Tesis Electrónicas UACh - Universidad Austral de Chile
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Universidad Austral de Chile Facultad de Ciencias de la Ingeniería Escuela de Ingeniería en Construcción ESTUDIO DE LOS ELEMENTOS CONSTRUCTIVOS Y PRODUCTOS ESPECIALES PARA LA PROTECCIÓN PASIVA CONTRA EL FUEGO EN EDIFICIOS Tesis para optar al título de: Ingeniero Constructor. Profesor Patrocinante: Sr. Jorge Alvial Pantoja. SERGIO ESTEBAN VALENZUELA MARTÍNEZ VALDIVIA - CHILE 2010 ÍNDICE RESUMEN / SUMMARY INTRODUCCIÓN ..................................................................................................................... 1 OBJETIVOS............................................................................................................................... 3 METODOLOGÍA ..................................................................................................................... 4 CAPÍTULO I: CONCEPTOS GENERALES DE FUEGO E INCENDIO 1.1 EL FUEGO Y SU FUNDAMENTO QUIMICO .................................................................. 5 1.1.2 Calor de combustión .......................................................................................................... 6 1.1.2 Temperatura ....................................................................................................................... 7 1.2 TRIÁNGULO DEL FUEGO ................................................................................................ 7 1.3 INCENDIO . .......................................................................................................................... 8 1.3.1 Fases de desarrollo de un incendio .................................................................................... 8 1.4 PROTECCIÓN CONTRA INCENDIOS ............................................................................. 9 CAPÍTULO II: PROTECCIÓN PASIVA CONTRA INCENDIOS 2.1 PROTECCIÓN PASIVA .................................................................................................... 11 2.1.1 Distancias ......................................................................................................................... 13 2.1.2 Aislamientos .................................................................................................................... 13 2.1.3 Sectorización o compartimentación ................................................................................. 13 2.1.4 Selección de materiales .................................................................................................... 14 2.1.5. Protección estructural ...................................................................................................... 14 2.1.6 Documentos legales y normativos ................................................................................... 15 2.2 PROTECCIÓN PASIVA MEDIANTE PLACAS .............................................................. 15 2.2.1 Tipos de placas ................................................................................................................. 16 2.2.2 Aplicaciones más comunes de las placas ......................................................................... 17 2.3 PROTECCIÓN PASIVA MEDIANTE PINTURAS ......................................................... 20 2.3.1 Ventajas de utilizar pinturas intumescentes ..................................................................... 21 2.3.2 Protección de estructuras metálicas ................................................................................. 22 2.3.3 Proceso de ejecución ........................................................................................................ 23 2.4 PROTECCIÓN PASIVA CON MORTEROS .................................................................... 26 2.4.1 Aplicación de morteros proyectables ............................................................................... 27 2.4.2 Técnicas de proyección del mortero ................................................................................. 28 2.4.3 Garantía de puesta en obra del mortero ........................................................................... 29 2.5 PROTECCIÓN PASIVA MEDIANTE SISTEMAS DE CONTROL DE TEMPERATURA Y EVACUACIÓN DE HUMOS (SCTEH) ..................... 29 2.5.1 Objetivos de los sistemas SCTEH ................................................................................... 30 2.5.2 Principios de aplicación y funcionamiento de los sistemas SCTEH ............................... 30 2.5.3 Sectorización del humo .................................................................................................... 31 2.5.4 Equipamientos principales de los sistemas SCTEH ........................................................ 32 2.5.5 Requisitos generales que debe cumplir una instalación de evacuación de humos y calor ............................................................................................... 33 2.6 PUERTAS Y COMPUERTAS CORTAFUEGO Y SELLADO DE PENETRACIONES ............................................................................................................ 34 2.6.1 Puertas cortafuego ............................................................................................................ 34 2.6.2 Compuertas cortafuegos .................................................................................................. 35 2.6.3 Sellado de penetraciones .................................................................................................. 36 2.7 ALUMBRADO DE EMERGENCIA ................................................................................. 37 2.7.1 Tipos de alumbrado de emergencia ................................................................................. 37 2.7.2 Clasificación del alumbrado de emergencia .................................................................... 37 2.8 SEÑALIZACIÓN ............................................................................................................... 39 2.8.1 Tipos de señales ............................................................................................................... 39 2.8.2 Características de la instalación ....................................................................................... 39 2.8.3 Ejemplo de señales ........................................................................................................... 40 CAPÍTULO III: ELEMENTOS CONSTRUCTIVOS Y PRODUCTOS ESPECIALES 3.1 PROTECCIÓN PASIVA MEDIANTE PLACAS .............................................................. 41 3.2 PROTECCIÓN PASIVA MEDIANTE PINTURAS ......................................................... 45 3.3 PROTECCIÓN PASIVA CON MORTEROS .................................................................... 49 3.4 PROTECCIÓN PASIVA MEDIANTE SISTEMAS DE CONTROL DE TEMPERATURA Y EVACUACIÓN DE HUMOS (SCTEH) ..................... 51 3.5 PUERTAS Y COMPUERTAS CORTAFUEGO Y SELLADO DE PENETRACIONES ............................................................................................................ 55 3.5.1 Puertas cortafuego ............................................................................................................ 55 3.5.2 Compuertas cortafuegos .................................................................................................. 57 3.5.3 Sellado de penetraciones .................................................................................................. 58 3.6 ALUMBRADO DE EMERGENCIA ................................................................................. 60 3.7 SEÑALIZACIÓN ............................................................................................................... 61 CAPÍTULO IV: EVALUACIÓN DE COSTOS 4.1 PROVEEDORES Y PRECIOS DE PRODUCTOS ........................................................... 63 4.1.1 Proveedores ...................................................................................................................... 63 4.1.2 Precios .............................................................................................................................. 64 4.2 BENEFICIOS PROTECCIÓN PASIVA ............................................................................ 65 CAPÍTULO V: ESTUDIO DE LA NORMATIVA 5.1 ORDENANZA GENERAL DE URBANISMO Y CONSTRUCCIONES ........................ 70 5.2 NCh 935/1 ENSAYE DE RESISTENCIA AL FUEGO - PARTE 1: ELEMENTOS DE CONSTRUCCIÓN GENERAL ................................................................. 72 5.3 NCh 935/2 ENSAYE DE RESISTENCIA AL FUEGO - PARTE 2: PUERTAS Y OTROS ELEMENTOS DE CIERRE ................................................................ 74 5.4 NCh 2209 ENSAYE DEL COMPORTAMIENTO AL FUEGO DE ELEMENTOS DE CONSTRUCCIÓN VIDRIADOS ............................................................. 76 5.5 NCh 1914/1 ENSAYE DE REACCIÓN AL FUEGO - PARTE 1: DETERMINACIÓN DE LA NO COMBUSTIBILIDAD DE MATERIALES DE CONSTRUCCIÓN ................... 77 5.6 NCh 1914/2 ENSAYE DE REACCIÓN AL FUEGO - PARTE 2: DETERMINACIÓN DEL CALOR DE COMBUSTIÓN DE MATERIALES EN GENERAL ................................ 78 5.7 NCh 1916 DETERMINACIÓN DE CARGAS COMBUSTIBLES ................................... 78 5.8 NCh 1993 CLASIFICACIÓN DE LOS EDIFICIOS SEGÚN SU CARGA COMBUSTIBLE ...................................................................................................................... 79 5.9 NCh 1974 PINTURAS - DETERMINACIÓN DEL RETARDO AL FUEGO ................. 80 5.10 NCh 1977 DETERMINACIÓN DEL COMPORTAMIENTO DE REVESTIMIENTOS TEXTILES A LA ACCIÓN DE UNA LLAMA ................................... 81 5.11 NCh 1979 DETERMINACIÓN DEL COMPORTAMIENTO DE TELAS A LA ACCIÓN DE UNA LLAMA ......................................................................................... 81 5.12 NCh 2111 SEÑALES DE SEGURIDAD ......................................................................... 81 5.13 NCh 2189 CONDICIONES BÁSICAS ............................................................................ 82 5.14 NORMATIVA EXTRANJERA ....................................................................................... 83 5.15 NBE - CPI – 96: NORMA BASICA DE LA EDIFICACION. CONDICIONES DE PROTECCION CONTRA INCENDIOS EN LOS EDIFICIOS ........................................ 93 5.16 DOCUMENTO BÁSICO SI. SEGURIDAD EN CASO DE INCENDIO ....................... 94 CAPÍTULO VI: APLICACIÓN EN EL EDIFICIO HOGARES ALEMANES VALDIVIA 6.1 DESCRIPCIÓN GENERAL DEL EDIFICIO .................................................................... 96 6.1.1 Estructura del Edificio ..................................................................................................... 99 6.1.2 Protección pasiva contra el fuego existente en el proyecto .............................................. 99 6.1.3 Riesgos ........................................................................................................................... 100 6.2 NOMENCLATURA UTILIZADA EN EL DB SI ........................................................... 100 6.3 APLICACIÓN PROTECCIÓN PASIVA EN EL EDIFICIO .......................................... 102 6.3.1 Aplicación de protección pasiva en subterráneo............................................................. 103 6.3.2 Aplicación de protección pasiva en primer nivel............................................................ 104 6.3.3 Aplicación de protección pasiva en segundo nivel ........................................................ 106 CONCLUSIÓN ........................................................................................................................ 109 BIBLIOGRAFÍA .................................................................................................................... 111 ÍNDICE DE FIGURAS CAPÍTULO I: CONCEPTOS GENERALES DE FUEGO E INCENDIO Fig. 1.1: Radiación ....................................................................................................................... 6 Fig. 1.2: Conducción .................................................................................................................... 6 Fig. 1.3: Convección .................................................................................................................... 6 Fig. 1.4: Triángulo del fuego ....................................................................................................... 7 CAPÍTULO II: PROTECCIÓN PASIVA CONTRA INCENDIOS Fig. 2.1: Protección pasiva implementada en un edificio ......................................................... 12 Fig. 2.2: Perfil Acero IN 70 – 232. ........................................................................................... 23 Fig. 2.3: Extintor de fuego. ........................................................................................................ 40 Fig. 2.4: Teléfono de emergencia ............................................................................................. 40 Fig. 2.5: Salida de emergencia .................................................................................................. 40 Fig. 2.6: Carrete con manguera ................................................................................................. 40 CAPÍTULO III: ELEMENTOS CONSTRUCTIVOS Y PRODUCTOS ESPECIALES Fig. 3.1: Pilar metálico protegido con placa PROMATECT-H ................................................ 43 Fig. 3.2: cielo falso perdido ...................................................................................................... 44 Fig. 3.3: Ductos de ventilación y extracción de humos ............................................................ 44 Fig. 3.4: Tabique con estructura metálica ................................................................................. 45 Fig. 3.5: Pintura Intumescente PROMAPAINT-E ................................................................... 48 Fig. 3.6: Mortero Proyectado IGNIPLASTER ......................................................................... 50 Fig. 3.7: Principio de Instalación Exutorios AEX ................................................................... 52 Fig. 3.8: Barreras fijas ............................................................................................................... 54 Fig. 3.9: Elementos compuerta cortafuego SFR. ....................................................................... 57 CAPÍTULO IV: EVALUACIÓN DE COSTOS Fig. 4.1: Temperaturas de lámina con flujo de calor 35 kW/m2 ................................................ 67 CAPÍTULO VI: APLICACIÓN EN EL EDIFICIO HOGARES ALEMANES VALDIVIA Fig. 6.1: Fachada principal ....................................................................................................... 96 Fig. 6.2: Fachada lateral norte .................................................................................................. 96 Fig. 6.3: Ubicación del edificio ................................................................................................ 97 Fig. 6.4: Zonas riesgosas ......................................................................................................... 100 Fig. 6.5: Solución subterráneo ................................................................................................ 104 Fig. 6.6: Solución primer nivel ................................................................................................ 106 Fig. 6.7: Solución segundo nivel ............................................................................................ 107 RESUMEN El propósito de la presente investigación consiste en una exploración de los sistemas y productos especiales para la protección pasiva contra el fuego en construcciones de nuestro país, y analizar un edificio en particular. Ya que el mercado dispone de gran cantidad de productos que pueden ser utilizados en los edificios, con el fin de implementar una mejor solución en protección pasiva contra incendios, permitiendo minimizar los daños y garantizar la vida de los ocupantes. Esta tesis parte con la revisión de la literatura referente a protección pasiva contra incendios, las propiedades de los diferentes elementos y productos especiales, la normativa nacional e internacional existente. Se consultan los costos en el mercado de productos resistentes al fuego, y por último establecer requisitos en protección pasiva contra el fuego al edificio Hogares Alemanes ubicado en Valdivia, con una normativa extranjera. SUMMARY The purpose of the present investigation consists on an exploration of the systems and special products for the passive fire protection in constructions of our country, and to analyze a building in particular. Since the market has great quantity of products that can be used in the buildings, with the purpose of implementing the best solution in passive fire protection, allowing to minimize the damages and to guarantee the life of the occupants. This thesis leaves with the revision of the literature with respect to the phenomenon of passive fire protection, the properties of the different elements and special products, the normative national and international existent. The costs are consulted in the market of resistant products to the fire, and lastly to establish requirements in passive fire solution to the building Hogares Alemanes located in Valdivia, with a normative foreigner. 1 INTRODUCCIÓN Dadas las consecuencias devastadoras que se producen por causa de los incendios, en la actualidad, la mayoría de los países del mundo, incluyendo el nuestro, se han preocupado de analizar este fenómeno físico-químico (Castillo, 2003). Ante cualquier proyecto u obra debemos analizar los riesgos de incendio, y no sólo porque las necesidades de protección pueden venir impuesta por las normas existentes, sino por lo que en pérdida de vidas humanas, de materiales e instalaciones, pueden representar los incendios (Castillo, 2003). Hay que proteger las estructuras. Los factores de riesgo en incendios de casas, edificios e industrias dependen de múltiples factores como diseño, materiales de construcción, uso de la instalación, carga combustible y sistemas de protección, entre otros. Por ello, hay que detener el avance del incendio o demorar, lo que más se pueda, su propagación (Chapple, 2010). A medida que el siniestro avanza, las estructuras pierden resistencia. Para aislar un edificio de la acción del fuego, se puede aplicar la protección pasiva, que se basa en elementos de construcción que por sus condiciones físicas aíslan la estructura de los efectos del fuego durante un determinado lapso de tiempo, retardando su acción y permitiendo la evacuación de sus ocupantes antes del eventual colapso de la estructura y dando, además, tiempo para la llegada y acción de bomberos (Chapple, 2010). La protección pasiva contra incendios comprende todos aquellos materiales, sistemas y técnicas, diseñados para prevenir la aparición de un incendio, impedir o retrasar su propagación, y facilitar por último su extinción (Promat Ibérica, 2008). A medida que exista un mayor conocimiento respecto a la protección pasiva en los edificios por parte de los organismos de control, arquitectos, ingenieros, usuarios y propietarios, permitirá en un futuro contar con edificios que den más seguridad a sus ocupantes y que aseguren su estabilidad (Daly, 1995). Hoy en día podemos contar con mayor información respecto a los sistemas y nuevos productos con los cuales podemos entregar soluciones constructivas para la protección pasiva al fuego en edificios, plantas industriales, malls o cualquier tipo de edificación, y más aún comprender que este tipo de preocupación está totalmente incorporada en las normas y reglamentación locales de los países más desarrollados. En este sentido los tratados de libre comercio permitirán la entrada al país de nuevas tecnologías y productos como también de normas técnicas cada vez más exigentes no sólo a las inversiones de capitales extranjeros cuyas compañías de seguros hacen fuertes exigencias-, sino también habrá que prepararse para desarrollar mejor nuestras legislaciones sobre protección al fuego, si queremos competir tanto localmente como internacionalmente (Castillo, 2003). 2 La incorporación y desarrollo de nuevos materiales y productos en la construcción, ha permitido un importante crecimiento del mercado de materiales. Las placas de fibrosilicato, por ejemplo, garantizan una alta resistencia al fuego y son altamente confiables para actuar en caso de incendio (Castillo, 2004). En Chile la introducción de productos resistentes al fuego ha sido lenta, pues las normas existentes de seguridad y protección contra el fuego -no muy bien aplicadas- y el uso de materiales tradicionales ha llevado a un crecimiento pausado (Castillo, 2004). La hipótesis de la tesis es: “un elevado costo de productos resistentes al fuego y una mala aplicación de la normativa nacional, causan un déficit en la utilización de elementos y productos especiales para la protección pasiva contra incendios”. Lo señalado anteriormente fue lo que me motivó al estudio de elementos y productos especiales para protección pasiva contra el fuego, a modo de fomentar su uso en soluciones constructivas que cumplan su función de forma exitosa en una futura obra, ya sea esta habitacional, comercial, educacional u otros, con el fin de reducir los perjuicios y enfrentar de forma ventajosa un posible incendio. 3 OBJETIVOS OBJETIVO GENERAL. Realizar una exploración de los sistemas y productos especiales para la protección pasiva contra el fuego en construcciones de nuestro país, y analizar un edificio en particular. OBJETIVOS ESPECÍFICOS. Conocer el mercado de los diferentes productos resistentes al fuego, utilizados en soluciones de protección pasiva. Describir los requisitos en protección pasiva contra el fuego que posee el edificio Hogares Alemanes de Valdivia, elevando los estándares de resistencia al fuego. Utilizando una normativa extranjera. 