En lugar de la caída de la temperatura, tenemos que considerar la cantidad de calor transferida al edificio desde el incendio forestal. La temperatura de las estructuras aumentará hacia el punto de ignición dependiendo de la temperatura y la cercanía de la fuente de calor. El enfriamiento puede entonces ralentizar el calentamiento o, en el mejor de los casos, detenerlo por completo.
La transferencia de calor es algo complicado de calcular en la realidad, sobre todo en este tipo de entorno en el que los vientos son probablemente turbulentos y el calor se transfiere de muchas formas. Por suerte, se ha investigado sobre el tema y podemos utilizar esos resultados para estimar la refrigeración necesaria.
Desde el punto de vista práctico de la seguridad contra incendios, una de las cosas más importantes parece ser la distancia del frente de fuego más cercano a la casa. Hay un artículo sobre este tema "Reducing the Wildland Fire Threat to Homes: ¿Dónde y cuánto?" de Jack Cohen, muy bien resumido en [ [http://www.saveamericasforests.org/congress/Fire/Cohen.htm\]](http://www.saveamericasforests.org/congress/Fire/Cohen.htm]) . El artículo contiene un gráfico del flujo de calor radiante en función de la distancia al frente del incendio forestal, así como de los tiempos de ignición de la madera en función de la distancia.
Conociendo el flujo de calor radiante y la energía necesaria para la vaporización del agua, es posible derivar una ecuación para el efecto de enfriamiento del agua:
$q = \frac{m H_{vap}}{A}$
donde
- q es el flujo de calor radiante [kW/m^2]
- m es la cantidad de agua utilizada por segundo [kg/s].
- H_vap es el calor (o entalpía) de vaporización del agua [kJ/kg]
- A es el área de las paredes y el techo de la casa [m^2]
Como ejemplo, consideremos una casa con una superficie exterior de 500 m^2. Para el agua, el calor de vaporización es de 2257 kJ/kg. La cantidad de agua que podemos gastar es de 12 galones por minuto, es decir, 0,76 litros por segundo. A partir de esto podemos trabajar que el máximo efecto de enfriamiento producido por el sistema de refrigeración (toda el agua vaporizada instantáneamente) sería:
$q = \frac{m H_{vap}}{A} = \frac{(0.76\: \mathrm{kg/s})(2257\: \mathrm{kJ/kg})}{500\: \mathrm{m^2}} = 3.43\: \mathrm{kW/m^2}$
Si comparamos esto con el modelo del artículo, en el que el flujo de calor desde, por ejemplo, 20 metros de distancia es de unos 45 kW/m^2, y el flujo de calor desde 22 metros de distancia es de unos 40 kW/m^2, podemos decir que el enfriamiento tendría aproximadamente el mismo efecto que mover la línea de árboles dos metros.
Se sabe que el modelo sobrestima el flujo de calor, por lo que las distancias reales pueden ser menores, pero de todos modos el efecto de enfriamiento tiene aproximadamente el mismo efecto.
Cosas a tener en cuenta:
- He supuesto que no podemos saber qué lado del edificio estará más cerca del fuego o que la casa estará rodeada, por lo que hay que refrigerar todos los lados.
- Las distancias indicadas en el gráfico del artículo son para la madera. Para otros materiales, las distancias serán mayores o menores. El grosor y la densidad del material también son importantes.
- Según el artículo, en un incendio forestal completo la combustión se produce muy rápidamente. Si la casa puede soportar el fuego durante dos minutos, probablemente no se encenderá ya que el fuego ha avanzado.
- Despejar los alrededores de la casa y tener materiales no inflamables sería una forma mucho más efectiva de blindar la casa. Del enlace que di: "Teniendo en cuenta los techos no inflamables, el Instituto de Investigación de Stanford (Howard y otros 1973) encontró un 95 por ciento de supervivencia con un espacio libre de 10 a 18 metros y Foote y Gilless (1996) en Berkeley, encontraron un 86 por ciento de supervivencia de la casa con un espacio libre de 10 metros o más." Por supuesto, esto puede tener efecto en lo bonito y acogedor que sea el patio.
