Devastada por las llamas el 15 de abril de 2019, la catedral de Notre-Dame de París reabrirá sus puertas al público el 8 de diciembre, al final de un imponente proyecto. Para evitar una nueva tragedia, el sistema de seguridad contra incendios previsto para su restauración debía ser ejemplar. Correspondió al Instituto Nacional de Medio Ambiente y Riesgos Industriales (Ineris) verificar su efectividad. La organización fue seleccionada en el marco de una consulta realizada por el establecimiento público Rebâtir Notre-Dame de Paris (RNDP), que trabaja directamente con los arquitectos jefe de los monumentos históricos. “El principal desafío era encontrar los medios para probar las soluciones técnicas para combatir un incendio en el corazón de la estructura”, recuerda Alexandre Pernin, director adjunto de operaciones del RNDP.
“Tuvimos que adaptar los dispositivos de seguridad a la configuración y arquitectura particulares de la estructura de madera, que mide 100 m de largo, estudiando los numerosos parámetros de los que depende la propagación del fuego”, explica Benjamin Truchot, director del proyecto. De la observación a la simulación” en el departamento de dispersión de incendios y explosiones de Ineris. La naturaleza del origen de las llamas, la disposición de la madera y su calidad, las condiciones de ventilación, la meteorología y la fuerza de los vientos o incluso la evacuación natural del humo eran factores a tener en cuenta.
Durante su misión, que duró dieciocho meses, el Instituto realizó simultáneamente pruebas digitales y pruebas físicas. El primero consistió en configurar el software Fire Dynamics Simulator (FDS) para estudiar la propagación de las llamas, así como las medidas de seguridad destinadas a contrarrestarlas. “Generalmente, el ático de un edificio debe estar ventilado. Aquí no es así, porque los modelos muestran que evacuar el humo de esta manera favorecería la propagación de las llamas”, explica Rémi Fromont, arquitecto jefe de monumentos históricos.
Complejidad de los intercambios de calor. Por ello se han previsto medidas pasivas como la compartimentación. “La integración de vanos resistentes al fuego en la estructura sirve para limitar la propagación de las llamas y modificar el flujo de humo. Este dispositivo va acompañado de un aumento de la sección de los listones que soportan el plomo, lo que reduce el ritmo de combustión de la madera”, explica Benjamin Truchot.
Estas pruebas virtuales fueron también una oportunidad para reproducir la complejidad de los intercambios térmicos entre llamas y materiales. “Para analizar la descomposición de la madera bajo el efecto del calor, es necesario reproducir tanto los intercambios convectivos, es decir la presencia de gases calientes cerca del material, como la radiación. Se trata de combinar varios códigos informáticos complejos”, explica el director del proyecto.
También se pudo probar digitalmente un sistema de extinción de agua nebulizada. Guillaume Leroy, ingeniero de la unidad de dispersión, fuego, experimentación y modelización (Diem) de Ineris, recuerda a este respecto que “la interacción entre las llamas y las gotas de niebla es todavía un tema de investigación”. Por eso, para validar las hipótesis, Ineris unió fuerzas con Lemta, un laboratorio de investigación especializado en modelización de incendios.
Pruebas a gran escala. Paralelamente, Ineris realizó varios tipos de pruebas físicas. “Los primeros, en el laboratorio, sirvieron para calificar diferentes muestras de madera. Luego trabajamos a partir de modelos simplificados con estructura de pino para respaldar nuestras simulaciones digitales”, recuerda Jean-Pierre Bertrand, técnico de la unidad Diem de Ineris.
Etapa final de validación, se reprodujo parte del marco de roble a escala 4/10 y se instaló en la cámara de 1.000 m3 de Ineris. Un experimento de esta magnitud, donde incluso se reprodujo la presencia de plomo, fue posible gracias al volumen disponible, ya que la plataforma puede albergar un brasero de una potencia de 15 MW con una capacidad de extracción de humo de 100.000 m3/h. El sitio de Verneuil-en-Halatte (Oise) también permitió comprobar los efectos del agua nebulizada. “Esta es una instalación costosa, donde el error no era una opción. El fuego debía propagarse según lo previsto y la extinción automática debía activarse en el momento adecuado. Y lo logramos”, afirma Jean-Pierre Bertrand.
Estos dispositivos, luces de protección contra incendios y agua nebulizada, constituyen actualmente la principal respuesta a todo tipo de conatos de incendio en el marco de la catedral. En vísperas de la reapertura del monumento, ya están en su lugar.
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