4 METODOLOGÍA. La investigación busca fomentar el uso de productos resistentes al fuego para la implementación de protección pasiva en construcciones nacionales. Para ello es necesario aumentar el conocimiento sobre protección pasiva contra el fuego y los productos resistentes al fuego, creando una conciencia para recurrir a éstos logrando incorporarlos en los edificios. La investigación no desconoce el progreso en la utilización de protección pasiva contra el fuego en edificios que ha tenido el país en los últimos años, sin embargo puede ser mucho mejor como realidades internacionales. Para la realización de esta tesis se consultarán artículos de ISI Web, revista BIT, normas nacionales e internacionales, tesis relacionadas, libros relacionados, páginas webs de proveedores de productos resistentes al fuego. A continuación se detallan los pasos que seguirá la investigación para la elaboración de la presente tesis. En primer lugar se efectuará un estudio general de los conceptos de fuego e incendio, con el fin de comprender mejor este fenómeno que en forma descontrolada ocasiona muchos problemas, como lo son las pérdidas de materiales y vidas humanas en el peor de los casos. En segundo lugar se estudiará la fenomenología de la protección pasiva contra incendios para comprender su utilización en los edificios, y cuáles son los usos más frecuentes para resguardar la integridad y minimizar los daños que produce un incendio. En Tercer lugar se procederá a recopilar información de los diferentes elementos y productos especiales de empresas líderes en el mercado, con la idea de demostrar que existe gran variedad de materiales resistentes al fuego, utilizables en distintas soluciones pasivas contra el fuego. Los productos se consultarán en el periodo del año 2010. En cuarto lugar se realizará una investigación de los costos de adquisición de los diferentes productos resistentes al fuego, ya sea directamente con los proveedores o intermediarios como Easy, Sodimac, etc. También se destacarán los beneficios, ya sea de productos o soluciones, de forma de fomentar su uso independientemente del costo que posean. En quinto lugar se realizará una revisión de la normativa del país y algunas extranjeras que regulan las condiciones contra incendios, enfocado en la protección pasiva contra el fuego, que deben cumplir los edificios. Y por último, un análisis al edificio que consiste en la revisión de los planos y especificaciones técnicas del proyecto, en busca de la protección pasiva con la que cuenta, los riesgos que pueden provocar un incendio, los materiales con los que fue construido. Para luego establecer requisitos en protección pasiva contra el fuego, regida por una normativa extranjera (Documento Básico SI. Seguridad en caso de incendio), que mejoren el edificio Hogares Alemanes ubicado en la calle Beauchef N° 809 en la ciudad de Valdivia. 5 CAPITULO I CONCEPTOS GENERALES DE FUEGO E INCENDIO 1.1 EL FUEGO Y SU FUNDAMENTO QUÍMICO. (Ref. 50, 51) El fuego es la reacción química de oxidación violenta de una materia combustible, con desprendimiento de llamas, calor, vapor de agua y dióxido de carbono. Es un proceso exotérmico. Desde este punto de vista, el fuego es la manifestación visual de la combustión, la cual consiste en una reacción química en la que un elemento (combustible) se combina con otro (comburente, generalmente oxígeno en forma de O2 gaseoso), desprendiendo calor y produciendo un óxido; la combustión es una reacción exotérmica que produce calor al quemar y luz al arder. Se necesita la concurrencia de cuatro factores para que un fuego se inicie y tenga continuidad: Combustible (usualmente, un compuesto orgánico, como el carbón vegetal, la madera, los plásticos, los gases de hidrocarburos, la gasolina, etc.). Comburente, cualquier oxidante, el más común el oxígeno del aire. Temperatura, o energía de activación, que se puede obtener con una chispa, temperatura elevada u otra llama. Reacción en cadena, es la reacción mediante la cual la combustión se mantiene sin necesidad de mantener la fuente principal de ignición. Sin esta última sólo se tiene el fenómeno llamado incandescencia. La concurrencia de estos cuatro factores da lugar a la combustión, lo que se expresa en la teoría del Tetraedro del fuego. Cada combustible tiene una temperatura de ignición o también llamado punto de Ignición distinta, a la que es necesaria llegar para inflamarlo. En la mayoría de los casos, una vez comienza la reacción de oxidación, el calor desprendido en el proceso sirve para mantenerlo. Cada combustible libera, al quemarse, una cierta cantidad de energía en forma de calor, igual a la energía que mantenía unidos los átomos en las moléculas del combustible, menos la empleada en la formación de los nuevos compuestos (gases resultantes de la combustión o gases quemados). La cantidad de energía que cada combustible produce se expresa por su poder calorífico. Los gases y vapores producidos por la oxidación (principalmente vapor de agua y dióxido de carbono), a alta temperatura por el calor desprendido por la reacción, emiten las llamas (gases incandescentes) que a su vez emiten luz visible e invisible (luz infrarroja), y calor. 6 1.1.1 Calor de combustión. (Ref. 18) El calor es una manifestación de energía, se produce por la fricción que se origina al entrar en movimiento las moléculas de un cuerpo. Su unidad es la caloría. El calor tiene la capacidad de transmisión por tres procedimientos que a continuación serán descritos: Radiación: Se transmite en todas las direcciones a través del aire; su propagación es en línea recta desde la fuente productora, al llegar a los objetos que la reciben, éstos se calientan. Fig. 1.1: Radiación. Fuente: Manual del bombero, Guadaño. Conducción: Es la transmisión del calor a través de una sustancia por contacto directo entre sus moléculas. Fig. 1.2: Conducción. Fuente: Manual del bombero, Guadaño. Convección: Cuando existe un medio conductor, líquido o gas, se genera una corriente de calor dentro del medio que lo transmite. El fluido caliente se dilata y eleva, dando paso al fluido frío en su parte inferior, produciendo una corriente ascendente que va caldeando el ambiente de abajo hacia arriba. Fig. 1.3: Convección. Fuente: Manual del bombero, Guadaño. 7 1.1.2 Temperatura. (Ref. 18) La temperatura es una propiedad física del estado del cuerpo, o sea, el grado o nivel térmico de los cuerpos. Para medirla se emplea termómetro. Todas las materias combustibles presentan tres niveles de temperatura característicos que se definen a continuación: Punto de ignición: Es aquella temperatura mínima a la cual el combustible emite suficientes vapores que se inflaman en contacto con una fuente de ignición; pero si se retira el foco calorífico, se apagan. Punto de inflamación: Es aquella temperatura mínima a la cual el combustible emite suficientes vapores que en contacto con una fuente de ignición se inflaman y siguen ardiendo, aunque se retire la fuente de ignición. Punto de auto inflamación: Es aquella temperatura mínima a la cual los vapores emitidos comienzan a arder sin necesidad de aporte de una fuente de ignición. 1.2 TRIÁNGULO DEL FUEGO. (Ref. 52) Para que se produzca fuego son suficientes tres elementos: Combustible, comburente y temperatura conocido como triángulo del fuego (Fig. 1.4). Cuando entra en la reacción el cuarto componente (reacción en cadena) el fuego alcanza una continuidad conocida como tetraedro del fuego. Fig. 1.4: Triángulo del fuego. Fuente: www.proteccioncivil.uam.mx Si en el triángulo de la figura 1.4 se produce la ausencia de cualquiera de estos elementos no podrá producirse fuego. La base sobre lo que se apoya la prevención del fuego y la lucha contra el mismo consiste en romper el triángulo del fuego. 8 1.3 INCENDIO. (Ref. 53) Un incendio es una ocurrencia de fuego no controlada que puede abrasar algo que no está destinado a quemarse. Puede afectar a estructuras y a seres vivos. La exposición a un incendio puede producir la muerte, generalmente por inhalación de humo o por desvanecimiento producido por la intoxicación y posteriormente quemaduras graves. Para que se inicie un fuego es necesario que se den conjuntamente estos tres factores: combustible, oxigeno y calor o energía de activación. Los incendios en los edificios pueden empezar con fallas en las instalaciones eléctricas o de combustión, como las calderas, escapes de combustible, accidentes en la cocina, niños jugando con mecheros o cerillas, o accidentes que implican otras fuentes de fuego, como velas y cigarrillos. El fuego puede propagarse rápidamente a otras estructuras, especialmente aquellas en las que no se cumplen las normas básicas de seguridad. Las normativas sobre Protección de Incendios clasifican el riesgo que presenta cada tipo de edificio según sus características, para adecuar los medios de prevención. El riesgo atiende a tres factores: Ocupación: Mayor o menor cantidad de gente y conocimiento que tienen los ocupantes del edificio. Continente: Atiende a los materiales con que está construido el edificio, más o menos inflamables, así como a la disposición constructiva, especialmente la altura que, si es grande, dificulta tanto la evacuación como la extinción. Contenido: Materias más o menos inflamables. Según estos factores, el riesgo se clasifica en Ligero, Ordinario y Extraordinario. 1.3.1 Fases de desarrollo de un incendio. (Ref. 16) Entre el inicio y el término de un incendio, pueden distinguirse tres fases claramente diferenciadas. La rapidez con que dichas fases se producen, depende directamente de dos variables ya conocidas: Carga de fuego (combustible) que se encuentra al interior de la vivienda. Sistema constructivo empleado, el que se opondrá en mayor o menor medida al avance de las llamas, dependiendo de los revestimientos de protección y barreras físicas utilizadas. 9 Las tres fases que se pueden identificar son: Fase de inicio: Es aquella en que se inicia localizadamente la combustión, cuando alguna zona de la vivienda o un material comienza a generar gases tóxicos e inflamables, producidos por su cercanía a una fuente de calor. Los gases se acumulan progresivamente en la zona superior del recinto en que se produce la combustión. Fase de crecimiento y desarrollo: Los gases inflamables generados por los materiales descritos en la fase anterior, y por un aumento violento de la temperatura, comienzan a inflamarse y a propagar las llamas a otros materiales componentes de la vivienda. En esta fase, el incendio es difícil de controlar y se desencadena una rápida combustión de los elementos inflamables en el interior de la vivienda. También se produce una disminución de la capacidad resistente en la estructura en forma acumulativa. Fase de declinación: Es la fase final del desarrollo de un siniestro, la estructura resistente de la vivienda ha colapsado y las llamas comienzan a declinar, dado que el material combustible, en general, ha sido consumido. 1.4 PROTECCIÓN CONTRA INCENDIOS. (Ref. 54) Se llama protección contra incendios al conjunto de medidas que se disponen en los edificios para protegerlos contra la acción del fuego. Generalmente, con ellas se trata de conseguir tres fines: Salvar vidas humanas. Minimizar las pérdidas económicas producidas por el fuego. Conseguir que las actividades del edificio puedan reanudarse en el plazo de tiempo más corto posible. La salvación de vidas humanas suele ser el fin primordial de las normativas de los diversos estados y los otros dos los imponen las compañías de seguros rebajando las pólizas cuanto más apropiados sean los medios. Las medidas fundamentales contra incendios pueden clasificarse en dos tipos: Medidas pasivas (Ver capítulo II): Se trata de las medidas que afectan al proyecto o a la construcción del edificio, en primer lugar facilitando la evacuación de los usuarios presentes en caso de incendio y en segundo lugar retardando y confinando la acción del fuego para que no se extienda muy deprisa o se pare antes de invadir otras zonas. 10 Medidas activas: Consiste en un conjunto de sistemas que, conectados a sensores o dispositivos de detección, entran manual o automáticamente en funcionamiento frente a determinados rangos de partículas y temperatura del aire, descargando agentes extintores de fuegos tales como agua, gases, espumas o polvos químicos. Los incendios constituyen el más grave riesgo para los ocupantes de un edificio, además de los bienes incluidos en el mismo, incluso la propia edificación. Las consecuencias de un incendio se resumen en una sola palabra: pérdidas. Para evitar el inicio y propagación de fuego, el capítulo siguiente abarcará el fenómeno de la protección pasiva contra el fuego, la cual ayuda a limitar las consecuencias de un incendio. 11 CAPÍTULO II PROTECCIÓN PASIVA CONTRA INCENDIOS 2.1 PROTECCIÓN PASIVA. (Ref. 4, 9, 21, 34, 45) Antes de comenzar el análisis de la protección pasiva, se definirá el término “resistencia al fuego”, el cual es muy frecuente al referirnos a este tipo de protección contra el fuego. Resistencia al fuego: cualidad de un elemento de construcción de soportar las condiciones de un incendio estándar, sin deterioro importante de su capacidad funcional. Esta cualidad se mide por el tiempo en minutos durante el cual el elemento conserva la estabilidad mecánica, la estanquidad a las llamas, el aislamiento térmico y la no emisión de gases inflamables. Por ejemplo la clase F-60 quiere decir que un elemento ensayado tiene una resistencia al fuego de al menos 60 minutos. La protección pasiva consiste en una serie de elementos constructivos y productos especiales dispuestos para evitar el inicio del fuego (ignifugación de los materiales), evitar que se propague (compartimentación, cerramientos, sellados), evitar que afecte gravemente el edificio (protección estructural) y facilitar la evacuación de las personas (señalización luminiscente) y una actuación segura de los equipos de extinción. Los productos de protección pasiva contra incendios tienen que cumplir la normativa vigente. Superan estrictos ensayos realizados por laboratorios acreditados que demuestran su eficacia (reacción, resistencia y/o estabilidad, luminiscencia) en pruebas con fuego real. Tras las pruebas son aptos para su instalación atendiendo a una serie de parámetros (soportes, espesores, aplicación, etc.) bien definidos. Según la normativa vigente, la protección pasiva se encarga de: Garantizar el confinamiento y control de un incendio y facilitar la evacuación de los ocupantes. Garantizar la estabilidad del edificio y limitar el desarrollo de un posible incendio. 12 Fig. 2.1: Protección pasiva implementada en un edificio. Fuente: www.construmatica.com Además: Los edificios y establecimientos estarán compartimentados en sectores de incendios mediante elementos con una resistencia (determinada) al fuego. Los elementos estructurales con función portante deben tener (determinada) estabilidad al fuego. La protección pasiva es la que proporciona mayor seguridad. Un edificio construido con materiales incombustibles o de baja inflamabilidad, cuyos muros, techos, suelos y losa impiden que las llamas y gases se propaguen durante un tiempo suficiente y que contempla unas vías y salidas de evacuación suficientes y adecuadas al número de ocupantes y sus características, evitará que el fuego se extienda rápidamente, posibilitando la evacuación de los ocupantes y resguardando la integridad del edificio y su contenido. La protección pasiva se obtiene actuando sobre el diseño, de forma que el control de los incendios se logra sin que se realice una acción posterior una vez iniciado el incendio. Las formas más comunes de protección pasiva son: Distancias. Aislamientos. Sectorización o compartimentación. Selección de materiales. Protección estructural. 13 2.1.1 Distancias. (Ref. 34) Teniendo en cuenta la forma en que se propagan los incendios, a través de la conducción, radiación y convección de calor de unos combustibles a otros o entre edificios. El calor transmitido resulta menor a medida que las distancias se van haciendo mayores, siendo la distancia una forma de combatir el calor que produce un incendio y por tanto una forma de controlarlo. Su defecto es precisar de espacios abiertos no disponibles en muchos casos. Es una solución aplicable especialmente en fase de proyecto o en la distribución en planta. 2.1.2 Aislamientos. (Ref. 34) Para contrarrestar temporalmente los efectos de la temperatura sobre estructuras o instalaciones, se puede recurrir a interponer materiales cuyo coeficiente de transmisión de calor resulte bajo, lo que permite ganar tiempo ante un incendio con vistas a su control antes de que falle la estructura o que permita alcanzar condiciones de riesgo importante, sobre todo cuando se trata de instalaciones generadoras de calor o que contienen productos inflamables (revestimiento de vigas, techos, depósitos instalaciones, etc.). 2.1.3 Sectorización o compartimentación. (Ref. 4, 45) Un “sector de incendios” es una superficie delimitada por elementos constructivos que presentan una determinada resistencia al fuego y cuya función es impedir que el incendio pueda propagarse por todo el edificio. En concreto, se trata de independizar los riesgos de las zonas o locales de riesgo especial del resto del edificio, que las posibilidades de propagación del fuego queden reducidas a una zona limitada y que los huecos verticales no permitan que se propague el incendio entre las plantas o sectores de incendio diferentes. La compartimentación la podemos dividir en dos grupos: Compartimentación horizontal: Tiene como finalidad dificultar la propagación horizontal del fuego (y humos). Los elementos de protección actúan limitando la transmisión de calor, impidiendo el derrame de líquidos combustibles, y en definitiva delimitando "sectores de incendio". Compartimentación vertical: Las corrientes de convección que establecen los gases calientes (humos) del incendio, que ascienden rápidamente por cualquier conducto al que tengan acceso, son el objetivo de las barreras verticales resistentes al fuego. 14 Aparte de las aberturas verticales típicas (cajas ascensores, huecos escaleras, ventanas, etc.) se debe prestar especial atención a los conductos empotrados y no previstos para la conducción de humos, tales como conductos de aire acondicionado, bajantes de servicios para cables y conducciones, etc. Estos conductos pueden propagar incendios a zonas alejadas del foco inicial. 2.1.4 Selección de materiales. (Ref. 9, 16, 34) Otra forma de controlar la propagación de los incendios es la selección de los materiales con los que nos podemos encontrar en un recinto, paredes, estanterías, suelos, etc. Para una mejor selección de materiales que presentan una resistencia al fuego hay que recurrir al “Listado oficial de comportamiento al fuego de elementos y componentes de la construcción”, el cual corresponde a un listado de soluciones constructivas confeccionado por el Ministerio de Vivienda y Urbanismo, o por la entidad que éste determine, en el que se registran mediante valores representativos, las cualidades de los materiales, elementos y componentes utilizados en la construcción frente a la acción del fuego. Las características de comportamiento al fuego de los materiales, elementos y componentes utilizados en la construcción, exigidos expresamente por la Ordenanza General de Urbanismo y Construcciones, que no se encuentren incluidos en el listado oficial de comportamiento al fuego, deben acreditarse mediante el certificado de ensayo correspondiente, emitido por alguna institución oficial de control técnico de calidad de materiales y elementos industriales para la construcción. Cuando se está frente a materiales como textiles, maderas, plásticos, que son buenos combustibles, se recomienda un tratamiento ignífugo, el cual evita el inicio del fuego, este tratamiento es un proceso que incorpora, de forma permanente, un elemento o aditivo ignifugante a un material inflamable en su fase de fabricación o posteriormente "in situ", con el fin de mejorar su reacción ante el fuego. 2.1.5 Protección estructural. (Ref. 4, 9, 34) La temperatura modifica el comportamiento de los materiales de forma que un aumento de ésta puede significar una disminución de su resistencia lo que puede provocar un colapso o desplome de un edificio, plataforma o de cualquier elemento estructural. La componen elementos o productos (pintura, mortero de proyección y placas) que se aplican a la estructura portante (pilar, viga, soporte, muro de carga, cielo falso, losa, cerramiento) del edificio, con el fin de incrementar su estabilidad al fuego. 15 La estabilidad de un edificio depende de la conservación de la resistencia mecánica de sus elementos estructurales: pilares, jácenas y techos (viguería o placas). En caso de incendio, el edificio será estable en tanto que dichos elementos resistan el fuego. La utilización de armaduras de acero en el hormigón armado o bien las estructuras totalmente metálicas, representan un grave riesgo por la disminución de resistencia que sufre el acero con la temperatura, así como sus grandes deformaciones térmicas. Por ello, resulta imprescindible proteger las estructuras metálicas de los edificios con recubrimientos aislantes y resistentes al fuego. Los recubrimientos pueden efectuarse con materiales cerámicos, con fibras aislantes e incombustibles y con pinturas intumescentes. 2.1.6 Documentos legales y normativos. (Ref. 9, 16) En nuestro país para lograr diseños resistentes y seguros a la acción del fuego en edificios, se debe tener presente los parámetros definidos en los siguientes documentos legales y normativos: Ordenanza General de Urbanismo y Construcciones (OGUC). Listado oficial de comportamiento al fuego de elementos y componentes de la construcción (MINVU). Normas nacionales relacionadas y en vigencia. En ellos se determina la instalación de materiales de protección contra incendios que garanticen la estabilidad y resistencia al fuego del edificio y sus sectores de incendio. Esto es responsabilidad del proyectista y el constructor del edificio. Las medidas de protección pasiva contra incendios más habituales son el uso de placas, la aplicación de pinturas, el proyectado de morteros, la instalación de puertas y compuertas cortafuego, el sellado de penetraciones, el alumbrado de emergencia y la señalización. Todas estas medidas mencionadas se desarrollaran con más detalle a continuación. 2.2 PROTECCIÓN PASIVA MEDIANTE PLACAS. (Ref. 39) El concepto de placa corresponde al de un material que cubre una zona de riesgo de exposición en un incendio; al estar fabricada con material resistente al fuego, permite que se conserven por más tiempo las características estructurales de los elementos que protege. Como elemento de protección pasiva contra incendios, las placas se usan para proteger estructuras metálicas, cielo falso y losas, realizar compartimentaciones; también son usados en 16 la protección de conductos de ventilación e incluso para proteger conducciones con cables eléctricos. 