Conceptos básicos en la seguridad frente a incendio

Conceptos básicos en la seguridad frente a incendio en los productos de la construcción: reacción, resistencia, propagación

Los incendios son eventos accidentales que constituyen una amenaza de destrucción para nuestro entorno, con consecuencias potencialmente devastadoras. En respuesta, la ingeniería del fuego estudia el fenómeno y los efectos del fuego para proteger a las personas, las propiedades y su entorno.

En el ámbito de la edificación, con el objetivo de reducir la incidencia de estos sucesos y minimizar el riesgo para las personas y su entorno, contamos con el Código Técnico de la Edificación, Documento Básico de Seguridad en caso de incendio. Este código es la reglamentación estatal que tiene por objeto establecer las exigencias básicas de seguridad frente a incendio, así como los procedimientos para analizar su cumplimiento.

Los productos de la construcción se evalúan experimentalmente mediante ensayos de fuego para estudiar su comportamiento y satisfacer los requerimientos legislativos. En estos ensayos se simulan determinados escenarios de incendio, caracterizados por la naturaleza, severidad y magnitud del ataque térmico.

Los ensayos pueden clasificarse en tres grandes grupos, dependiendo de los parámetros a analizar:

Reacción al fuego

La reacción al fuego estudia el comportamiento de los productos de construcción, analizando su contribución al incendio en una determinada fase de su desarrollo (desde un fuego incipiente hasta un incendio totalmente desarrollado), atendiendo a los siguientes parámetros:

• Grado de combustibilidad: facilidad con la que arde un producto mediante el estudio de parámetros como la emisión de calor o la velocidad de propagación de la llama.
• Opacidad de humos emitidos durante la combustión de un producto. En los productos de construcción no se evalúa la naturaleza de los gases tóxicos, a diferencia de otros sectores como el sector transporte.
• Partículas o gotas en llama: material que se separa de la muestra durante el ensayo y sigue ardiendo durante un periodo mínimo, especificado en cada método de ensayo.

Con el objetivo de obtener una determinada clasificación de reacción al fuego, se deben seleccionar los ensayos a realizar según la tipología de producto y la clase objetivo que se busque alcanzar:

1 Muros exteriores e interiores, techos y tubos lineales (*)

1. Clases A1 y A2:
   • Ensayo de no combustibilidad (EN ISO 1182): en una situación de incendio totalmente desarrollado, a 750ºC, se identifican productos que apenas contribuirán al incendio.
   • Ensayo de calor de combustión (EN ISO 1716): en una atmósfera de oxígeno que simula un incendio totalmente desarrollado, se determina el desprendimiento de calor de un producto al quemarse por completo.
2. Clases A2, B, C y D:
   • Ensayo SBI (Single Burning Item) o ensayo de un único objeto ardiendo (EN 13823): Evalúa la contribución de un producto al desarrollo de un incendio inicial de 30kW de potencia, que simula una papelera ardiendo en la esquina de una habitación.
3. Clases B, C, D y E:
   • Ensayo de inflamabilidad (EN ISO 11925-2): evalúa la inflamabilidad de un producto, es decir, la propensión de un material para quemarse al estar expuesto a una pequeña llama (incendio en fase inicial).

(*) NOTA: La clase llevará el subíndice L para tubos lineales

El sistema que clasifica los resultados obtenidos en los ensayos de reacción al fuego de productos de la construcción, también conocido como Euroclases, está armonizado en la Unión Europea según la norma EN 13501-1. La clase de reacción al fuego se declara de la siguiente manera: grado de comubistibilidad, opacidad humos (s, smoke) y partículas/gotas en llama (d, droplets). Ejemplo: A2, s1-d0.

2 Suelos

Los ensayos que se realizan para evaluar la reacción al fuego de productos instalados en suelos son los siguientes:

• Determinación del comportamiento de revestimientos de suelos mediante una fuente de calor radiante (EN ISO 9239-1): evalúa el comportamiento de un producto expuesto a un incendio inicial, simulado por un flujo de calor radiante y una llama piloto.
• Ensayo de inflamabilidad (EN ISO 11925-2): evalúa la inflamabilidad de un producto expuesto a una pequeña llama.

Para la clasificación de los productos de suelo también se utiliza la norma EN 13501-1 y se declara de esta forma: grado de comubistibilidad (fl, floor), opacidad humos (s, smoke). Ejemplo: Cfl, s2.

