga a instalar alarmas de humo fotoeléctricas. El discurso citó en mayo de 2013 un informe de la Fundación Mundial de Seguridad contra Incendios publicado en la revista de la Asociación Australiana de Bomberos Voluntarios titulado "¿Se puede confiar en los estándares australianos y estadounidenses para las alarmas de humo?". El discurso concluyó con una solicitud para que uno de los mayores fabricantes de alarmas de humo por ionización del mundo y la CSIRO revelaran el nivel de humo visible necesario para activar las alarmas de humo por ionización de los fabricantes según las pruebas científicas de la CSIRO. [69] El estado de California, en Estados Unidos, prohibió la venta de detectores de humo con baterías reemplazables. [70]

Preocupaciones de seguridad con respecto a los detectores inteligentes

Los detectores de humo inteligentes, al igual que otros dispositivos de Internet de las cosas , pueden recopilar y transmitir una cantidad significativa de datos. Esto puede incluir datos sobre cuándo y dónde se utiliza el dispositivo, la frecuencia de las alarmas e incluso datos de audio y video si el dispositivo incluye un micrófono o una cámara. Estos datos pueden potencialmente inferir información confidencial sobre los hábitos, rutinas y estilo de vida de un usuario. Dado que los detectores de humo inteligentes están conectados a Internet, son vulnerables a la piratería. Una persona no autorizada podría acceder al dispositivo y a los datos que recopila. En casos extremos, si el dispositivo incluye una cámara o un micrófono, un pirata informático podría usarlo para espiar a los habitantes de la casa. [71]

Muchos fabricantes de dispositivos inteligentes comparten datos de los usuarios con terceros, a menudo con fines publicitarios o de análisis de datos. Esto puede ser un problema de privacidad importante si los datos incluyen información sensible o de identificación personal. Algunos fabricantes también pueden cooperar con las fuerzas de seguridad, brindándoles potencialmente acceso a los datos de los usuarios sin su conocimiento o consentimiento. [72]

Muchos usuarios han tomado medidas para proteger su privacidad cuando utilizan detectores de humo inteligentes. Esto puede incluir el uso de contraseñas seguras y únicas para sus dispositivos, la desactivación de funciones innecesarias y la actualización periódica del software del dispositivo para protegerse contra vulnerabilidades de seguridad. Algunos usuarios también pueden optar por utilizar detectores de humo tradicionales que no se conectan a Internet, para evitar por completo estos problemas de privacidad. [73] [72]

Notas

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Wikimedia Commons tiene medios relacionados con Detector de humo.
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