2.2.1 Tipos de placas. Las placas son de fácil manejo y montaje, tienen un peso ligero, así como un elevado rendimiento de montaje, además de ser muy versátiles. Existen en el mercado varios tipos de placas para cumplir esta función, pero generalmente son de dos tipos, las que se consiguen mediante un único panel o las que se crean a base de la combinación de dos paneles o placas distintas. En la construcción de estas últimas se emplean perfiles metálicos ligeros de fácil ensamblado y manejo. Además las placas de este tipo permiten la construcción de tabiques listos para pintar. Los materiales más habituales con los que se construyen los paneles que conforman las placas son los siguientes: Placas de yeso El yeso es un elemento que consume mucho calor de hidratación. Al someterse a la acción del fuego, las moléculas de agua absorben el calor en el proceso de evaporación, con lo que la llama tarda mucho en aparecer. Es un excelente elemento de protección contra incendios. El problema es que al quedarse sin agua el yeso se convierte en polvo, produciéndose una pérdida de resistencia muy importante, así como su desprendimiento, quedando inutilizado en su función protectora. Actualmente las placas de yeso tienen un refuerzo a modo de malla interior formada por fibras internas (normalmente de vidrio), que solucionan en parte esta pérdida de resistencia. Placas de vermiculita Las placas de vermiculita con la acción del calor se deshidratan formando una estructura exfoliada con un excelente comportamiento térmico. Este material resiste temperaturas de hasta 1020 °C. La estructura exfoliada es mecánicamente frágil, por lo que la unión de las fibras de vermiculita se debe hacer mediante el uso de pegamento inorgánico, que reduce la fragilidad de la placa. Una de las ventajas de la placa de vermiculita es su fácil mecanización con las herramientas de carpintería convencionales y su facilidad de aplicación en acabados y aplicaciones superficiales. 17 Placas de lana de roca aglomerada Se trata de unos materiales que contienen gran cantidad de aluminio y sílice en forma de fibras de origen mineral. Su punto de fusión está por encima de los 1000 °C y tienen muy baja conductividad térmica. Se obtienen fundiendo un mineral basáltico y en un proceso de centrifugación se consigue la lana. Las placas se obtienen conglomerando con algún tipo de ligante estos materiales y dándoles forma. Placas de fibrosilicatos Se trata de paneles compuestos por silicatos cálcicos que se refuerzan con fibras inorgánicas resistentes al fuego. En el proceso de fabricación se les somete a altas temperaturas, lo cual les confiere una resistencia al fuego muy importante. Placas de silicato de calcio Con el silicato de calcio prensado y aglomerado se fabrican placas que se utilizan de forma generalizada para el aislamiento térmico de tuberías. Placas compuestas Mediante combinación de diversos materiales se consiguen placas de protección al fuego. Las mezclas más comunes son las siguientes: Yeso – Perlita, Yeso – Vermiculita, Cemento – Perlita y Cemento – Vermiculita. 2.2.2 Aplicaciones más comunes de las placas. Protección estructuras metálicas. Los metales, al estar en contacto con un foco de calor, aumentan de temperatura, provocando una disminución de su resistencia mecánica. Cada metal o aleación tiene una temperatura crítica, por encima de la cual el perfil ya no puede soportar la carga para la que ha sido diseñado. El acero tiene una temperatura crítica alrededor de 500 °C. Las estructuras metálicas son muy versátiles y por lo general esbeltas, por lo que, si no se les protege adecuadamente, en cuanto se produce un incendio y alcanzan la temperatura crítica pueden colapsar. Mediante el uso de placas se protegen las estructuras metálicas de este riesgo, evitando su pérdida de estabilidad y manteniendo su resistencia mecánica. Los perfiles metálicos que están aislados en las naves industriales, aquellas que forman parte de los cerramientos pero que están descubiertos, las cerchas metálicas que sustentan cubiertas, etc., son elementos expuestos a la acción del fuego convenientemente, mediante, por ejemplo, la utilización de placas. y deben ser protegidos 18 El efecto protector que consigue es similar a otros medios de protección. Al comenzar el incendio el fuego tiene que calentar y destruir primero las placas antes de llegar a calentar el acero, por lo que se aumenta el tiempo en que la estructura sigue en pie y proporcionan un margen mayor para los sistemas de protección activa contra incendios actúen, permitiendo además que los equipos de extinción o bomberos lleguen al lugar siniestrado y puedan sofocar de forma segura el fuego. La principal característica de las placas es su capacidad aislante. No que se trate de materiales incombustibles, sino que evitan que aumente la temperatura del acero que protegen, cubriendo las partes expuestas al riesgo o aquellas propensas a calentarse en exceso en caso de incendio. Para garantizar una correcta protección es muy importante que se sigan las indicaciones de montaje dadas por el fabricante de las placas. En dichas instrucciones se ha previsto ya la mayoría de los errores comunes de colocación de placas y se describe la forma de superarlos. Protección de cielos falsos y losas. Las placas también se suelen utilizar para proteger cielos falsos y losas, bien instalando cielos falsos de placas para la protección de vigas de acero durante 120 ó 180 minutos, bien instalando cielos falsos registrables (que se puedan desmontar para acceder a instalaciones) para protección durante 120 ó 180 minutos o bien instalando cielos independientes para conseguir protecciones durante 30, 60, 90, 120 minutos. La utilización de estos sistemas permite establecer una barrera eficaz, impidiendo la propagación del fuego y que este alcance a los elementos a proteger. Los cielos falsos para la protección pasiva a base de placas modulares pueden estar colgados del techo suspendidos mediante alambres o secciones tubulares, o bien se pueden instalar adheridos a él. En los cielos falsos, que como todos los demás elementos de placas de protección deben estar homologas conforme a los ensayos que se requieren, hay que tener en cuenta las siguientes condiciones técnicas: Estanqueidad al fuego en el encuentro de paredes. Situación de luminarias y rejillas de ventilación en el techo. Cuelgues de aparatos que atraviesen el techo. Y en general todo tipo de encuentros con elementos constructivos ajenos al cielo falso. Realización de compartimentaciones. En otras ocasiones las placas se utilizan para crear divisiones y compartimentaciones (tabiques, mamparas) resistentes al fuego, de manera que se evite la propagación del fuego a otras aéreas creando sectores de incendio. 19 En numerosas ocasiones se han de compartimentar diferentes estancias o lugares de una misma edificación. Esto viene motivado por la necesidad de controlar los incendios, pues si una zona con riesgo elevado de producirse un incendio se ha sectorizado, estando protegida por materiales con resistencia al fuego adecuada (no combustibles) y compartimentada, se evita que éste se extienda, conteniéndose el incendio en esa zona. Las losas, puesto que separan plantas de los edificios, constituyen elementos de compartimentación, ya que tienen una cierta resistencia al fuego. Sin embargo, existen otros tipos de losas que por sus sistemas constructivos o por la composición de los materiales que los constituyen no son resistentes al fuego, o bien no son lo suficientemente resistentes. Entre estos tipos se encuentran: Losas apoyadas en vigas metálicas. Losas apoyadas en vigas de madera, y Losas ligeras a base de chapa grecada con capa de compresión. La solución para dotar de resistencia al fuego a este tipo de losas puede ser protegerlas con placas de protección pasiva, aislando este tipo de estructuras de un posible incendio. Entiéndase que, si el fuego se inicia en un recinto, la losa a proteger es la superior, estando la inferior protegido en cierta medida, ya que las vigas y demás elementos metálicos de sustentación se encuentran por debajo de la misma. Protección de conductos de ventilación. Las instalaciones correspondientes a los servicios de un edificio, cada vez más, tienden a colocarse en conductos comunes, al igual que los sistemas de acondicionamiento térmico. Este tipo de sistemas de conducción de instalaciones y los conductos de ventilación y climatización atraviesan vertical y horizontalmente todo tipo de sectores de incendio a través de zonas que están compartimentadas. Estas disposiciones crean dos riesgos, un primero que anula los efectos de la compartimentación, pues el fuego puede propagarse por ellos, y un segundo que puede formar auténticos caminos por los que se puede expandir el fuego como si se tratara de una cuerda que arde. Se puede solucionar este tipo de problemas de dos maneras: Mediante la sectorización de los conductos, utilizando compuertas cortafuego. Mediante la construcción de los conductos con materiales resistentes al fuego que sean incombustibles, como por ejemplo, placas de protección pasiva. En los casos en que las conducciones atraviesen caminos de evacuación o vestíbulos de independencia, o bien se trate de conductos de extracción de humos, estos deben estar construidos con materiales incombustibles y garantizar la estanqueidad al fuego, durante un 20 tiempo adecuado a las características del edificio, y como mínimo los establecidos por los elementos que atraviesan. Al igual que en otros sistemas de placas, los fabricantes están en la obligación de informar de los métodos de construcción de las placas, de los conductos y de las características técnicas y de resistencia al fuego de las mismas. Protección de cables eléctricos. Es del todo conocido que existen muchos focos de riesgo de incendio en las instalaciones eléctricas, especialmente en las más antiguas, pues el grado de protección de los cables antiguos no es el mismo que el que se exige actualmente. Los cables y las conducciones de cables son un punto de constante alerta ante la propagación de incendio. Con los cables ocurre como con las conducciones: el fuego se puede extender a través de ellos por todas partes. Los cables y las conducciones de los mismos se deben proteger porque, además de peligrosos, son fundamentales para el transporte de la energía eléctrica y sin ellos no puede funcionar hoy en día prácticamente nada. En los conductos que llevan cables de emergencia, por lo que es preciso que no se dañen, se deben utilizar placas protectoras a modo de cajetines de protección. Si un fuego quema una bandeja de cables eléctricos, se puede dejar una planta sin energía eléctrica; pero, si se destruye un cable de emergencia, dejara todo el edificio sin instalación de detección o sin fluido eléctrico a los sistemas de alarma contra incendios, o sin posibilidad de que actúen los sistemas de extinción (bocas de incendios equipadas, hidrantes, etc.). Es muy habitual en los edificios ver este tipo de instalaciones en patinillos y bandejas protegiendo los cables que suministran energía a los equipos de bombeo de agua contra incendios, ya que estos deben protegerse de forma especial para garantizar el servicio. 2.3 PROTECCIÓN PASIVA MEDIANTE PINTURAS. (Ref. 21, 39) Tal y como se ha explicado anteriormente, cuando se produce un incendio en un edificio, el acero estructural se somete a altas temperaturas; por lo tanto, es necesario darle una protección adecuada que retrase su calentamiento hasta temperaturas que puedan no afectar a su resistencia y propiedades mecánicas. El uso de pinturas intumescentes son técnicas con las que se puede llegar a obtener una estabilidad al fuego durante 180 minutos, siendo muy sencillas de aplicar y muy fáciles de reparar y mantener. Las pinturas intumescentes se aplican con rodillos y brochas o por medio de equipos airless (equipados con pistolas de aire comprimido). En general, se requieren espesores que pueden variar desde las 400 a las 2.000 micras de película seca. 21 En principio hay que tener en cuenta que el concepto de intumescente no debe confundirse con el de ignífugo. Un producto ignífugo es aquel que no arde. El concepto de intumescente está asociado a que el producto se “hincha” al reaccionar con el calor, produciéndose una capa que protege del fuego. Un producto intumescente debe ser ignífugo, pero no al revés, es decir, no todos los productos ignífugos son intumescentes. Para calcular espesores necesarios de la pintura intumescente a aplicar, es necesario tener en cuenta los mismos factores que en el caso de las placas: Tipo de perfil a proteger. Cantidad de caras expuestas al fuego. La resistencia al fuego requerida en función de las características de la estructura, conforme a la legislación vigente. Características de la pintura aplicar. El procedimiento para protección pasiva mediante aplicación de pinturas comprende de forma general las siguientes fases: 1. Diseño y cálculo del proceso de aplicación definiendo la especificación y requisitos de las distintas pinturas a aplicar, espesores de aplicación, etc. 2. Limpieza de superficies hasta llegar al estado original del metal o componente a proteger. 3. Aplicación de una o más capas de imprimación para conseguir la adherencia entre el metal y las capas posteriores de pintura intumescente. 4. Aplicación de la pintura intumescente con sus correspondientes capas y espesores adecuados en cada una. 5. Aplicación de la pintura de acabado o terminación de la aplicación si se requiere. 6. Control de calidad del trabajo con comprobaciones y medidas de las capas aplicadas. 2.3.1 Ventajas de utilizar pinturas intumescentes. La aplicación de las pinturas intumescentes para la protección pasiva contra incendios presenta una serie de ventajas, las cuales se relacionan a continuación: No hacen falta medios de montaje más sofisticados que una simple brocha o rodillo y tampoco se necesita mayor especialista que un operario, que puede aplicar las capas iniciales y reparar cualquier punto que sea necesario. El sobre peso que ocupan las capas de pintura en el edificio es insignificante, por lo que se puede despreciar. Su aplicación conlleva un reducido coste económico. 22 Por otro lado, la aplicación de pinturas respeta el diseño de los elementos a proteger por su reducido espesor, manteniéndose todas las formas de la estructura por complejas que sean, dato que en ocasiones, por motivos estéticos o funcionales, puede ser especialmente importante. Ante la sencillez de este sistema de protección mediante pinturas, se puede pensar que no hay necesidad de mantenimiento; sin embargo, todos los medios de protección contra incendios deben ser adecuadamente mantenidos. Cualquier tipo de material debe ser en todo momento examinado y sometido a control periódico de su estado y capacidad de mantener las prestaciones para las que fue diseñado. También es cierto que las reparaciones de pintura son sencillas y poco costosas, siendo ésta otra de las ventajas de este tipo de solución pasiva contra incendios. 2.3.2 Protección de estructuras metálicas. Un sistema de protección contra incendios de estructuras metálicas mediante pinturas intumescentes requiere una serie de etapas, cada cual más importante, que garanticen en todo momento el cumplimiento y efectividad de todo el conjunto. Un error que se suele cometer es el de preocuparse únicamente de seleccionar el material, mientras que se dejan de lado aspectos tan importantes como los siguientes: Diseño adecuado de la obra a realizar. Preparación de las superficies. Imprimación adecuada de los materiales a proteger. Aplicación de los revestimientos intumescentes adecuados a cada situación. Sellado e impermeabilización del conjunto total. Controles, inspecciones y mantenimientos necesarios. Con carácter general el proceso de ejecución consiste en conseguir unas condiciones previas, desarrollar la propia ejecución y obtener unas condiciones de terminación. Condiciones previas La superficie a revestir debe estar seca y limpia de polvo y grasa. Para la aplicación de la pintura se deben seguir las instrucciones del fabricante en función de la naturaleza del soporte y del acabado requerido. Fases de ejecución Limpieza y preparación de la superficie del perfil metálico. Aplicación de una mano de imprimación. 23 Aplicación de las manos de acabado necesarias hasta conseguir el espesor y resistencia al fuego solicitado, con un rendimiento y un tiempo de secado entre ellas no menores que los especificados por el fabricante. Condiciones de terminación Obtener uniformidad entre las capas aplicadas. Conseguir adherencia entre las capas y el soporte. 2.3.3 Proceso de ejecución. Diseño de la obra. Para el diseño de la protección pasiva de estructuras mediante pintura intumescente obteniendo los niveles de resistencia adecuados, hay que partir de dos datos fundamentales: el tipo de edificio que se pretende proteger (cómo está construido) y el uso al que se va a destinar (industrial, residencial, terciario, etc.), en función de lo cual la legislación nos exigirá un determinado tiempo de resistencia. Se debe calcular de forma exhaustiva y detallada la masividad de todos los perfiles, teniendo en cuenta las situaciones reales, ya que en buena parte de los cálculos de la cantidad de material, los espesores de cada capa y demás conceptos variarán por este motivo. Masividad de un elemento de acero, con o sin protección, es la razón entre el perímetro expuesto al fuego [m] y la sección transversal del elemento [m2]. La masividad resulta así expresada en [m-1]. Ejemplo de cálculo de masividad, perfil expuesto en su 4 caras: Fig. 2.2: Perfil Acero IN 70 – 232. Fuente: NCh935/1.Of1997. Perfil: IN 70 – 232, donde H = 700 mm, b = 350 mm, e = 35 mm, t = 8 mm y A = 295 cm2. P 4 lados = 2H + 4b – 2t = 2.784 mm = 2,784 m. M 4 lados = P 4 lados / A = 2,784/295*10-4 = 94,37 m-1. 24 Preparación de las superficies. Es un factor fundamental en el desarrollo del proceso de aplicación de protección pasiva mediante pintura intumescente. La durabilidad de la protección frente al incendio dependerá fundamentalmente de la fiabilidad y la calidad con la que se realizó la preparación de las superficies. Es imprescindible partir de superficies con la cara del metal completamente limpia y seca, para poder aplicar la pintura. En la mayoría de los casos se recomienda utilizar una maquina abrasiva a base de chorros de arena. Sólo de esta manera se puede asegurar que la primera capa de imprimación quedará perfectamente adherida al metal y, por tanto, que cumplirá su función en el momento preciso. Imprimación del metal. Hay que tener en cuenta que en los metales pueden existir problemas de corrosión, dando lugar a reacciones con los diferentes productos que se van a aplicar posteriormente para su protección contra el fuego. Antes de aplicar la pintura intumescente se necesita proteger el metal de este riesgo de corrosión; para ello se llevara a cabo una imprimación, a fin de eliminar la posibilidad de oxidación y la destrucción del perfil metálico. La pintura de imprimación adecuada debe tener ciertas características que a continuación se enumeran: 1. Debe ser ignífuga. Si se utiliza en algún caso de imprimación no adecuada, llegado el momento del incendio se produce la combustión de la imprimación con la consecuente destrucción de la capa protectora. Esto provocara varias cosas: la primera, que se produce una inflamación debajo de la capa de protección; la segunda, que se desprende la capa de protección, y la tercera, que el perfil metálico en su totalidad arde, produciéndose su colapso. 2. Debe tener gran resistencia anticorrosiva. La capa de imprimación debe estar libre de plomo y cromatos, habiendo superado un ensayo de corrosión denominado de “resistencia a la cámara de niebla salina”, donde se reproduce de forma artificial y acelerada cualquier atmosfera corrosiva salina que pueda existir debido a la proximidad al mar, explotaciones salinas, atmósferas industriales, etc. 3. Debe ser compatible con los sistemas de protección que se van a utilizar. Uno de los problemas que se plantean, en muchos casos, con las pinturas intumescentes es la incompatibilidad entre fabricantes, por lo que se recomienda que los productos a aplicar en todo el proceso sean los mismos fabricantes, para evitar situaciones de reacciones químicas 25 que puedan alterar las condiciones paras las que se han preparado y diseñado dichas sustancias. Las imprimaciones que contienen minio de plomo so suelen ser aconsejables, debido a su alto índice de inflamabilidad y a que no suelen ser compatibles con la mayoría de los elementos que se usan en las aplicaciones intumescentes. Igualmente ocurre con las imprimaciones ricas en zinc, que suelen tener problemas si el zinc metal no está perfectamente recubierto, debido a que el punto de fusión del zinc está cercano a los 400 °C, siendo una temperatura relativamente baja. Elección de la pintura intumescente Es la parte más importante de todo este sistema de protección pasiva contra el fuego mediante la aplicación de pintura intumescente. La elección de los materiales a utilizar requiere las siguientes condiciones: Que el producto disponga de la certificación oficial vigente, emitida por un laboratorio que esté debidamente acreditado. Que todos los productos estén acompañados de los correspondientes certificados de calidad para cada uno de los lotes fabricados, en donde se reflejen sus características. Las pinturas intumescentes deben ser elegidas cuidadosamente teniendo en cuenta todos los detalles indicados. A su vez deberán ser correctamente aplicadas, siguiendo las recomendaciones e instrucciones de los fabricantes, y siempre en las cantidades precisas para conseguir los niveles de protección adecuados, de los cuales también los fabricantes deben proporcionar una lista de detalles, con el fin de conseguir las exigencias de resistencia necesarias para cumplir con la normativa vigente y con las características de resistencia calculadas en el diseño de la protección. Sellado de la protección intumescente Las inclemencias del ambiente en ciertas zonas pueden llevar a cabo una labor de agresión contra los elementos de las capas de protección, de modo que, en caso de verse éstas dañadas en algún aspecto, pierden su acción protectora contra el fuego. Los ambientes con un determinado grado de contaminación, húmedos o agresivos pueden perjudicar la capa protectora, de modo que en estos casos se debe conseguir un aislamiento de la protección con la aplicación de un número determinado de capas de pintura dando lugar a su sellado. Las pinturas de sellado deben tener unas características específicas que a continuación se exponen: 26 Deben ser ignífugas De nada serviría aplicar un sistema de protección contra el fuego mediante pintura si la capa es inflamable, ya que evidentemente el fuego se propagaría con rapidez, pero la verdadera razón es que esta circunstancia provocaría un desprendimiento de la capa protectora muy pronto, con lo que disminuiría el tiempo que la estructura resistiría hasta su colapso. Deben ser termoplásticas Los elementos termoplásticos permiten la intumescencia. Una capa de acabado muy aislante pero que se comporta muy rígidamente ante el fuego no sirve de nada. De hecho, ésa es la característica principal de los sistemas de protección pasiva intumescentes, pues estos materiales desarrollan una espuma o intumescencia que consigue mantener el acero a una temperatura por debajo de la crítica, durante un cierto tiempo, para evitar el colapso mientras que los demás medios de protección actúan. Deben ser resistentes a la humedad Para evitar que se modifiquen las propiedades de la capa intumescente y lograr que no se produzcan alteraciones en dicha capa. Deben ser compatibles con el sistema intumescente aplicado, para que no reaccionen ni se alteren las propiedades de los productos tanto respecto a las características de la capa intumescente como en relación con las características de sellado y protección ambiental que debe tener la capa exterior. 