3 Cubiertas exteriores

Existen cuatro métodos recogidos en la Especificación Técnica CEN/TS 1187 para la evaluación y posterior clasificación de cubiertas (del t1 al t4): se simula un incendio exterior incipiente mediante acción térmica de marcas de fuego, pudiendo añadirse viento adicional y/o calor radiante complementario.

La norma EN 13501-5 clasifica las cubiertas exteriores según los resultados obtenidos, declarando el grado de combustibilidad, seguido del método de ensayo utilizado: grado de comubistibilidad (roof) (método de ensayo). Ejemplo: Broof (t3).

Resistencia al fuego

La resistencia al fuego, por su parte, estudia la capacidad de un elemento constructivo para mantener sus propiedades en presencia de un incendio completamente desarrollado, evaluándose uno o varios de los siguientes criterios:

• Capacidad portante (R): capacidad de soportar, sin pérdida de estabilidad estructural, la exposición al fuego bajo acciones mecánicas definidas.
• Integridad (E): capacidad de un elemento separador de soportar la exposición al fuego en una cara, sin transmisión del fuego a la cara no expuesta por paso de llamas o gases calientes.
• Aislamiento térmico (I): aptitud de soportar la exposición al fuego en un solo lado, sin transmisión del incendio a la cara no expuesta por transferencia de calor.
• Radiación (W): capacidad de soportar la exposición al fuego en una sola cara, evitando la transmisión del fuego por radiación a través del elemento o a materiales adyacentes.

Los ensayos de resistencia se realizan en hornos donde se simula un incendio interior totalmente desarrollado (flashover) con una curva de tiempo vs. temperatura determinada, evaluándose el tiempo que el elemento continúa realizando la función para el cual ha sido diseñado. La norma general de resistencia al fuego EN 1363-1 rige los principios de las normas armonizadas de ensayo para los diversos elementos constructivos. El sistema que clasifica los resultados obtenidos está armonizado en la UE según la norma de EN 13501-2.

La declaración del comportamiento de resistencia al fuego se realiza en períodos en minutos: R / E / I / W + tiempo (minutos). Ejemplos: REI60, EI30, EW90, etc.

Propagación del fuego: ensayos a gran escala

Por último, existen ensayos específicos que analizan la propagación del fuego a gran escala en sistemas completos de fachada, donde se simula una situación de incendio totalmente desarrollado en un espacio interior y el fuego emerge al exterior por un hueco de fachada.

El objetivo de estos ensayos, que combinan criterios de reacción y de resistencia al fuego, es evaluar la propagación de un incendio a través de la fachada mediante el estudio los siguientes parámetros:

• Propagación vertical y horizontal por el revestimiento exterior y a través de las capas internas.
• Caída de material con o sin llama, pudiendo analizarse masa y/o dimensiones de fragmentos.
• Comportamiento mecánico de los componentes ante un incendio (deformación y fusión de materiales, desprendimiento de fijaciones, delaminación de capas, penetración a través del sistema, colapsos totales o parciales, etc.).

Se analiza si los datos obtenidos por la muestra ensayada superan los criterios de aceptación especificados en el método y/o en la norma de clasificación correspondiente.

No existe una norma de ensayo armonizada europea para la evaluación de la propagación al fuego de fachadas. 15 países europeos como Reino Unido (BS8414), Alemania (DIN4102-20), Francia (Lepir II) o Suecia (SP105) han incorporado exigencias de ensayos de propagación en su reglamentación estatal para fachadas en edificios de determinadas características, como edificios de gran altura (EGAs) o de uso crítico como hospitales, donde se prevé una lenta evacuación de ocupantes.

Actualmente se está desarrollando la futura norma armonizada europea para evaluar la propagación del fuego en fachadas, con la previsión de su implementación en el marco normativo de los países de la UE en un plazo de cinco a 10 años.

Comportamiento de un edifico ante un incendio

El análisis del comportamiento de un edificio ante un posible incendio implica una evaluación de los materiales de construcción, productos y sistemas constructivos respecto a su reacción, resistencia y propagación del fuego.

Mediante una evaluación holística de las edificaciones, la ingeniería del fuego contribuirá a construir ciudades más seguras, resilientes y sostenibles al reducir los riesgos de un incendio accidental, posibilitar la evacuación segura de las personas y permitir una adecuada intervención de los equipos de extinción de incendios.