2.4 PROTECCIÓN PASIVA CON MORTEROS. (Ref. 39) Los morteros proyectables son productos de tipo hidráulico que incorporan cargas especiales para aumentar la estabilidad al fuego y el aislamiento térmico, tratándose de soluciones constructivas muy utilizadas para la protección pasiva contra el fuego de estructuras metálicas. Los morteros proyectables se componen fundamentalmente de: Ligantes hidráulicos (conglomerantes), como lo son el cemento, la cal o el yeso. Cargas minerales, como son la perlita, la vermiculita o las fibras minerales. Aditivos, como los retenedores de agua, endurecedores o adherentes. En la combinación de este tipo de componentes reside la mayoría de los morteros proyectables que existen, distinguiéndose dos clases: Fibras proyectables, que se componen a partir de una pequeña cantidad de ligante y una parte básica de fibras proyectables y forman lo que se conoce como los “morteros flexibles”, que son muy ligeros, además de ser capaces de absorber los movimientos y 27 vibraciones de la estructura. Es bastante común su aplicación en estructuras metálicas, pero con el inconveniente de que son muy poco resistentes mecánicamente. Morteros, que no contienen fibras en la mezcla, habiendo sido sustituidas por elementos como la perlita y la vermiculita en general, con una cantidad de ligante bastante grande. Los morteros, aunque son bastante pesados y rígidos, son mucho más resistentes mecánicamente que las fibras proyectables. 2.4.1 Aplicación de morteros proyectables. Mediante una preparación adecuada de la superficie a proteger, la aplicación de una capa antioxidante y la aplicación del mortero proyectado se consigue un sencillo sistema de protección pasiva contra incendios. En algunos casos, puede contemplarse la realización de un acabado superficial sin más finalidad que posibles motivos estéticos o funcionales. A continuación se expone una relación de las distintas fases de la aplicación de morteros proyectables: Preparación de la superficie. Se tiene que limpiar la superficie del perfil metálico de polvo, oxido o grasa, o cualquier sustancia que pudiera perjudicar la adherencia del producto. Un medio eficaz es un chorreado de arena. La preparación de la superficie a proteger es un aspecto muy importante, especialmente cuando se está aplicando a estructuras en fases de rehabilitación o similar, pues de esta fase depende la efectividad del sistema y el grado de protección a conseguir. Imprimación anticorrosiva. Se trata de otra fase también muy sencilla y necesaria. Dado que la naturaleza del soporte o elemento estructural aplicable es metálica, está sometido a un constante proceso de corrosión al estar preparado para resistir esta reacción no deseada, es recomendable aplicar una capa de pintura anticorrosiva de la que la única condición que hay que tener en cuenta es que sea compatible en cuanto a reacción química y adherencia tanto con el metal como con el mortero que se pretende proyectar después. Proyección del mortero. Se trata de la aplicación de una capa húmeda de proyección de mortero, mediante una o varias tongadas, de manera que, después de su fraguado, se convierte en una masa sólida que forma la capa protectora. 28 Acabados. Es habitual dar una aplicación lisa a las terminaciones de los morteros proyectados, ya que este tipo de protecciones suelen dejar un acabado rugoso. El acabado sobre el proyectable es una técnica que se aconseja que se consulte con el fabricante del mismo, pues, por motivos estéticos o de protección ambiental, después de los acabados se suelen aplicar pinturas plásticas y similares, lo cual es un error, ya que pueden tener componentes inflamables o tóxicos. Los morteros pueden proporcionar estabilidades al fuego, consiguiéndolo con espesores de aislamiento tan sólo 1 a 5 cm. 2.4.2 Técnicas de proyección del mortero. Los morteros proyectables se han diseñado para aplicarse mediante una maquinaria adecuada que los “lanza” sobre la superficie a aplicar. Normalmente la mayoría de ellos se pueden extender manualmente sobre la superficie, pero ésta es una opción poco económica por lo lento del proceso y por no quedar tan homogéneos y bien adheridos como quedarían si fueran proyectados mediante máquina. La proyección es de dos tipos, según su correspondiente forma de realización: Proyección por vía seca: se realiza mediante máquinas que proyectan el material base en seco, y únicamente al final, en la boquilla de la máquina de proyección se incorpora el agua. La máquina ésta compuesta fundamentalmente por una tolva enganchada a una unidad de cargado de las fibras y un soplante que expulsa el producto por la manguera. El agua se aplica en la boquilla del aparato y la proyección se hace mediante aire comprimido. Proyección por vía húmeda: el agua en este tipo de máquina se añade al principio del proceso en un mezclador y la mezcla es la que es enviada por una manguera hasta la boquilla para ser proyectada. La bomba envía un chorro de aire comprimido, que es el que realiza la proyección. Existen dos clases de máquinas de vía húmeda: aquellas en las que el agua debe ser incorporada manualmente, mediante un mezclado por lotes, y las automáticas, donde el agua y el mortero se entremezclan en continuo. En todos los casos, se requiere un aporte de agua que debe tener unas características de potabilidad específicas, para evitar que la mezcla pueda sufrir alteraciones físicas o químicas que perjudiquen el fraguado y, por tanto, la resistencia de éste. También se incluye un aporte de aire, que generalmente se hace a través de un compresor. 29 Las máquinas suelen poseer ciertas características con el fin de hacer más sencilla su puesta en obra, tales como: ligereza, tamaño pequeño, fácil montaje y desmontaje, potencia, etc. 2.4.3 Garantía de puesta en obra del mortero. Los trabajos para las aplicaciones de protección pasiva son muy delicados, debiendo llevarse a cabo con cuidado, y son objeto de cierta responsabilidad en la realización que quedará presente en la correcta aplicación y en la calidad final del mismo. La aplicación de los morteros de proyección no debe confiarse a cualquier empresa o persona que disponga de máquinas alquiladas, sino que debe ser contratada a profesionales y compañías que tengan un personal preparado, sean conscientes del tipo de trabajo que tienen entre manos y de su responsabilidad en caso de un incendio; es decir, la correcta aplicación del producto es absolutamente relevante en el resultado y eficacia de la protección. Tanto los contratistas como los proyectistas deben exigir una serie de garantías a los aplicadores de los sistemas, que deben asegurarse mediante la aportación de la siguiente documentación: Informe de ensayo de la solución empleada. Certificado de aplicación conforme a ensayo. Certificado de calidad del producto. Certificado de control de calidad de la aplicación, bien propio, o bien de un organismo de control autorizado, incluyendo mediciones de espesores aplicados, pruebas de adherencia, etc. 2.5 PROTECCIÓN PASIVA MEDIANTE SISTEMAS DE CONTROL DE TEMPERATURA Y EVACUACIÓN DE HUMOS (SCTEH). (Ref. 39) Es un hecho bien conocido que la presencia de humo en un incendio, aparte de su peligro para las personas que puedan verse afectadas por el mismo, debido a su toxicidad es un elemento a tener muy en cuenta en el inicio y desarrollo del fuego. La mayoría de las víctimas mortales siempre suelen ser por inhalación de humos u otro tipo de gases, por la falta de oxigeno y por las altas temperaturas. El humo es un elemento de alta incidencia psicológica y provoca situaciones de pánico generalizado entre el público durante la evacuación del edificio afectado. Las operaciones de los equipos de extinción y del personal en general se dificultan por la falta de visibilidad debida al humo. 30 En el humo hay gran cantidad de sustancias volátiles que, como consecuencia de la temperatura de los gases no quemados que contiene, hacen que éste se extienda. Controlar la expansión del humo por el edificio donde se ha producido el incendio y llevar a cabo su evacuación de manera controlada son aspectos fundamentales durante el desarrollo de un incendio. 2.5.1 Objetivos de los sistemas SCTEH. Las instalaciones para la evacuación de humo y calor tienen como objetivos principales los de controlar la expansión y la evacuación del humo y el calor que se producen en un incendio. Dentro de esta generalización se puede establecer, los siguientes propósitos o metas: Proteger las vías de evacuación. Las vías de evacuación transcurren por espacios seguros y señalizados, pero en caso de incendio el humo puede ser el principal obstáculo de evacuación. Debe existir un espacio libre de humo en las vías, en condiciones de temperatura por debajo de 200 °C y a una altura de entre 2,50 y 3 m. Controlar la temperatura. Cuando el nivel inferior de la capa de humo no es factor crítico para la evacuación de personas, se puede establecer que la temperatura del humo pueda dañar las estructuras o bienes inmuebles de los edificios a los que afecte, al igual que dañar su composición. Permitir el acceso a los equipos de extinción. Como objetivo de diseño, complementario o no con los anteriores, puede ser conveniente mantener libres las zonas de acceso de los equipos de incendio y los lugares en que se albergan los equipos de extinción. Proteger los bienes y el medio ambiente. La temperatura, la densidad y la composición del humo puede afectar a los bienes materiales y dañar el medio ambiente. 2.5.2 Principios de aplicación y funcionamiento de los sistemas SCTEH. En las distintas legislaciones en materia de protección contra incendios es barajada la necesidad que en los edificios comerciales, para constituir un sector único de incendio, debe disponerse de medidas que garanticen un eficaz control de los humos producidos en el mismo. En la actual concepción de la arquitectura moderna se dan casos de espacios abiertos muy grandes y voluminosos (normalmente grandes centros comerciales) que rebasan las superficies máximas permitidas por la legislación vigente. 31 Se ha comprobado que las instalaciones de evacuación de humos y calor en este tipo de recintos de gran volumen son absolutamente eficaces; de ahí la necesidad de proyectarlas y el motivo por el cual se ha impuesto su instalación. El principio fundamental en el que se basa este sistema de protección es que el humo, por su composición y temperatura, se desarrolla elevándose y sube hasta chocar con el techo o la losa, en el cual se desplaza de manera plana, hasta que se enfría y empieza a caer, que es lo que se pretende evitar. Esta caída se produce cuando el desplazamiento horizontal alcanzado es superior a 60 m aproximadamente. Por ello, dichas instalaciones se proyectan con los siguientes elementos: Barreras que impidan su propagación horizontal (sectorización). Salidas automáticas en el techo (para evacuar el humo). Entradas de aire que aseguren la combustión completa por exceso de oxigeno. 2.5.3 Sectorización del humo. La sectorización del humo tiene por misión compartimentar, de modo que se evite la propagación del mismo e impedir su desarrollo en planos horizontales, evitando que se enfríe; para ello se instalan barreras perpendiculares a las losas. Las barreras tienen la misión de sectorizar el humo, por lo que se debe producir su caída de manera automática cuando se inicia el incendio. Las barreras suelen estar constituidas con telas ignifugas o materiales de obra adecuados, pero siempre impermeables al humo, y se suelen situar cada 60 m para formar bolsas y facilitar su extracción mediante la instalación de sistemas de evacuación como pueden ser los exutorios. Cálculos básicos: Para tener un desarrollo básico del comportamiento del humo, las medidas y determinaciones necesarias en cuanto a evacuación del mismo, se deben realizar unos cálculos básicos, entre los que están los siguientes: Flujo másico para cada sector de humo. La temperatura de la capa de humo en cada sector. La superficie aerodinámica de los exutorios. La superficie crítica de los exutorios. Profundidad de cada sector de incendio. Caudal de los extractores. Caudal crítico de los extractores. 32 2.5.4 Equipamientos principales de los sistemas SCTEH. Exutorios o aireadores: Se trata de los equipos que se deben instalar en el techo de los edificios o en las partes superiores de las fachadas para permitir la evacuación por vía natural de humos y calor provenientes de un incendio. En el caso de que se produzca un incendio, los exutorios deben abrirse automáticamente, y deben poder cumplir su función aun cuando las condiciones climatológicas sean adversas. En este tipo de instalaciones de evacuación de humos y calor por vía natural dependen de: La temperatura a la que se encuentre el humo. El área neta y el área total de los exutorios. La influencia del viento en este tipo de aparatos. Las entregas de aire, cuya localización, forma y tamaño se debe especificar. El tiempo de respuesta, la localización y las condiciones de forma y dimensiones del edificio. Estos aparatos se deben ensayar y clasificar para certificar que son capaces de actuar en condiciones de bajas temperaturas y ser fiables en todo momento. Extractores: Los extractores son los equipos que suplen la función de los aireadores cuando la ventilación es forzada. Se colocan y disponen en la parte alta del edificio o en las fachadas y se encargan de evacuar los humos y gases de calor que se provocan en un incendio. El rendimiento de este tipo de máquinas depende de los siguientes factores: Temperatura del humo. Tamaño, número y localización de las aberturas de evacuación y la influencia del viento. Tamaño, número, localización de las entradas de aire y el tiempo de respuesta. La localización y forma del sistema, la configuración y dimensiones del edificio. De acuerdo con la normativa aplicable, se deben ensayar y certificar según lo siguiente: El tiempo de funcionamiento a una determinada temperatura: categoría de los ventiladores. El tiempo mínimo de funcionamiento de los mismos según la categoría. Caudal y presión. Temperaturas exteriores y condiciones climatológicas de la zona (viento, nieve…). Fiabilidad y rendimiento. 33 Barreras: Las barreras de humo, como ya se indico anteriormente, tienen como función el control del movimiento del humo en un edificio. Se pueden disponer fijas o móviles, siendo estas últimas las que se accionan automáticamente en caso de incendio, manteniéndose recogidas en situaciones de normalidad. Hay tres maneras básicas de trabajar las barreras: formando un sector de incendio que limite la propagación de humo, canalizando el humo en una dirección determinada, o evitando la entrada de humo en un recinto. Los puntos más importantes en el diseño y ensayos de las barreras son los siguientes: Clasificación según temperaturas del ensayo y el tiempo. Fiabilidad y duración. Tiempo de respuesta. Holguras de instalación. Deflexión. Permeabilidad del material. 2.5.5 Requisitos generales que debe cumplir una instalación de evacuación de humos y calor. El objetivo fundamental de este tipo de instalaciones es siempre proteger la vida de las personas, los bienes inmuebles y mantener unas condiciones de viabilidad técnico-económica en su función. Para ello se deben tener en cuenta las siguientes consideraciones: Establecer los objetivos del diseño: protección de vías de evacuación, protección de bienes, control de temperatura para no afectar a la estructura del edificio, facilitar la ayuda a las brigadas de extinción y cualquier combinación relacionada con los objetivos anteriores. Preparación de un proyecto. El mismo se documentará con los cálculos correspondientes, sobre el funcionamiento de un sistema, programa de señalización, instrucciones para llevar a cabo su control y mantenimiento, etc. Los objetivos y requisitos del funcionamiento del sistema se deben tener en cuenta de nuevo en el proyecto y hacer las comprobaciones y revisiones necesarias en caso de que se produzca una modificación importante en la instalación original o en los datos de diseño. Todos los equipos elegidos para completar la instalación deben estar correctamente controlados, documentados y certificados conforme a la legislación aplicable, antes del momento de la puesta en marcha de la misma. Las actuaciones en caso de emergencia de este tipo de instalaciones deben estar garantizadas, debiendo ser totalmente fiables, por lo que la alimentación energética al edificio 34 y a sus sistemas de evacuación de humos será interrumpida y dependerá de fuentes de alimentación independientes, las cuales se accionarán automáticamente en cuanto se conecte la señal de incendios. Se deben llevar a cabo inspecciones periódicas de la situación del sistema, para contrastar el correspondiente estado de funcionamiento de la instalación. De estas inspecciones se levantará acta o informe. En caso de fallo se deberán tomar las medidas necesarias para su arreglo inmediato, informando a las personas encargadas de su mantenimiento. 2.6 PUERTAS Y COMPUERTAS CORTAFUEGO Y SELLADO DE PENETRACIONES. (Ref. 39) Ambos tipos de elementos o instalaciones se consideran sistemas de protección pasiva. Su uso está relacionado directamente con la protección de personas y bienes; por lo tanto, deben estar siempre a punto de cerrarse y funcionar correctamente sin que ningún obstáculo lo impida, observando por ello especial interés en su mantenimiento para que ninguna pieza de dichas instalaciones esté en mal estado y dificulte su funcionamiento. 2.6.1 Puertas cortafuego. Una puerta cortafuego es un elemento de compartimentación, ya que es necesario proteger las aberturas que se suelen practicar en los muros cortafuego, y actúan como una barrera ante el fuego, retrasando el avance del incendio. El material y el tipo de construcción de la puerta, determinan una resistencia al fuego concreta. Las puertas cortafuegos tienen un grado de resistencia al fuego comprobado mediante una prueba de laboratorio y con su correspondiente certificación. Ello implica que deben ser instaladas atendiendo a estas pruebas, cuestión que el fabricante debe detallar en las “normas de instalación” que se acompañan al vender la puerta. Lo mismo ocurre con su mantenimiento y reparación en caso de averías de las mismas. Todos los modelos de puertas cortafuego deben tener la correspondiente certificación o informe de ensaye acreditando su resistencia al fuego, los cuales en nuestro país son emitidos por el IDIEM y DICTUC. Las puertas cortafuego se clasifican por su categoría de resistencia al fuego, existiendo desde 30 minutos hasta 240 minutos, pero son más habituales las de 30 minutos y 60 minutos. Las etiquetas que indican la resistencia al fuego de la puerta están normalmente situadas en el canto de la misma. 35 Las puertas de resistencia al fuego no tienen por qué ser abatibles por eje vertical (eso sólo lo deben cumplir las de emergencia); por tanto, podemos encontrar puertas resistentes al fuego perfectamente válidas de tipo corredera o de guillotina. Las puertas se pueden construir con distintos materiales, como, por ejemplo: metales, madera o vidrio. La utilización de uno u otro modelo responde a las diversas razones: estéticas (puertas de madera que encajen con la decoración), o por motivos funcionales (puerta de vidrio para mayor iluminación), por necesidades de la actividad (puertas correderas para tener un mayor ancho de paso), espacio disponible de movimientos, etc. Sería conveniente que las puertas cortafuego pasasen inspecciones periódicas (al menos cada 2 años), mediante las que se revisa el estado de la puerta, el estado de los componentes, la capacidad de autocierre y su vida útil. En este sentido, debido a las características de los componentes y aditivos que constituyen el aislamiento interno de las puertas cortafuegos, se estima su vida útil en un máximo de 20 años. Si el estado de deterioro de las puertas o sus componentes es grave, puede ser conveniente sustituir éstos o la puerta completa antes de agotar dicho plazo. 2.6.2 Compuertas cortafuegos. Las compuertas cortafuegos son elementos de compartimentación que actúan de barrera ante el fuego, retrasando el avance del incendio entre dos sectores distintos. Todos los edificios se compartimentan en sectores de incendio de forma que el fuego iniciado en uno de ellos quede localizado y se retarde su propagación a los sectores de incendio contiguos o más próximos. Las compuertas cortafuego se instalan en los conductos de distribución de aire, para que cierren automáticamente cuando detecten calor, de forma que interrumpan el flujo de aire e impidan el paso de la llama. Por tanto, siempre que un conducto de ventilación o de aire acondicionado ya sea de impulsión, retorno o extracción atraviese un paramento vertical u horizontal que constituya un sector de incendio, deberá llevar una compuerta cortafuego, al igual que todos aquellos huecos de ventilación practicados en paramentos que delimiten un sector de incendio. Las trampillas de las compuertas se mantienen normalmente abiertas, sujetas generalmente mediante un eslabón fusible, situado de forma que se vea afectado rápidamente por un incremento anormal de la temperatura en el conducto, cerrándose entonces para interrumpir el paso del humo o el fuego. 36 Los fusibles suelen tener un rango de temperatura de 28 °C por encima de la temperatura máxima a la que opera el sistema o de la que tendría si está parado, pero nunca por debajo de 71 °C. Si la trampilla cortafuegos forma parte de un sistema de control de humo, el eslabón fusible tendrá un rango de temperatura de 28 °C por encima de la temperatura de operación a la que se ha diseñado el sistema de control de humo, con un valor máximo de 177 °C. Las compuertas cortafuego deben cerrar superando la presión dinámica que genera el aire en movimiento y disponer de una marca en forma de flecha para indicar la dirección del flujo de aire. 2.6.3 Sellado de penetraciones. El sellado de penetraciones se lleva a cabo para evitar que se propague un incendio a través de los huecos que se realizan en los sectores de incendio y elementos compartimentadores para pasar conductos de electricidad, de telefonía, de agua, de ventilación, etc. Para realizar el sellado se suele utilizar diferentes tipos de soluciones: Revestimientos resistentes al fuego libre de disolventes e impermeables al agua y al aceite. Se suelen utilizar estos productos para el sellado de huecos verticales y horizontales en patinillos de instalaciones, para el sellado de penetraciones en cuadros eléctricos o, por ejemplo, para el sellado de penetraciones de bandejas de cables. Collarines Se suelen utilizar para el sellado de los huecos de paso de tuberías inflamables. El sistema de sellado se basa en el material intumescente con el que esté hecho el collarín, de tal manera que, al calentarse por el fuego de un incendio, el collarín se expande, sellando el hueco. Almohadillas Se suelen utilizar para el sellado de los huecos de paso de cables en locales sensibles al polvo (por ejemplo: salas de ordenadores). El sistema de sellado se basa en el material intumescente con el que está hecho la almohadilla. Espumas Se trata de espumas sellantes resistentes al fuego, que se suelen utilizar para el sellado de juntas (entre 10 mm y 40 mm aprox.) y huecos pequeños (dimensiones máximas: 50 mm por 100 mm aprox.). 37 Masillas Se trata de masillas de silicona resistentes al fuego, con alta elasticidad e impermeabilidad que se utilizan para el sellado de juntas de dilatación y de pequeños huecos con posibilidad de movimiento (por ejemplo: pasatubos). 2.7 ALUMBRADO DE EMERGENCIA. (Ref. 39) El alumbrado de emergencia es una instalación que tiene como función facilitar la visibilidad para la evacuación de los ocupantes de un edificio en caso de incendio. Los edificios deben disponer de un alumbrado de emergencia que, en caso de fallo del alumbrado normal, suministre la iluminación necesaria para facilitar la visibilidad a los usuarios de manera que puedan abandonar el edificio, evitando las situaciones de pánico y permitiendo la visión de los equipos y medios manuales de protección contra incendios existentes. 2.7.1 Tipos de alumbrado de emergencia. Existen dos tipos de aparatos de alumbrado de emergencia, los considerados autónomos y aquellos que se alimentan por una fuente central. Los aparatos autónomos son aquellos que proporcionan alumbrado de emergencia de tipo permanente o no, en el que todos los elementos, tales como la batería, la lámpara, el conjunto de mando y los dispositivos de verificación y control, si existen, están contenidos dentro de la luminaria. En los aparatos no autónomos, la luminaria es alimentada por una fuente central, proporcionando el alumbrado de emergencia de tipo permanente o no permanente y que está alimentada a partir de un sistema de alimentación de emergencia central, es decir, no incorporado en la luminaria. Los distintos aparatos de control, mando y protección generales para la instalación de alumbrado de emergencia por fuente central se sitúan y disponen en un cuadro único, colocando fuera del alcance de la posible intervención del público en general. 2.7.2 Clasificación del alumbrado de emergencia. El alumbrado de seguridad es el alumbrado de emergencia previsto para garantizar la seguridad de las personas que evacuen una zona o que tengan que terminar un trabajo de riesgo o potencialmente peligroso antes de abandonar la misma. 38 El alumbrado de seguridad se clasifica, a su vez, en otros tres tipos de alumbrado: de evacuación, de ambiente o anti-pánico y de zonas de alto riesgo. El alumbrado de evacuación es el tipo de alumbrado de seguridad previsto para garantizar el reconocimiento y la utilización de los medios o rutas de evacuación cuando los locales estén o puedan estar ocupados. En rutas de evacuación, el alumbrado de evacuación debe proporcionar, a nivel del suelo y en el eje de los pasos principales, una iluminancia mínima de 1 lux. En los puntos en los que estén situados los equipos de las instalaciones de protección contra incendios que exijan utilización manual (p.ej., extintores) y en los cuadros de distribución del alumbrado, la iluminancia mínima será de 5 lux. El alumbrado ambiente o anti-pánico es el tipo de alumbrado de seguridad previsto para evitar todo riesgo de pánico y proporcionar una iluminación ambiente que permita a los ocupantes identificar y acceder a las rutas de evacuación e identificar obstáculos. El alumbrado ambiente o anti-pánico debe proporcionar una iluminancia horizontal mínima de 0,5 lux en todo el espacio considerado, desde el suelo hasta una altura de 1m. El alumbrado de zonas de alto riesgo es el tipo de alumbrado de seguridad previsto para garantizar la seguridad de las personas ocupadas en actividades potencialmente peligrosas o que trabajan en un entorno peligroso, y permite la interrupción de los trabajos con seguridad para el operador y para los otros ocupantes del local. El alumbrado de las zonas de alto riesgo debe proporcionar una iluminancia mínima de 15 lux o el 10 % de la iluminación normal, tomando siempre el mayor de los valores. El alumbrado de reemplazamiento es el tipo de alumbrado de emergencia que permite la continuidad de las actividades normales. Este tipo de alumbrado se suele instalar en las zonas de hospitalización, en las salas de intervención, en las salas de curas, en los paritorios, en urgencias, etc. Cuando el alumbrado de reemplazamiento proporciona una iluminancia inferior al alumbrado normal, se usa únicamente para terminar el trabajo con seguridad. Es muy común que este tipo de instalaciones de protección pasiva no se le suele dar mucha importancia, siendo fundamentales a la hora de garantizar una correcta evacuación de los edificios en situaciones de emergencia y de mucha ayuda para localizar los medios de protección contra incendios de accionamiento manual, así como los cuadros eléctricos de distribución. 39 2.8 SEÑALIZACIÓN. (Ref. 31, 39) La señalización es una instalación de protección pasiva contra incendios que junto con el alumbrado de emergencia es fundamental para facilitar la evacuación de un edificio en el supuesto de que se haya producido un incendio. También ayuda a localizar los equipos manuales de extinción de incendios presentes en el edificio. En Chile la norma NCh 2111.Of99 especifica las señales de seguridad que se utilizarán en la protección y el combate de un incendio. Esta norma extiende su campo de aplicación lo más ampliamente como sea posible (edificios, industrias, etc.) y todas las situaciones que sea necesario. El significado de los colores de seguridad se detalla a continuación: Rojo: Prohibición, Información de equipos de emergencia y de lucha contra el fuego. Azul: Mandato. Amarillo: Precaución. Verde: Información, condición 2.8.1 Tipos de señales. La legislación obliga a que se señalen los caminos y medios de evacuación y los equipos de protección contra incendios de utilización manual. Señalización de los medios de evacuación Se deben utilizar las señales de salida, de uso habitual o de emergencia, conforme a los siguientes criterios (con carácter general): Se señalizarán las salidas de recinto, planta o edificio. Se señalizarán los recorridos de evacuación, prestando especial atención a los cruces o bifurcaciones de pasillos, a las escaleras y a los cambios de dirección. En las puertas situadas en los recorridos de evacuación que no sean de salida. Señalización de los medios de protección Se deben señalar los equipos de protección contra incendios de utilización manual (extintores, pulsadores de alarma, hidrantes y bocas de incendio equipadas). 2.8.2 Características de la instalación. Las señales de los medios de evacuación y de los medios manuales de protección contra incendios deben ser fotoluminiscentes (es decir, devolver en forma de luz el aporte de energía recibido por el sol o por una lámpara). 40 2.8.3 Ejemplo de señales. A continuación señales utilizadas para la evacuación y para la señalización de los medios manuales de protección contra incendios. Fig. 2.3: Extintor de fuego. Fuente: www.gestion-calidad.com Fig. 2.5: Salida de emergencia. Fuente: http://es.rs-online.com Fig. 2.4: Teléfono de emergencia. Fuente: www.gestion-calidad.com Fig. 2.6: Carrete con manguera. Fuente: www.gestion-calidad.com La Protección Pasiva contra incendios comprende todos aquellos materiales, sistemas y técnicas, diseñados para prevenir la aparición de un incendio, impedir o retrasar su propagación, y facilitar por último su extinción. El capítulo siguiente reúne información de las soluciones constructivas y elementos especiales que ofrece el mercado a la medida de cada cliente. 41 CAPÍTULO III ELEMENTOS CONSTRUCTIVOS Y PRODUCTOS ESPECIALES 3.1 PROTECCIÓN PASIVA MEDIANTE PLACAS. (Ref. 37, 41, 49) VOLCANITA RF (Volcán S.A.): Plancha de yeso cartón resistente al fuego. Su composición es una mezcla de yeso, aditivos especiales y fibra de vidrio, revestido en ambas caras por cartón de alta resistencia. Tabla 3.1: Presentación Categoría Tipo Borde Volcanita RF BR Volcanita RF BR Espesor (mm) Ancho (m) Largo (m) Peso (Kg/m2) 12,5 1,2 2,4/3,0 10,5 15 1,2 2,4/3,0 13,5 Fuente: elaboración propia, basado en ficha técnica. Características: Resistencia al fuego. Gran estabilidad dimensional. Fácil de trabajar (cortar, perforar, fijar). Producto incombustible. Cumple con norma Chilena NCh 146. Trabajabilidad: Se recomiendan las siguientes herramientas. Cuchillo cartonero. Serrucho especial o serrucho de punta. Esmeril o escofina (para pulir bordes). PROMATECT-H (Promat Chile S. A.): Se compone de fibras seleccionadas, silicatos y otros aditivos, se diferencia de otras planchas alternativas por su excelente resistencia al fuego durante un incendio, manteniéndose estable sin sufrir deformaciones mecánicas ni deterioro por efecto de las altas temperaturas. Para trabajar las planchas se pueden utilizar equipos convencionales, y para su fijación tornillos, clavos o grapas. 42 Tabla 3.2 Características Promatect – H. Espesor (mm) Dimensión (mm) Peso (kg /m2) Humedad (6%) Resistencia térmica ( m2K/W) Coeficiente de transmisión del calor (W/ m2K) 6 1200 x 2400 5,6 0,034 3,40 8 1200 x 2400 7,4 0,046 3,27 10 1200 x 2400 9,2 0,057 3,15 12 1200 x 2400 11,1 0,069 3,04 15 1200 x 2400 13,9 0,086 2,89 20 1200 x 2400 18,5 0,114 2,67 25 1200 x 2400 23,1 0,143 2,48 Fuente: elaboración propia, basado en ficha técnica. A continuación se presentan algunos ejemplos y soluciones de los usos de las placas. EJEMPLO Nº 1: Estructura Metálica Revestimiento Plancha Volcanita 12,5 mm (F60). DESCRIPCION: Pilar en base de perfiles en acero estructural doble T de 2,10 de altura y 250 x 250 x 18 x 10 mm. Este conjunto está protegido por todo su perímetro con plancha de yeso-cartón tipo RF “Volcanita” de 12,5 mm de espesor, que van afianzadas al pilar mediante cuatro perfiles L de 38 x 38 x 0,5 mm, colocados en las esquinas. El factor de masividad es 90 m-1. La sección final de estos componentes resulta de 0,275 m de ancho por 0,275 m de profundidad. INSTITUCION: COMPAÑÍA INDUSTRIAL EL VOLCAN S. A. EJEMPLO Nº 2: Promatect – H 104 F – 90 (F- 90). DESCRIPCION: Pilar de acero doble T de 200 x 150 x 16 x 6 mm y su altura es de 2,10 m, cuyo factor de masividad es 121 m-1. Este pilar está encajonado por todo su perímetro con una plancha plana de fibrosilicato, “Promatect H”, de 20 mm de espesor. Las planchas van unidas entre sí, mediante corchetes de acero. Este encajonamiento deja espacios vacíos. 43 La sección final de estos componentes resulta de 0,24 x 0,19 m. INSTITUCION: PROMAT CHILE S. A. EJEMPLO Nº 3: Techumbre Metal, Cielo Volcanita RF 12,5 mm (F - 30). DESCRIPCION: Elemento de techumbre para edificios, constituida por una estructuración metálica, hecha con perfiles de acero galvanizado liviano (Sistema Metalcón). Las cerchas y diagonales de esta estructuración sostienen una cubierta de fibro-cemento de onda estándar, cuyo espesor nominal es de 4,0 mm. Las dimensiones de las cerchas son de perfil Tegal normal 90 x 38 x 12 x 0,85 mm; las diagonales son de Tegal Diagonal 40 x 38 x 8 x 0,85 mm. El cielo de esta techumbre está formado por una plancha de yeso-cartón RF “Volcanita” de 12,5 mm de espesor la que va atornillada a una estructura de cielo hacha con perfiles de acero “Cigal portante” de 35 x 19 x 11,5 x 0,5 mm. Sobre el cielo de yeso cartón va una aislación térmica de lana de vidrio “Aislan Glass”, tipo rollo libre – paño continuo – de 80 mm de espesor y una densidad media aparente de 14 kg/m3. La cubierta tiene como costaneras metálicas galvanizadas perfiles tipo “Omega”, de 40 x 25 x 8 x 0,5 mm distanciadas a 0,4 m a eje, y lleva cumbrera de fierro galvanizado de 0,5 mm de espesor. La altura de la cercha es de 1,1 m. INSTITUCIÓN: COMPAÑÍA INDUSTRIAL EL VOLCAN S. A. SOLUCIÓN N°1: Pilar metálico protegido. Fig. 3.1: Pilar metálico protegido con placa PROMATECT-H. RF: 30 a 180 minutos Normas: NCh 935 / Of 97 - DIN 4102 - BS 476 UNE 23093 / 23820 - ANSI / UL 263 - ASTM 119 - NBR 14323 Datos Técnicos: 1. Pilar metálico. 2. Plancha de fibrosilicato Promatect H esp. de acuerdo a la masividad del perfil. 3. Distancia entre juntas horizontales, aproximadamente 500 mm. 4. Elementos de fijación según tabla: Espesor de plancha en mm 10-12 15 20 25 30 40 Fuente: Catalogo Promat Chile. Grapas a intervalos de 100 mm 25/ 10/ 1 45/ 10/ 1 50/ 10/ 1,2 50/ 10/ 1,2 62/ 10/ 2 82/ 11/ 2 Tornillos autorroscantes a intervalos de 200 mm. 4,0 x45 4,8 x45 4,8 x65 4,8 x70 4,8 x80 44 SOLUCIÓN N°2: Protección cielo falso. Fig. 3.2: cielo falso perdido. RF: 90 a 120 minutos Normas: NCh 935 / 1 Of 84 - UNE 23093 DIN 4102 - BS 476 - ASTM 119 Protección de vigas metálicas y losa de hormigón. Sellado de juntas: cinta + pasta juntas Promat. Caja de luminarias con Promatect H (empotradas). Datos Técnicos: RF 120 1. Promatect H esp. 12 mm fijado a perfil de soporte con tornillos autoperforantes de 38 mm cada 250 mm. 2. Lana de roca de 50 mm, densidad 45 Kg/m3. 3. Perfil metálico 60 x 40 x 0,8 mm, cada 625 mm, elemento de suspensión cada 1.100 mm de alambre galvanizado de 2 mm ø. 4. Perfil metálico L de 30 x 30 x 0,6 mm fijado a muro mediante tacos expansivos metálicos cada 500 mm. 5. Losa armada. 6. Viga de acero. RF 90: Promatect H 10 mm (sin lana de roca). Fuente: Catalogo Promat Chile. SOLUCIÓN N°3: Protección de ductos. Fig. 3.3: Ductos de ventilación y extracción de humos. RF: 30 a 120 minutos Normas: BS 476 - DIN 4102 Protección de ducto metálico de fuego externo Datos técnicos: RF 120 (estabilidad) 1. Promatect H 12 mm 2. Promatect L separadores de 50 x 80 mm 3 y 4. Grapas de 37 / 10 / 1 cada 100 mm. 5. Perfil de apoyo. 6. Ducto de chapa metálica existente. Ductos con aislamiento térmico: RF 90 RF 120 Promatect L 40 mm 50 mm. Fuente: Catalogo Promat Chile. 45 SOLUCIÓN N°4: Protección tabique. Fig. 3.4: Tabique con estructura metálica. RF: 90 - 120 - 180 minutos Normas: NCh 935 / 1 Of 84 y 97- UNE 23093 / 23802 NBR 10636 / 1989 BS 476 - DIN 4102 Datos técnicos: RF 90 RF 120 1. Promatect H: 10 mm 12 mm 2.Tira de Promatect H de 100 mm x 10 mm (RF 90) o 12 mm (RF 120) 3. Lana de roca 50 mm, densidad 100 Kg/m3. 4. Montante metálico de 60 x 40 x 0,5 mm. 5. Canal metálico de 61 x 20 x 0,5 mm. 6. Tornillos autoperforantes de 38 mm cada 200 mm. 7. Tornillos M6 con taco expansivo metálico cada 250 mm. 8. Sellado en perímetro con lana de roca. Datos técnicos: RF 180 1. Promatect H: 12 mm + 10 mm por cada cara. 2. No se requiere de tiras de Promatect H. 3. Lana de roca 2 de 50 mm de densidad 45 Kg/ m3. 4. Montante metálico de 102 x 40 x 0,8. 5. Canal metálico de 103 x 25 x 0,8. 6, 7 y 8. Mantienen las mismas especificaciones. Nota: Para tratamiento de juntas: Pasta Promat + cinta + pasta Promat. Fuente: Catalogo Promat Chile. 3.2 PROTECCIÓN PASIVA MEDIANTE PINTURAS. (Ref. 8, 11, 37, 41, 47) FIRE CONTROL (Sherwin Williams): FIRE CONTROL, revestimiento base agua y bajo VOC desarrollado especialmente para la protección de estructuras metálicas contra la acción directa del fuego. El revestimiento Intumescente fire control, en presencia de fuego directo o calor, se hincha y se carboniza formando una gruesa capa de escoria que actúa como barrera aislante, retardando el tiempo en que el substrato alcanza la temperatura de 500° C. Cumple con la resistencia al fuego exigida por la Norma Chilena NCh 935/1 Of. 97. Certificación de IDIEM N° 325.531 del 6 de Sep. 2004. Producto certificado lote a lote por IDIEM. El efecto de retardancia al fuego, dependerá sensiblemente del espesor de película aplicado, el cual estará debidamente especificado de acuerdo a la masividad de la estructura metálica. Características del producto: Terminación: Mate. Color: Blanco. Sólidos por volumen: 57 ± 2%, mezclado. Sólidos por peso: 69 ± 2%, mezclado. 46 Rendimiento Teórico: 7.1 – 5.7 m2/gal aprox. Vida útil en stock: 12 meses. Almacenamiento: Almacenar en envase cerrado, en recinto seco y ventilado con temperatura entre 10ºC y 25ºC. Diluyente/Limpieza: Agua Limpia. PROMAPAINT – E (Promat Chile S.A.): Descripción: Pintura a base de polímeros sintéticos que con la exposición al fuego forman una capa aislante que hace de elemento protector. Especialmente indicadas para la protección de estructuras metálicas de edificios y naves industriales. Aplicaciones y usos: Protección de estructuras metálicas (pilares y vigas) interiores y exteriores, que no estén expuestas permanentemente a altas humedades o gases agresivos. Se aplica con rodillo, brocha o pistola. Presentación: En envases de 25 kg. La pintura debe almacenarse en locales protegidos de las heladas y con el envase cerrado. Antes de aplicar la pintura se agitará mediante un agitador adecuado, hasta conseguir una homogeneidad completa. La pintura PROMAPAINT no es tóxica ni peligrosa para el medio ambiente. INTUMESCEN AC (Chilcorrofin): INTUMESCEN AC es un revestimiento especial que actúa protegiendo al acero, retardando la acción del calor en las estructuras ante la presencia del fuego. Esta característica está certificada por el Instituto de Investigaciones y Ensayes de Materiales de la Universidad de Chile - IDIEM, al evaluar el sistema INTUMESCEN AC en ensayos según la norma Chilena NCh 935. Of 97, Prevención de incendios en edificios. Ensayo de resistencia al fuego. Lo anterior implica que el acero protegido con el sistema INTUMESCEN AC tiene un excelente comportamiento frente a la acción del fuego obteniendo la clasificación desde F-30 hasta F-90, dependiendo del espesor del revestimiento aplicado. Propiedades: Producir efecto de espuma cerámica aislante del fuego. Buena adherencia sobre anticorrosivo Primer Intumescente. Fácil aplicación y Secado rápido. Gran capacidad de formación de películas a bajas temperaturas. Es inodoro y no tóxico. Por ser un producto base agua, libre de solventes orgánicos, no presenta problemas ni riesgos al ser empleado en espacios confinados. 47 Al sufrir daños mecánicos, es fácilmente reparable. Tabla 3.3: Características técnicas. Resinas especiales y intumescentes. Base acuosa. Base Color Blanco. Terminación Satinado. Sólidos en volumen 55 +/- 1. Rendimiento teórico 82 m2/gl a 1 mils seco. Formas aplicación Brocha, rodillo, airless. Diluyente Agua. pigmentos Depende del factor de protección y de la masividad del elemento. Espesor total seco a aplicar Formas de suministro Envases de 5 gls. Fuente: elaboración propia, basado en ficha técnica. STOFIRE (Pinturas Creizet): Pintura intumescente en base acuosa que proporciona retardo y resistencia al fuego a materiales constructivos metálicos tales como, pilares, cerchas y costaneras. La capa aplicada de pintura aumenta significativamente su volumen frente a las altas temperaturas de un incendio (Intumescencia), creando una espuma de carbón de gran aislación térmica. Cumple con la NCh 935/1Of.97. Producto certificado por IDIEM según Informes Nº 252.580 y Nº 305.751. El producto es certificado lote a lote por un instituto externo aprobado por el MINVU. Tabla 3.4: Información técnica. Color Blanco. Brillo Mate (20% a 60º). Rendimiento Dependerá del espesor aplicado para el nivel de Resistencia exigido (ver curva) y condiciones de aplicación. Diluyente Agua potable. Tiempo de secado De 8 a 24 horas dependiendo del espesor. Temperatura de intumescencia Sobre 200º C. Fuente: elaboración propia, basado en ficha técnica. A continuación se presentan algunos ejemplos de los usos de pinturas intumescentes. 48 EJEMPLO Nº 1: Pintura Intumescente L04280t9100 / 60 (F- 60). DESCRIPCION: Pilar en base de perfil en acero 100 x 100 x 5 mm, y de 2,05 m de alto, factor de masividad 209 m-1. Este pilar va protegido por todo su perímetro con un recubrimiento intumescente denominado “Pintura Intumescente L04280T9100”, con un espesor medio de 1102 micras (milésimos de milímetro). Este recubrimiento no debe dejar, sin pintar, ninguna parte de sus caras, rincones o aristas. INSTITUCION: SHERWIN WILLIAMS CHILE S. A. EJEMPLO Nº 2: Intumescen AC / 90 – 1 (F- 90). DESCRIPCION: Pilar en base de perfil en acero 200 x 200 x 6 mm, y de 2,10 m de alto; su masividad es de 171 m-1. Este pilar va protegido por todo su perímetro con un recubrimiento intumescente en base acuosa denominado “INTUMESCEN AC”, con un espesor promedio de 872 micras (milésimos de milímetro). Este recubrimiento no debe dejar, sin pintar, ninguna parte de sus caras, rincones o aristas. INSTITUCION: SOCIEDAD QUIMICA CHILCORROFIN S. A. EJEMPLO Nº 3: Promapaint – E / 90 (F- 90). DESCRIPCION: Pilar en base de perfil en acero de 200 x 200 x 5 mm, y de 2,05 m de alto. Este pilar va protegido por todo su perímetro con un recubrimiento intumescente denominado “Promapaint - E”, en un espesor promedio de 1230 micras (milésimos de milímetro). El factor de masividad es 204 m-1. Este recubrimiento no debe dejar, sin pintar, ninguna parte de sus caras, rincones o aristas. INSTITUCION: PROMAT CHILE S. A. SOLUCIÓN N°1: Pilar protegido con pintura intumescente. Fig. 3.5: Pintura Intumescente PROMAPAINT-E RF: 15 a 120 minutos Normas: NCh 935 / 1 Of 84 y 97 - NBR 14323 UNE 23093 / 23820 Presentación: envase de 25 kg. Aplicación con rodillo, brocha o airless Para dilución usar Promapaint solvente Datos Técnicos: 1. Perfil de acero. 2. Capa de imprimación anticorrosiva. 3. Capas de Promapaint E Intumescente. Espesor seco de acuerdo a masividad. 4. Capa de acabado opcional. Recomendado cuando el perfil está expuesto al exterior o zonas húmedas. Fuente: Catalogo Promat Chile. 49 3.3 PROTECCIÓN PASIVA CON MORTEROS. (Ref. 2, 37, 41) MORTERO IGNIPLASTER (Promat Chile S.A.): Mortero preparado compuesto de ligantes hidráulicos, áridos ligeros seleccionados de alta resistencia al fuego y aditivos especiales. Incombustible, ligero y resistente. Se aplica por proyección mediante máquinas que realizan automáticamente la mezcla en el agua de amasado. También puede aplicarse manualmente una vez mezclado con agua, utilizando las técnicas de albañilería habituales. Aplicaciones: Para protección contra el fuego de estructura (vigas, pilares, cerchas, etc.) tanto metálica como de hormigón hasta F 240. Protección de losas. En general, para una rápida y eficaz protección al fuego de elementos de construcción. Presentación: En sacos de 20 Kg. aprox. / Pallets de 54 sacos. Almacenamiento: 6 meses en lugar cubierto, el abrigo del agua, humedad y heladas. BLAZE SHIELD (Accuratek Ltda.): Es un material de fibras minerales a base de lana de roca basáltica aglomeradas con cemento y agregados, libre de asbesto, resistente al fuego y de aplicación por presión (SFRM), diseñado para proporcionar clasificaciones de resistencia al fuego para estructuras de acero y losas pre y post tensadas. Es aplicado directamente a las vigas, columnas, metal deck, cubiertas de acero y superficies de concreto. Su extraordinario valor y su comprobado desempeño en resistencia contra el fuego lo hacen una excelente elección en obras donde la estructura quedará oculta. Tabla 3.5: Propiedades. CARACTERÍSTICAS MÉTODO ASTM ESTÁNDAR ACEPTABLE RESULTADO DE PRUEBA Densidad E 605 240 kg/m3 256 kg/m3 Combustibilidad E 136 Incombustible Incombustible E 736 7,2 KPa 17,2 KPa No se agrieta ni se desprende No se agrieta ni se desprende No se agrieta ni se desprende No se agrieta ni se desprende Cohesión / Adherencia Deflección E 759 Efecto impacto en la E 760 adherencia Resistencia a la E 761 35,9 KPa compresión Resistencia a la Menos de 0,27 E 859 erosión del aire g/m2 Resistencia a la E No propicia la corrosión 937,Mil.Std.810 corrosión del metal Fuente: elaboración propia, basado en ficha técnica. 114 KPa 0,000 g/m2 No propicia la corrosión del metal 50 A continuación se presentan algunos ejemplos de los usos de morteros. EJEMPLO Nº 1: Blaze Shield 143-13,5 / F 120 (F- 120). DESCRIPCION: Pilar en base a un perfil en acero tipo doble T de 220 x 100 mm con ala de 10 mm de espesor y alma de 8 mm de espesor, de sección de 39,7 cm2, perímetro expuesto al fuego de 0, 4 m con una masividad de 100,8 m-1 y de 2,20 m de altura. El pilar está protegido en base de fibra mineral, cemento y aglomerantes. El estuco colocado por proyección tiene un espesor promedio de 13,5 mm. No debe quedar ningún lugar de sus caras sin proteger. Las juntas se sellan con pasta especial sellante. La sección final de estos componentes resulta de 0,247 x 0,127 m. INSTITUCION: ACCURATEK CHILE LTDA. EJEMPLO Nº 2: Pilar Mortero Igniplaster 21 mm (F- 60). DESCRIPCION: Pilar en base de perfil en acero, de sección cuadrada 200 x 200 x 6 mm, su altura es de 2,05 m, y su masividad es de 171 m-1. Este está protegido por todo su perímetro con un mortero liviano, denominado “Igniplaster”, constituido principalmente por ligantes hidráulicos, áridos ligeros y aditivos especiales y que tiene 21 mm de espesor promedio. La densidad media aparente del Igniplaster, ya colocado en su sitio y seco es de 800 kg/m3, aproximadamente. Las caras del pilar deben estar totalmente protegidas en toda su extensión, sin dejar ningún intersticio a la vista. INSTITUCION: PROMAT CHILE S. A. SOLUCIÓN N°1: Pilar protegido con mortero IGNIPLASTER. Fig. 3.6: Mortero Proyectado IGNIPLASTER. RF: 30 a 180 minutos Normas: NCh 935 / 1 Of 84 y 97 - UNE 23093 / 23820 NBR 14323 Densidad: 800 Kg/m3. Mortero rígido aplicado por proyección. No necesita de malla metálica hasta 60 mm de espesor. No debe aplicarse en lugares de fuerte higrometría. Admite pinturas de acabado. Datos Técnicos: 1. Perfil de acero. 2. Capa de imprimación anticorrosiva alquídica. 3. Mortero proyectado Igniplaster, espesor de acuerdo a masividad. Fuente: Catalogo Promat Chile. 51 3.4 PROTECCIÓN PASIVA MEDIANTE SISTEMAS DE CONTROL DE TEMPERATURA Y EVACUACIÓN DE HUMOS (SCTEH). (Ref. 14, 15, 33, 48) SERIE AEX: EXUTORIOS. La nueva serie de exutorios AEX corresponde a equipos estáticos para la evacuación de los humos y gases tóxicos generados en caso de incendio. Su funcionamiento se basa en la apertura automática cuando la temperatura interior de la nave alcanza la temperatura ajustada, permitiendo así la salida de estos gases hacia el exterior. Características técnicas: Mecanismos de Apertura: El sistema de apertura por temperatura de la serie AEX puede completarse con un sistema paralelo de apertura a voluntad, transformando el equipo en un sistema de ventilación estática que evacua aire caliente del ambiente. Sistemas de apertura opcionales: Manual, mediante torno. Motor eléctrico de baja tensión y cuadro de control. Sensor de lluvia. Mecanismos de Fijación en Cubierta: Los exutorios AEX se suministran con el zócalo de adaptación incorporado, logrando una correcta y fácil instalación directamente sobre cualquier tipo de cubierta e inclinación. Sin precisar de acoplamientos adicionales. Estanqueidad: El estudiado diseño de cada equipo evita cualquier entrada de agua hacia el interior, evacuándola a través de los canalones laterales. Asimismo, cada equipo está dotado de cepillos de estanqueidad que impiden la entrada de aire, así como las pérdidas de aire caliente en épocas invernales. Estructura del Equipo: El equipo se fabrica con chapa de acero galvanizado con tratamiento anticorrosión, lo que aporta una gran solidez a la estructura del equipo. 52 Tabla 3.6: Algunos modelos y sus dimensiones. MODELO N° LAMAS PESO APROX (Kg) A AEX-L 3 20 1000 10/83 AEX-L 4 24 1000 10/106 AEX-L 13 60 1000 10/313 AEX-L 3 23 1450 14/83 AEX-L 4 27 1450 14/106 AEX-L 13 63 1450 14/313 Fuente: elaboración propia, basado en ficha técnica. L M2 832 0,83 1062 1,06 3132 3,13 832 1,21 1062 1,54 3132 4,54 EJEMPLO N°1: Instalación exutorios. Fig.3.7: Principio de Instalación Exutorios AEX. 1. Exutorio. 2.Cuadro Neumático CO2. 3. Fusible Térmico con botellín CO2. 4. Compresor / Red de aire comprimido. 5. Sensor de lluvia. Fuente: www.exutorios.com 53 Tabla 3.7: Características de instalación. Distancia máxima a respetar entre cuadro y los equipos No existe distancia máxima EVACUACIÓN DE AIREACIÓN HUMOS NATURAL - Apertura manual por - Apertura/Cierre desde percusión de bombona de CO2 el cuadro de control. (2) en el cuadro de control. (2). Modos de accionamiento - Apertura automática por - Apertura/Cierre desde de la instalación temperatura mediante fusible el sensor de lluvia. (5) térmico. (3) - Apertura automática por señal del sistema de alarma central. Aire comprimido CO2 (botellines en Energías utilizadas (compresor o Red exutorios y armarios) existente) Fuente: elaboración propia, basado en ficha técnica. EXTRACTORES: HELICOIDALES TUBULARES 400ºC/2h: Extractores helicoidales tubulares con carcasa corta, para trabajar inmersos en zonas de riesgo de incendios 400ºC/2h, con certificación ATEX categoría 3 Ex II3G. Envolvente tubular en chapa de acero ATEX: con banda de aluminio en la zona de la hélice según Norma EN- 14986:2005. Hélices orientables en fundición de aluminio. Acabado anticorrosivo en resina de poliéster polimerizada. Motores clase H, uso continuo S1 y emergencia S2, con rodamientos a bolas y protección IP55. Una o dos velocidades. Trifásicos 230/400V-50Hz y 400/690V (>4 CV.). CENTRÍFUGOS 400ºC/2h: Extractores centrífugos para trabajar inmersos en zonas de riesgo de incendios 400ºC/2h, de media presión y simple aspiración. Envolvente en chapa de acero. Turbina con álabes hacia delante, en chapa de acero galvanizado. Acabado anticorrosivo en resina de poliéster polimerizada. Motores clase H, uso continuo S1 y emergencia S2, con rodamientos a bolas y protección IP55. Trifásicos 230/400V-50Hz y 400/690V (>4 CV.). 54 BARRERAS: BARRERA DE HUMO FIJA ESISTOP-SMOKE-FIX: Es una barrera sectorizada de humos fija. Su función es delimitar o bien canalizar los humos y gases producidos en un incendio evitando la propagación de los mismos a otros sectores no afectados. Este sistema se combina con exutorios practicables para que, en caso de incendio, los humos y gases calientes sean conducidos al exterior, evitando la flotabilidad de los mismos en el sector afectado. La evacuación de las personas se realiza de una forma más efectiva facilitando la intervención de bomberos. Características y especificaciones técnicas. La barrera ESISTOP-SMOKE-FIX está fabricada en fibra de vidrio impermeable al humo y resistente a altas temperaturas. El color del tejido en ambas caras es gris. No precisan de ninguna estructura de soporte para su instalación debido a la ligereza del material. Para un acabado perfecto pueden disponer de un contrapeso o bien de un cable de acero inoxidable con tensores finales fijados en parámetros estructurales. Peso total (gr/m2): 450 ± 20. Espesor (mm): 0,40 ± 0,03. Resistencia al calor: D120 (600 °C – 120 min). Resistencia a la ruptura en cadena: 500 daN/5 cm. Resistencia a la ruptura por tramo: 35 daN/5 cm. Fig.3.8: Barreras fijas. Fuente: www.esi-sl.es 55 MÓVILES: BARRERA DE HUMO DH60 SIN SISTEMA DE GUIADO: Barrera móvil para humo de tela en 1 hoja DH60 tipo ALFATECO, modelo BH60. Homologada según norma EN 1363-1 con exposición al calor de 1000 ºC (EN 12101-1:2004). Hoja compuesta por tejido en tela de fibra de vidrio (420 gr/m2) con doble silicona, cosida a doble costura y sujeta a eje tubular metálico de 70 mm. Cajón en chapa galvanizada de 180x180 mm con tapa registrable y tapas laterales. Regleta-contrapeso inferior y embellecedor lacado blanco. Mecanismo tubular dentro del eje dimensionado según peso, caja de maniobras, modelo CBM, para control máximo de 6 motores alimentado a 220 v. y señal de incendios a 24 v. DC, con baterías recargables de 24 v./1,9 A. Tablero de control, modelo CRM, para control de cada cortina. Ancho máximo 6000x8000 mm. (máx.aprox.40 m2). 3.5 PUERTAS Y COMPUERTAS CORTAFUEGO Y SELLADO DE PENETRACIONES. 3.5.1 Puertas cortafuego. (Ref. 3, 37) Puerta Simple Cortafuego F-30 1 Hoja s/impl. (Bash): Hojas y marcos íntegramente construidos en plancha de acero laminado en frío, estructurados y sellados. Aislación interior en base a una combinación de materiales aislantes y libres de asbesto que ofrecen en su conjunto una eficaz resistencia a la acción del fuego. La construcción de Puertas Cortafuego "BASH", presentan por aplicación de principios constructivos y de materiales, características similares a las de muestra ensayada en el IDIEM, (puerta de una hoja ciega, provista de cerradura de simple pasada, manillas móviles y cierrapuertas). Puerta Simple Cortafuego F-60 2 Hojas s/impl. (Bash): Hojas y marcos íntegramente construidos en plancha de acero laminado en frío, estructurados y sellados. Aislación interior en base a una combinación de materiales aislantes y libres de asbesto que ofrecen en su conjunto una eficaz resistencia a la acción del fuego. La construcción de Puertas Cortafuego "BASH", presentan por aplicación de principios constructivos y de materiales, características similares a las de muestra ensayada en el IDIEM, (puerta de una hoja ciega, provista de cerradura de simple pasada, manillas móviles y cierrapuertas). Modelos "BASH" F-30F-60: Clasificación según N.Ch.935/2 Marco diseñado para anclaje en seco a vanos de hormigón armado, albañilería maciza o vano metálico que deberá estar recubierto contra incendio. Las perforaciones para los anclajes arriba descritos, se 56 encuentran ubicadas en cantos ocultos y se cubren mediante tapas especiales. Bisagras especialmente diseñadas con ejes de acero para giro suave y uso continuo. Quincallería según se indica en cotización. Terminación en esmalte sintético semibrillo, en color a elección, aplicado sobre una base de antióxido fosfatizante. A continuación se presentan algunos ejemplos de puertas cortafuego. EJEMPLO Nº 1: Puerta Corta Fuego F - 60 Odis (F - 60). DESCRIPCION: Puerta completa o sistema (hoja – marco), construido con lámina de acero e interiormente contiene una manta cerámica de 25 mm de espesor y lana mineral cuya densidad media aparente de 80 kg/m3 y de espesor 35 mm. Las dimensiones de la puerta son: 2,20 m de alto por 0,93 m de ancho y 0,060 m de espesor. La puerta es de abatir de una hoja y está hecha con lámina de acero de 1,5 mm de espesor. La cerradura es de acero con una manilla de acero en L. El marco está hecho con lámina de acero de 2,5 mm de espesor, interiormente contiene lana mineral, cuya densidad media aparente es 80 kg/m3. La hoja está unida al marco por medio de dos bisagras de acero con pasador suelto. La puerta se cierra automáticamente con un cierre hidráulico marca “GMT”, Nº 073. El peso del elemento es de 107 kilogramos. Espesor total del elemento 80 mm. INSTITUCIÓN: METALURGICA ODIS S. A. EJEMPLO N°2: Puerta Cortafuego Metálica Bash F – 30 (F - 30). DESCRIPCION: Puerta completa o sistema puerta – marco, construido con lámina de acero de 1,2 mm en la puerta y de 2 mm en el marco, e interiormente contiene una plancha de fibrocemento de 8 mm de espesor y lana mineral en la puerta de espesor 45 mm y en el marco con relleno completo. Dimensiones de la puerta: 2,00 m de alto por 0,8 m de ancho y 0,053 m de espesor. La puerta es de abatir de una hoja y tiene una cerradura de acero de simple pasada y manilla de acero. Las dos bisagras de la puerta son de acero con pasador suelto. La puerta se cierra automáticamente con un cierre hidráulico marca Yale Nº 2004-P. La holgura entre la puerta y el marco es de 2 mm, en promedio. El peso de la puerta incluido el marco es de 82 kilogramos. Espesor total del elemento, incluido en marco: 0,085 m. INSTITUCIÓN: BASH SEGURIDAD S. A. 57 3.5.2 Compuertas cortafuegos. (Ref. 46) Compuertas cortafuegos tipo “SFR” y “SFC” (SAFEAIR): Compuertas cortafuegos rectangulares modelo SFR. La envolvente está formada por dos cuerpos de acero galvanizado, separados entre sí por un marco de fibrosilicato que elimina totalmente el puente térmico. La clapeta de cierre es construida en fibrosilicato tipo sandwich, siendo el perímetro de la misma escalonado para mayor ajuste en el cierre, con doble junta intumescente continua. El fusible térmico TH-70, acciona el cierre de la clapeta cuando la temperatura del flujo de aire supera los 70°C. Está colocado en un portafusibles de fácil extracción para verificación o mantenimiento. Accionamiento: Los componentes del mecanismo de accionamiento están fabricados en acero cincado, y se encuentran protegidos por una caja desmontable de acero galvanizado. El accionamiento actúa sobre la clapeta por reenvío y no sobre el eje de la misma, que sólo soporta el efecto pivotante. De esta forma, se aporta mayor solidez y fiabilidad al accionamiento de la clapeta. El conjunto de mecanismos se encuentra desplazado del eje pivotante de la clapeta, lo que permite que la unidad sea accesible para las operaciones de mantenimiento y verificación. Todas las compuertas construidas con fusible TH-70 y/o bobinas de impulsión o ruptura, una vez accionadas, precisan un rearme manual “in situ” para su posterior reutilización. Sólo las compuertas equipadas con motor eléctrico permiten rearme a distancia. Fig. 3.9: Elementos compuerta cortafuego SFR. 1. Envolvente metálica en acero galvanizado (dos cuerpos). 2. Marco eliminador de puente térmico. 3. Caja de mecanismos y fusible. 4. Doble junta intumescente en clapeta. 5. Clapeta de cierre perímetro escalonado. Fuente: http://koolair.com con 58 3.5.3 Sellado de penetraciones. (Ref. 20, 41) PROMASTOP MORTERO (Promat Chile S.A): Descripción del producto: Mortero seco que, una vez amasado con agua, endurece formando una barrera protectora resistente al fuego. Aplicaciones: Sellado de penetraciones en muros y suelos. Presentación: En sacos de 20 kg. / Pallets de 50 sacos. Almacenamiento: 18 meses en lugar seco al abrigo de las heladas. SELLADOR INTUMESCENTE FS-ONE (Hilti): Sellador cortafuego intumescente que ayuda a proteger penetraciones combustibles y no combustibles hasta por 4 horas. Sus características son: Resistente al humo, gas y agua. No contiene halógeno, solventes o asbestos. Propiedades cortafuego muy altas. A base de agua, fácil de limpiar. Sus aplicaciones: Pasos de tuberías metálicas, con o sin aislamiento. Aberturas con tuberías plásticas. Cables y pasos para cables. Aberturas con ductos de aire acondicionado. Aberturas múltiples. PROMASEAL ALMOHADILLAS (Promat Chile S.A): Descripción: Material termoexpandente que actúa a partir de 150°C sellando las aberturas e impidiendo el paso de humos y fuego. Consiste en una funda aluminizada de alta resistencia rellena de vermiculita y componentes resistentes al fuego. Aplicaciones: Son utilizadas para mantener la resistencia al fuego en muros, donde existen aberturas de instalación de servicios y losas. Presentación: 300 x 200 x 35 mm, 200 x 250 x 40 mm, 300 x 100 x 35 mm, 100 x 250 x 30 mm, 300 x 25 x 40 mm. COLLAR INTUMESCENTE CORTAFUEGO CP 642 Y CP 643 (Hilti): Para el sellado de tuberías inflamables. Sus aplicaciones: 59 Cobertura de tuberías combustibles hasta 10” de diámetro en muros y losas. Adecuado para tuberías PVC, CPVC, ABS, PVDF, FRPP. Características y Beneficios: Listo para utilizarse. Mecanismo de sellado para un cerrado fácil y rápido. Anillo flexible para una rápida fijación. Permite una instalación correcta en áreas comprimidas. PROMASEAL CINTA PARA PUERTAS (Promat Chile S.A): Descripción: Cinta rígida autoadhesiva e intumescente que tiene un excelente comportamiento a la presión y a la expansión. Al calentarse, se comporta como un material aislante y elástico. Aplicaciones: Sellado entre hojas y marcos de puertas. Presentación: Revestido con una cara a color y autoadhesivo en la otra. ESPUMA INTUMESCENTE CORTAFUEGO CP 620 (Hilti): Sus aplicaciones: Pasos de tuberías metálicas, con aislamiento o no. Aberturas con tuberías plásticas. Cables y pasos de bandejas portacables. Huecos con penetraciones múltiples (tuberías, charolas portacable, etc.). Aberturas de difícil acceso e irregulares. Sus características y beneficios: Aplicable con dispensador DSC y boquilla mezcladora. Fácil de utilizar en lugares de difícil acceso. Se puede pintar. Ahorro de tiempo, pocos pasos para su instalación. PROMAT PASTA DE JUNTAS (Promat Chile S.A): Descripción: Mortero blanco, seco, que se mezcla con agua para formar una pasta moldeable. La adherencia a la superficie de la plancha es total una vez que fragua. Aplicaciones: Relleno de aislamiento de las juntas. Protección de los elementos de fijación. Relleno de los agujeros y grietas de las planchas. Presentación: En sacos de 20 kilos. 60 3.6 ALUMBRADO DE EMERGENCIA. (Ref. 12) HYDRA 2N3 (Daisalux): Descripción: Cuerpo rectangular con aristas pronunciadas que consta de una carcasa fabricada en policarbonato y difusor en idéntico material. Consta de una lámpara fluorescente que se ilumina si falla el suministro de red. Tabla 3.8: Características. Funcionamiento: No permanente Autonomía (h): 2 Lámpara en emergencia: FL 8 W Grado de protección: IP42 IK04 Lámpara en red: - Aislamiento eléctrico: Clase II Dispositivo verificación: No Puesta en reposo distancia: Si Tensión alimentación: 230 – 50/60 Hz. Flujo luminoso en emergencia (lm): 140 Piloto testigo de carga: Led Fuente: elaboración propia, basado en ficha técnica. LUNA N2 (Daisalux): Descripción: Cuerpo circular con bordes redondeados que consta de una carcasa fabricada en PC/ASA y difusor en policarbonato. Consta de una lámpara fluorescente que se ilumina si falla el suministro de red. Tabla 3.9: Características. Funcionamiento: No permanente Autonomía (h): 1 Lámpara en emergencia: FL 4 W Grado de protección: IP42 IK04 Lámpara en red: Piloto testigo de carga: Led Aislamiento eléctrico: Clase II Dispositivo verificación: No Puesta en reposo distancia: Si Tensión alimentación: 230 – 50/60 Hz. Flujo luminoso en emergencia (lm): 55 Fuente: elaboración propia, basado en ficha técnica. 61 HYDRA-RE 2N7 A (Daisalux): Cuerpo rectangular con aristas pronunciadas que consta de una carcasa fabricada en policarbonato y difusor en idéntico material. Necesita un kit de montaje Consta de una lámpara fluorescente que se ilumina si falla el suministro de red. Un microprocesador interno chequea el estado del aparato y realiza periódicamente test funcionales y de autonomía informando sobre su estado, mediante dos pilotos led que incorpora. Los test pueden solicitarse manualmente mediante una orden de Telemando ON en presencia de red. Todo modelo HYDRA-RE requiere, para poder instalarse correctamente, un accesorio para semiempotrar o enrasar. Tabla 3.10: Características. Funcionamiento: No permanente AutoTest Autonomía (h): 2 Lámpara en emergencia: FL 8 W Grado de protección: IP42 IK04 Lámpara en red: Piloto testigo de carga: Led Aislamiento eléctrico: Clase II Dispositivo verificación: Si Puesta en reposo distancia: Si Tensión alimentación: 230 – 50/60 Hz. Flujo luminoso en emergencia (lm): 315 Fuente: elaboración propia, basado en ficha técnica. 3.7 SEÑALIZACIÓN. (Ref. 40) EXTINTOR: Se utiliza para informar la ubicación de un extintor, esta señal deberá instalarse tantas veces como extintores existan en el edificio. Instalación: De acuerdo a lo dispuesto en D S. 594 de 1999 del Ministerio de Salud, en el cual se indica claramente las consideraciones para la distribución de estos elementos de lucha contra el fuego. La instalación de la señal será en muros u otros elementos en los cuales se encuentre el extintor, ya que pueden estar fijados en muros, en nichos o directamente en el piso. 62 PUERTA CORTAFUEGO MANTENER CERRADA: Indica la ubicación de una puerta cortafuego, la que debe mantenerse cerrada, o abierta cuando esté conectada a través de sensores de detección de humo a comando computacional que incorpora sostenedores magnéticos a la parte inferior de la puerta, el cual se activará y liberará la puerta recibida la señal, produciéndose su cierre. Propicia la asimilación de espacios y con esto el paso del fuego a otras áreas. Instalación: Lugares visibles, lo más próximo a la puerta cortafuego, o sobre ésta. La protección pasiva contra incendios dispone de una línea de productos que deben utilizarse de forma adecuada a cada situación particular. Sólo con un amplio conocimiento de los ensayos y los materiales, se podrá recurrir a la solución más idónea en cada caso. Cada producto por sí mismo satisface unas características técnicas propias. En la correcta instalación y verificación del mismo se puede garantizar su resistencia al fuego y así su efectividad. Como existe gran variedad de productos, marcas y empresas en torno al mercado de la protección pasiva contra el fuego, el próximo capítulo abarcará proveedores y precios que existen en nuestro país. 63 CAPÍTULO IV EVALUACIÓN DE COSTOS 4.1 PROVEEDORES Y PRECIOS DE PRODUCTOS. 4.1.1 Proveedores. (Ref. 5) La preocupación en Chile por la protección pasiva contra el fuego en edificios, nace en 1975 a partir del incendio del Edificio Joelma de Sao Paulo, Brasil, de treinta pisos, donde murieron 185 personas. A partir del incendio de la Torre Santa María en marzo de 1981, se agrega un capítulo en la Ordenanza General de Urbanismo y Construcción denominado: “De las Condiciones de Seguridad Contra Incendios”. Con la entrada en vigencia de esta nueva normativa de resistencia al fuego, las empresas e industrias, principalmente, han desarrollado nuevos productos y soluciones constructivas para cumplir con dichas exigencias. Productos que no sólo son de origen nacional sino que muchos de ellos tienen su origen en Estados Unidos o Europa. En nuestro país existen varias empresas que proveen productos, soluciones constructivas resistentes al fuego. La forma de comercializar sus productos es cotizando en forma directa o a través de intermediarios como Easy, Sodimac, etc. Los cuales no cuentan con un stock permanente de este tipo de productos en sus locales, sólo trabajan a pedido si un cliente en particular lo solicita. En la tabla siguiente se exponen los productos y empresas que operan en el mercado nacional. 64 Tabla 4.1: Productos y proveedores. Productos Empresa Sociedad Industrial Pizareño S.A. Cementa S.A. Placas de fibrocemento James Hardie Fibrocemento Pudahuel S.A. Fibrocemento Maipú Sociedad Industrial Romeral S.A. Placas de yeso cartón Volcán S.A. Aislantes Nacionales Ltda. Monolite Chile S.A. Paneles Estucados Covintec Chile Ltda. Polibeton S.A. Promat Chile S.A. Accuratek Ltda. Sherwin Williams Chile Pinturas Intumescentes Soc. Química Chilcorrofin Pinturas Creizet Pinturas Ceresita Pinturas Renner Promat Chile S.A. Sherwin Williams Soc. Química Chilcorrofin Retardantes Ignífugos Pinturas Creizet Pinturas Ceresita Pinturas Renner Promat Chile S.A. Mortero Proyectados Accuratek Ltda. Lagos y Castillo S.A. Placas de Fibrosilicato Promat Chile S.A. Promat Chile SA. Accuratek Ltda. Productos Intumescentes 3M Chile Hilti Fuente: Elaboración Propia, basado en artículo, S. Castillo. 4.1.2 Precios. Se consultaron algunos productos resistentes al fuego con el fin de tener una referencia de sus precios en el mercado, para tener una idea si el costo de adquisición de este tipo de productos es bajo o elevado, a continuación se detalla una lista de precios. 65 Tabla 4.2: Lista de precios. EMPRESA ELEMENTO FORMA DISTRIBUCIÓN PRECIO VOLCÁN Volcanita RF 1 plancha 240x120x1.5 cm $ 19.440 VOLCÁN Volcanita RF 1 plancha 240x120x1.25 cm $ 14.740 PROMAT CHILE Promatect - H 1 plancha 240x120x1 cm $ 27.420 PROMAT CHILE Promatect - L 1 plancha 250x120x2 cm $ 51.720 SHERWIN WILLIAMS Fire Control (PI) 1 tineta (5 galones) $ 158.470 CREIZET Stofire (PI) 1 tineta (5 galones) $ 70.990 PROMAT CHILE Promapaint –E (PI) 1 envase de 25 kg. $ 126.420 PROMAT CHILE Mortero igniplaster 1 saco de 20 kg. $ 5.320 CHILCORROFIN Chilcofire (Barniz) 1 galón $ 18.090 PROMAT CHILE Promastop mortero 1 saco de 20 kg. $ 21.640 PROMAT CHILE Promaseal almohadillas 1 unidad 30x10x3,5 cm $ 9.350 SIKA Pasta sellante 1 cartucho 310 ml $ 4.790 SUNCA Alumbrado emergencia 1 unidad (2 hrs.) $ 26. 290 Fuente: elaboración propia. La tabla 4.1 muestra el precio elevado que tienen los diferentes productos con resistencia al fuego, por lo tanto la implementación de la protección pasiva requiere una inversión bastante alta, lo que conlleva un aumento de costos al construir un edificio, el que se verá reflejado en el presupuesto final del proyecto. 4.2 BENEFICIOS PROTECCIÓN PASIVA. (Ref. 10) Para indagar en los beneficios que conlleva una buena elección de una solución pasiva contra el fuego se expondrá un estudio realizado a un polímero fibro-reforzado (GFRP) en la Universidad Tecnológica de Lisboa. La investigación experimental pretende analizar el comportamiento del material cuando es expuesto a flujo de calor con y sin protección contra el fuego. En total son 24 muestras, láminas de GFRP de 100 x 100 mm2 y 8 mm de espesor, se dividieron en cuatro grupos con seis muestras cada uno. El primer grupo (Serie U) las 66 muestras no tenían protección contra el fuego, en el segundo grupo (Serie CS) las muestras son protegidas con una placa de silicato de calcio de 15 mm de espesor, el tercer grupo (Serie VP) las muestras son protegidas con 15 mm de espesor de mortero que posee vermiculita/perlita y el cuarto grupo (Serie I) las muestras son protegidas con 2 mm de espesor con una capa intumescente. Las muestreas fueron expuestas a diferentes flujos de calor continuo, los que se presentan en la siguiente tabla. Tabla 4.3: Muestras utilizadas en el experimento. Muestras Protección al fuego Rótulo U-25 U-35 U-35-T Serie U Sin protección U-50 U-75 U-75-T CS-25 CS-35 Placa de silicato CS-35-T Serie CS de calcio CS-50 CS-75 CS-75-T VP-25 VP-35 Mortero VP-35-T Serie VP (Vermiculita/perlita) VP-50 VP-75 VP-75-T I-25 I-35 Capa I-35-T Serie I intumescente I-50 I-75 I-75-T Fuente: Elab. Propia, basado en tabla 1 de artículo, Correia et al. Flujo de calor [kW/m2] 25 35 35 50 75 75 25 35 35 50 75 75 25 35 35 50 75 75 25 35 35 50 75 75 Las muestras son puestas debajo de un calentador cónico, instalado sobre un recipiente metálico y el encendido es producido por un encendedor de chispa, siendo expuestas a los diferentes flujos de calor durante 30 minutos, obteniendo lo siguiente: Se compararon las temperaturas en el centro de las láminas de GFRP de las diferentes series obteniendo que todos los materiales de protección de fuego causaron una reducción importante a las temperaturas que el centro de las láminas de GFRP. Durante toda la exposición al flujo de calor, la protección más efectiva la proporcionó el mortero, como se puede observar en el grafico de la figura 4.1. 67 Fig. 4.1: Temperaturas de lámina con flujo de calor 35 kW/m2. Fuente: Artículo, Correia et al. Los tiempos de ignición, fueron reduciendo a medida que aumentaba el flujo de calor, en el caso de las Series U e I, por su parte las Series CS y VP en un comienzo no presentaban ignición, como se puede observar en la tabla siguiente. Tabla 4.4: Tiempos de ignición. Series U CS VP I Flujo de calor [kW/m2] Tiempo de ignición [s] 25 35 50 75 25 35 50 75 25 35 50 75 25 35 50 75 265 118 49 27 N* N N 998 N N N 1400 150 56 9 6 *N= no presenta ignición. Fuente: Elab. Propia, basado en tabla 2 de artículo, Correia et al. 68 Se estableció una clasificación del material según su reacción al fuego que presentaron las muestras, detalladas en la tabla siguiente. Tabla 4.4: Clasificación. Muestras Euroclases Clase Portuguesa Sin protección (U) D M3 Protección con placa (CS) A1/A2 M0 Protección con mortero (VP) A1/A2 M0 Protección con capa intumescente (I) A2/B M0/M1 D y M3: resisten el ataque de las llamas por un periodo no muy prolongado. A1/A2 y M0: contribución nula al fuego, incombustible. A2/B y M0/M1: cercano a la incombustibilidad. Fuente: Elab. Propia, basado en tabla 4 de artículo, Correia et al. Las temperaturas medidas durante la exposición al calor muestran que todos los materiales de protección contra el fuego causaron una reducción importante de la temperatura en las láminas de GFRP, consiguiendo la reducción más importante por el mortero y la placa de silicato de calcio. El estudio deja de manifiesto que una buena elección de soluciones pasivas contra el fuego ayudan considerablemente a la ignifugación, mejorando de esta forma el comportamiento de los materiales y por tanto edificaciones más seguras frente a un incendio. Pero también pensar en implementar una solución pasiva contra el fuego, es pensar en que la inversión a realizar es relativamente costosa, por lo que no siempre se está dispuesto a invertir sumas de dinero elevadas en protección pasiva contra el fuego, salvo que la normativa lo exija. Sin embargo, los beneficios que contrae una buena solución a la hora de enfrentar un incendio son notables, como por ejemplo: Previene el comienzo del incendio. Evita su propagación con una adecuada compartimentación y sectorización. Favorece y facilita su extinción. Asegura la estabilidad del edificio. Asegura la evacuación de las personas. Reduce los efectos del fuego. 69 Minimiza los daños producidos por el fuego, tanto en las propias instalaciones como en las adyacentes. Como se puede apreciar la protección pasiva ofrece múltiples beneficios, por lo tanto, el país en general, profesionales ligados a la construcción y propietarios, deben comenzar a asumir los costos elevados que conlleva una solución contra un incendio; con el fin de ir evolucionando hacia construcciones seguras frente al fuego, acercarse a realidades de naciones desarrolladas en donde se ha tomado conciencia hace bastante tiempo atrás y continuamente se está innovando en soluciones, materiales, normativa, que cumpla la función de proteger las edificaciones del fuego. Las normas establecen las condiciones que deben reunir los edificios para proteger sus componentes frente a los riesgos originados por un incendio. El próximo capítulo abarcará la revisión de normativa nacional y extranjera. 70 CAPÍTULO V ESTUDIO DE LA NORMATIVA 5.1 ORDENANZA GENERAL DE URBANISMO Y CONSTRUCCIONES (OGUC). (Ref. 38) El objetivo principal que se pretende conseguir en el capítulo 3 del título 4 de la OGUC, es que el diseño de los edificios asegure que se cumplan las siguientes condiciones: Que se facilite el salvamento de los ocupantes de los edificios en caso de incendio. Que se reduzca al mínimo, en cada edificio, el riesgo de incendio. Que se evite la propagación del fuego, tanto al resto del edificio como desde un edificio a otro. Que se facilite la extinción de los incendios. Para conseguir lo señalado, se debe implementar en los edificios, dos tipos de protección: la protección pasiva y la protección activa. El comportamiento al fuego de los elementos, materiales y componentes de la construcción se determina de acuerdo a una serie de normas, se destacaran las que tengan relación al tema tratado en este trabajo de título: Normas de resistencia al fuego: NCh 935/1 Ensaye de resistencia al fuego - Parte 1: Elementos de construcción general. NCh 935/2 Ensaye de resistencia al fuego - Parte 2: Puertas y otros elementos de cierre. NCh 2209 Ensaye del comportamiento al fuego de elementos de construcción vidriados. Normas sobre cargas combustibles en edificios: NCh 1914/1 Ensaye de reacción al fuego - Parte 1: Determinación de la no combustibilidad de materiales de construcción. NCh 1914/2 Ensaye de reacción al fuego - Parte 2: Determinación del calor de combustión de materiales en general. NCh 1916 Determinación de cargas combustibles. NCh 1993 Clasificación de los edificios según su carga combustible. Normas sobre comportamiento al fuego: NCh 1974 Pinturas - Determinación del retardo al fuego. NCh 1977 Determinación del comportamiento de revestimientos textiles a la acción de una llama. NCh 1979 Determinación del comportamiento de telas a la acción de una llama. Normas sobre señalización en edificios: NCh 2111 Señales de seguridad. NCh 2189 Condiciones básicas. 71 De forma complementaria existe un "Listado Oficial de Comportamiento al Fuego", confeccionado por el Ministerio de Vivienda y Urbanismo, en el cual se registrarán, mediante valores representativos, las cualidades frente a la acción del fuego de los materiales, elementos y componentes utilizados en la actividad de la construcción. El artículo 4.3.3 de la OGUC señala que los edificios que requieran protección contra el fuego deberán proyectarse y construirse según alguno de los cuatro tipos señalados en la tabla “resistencia al fuego requerida para los elementos de construcción de edificios”. Para aplicar la tabla recién mencionada es necesario recurrir a las tablas 1, 2, 3 presentes en el artículo 4.3.4 de la ordenanza, por ejemplo un edificio destinado al uso habitacional de 4 pisos la tabla 1 señala que corresponde al tipo “c” lo cual implica que los elementos de construcción deben cumplir con lo señalado en la tabla del artículo 4.3.3, por mencionar un elemento, el muro cortafuego debe ser F – 120. Para llevar a cabo lo dispuesto en los artículos 4.3.3 y 4.3.4 se deben cumplir con algunos requisitos. Para efectos de este tema, los requisitos que merecen mayor importancia están desglosados según los siguientes artículos: Artículo 4.3.5: el punto 1, se refiere a la distancia entre pisos; el punto 3, hace mención de los edificios de uso mixto separados en planta, se aplican las tablas por separado; el punto 6, se refiere a los cielos falsos; el punto 7, menciona la resistencia al fuego para muros de zona vertical de seguridad y caja de escalera, se deben cumplir sólo en edificios de 7 o más pisos, el punto 8, sobre los muros de la caja de ascensores; el punto 10, sobre muro no soportantes y tabiques; el punto 11, se refiere a los muros perimetrales; el punto 13, indica que las escaleras que comunican hasta dos pisos dentro de una misma unidad estarán exentas de exigencias de resistencia al fuego; el punto 14, sobre las viviendas de hasta 2 pisos con superficie edificada menor a 140 m2; el punto 15, se refiere a las ampliaciones de viviendas y el punto 16, a las divisiones entre bodegas. Artículo 4.3.6: se refiere a las disposiciones que deben cumplir los muros cortina. Artículo 4.3.7: se refiere a los edificios de 7 o más pisos que deben contar con a lo menos una zona vertical de seguridad y los requisitos que deben cumplir estas zonas. Artículo 4.3.10: indica que los edificios de 7 o más pisos, y también los que contengan locales de reuniones con capacidad para 300 personas o más, deberán contar con sistema automático de alumbrado de emergencia. Artículo 4.3.13: se refiere a los edificios que cuenten con sistema central de aire acondicionado, se deben disponer de detectores de humo en los ductos principales, que actúen desconectando automáticamente el sistema. 72 Artículo 4.3.14: se refiere a las disposiciones que deben cumplir los muros cortafuegos, tales como, dimensiones, vanos, traspaso de ductos, etc. Artículo 4.3.15: indica sobre los ducto de humo deben sobrepasar la cubierta en forma vertical al exterior. Artículo 4.3.24: Se refiere a los requisitos de resistencia al fuego que deben tener los elementos cuya función es formar una compartimentación. Artículo 4.3.26: se refiere a los requisitos que deben cumplir las edificaciones de un piso, conformadas por elementos de materiales incombustibles, para que no requieren de protección contra el fuego. Artículo 4.3.27: se refiere a las condiciones que debe cumplir un pasillo protegido contra el fuego. Como se puede ver, en el capítulo “De las condiciones de seguridad sobre incendio”, hay varios puntos donde se hace referencia a el tema de protección pasiva en edificios, la mayoría de los puntos hacen referencia a los elementos constructivos, dejando de lado los productos especiales o materiales de protección contra el fuego, por lo tanto, el uso de estos queda a criterio de los profesionales ligados al rubro de la construcción. Cabe destacar que la exigencia sobre alumbrado de emergencia, señalización, evacuación de humos, no se les otorga la importancia que ameritan estos sistemas de protección pasiva, que estando en perfectas condiciones ayudan a la protección de personas en una situación de riesgo. 5.2 NCh 935/1 ENSAYE DE RESISTENCIA AL FUEGO - PARTE 1: ELEMENTOS DE CONSTRUCCIÓN GENERAL. (Ref. 21) Esta norma tiene por objeto establecer las condiciones de ensayo y los criterios que permiten determinar la resistencia al fuego de elementos de construcción en general, tanto de uso vertical como horizontal en los edificios, con excepción de puertas y ventanas. Aparatos e implementos necesarios, se necesita un horno capaz de someter al elemento en ensayo a las condiciones de temperatura que se indica más adelante. Las temperaturas en el horno pueden medirse con termocuplas así como en la superficie de las probetas de ensayo o en su interior. También puede usarse termometría infrarroja u otras. Los elementos, si son estructuras no metálicas, deberán ser sometidos a carga durante el ensayo. Si son metálicos basta medir su temperatura crítica. La temperatura en el horno deberá ser controlada de manera que varíe en función del tiempo, de acuerdo con la fórmula siguiente, con una tolerancia de ± 15% en los primeros 10 minutos, ± 10% hasta los 30 minutos y ± 5% después: 73 T – T0 = 345 log10 (8t + 1) Donde: t = es el tiempo expresado en minutos contado desde el inicio del ensayo; T = es la temperatura del horno en el instante t, medida en °C; y T0= es la temperatura inicial del horno, medida en °C la que estará comprendida entre 0 y 40°C. Los elementos a ensayar deberán estar secos y tener tamaño real; no se aceptará el ensayo sobre elementos prehechos o a los que se les ha recortado una parte, ni sobre elementos reproducidos a escala. En caso de elementos verticales de gran tamaño las dimensiones mínimas serán de 2,0 x 2,20 m. Los elementos horizontales serán de 3,0 x 4,0 m. Para ensayar elementos de constitución heterogénea y asimétricos, se dispondrá de dos probetas que se ensayarán, respectivamente, por cada una de sus caras. La resistencia válida es la menor de ambas. El elemento a ensayar se debe analizar en condiciones normales de trabajo a fin de reproducir, durante el ensayo, un sistema de empotramiento, apoyos y cargas similares al que debería ser sometido en la realidad. Las columnas aisladas se deben ensayar aplicando el calor sobre toda la superficie y altura. Los elementos que tengan la función de separar espacios, deben calentarse solamente por una cara. Aquellos elementos que deban resistir el fuego en una sola dirección, deben ensayarse según esa dirección. Aquellos otros que hayan de resistir el fuego en cualquier dirección, deben ensayarse en la dirección que, a criterio de los técnicos del ensayo, ofrezcan la mayor resistencia. La resistencia al fuego de un elemento estructural debe juzgarse según el criterio de la capacidad de carga que soporte; la de un elemento de separación, según el criterio de estanquidad y aislamiento; y la de un elemento de separación que soporte carga, según el criterio de capacidad de carga, estanquidad y aislamiento. El elemento que se ensaya se debe calentar normalmente, en la forma prescrita, hasta que se observe el fallo de alguno de los requisitos exigidos, principalmente: Capacidad de soporte de carga Aislamiento térmico Estanquidad a llamas y gases Para elementos de separación verticales u horizontales tales como muros, tabiques, entrepisos, etc. se requerirá: Que la temperatura media de la cara no expuesta del elemento sea menor o igual a 140°C; y 74 Que la temperatura máxima en cualquier punto de la cara no expuesta no exceda a la temperatura inicial en más de 180°C o bien no sobrepase 220°C, cualquiera sea la temperatura inicial. Para vigas y columnas de acero se requerirá: Que la temperatura media no exceda los 500°C; y Que la temperatura máxima en cualquier punto, no exceda de 650°C. Para elementos de separación vertical u horizontales tales como muros, tabiques, entrepisos, losas, etc. no deberá ocurrir la formación de grietas, fisuras u otras aberturas por donde las llamas o gases pueden pasar. Se considerará que hay pérdida de estanquidad, cuando se observe una llama sostenida durante 10 segundos como mínimo, en la cara no expuesta, o bien cuando la mota de algodón especificada se encienda. Los elementos de construcción, una vez sometidos al ensayo de resistencia al fuego, se clasifican del siguiente modo: No resistente: duración inferior a 15 minutos Clase F 15 duración entre 15 y 29 minutos Clase F 30 duración entre 30 y 59 minutos Clase F 60 duración entre 60 y 89 minutos Clase F 90 duración entre 90 y 119 minutos Clase F 120 duración entre 120 y 149 minutos Clase F 150 duración entre 150 y 179 minutos Clase F 180 duración entre 180 y 239 minutos Clase F 240 duración superior a 240 minutos 5.3 NCh 935/2 ENSAYE DE RESISTENCIA AL FUEGO - PARTE 2: PUERTAS Y OTROS ELEMENTOS DE CIERRE. (Ref. 22) Esta norma tiene por objeto establecer el método y las condiciones de ensayo y evaluación de la resistencia al fuego de puertas y otros elementos de construcción concebidos para cerrar aberturas en muros u otros elementos divisorios. Se aplica a todos los elementos de cierre de aberturas, semifijos o móviles, con excepción de aquéllos usados como trampas cortafuegos. El horno de ensayo debe permitir que se someta la puerta montada con su marco y con herrajes a las condiciones de calentamiento especificadas en la norma NCh 935/1. El conjunto completo que se ensaya debe tener sus dimensiones reales. Si ello no es posible, por ser demasiado grande, la muestra de ensayo debe tener el mayor tamaño posible 75 en ambas dimensiones y los espesores serán siempre los reales. En tal caso, la muestra no debe ser inferior a 2,0 m de alto y/o 2,0 m de ancho. La construcción del ensayo debe efectuarse en puertas o elementos de cierre tal como se haya previsto utilizarlos en la práctica, comprendiendo los herrajes y otros equipos accesorios y complementarios. El acabado y la forma de la muestra deberán representar el acabado y la forma utilizados en la práctica. La puerta o elemento de cierre deberá ensayarse en una pared del mismo tipo que aquella donde se va a utilizar, particularmente cuando forma parte de un sistema prefabricado o industrializado. Cuando esto no pueda especificarse, la pared debe hacerse de hormigón o de albañilería de ladrillo. El procedimiento de ensayo consiste en que la puerta o elemento de cierre, debe exponerse por una de sus caras a las condiciones de calentamiento, dadas por la curva normal de tiempo temperatura, especificada en la norma NCh 935/1. Medidas y observaciones comprenden: Temperatura en la cara no expuesta al fuego. Radiación de la cara no expuesta. Ensayo con la mota de algodón, excepto sobre las junturas. Ensayo de desprendimiento de gases inflamables. La resistencia al fuego de una puerta o elemento de cierre, deberá juzgarse en función del menor tiempo de resistencia determinado según los cuatro criterios siguientes: 1. Estabilidad mecánica. 2. Estanquidad a las llamas. 3. Emisión de gases inflamables. 4. Aislamiento térmico. 4.1 Temperatura media de la cara no expuesta. 4.2 Temperatura máxima de la cara no expuesta. 4.3 Temperatura máxima en el marco, por el lado no expuesto. 4.4 Radiación de la puerta o elementos de cierre. La clasificación se realiza según NCh 935/1. 76 5.4 NCh 2209 ENSAYE DEL COMPORTAMIENTO AL FUEGO DE ELEMENTOS DE CONSTRUCCIÓN VIDRIADOS. (Ref. 23) Esta norma tiene por objeto establecer las condiciones de ensayo y los criterios que permiten evaluar el comportamiento al fuego de los elementos vidriados verticales no soportantes. Esta norma se aplica a elementos de construcción que incluyen vidrios, y otros elementos transparentes o translúcidos tales como puertas vidriadas, ventanas, paredes de ladrillos de vidrio u otros. El horno de ensayo debe tener las características especificadas en la norma NCh 935/1. Se controlará que las temperaturas y la presión del horno, estén dentro de las tolerancias especificadas en la norma NCh 935/1. El conjunto que va a ensayarse debe tener sus dimensiones reales. Cuando una de las dimensiones del elemento de construcción a tamaño natural es demasiado grande para que pueda colocarse en el horno, el elemento de ensayo deberá tener la mayor dimensión posible; en tal caso, las dimensiones de la muestra no deben ser inferiores a las siguientes: ancho de 2,0 m y alto de 2,0 m. El ensayo se efectuará sobre un conjunto completo tal como se haya previsto utilizarlo en la práctica, comprendiendo todos los herrajes como son: goznes o bisagras, pestillos, picaportes, cerraduras, dispositivos de cierre y otros. Un elemento de ensayo vertical debe ensayarse en un soporte o muro del mismo tipo que aquel que se va a utilizar en la práctica. Cuando esto no pueda realizarse, la pared debe hacerse de hormigón o de ladrillos de 100 mm de espesor para un ensayo de duración prevista menor o igual a dos horas, y de 200 mm de espesor para un ensayo de duración prevista superior a dos horas. El montaje del elemento de ensayo en los muros que lo rodean debe realizarse según el método de construcción recomendado y no debe tomarse ninguna disposición particular relativa a su fijación. Para el procedimiento de ensayo el elemento debe exponerse a las condiciones de calentamiento específicas en la norma NCh 935/1. La presión del horno será de 10 ± 2 Pa (1,0 ± 0,2 mm H2O) durante todo el período de ensayo. La radiación de la cara no expuesta de la muestra se medirá mediante un radiómetro u otro aparato apropiado, situándolo en el eje perpendicular al centro de la puerta, ventana o elemento de cierre, y a una distancia de dicha cara tal, que el campo de medida del aparato abarque toda la superficie de la muestra. 77 Las zonas vidriadas no proporcionan aislamiento térmico. De ello resulta que los criterios de aislamiento térmico enunciados en las normas NCh 935/1 y NCh 935/2 no le son aplicables. Hay que juzgar el comportamiento al fuego de los elementos vidriados en función de uno o varios de los criterios siguientes: Estabilidad mecánica. Estanquidad a las llamas. Emisión de gases inflamables. Los niveles de radiación considerados como seguros para el almacenamiento de materiales celulósicos o similares es de 3,35 W/cm2 pueden tolerarse durante un minuto aproximadamente. 5.5 NCh 1914/1 ENSAYE DE REACCIÓN AL FUEGO - PARTE 1: DETERMINACIÓN DE LA NO COMBUSTIBILIDAD DE MATERIALES DE CONSTRUCCIÓN. (Ref. 24) Esta norma establece un método de ensayo relativo a uno de los aspectos de la reacción al fuego de un material. Este método permite valorar la característica de dicho material a emitir, en las condiciones del ensayo, un calor superior a un nivel dado o a emitir, en las condiciones del ensayo, un calor superior a un nivel dado o a emitir llamas. Esta norma se aplica a los materiales o productos de construcción y/o edificación, que hayan recibido o no una capa de acabado; no es aplicable a la materia empleada en el acabado. El procedimiento describe el aparataje y el procedimiento de ensayo el cual consiste en un pequeño horno eléctrico cilíndrico vertical, capaz de elevar su temperatura hasta 825ºC. Los Criterios de evaluación consisten en: No Combustible Un material se considerará no combustible sí, durante el ensayo, todas sus probetas cumplen con las siguientes condiciones: a) La media del conjunto de las cinco lecturas de la temperatura máxima de la termocupla del horno, no exceda en 50ºC la temperatura inicial; b) La media de las cinco lecturas máximas de la temperatura de la termocupla de superficie, no sobrepase la temperatura inicial del horno en más de 50ºC. c) La duración media calculada de las llamas sostenidas no exceda de 20 s; d) La media de las cinco lecturas de la temperatura máxima de la termocupla central, no exceda a la temperatura inicial del horno en más de 50ºC; y e) La pérdida de masa media no exceda del 50% de la masa media original. 78 Combustible Un material se considerará combustible si cualquiera de las probetas deja de cumplir alguna de las condiciones indicadas anteriormente. 5.6 NCh 1914/2 ENSAYE DE REACCIÓN AL FUEGO - PARTE 2: DETERMINACIÓN DEL CALOR DE COMBUSTIÓN DE MATERIALES EN GENERAL. (Ref. 25) Esta norma establece un método de ensayo para determinar el calor de combustión de materiales en general. Se aplica a los materiales o productos que puedan formar parte de edificios o encontrarse en el interior de éstos durante un incendio. La terminología define lo que es calor de combustión superior e inferior. El procedimiento describe el procedimiento de laboratorio que por medio de la “bomba calorimétrica” permite determinar los calores de combustión superior e inferior de los materiales combustibles. El calor de combustión inferior sirve para calcular la carga combustible y la densidad de carga combustible (Ver NCh 1916) que exige la Ordenanza General de Urbanismo y Construcciones para poder clasificar ciertos tipos de edificios (ver tabla 3, Art. 4.3.4.) según Tabla del Art. 4.3.3. de la Ordenanza. 5.7 NCh 1916 DETERMINACIÓN DE CARGAS COMBUSTIBLES. (Ref. 26) Esta norma establece un método de cálculo que permite determinar la carga combustible que poseerá un proyecto o posee un edificio o parte de él. Se aplica en la cuantificación del riesgo de incendio, en el diseño de edificios y en los criterios conducentes a la terminación y alhajamiento de los mismos, así como en la elección y cuantía de sistemas detectores de alarma y lucha contra incendios. La norma emplea una terminología que a continuación se detalla: Calor de combustión: Cantidad de calor por unidad de masa que un material combustible desprende al quemarse. Se expresa en J/kg, KJ/kg o MJ/kg. También en kcal/kg o Mcal/kg. Carga combustible: Cantidad total de calor que se desprendería por combustión completa al incendiarse totalmente un edificio o parte de él. Se expresa en J. También en Kcal o Mcal. Carga combustible equivalente en madera: Carga combustible expresada en kilogramos equivalentes de madera cuyo calor de combustión promedio se considera en 16,8 MJ/kg ó 4,0 Mcal/kg. 79 Densidad de carga combustible: Carga combustible de un edificio o parte de él dividida por la superficie de planta correspondiente. Se expresa en MJ/m2 o Mcal/ m2. Densidad de carga combustible equivalente en madera: Carga combustible equivalente en madera de edificio o parte de él dividida por la superficie de planta correspondiente. Se expresa en kg de madera equivalente por m2. La importancia de la carga combustible, es por la probabilidad que un eventual fuego se convierta en incendio, depende de la cantidad de materiales combustibles que el edificio contenga y del calor generado por los mismos, supuesta una alimentación de aire adecuada para su combustión. En consecuencia, el peligro de incendio grave es directamente proporcional, entre otros factores, a la carga combustible del edificio. El procedimiento de cálculo consiste básicamente en calcular la carga combustible a partir de la sumatoria del producto de las masas de los materiales combustibles contenidos en el edificio por sus respectivos calores de combustión. Luego dividiendo este valor por la superficie de la planta correspondiente se obtiene la densidad de cargas combustible. Esta se expresa generalmente en MJ/ m2 o en su equivalente en madera. 5.8 NCh 1993 CLASIFICACIÓN DE LOS EDIFICIOS SEGÚN SU CARGA COMBUSTIBLE. (Ref. 27) La posibilidad que un fuego inicial producido en un edificio se convierta en un incendio desastroso depende, entre otros factores, de la densidad de carga combustible que tenga y de su distribución. En consecuencia, es de utilidad clasificar los edificios según su densidad de carga combustible y su densidad de carga combustible puntual, la que variará según los materiales empleados en la construcción, en el alhajamiento y en el uso a que se destine el edificio. Esta norma clasifica a los edificios según su densidad de carga combustible y de su carga combustible puntual máxima (considerada sobre 4 m2 de más alta carga) y es aplicable a todo tipo de edificio o partes de los mismos. La clasificación de los edificios según su densidad de carga combustible establece siete categorías para clasificar los edificios o sectores de ellos según su densidad de carga combustible y su densidad de carga combustible puntual máxima. Dicha clasificación se encuentra en la tabla 5.1. 80 Tabla 5.1: Clasificación de edificios (o sectores) según su densidad de carga combustible puntual máxima. Dc1 Hasta 500 Densidad de Carga Combustible Puntual Máxima MJ/m2 Hasta 3 500 Dc2 Más de Más de 3 500 hasta 6 000 Dc3 Más de 1 000 hasta 2 000 Más de 6 000 hasta 10 000 Dc4 Más de 2 000 hasta 4 000 Más de 10 000 hasta 16 000 Dc5 Más de 4 000 hasta 8 000 Más de 16 000 hasta 24 000 Dc6 Más de 8 000 hasta 16 000 Más de 24 000 hasta 32 000 Dc7 Más de 16 000 Más de 32 000 Clasificación Densidad de Carga Combustible MJ/m2 500 hasta 1 000 Fuente: Elab. Propia basado en tabla 1, NCh 1993.Of98 Nota: Para clasificar un edificio o sector de él, se aplica la densidad de carga combustible mayor de ambas columnas de la tabla. 5.9 NCh 1974 PINTURAS - DETERMINACIÓN DEL RETARDO AL FUEGO. (Ref. 28) Esta norma describe un procedimiento de ensayo para determinar el retardo al fuego de pinturas. Permite determinar, de modo cuantitativo, las propiedades retardantes al fuego producidas por una o varias capas de pintura aplicada sobre superficies de madera, a través de la determinación de la pérdida de masa y del índice de carbonización de las probetas recubiertas con dicha pintura. El retardo al fuego de la pintura, es la capacidad exhibida por una pintura para retardar la propagación de la llama sobre un sustrato recubierto con dicha pintura. Resumiendo el método, las probetas se colocan inclinadas a 45º en una cámara de combustión especial y se someten a una llama normalizada originada por una pequeña cantidad de alcohol, determinando luego, la pérdida de masa y el índice de carbonización de cada probeta ensayada. 81 5.10 NCh 1977 DETERMINACIÓN DEL COMPORTAMIENTO DE REVESTIMIENTOS TEXTILES A LA ACCIÓN DE UNA LLAMA. (Ref. 29) Esta norma describe un procedimiento de ensayo para la determinación del lapso de combustión con llama y sin llama, así como de las superficies dañadas por la acción de una llama normalizada aplicada sobre revestimientos textiles. Esta norma se aplica a los revestimientos textiles usados en los edificios, tales como alfombras y otros productos textiles de revestimiento. El método consiste en que la probeta, colocada verticalmente en la cámara de combustión sobre una placa de asbesto-cemento, es expuesta a una llama de gas normalizada. Bajo la aplicación de dos tiempos de exposición a la llama se establece si la probeta continúa quemándose, que parte de la superficie de la probeta es dañada o destruida y qué tiempo se requiere para que se queme un hilo de algodón extendido transversalmente en la parte superior de la probeta, o qué tiempo transcurre hasta que la llama se extingue antes de alcanzar el hilo. Se describen los aparatos de laboratorio necesarios, la preparación de probetas y el procedimiento de ensayo. 5.11 NCh 1979 DETERMINACIÓN DEL COMPORTAMIENTO DE TELAS A LA ACCIÓN DE UNA LLAMA. (Ref. 30) Esta norma describe un procedimiento de ensayo para la determinación del lapso de combustión con llama y sin llama, así como de las superficies dañadas por la acción de una llama normalizada aplicada sobre todo tipo de telas, tejidas o no tejidas, siempre que no se usen como revestimiento de otros materiales. Resumiendo el método, las probetas se colocan verticalmente en una cámara de combustión especial. Por su canto inferior se aplica una llama de gas normalizada, durante 3 o 15 segundos. Se determina el lapso de combustión sin llama y la destrucción de las probetas, expresada en longitud de desgarro. Se describen los aparatos de laboratorio necesarios, la preparación de probetas y el procedimiento de ensayo. 5.12 NCh 2111 SEÑALES DE SEGURIDAD. (Ref. 31) Esta norma específica las señales de seguridad para su utilización en el campo de la protección y el combate de incendio. 82 Su campo de aplicación se extiende, tan ampliamente como sea posible (edificios, industrias, etc.) y a todas las situaciones en que sea necesario o deseable indicar públicamente la ubicación y la naturaleza de: Los medios de alarmas y controles manuales; Las vías de escape o de evacuación; Los equipos de lucha contra el fuego; Los dispositivos destinados a prevenir la propagación del fuego; Las zonas o los materiales que presentan alto riesgo de incendio. 5.13 NCh 2189 CONDICIONES BÁSICAS. (Ref. 32) Esta norma establece las condiciones básicas para la utilización de los distintivos de seguridad en los edificios en general. Se aplica en la señalización de edificios mediante distintivos de seguridad, sean éstos de información, mandato, precaución o prohibición. Lugares y elementos a señalar: Recintos de reunión. Recintos de concurrencia de público. Vías de evacuación Salidas. Equipos contra incendio. Lugares de riesgo. Sistemas de comunicación. Sistemas de comando. Lugares de auxilio. En las vías de evacuación los distintivos de seguridad empleados para obtener una adecuada señalización de la evacuación, tienen como fin indicar el acceso a una vía de evacuación o a una salida desde la vía de evacuación al espacio exterior del edificio o zona de seguridad, y el sentido de evacuación de la vía. Los niveles de señalización en los edificios en general, se clasifican en cuatro tipos, según el nivel de señalización requerido: Muy riguroso Riguroso Mediano Bajo 83 Recomendaciones respecto a requisitos de señalización según tipo de edificio. Los tipos de edificios clasificados en la Ordenanza General de Urbanismo y Construcciones, en la tabla 1 del artículo 4.3.4 como a), b), c) y d), serán señalizados con el nivel de señalización que se indica en la tabla 5.2 siguiente: Tabla 5.2 Nivel de señalización Tipo de Edificio Riguroso A Mediano B Bajo C Sin exigencia D Fuente: Elab. Propia basado en tabla 1, NCh 2189.Of92 Los tipos de edificios clasificados en la Ordenanza General de Urbanismo y Construcciones, en la tabla 2 y 3 del artículo 4.3.4 como a), b), c) y d), serán señalizados con el nivel de señalización que se indica en la tabla 5.3 siguiente: Tabla 5.3 Nivel de señalización Tipo de Edificio Muy riguroso A Riguroso B Mediano C Bajo D Fuente: Elab. Propia basado en tabla 2, NCh 2189.Of92 5.14 NORMATIVA EXTRANJERA. (Ref. 19) Para analizar este punto se realizara una comparación de la normativa nacional y extranjera en las siguientes tablas: NFPA Normas E.E.U.U. 476 / parte 32: Guía para pruebas de fuego a gran escala dentro de los edificios. 476 / parte 10: Guía de los principios y aplicación de ensayos de incendios 476 / parte 7: Método para clasificar los materiales de acuerdo a la propagación de la llama superficial 251 - 1990: Pruebas de fuego para materiales de construcción de edificios 6336 - 1982: Guía de 1 - 1992: Código de desarrollo y presentación prevención del fuego de los ensayos de incendio y sus usos en la reducción del peligro de incendio BS Normas Inglaterra 1537 - 1995: Método de ensayo al fuego con testigos a gran escala de recubrimientos de mobiliario. 1546 - 1993: Norma de evaluación del desarrollo de fuegos peligrosos ASTM 4880 - 1995 : Terminología referente al comportamiento al fuego de los materiales textiles 3956 - 1975: Principios de diseño de ingeniería estructural de incendios con especial hincapié entre la exposición real al incendio y las condiciones de calor con respecto a las normas de ensayos de resistencia al fuego ISO Normas Internacionales NORMAS GENERALES 23730 - 1990: Ensayo de reacción al fuego de los materiales de construcción. Anexo a las normas de método de ensayo. Determinación de los ensayos a realizar de acuerdo a la naturaleza y utilización de los materiales. Soportes tipo modelos de fichas de información 23727 - 1990: Ensayo de reacción al fuego de los materiales de construcción, clasificación de los materiales utilizados en la construcción UNE Normas de España NCh Normas de Chile 84 Tabla 5.4: Cuadro comparativo de normas generales sobre comportamiento al fuego chilenas y extranjeras. Fuente: Elaboración propia, basado en tabla 7.1, Hernández. 256 - 1993: Ensayo de incendios a techumbres Fuente: Elaboración propia, basado en tabla 7.2, Hernández. 476 / parte 31,1 - 1983: Método para medir bajo condiciones de temperatura ambiental 476 / parte31 - 1983: Método para medir la penetración del humo a través de puertas y elementos de cierre. 204M - 1991: Calor y humo. 105 - 1993: Instalación de puertas y sus elementos de fijación para el control de humo. 476 / parte 8 - 1972: Método 152 - 1981: Método de de ensayo y criterios para la ensayo al fuego para puertas determinación de la resistencia y sus elementos de fijación. al fuego de elementos de construcción 476 / parte 3 - 1975: 253 - 1990: Ensayo a Ensayo a techos expuestos a recubrimientos de pisos con fuegos externos. el panel radiante. 5268 - 1989: Resistencia al fuego de estructuras de madera. 701 - 1989: Ensayo de resistencia a la llama de textiles y films 221 - 1994: Muros cortafuegos y revestimientos de muros. NFPA BS 476 / parte 20, 21, 22 y 23 1987: Método para determinar la resistencia al fuego de elementos de construcción (principios generales). Normas E.E.U.U. Normas Inglaterra 152 - 1981: Método de ensayo al fuego para puertas y sus elementos de fijación E108 - 1993: Método de ensayo al fuego de techumbre y cubierta. E119 - 1988: Ensayo de fuego de materiales y elementos de construcción de edificios ASTM 1804 - 1985: Términos generales relativos a las puertas. 5925 - 1- 1981: Ensayo de incendio evaluación de rendimiento de las puertas que controlan el humo 3008 - 1976: Ensayo de resistencia al fuego de puertas y elementos de cierre de huecos TR 10158 - 1991: Principios y análisis que sirven de base para los métodos de cálculo en relación a la resistencia al fuego de los materiales 834 - 1994: Ensayos de resistencia al fuego. Elementos de construcción de edificios ISO Normas Internacionales NORMAS GENERALES 23802 - 1979: Ensayo de resistencia al fuego de puertas y otros elementos de cierre de huecos 23093 - 1981 (1R): Ensayo de resistencia al fuego de las estructuras y elementos de construcción en general UNE Normas de España 935/2 Of 84: Ensayo de resistencia al fuego Puertas y otros elementos de cierre 935/1 Of 97: Elementos de construcción en general - Ensayo de resistencia al fuego NCh Normas de Chile 85 Tabla 5.5: Cuadro comparativo de normas sobre resistencia al fuego chilenas y extranjeras. 476 / parte 24 - 198: Método para determinar la resistencia al fuego de los ductos de ventilación 476/ parte 8 - 1972: Métodos de ensayo y criterios para la determinación de la resistencia al fuego de elementos de construcción. BS Normas Inglaterra 163 - 1984: Método de ensayo al fuego de ventanas y sus elementos de fijación. ASTM 6944 - 1985: Ensayo de resistencia al fuego de ductos de ventilación. 3009 - 1976: Ensayo resistencia al fuego de elementos vidriados ISO Normas Internacionales 1961 - 1962: Conductos E814 - 1994: Método de resistentes al fuego usos y ensayo para controlar la mantención. penetración del humo. 80 - 1992: Puertas y ventanas contra incendio. 257 - 1990: Ensayo al fuego de ventanas y sus elementos de fijación. NFPA Normas E.E.U.U. NORMAS GENERALES 23801 - 1979: Ensayo resistencia al fuego de elementos de construcción vidriados UNE Normas de España 2209 Of 93: Ensayo de comportamiento al fuego de elementos vidriados NCh Normas de Chile 86 Tabla 5.5: Cuadro comparativo de normas sobre resistencia al fuego chilenas y extranjeras (continuación). Fuente: Elaboración propia, basado en tabla 7.2, Hernández. 476 / parte 15: Método para determinar la cantidad de calor liberado por los materiales. 476 / parte 4 - 1970: Ensayo de no combustibilidad de materiales BS Normas Inglaterra NCh Fuente: Elaboración propia, basado en tabla 7.3, Hernández. 259 - 1993: Calor de combustión de los materiales de construcción 650 - 1990: Materiales combustibles E 119 - 1988: Ensayo de fuego de materiales y elementos de construcción de edificios. 23103 - 1978: Determinación del calor de combustión de los materiales de construcción mediante la bomba calorimétrica. 1716 - 1973: Materiales de construcción, determinación del calor de combustión. 5660/1 - 1993: Ensayo de reacción al fuego, cantidad de calor liberado por los productos de las edificaciones. 23102 - 1990: Ensayo de reacción al fuego. Determinación de la no combustibilidad de los materiales de construcción 1182 - 1990: Ensayo de incendio de materiales de construcción, ensayo de no combustibilidad 1914/2 Of 85: Determinación del calor de combustión de materiales 1914/1 Of 84: Determinación de la no combustibilidad de materiales de construcción UNE Normas de Chile 921 - 1995: Investigación E 119 - 1988: Ensayo de sobre fuego y explosiones fuego de materiales y - quemado de materiales elementos de construcción de edificios. ISO Normas de España 1916 Of 85: Determinación de cargas combustibles ASTM Normas Internacionales 251 - 1990: Pruebas de fuego para materiales de construcción de edificios NFPA Normas E.E.U.U. NORMAS GENERALES 87 Tabla 5.6: Cuadro comparativo de normas sobre carga combustible y combustibilidad chilenas y extranjeras. Fuente: Elaboración propia, basado en tabla 7.4, Hernández. 705 - 1993: Recomendaciones prácticas para ensayos a la llama de textiles y films. 251 - 1990: Prueba de fuegos para materiales de construcción de edificios. 7837 - 1996: Especificaciones parta determinar la inflamabilidad de materiales textiles. 2782 - 1993: Métodos de ensayo a plásticos flexibles 10 - 1992: Normas de ensayo al fuego. 701 - 1989: Método de ensayo al fuego para determinar la resistencia a la llama de textiles y films 6307 - 1993: Método para la determinación de los efectos de una pequeña fuente de ignición en revestimientos textiles de pisos. 476 / parte 5 -1979: Método de ensayo para la ignición. 703 - 1992: Materiales de construcción impregnantes y revestimientos retardantes al fuego NFPA Normas E.E.U.U. 5839 / parte 2 - 1983: Manual de especificaciones, requerimientos y métodos de ensayo de pinturas. BS Normas Inglaterra 9772 - 1994:Plásticos celulares, determinación de las características de quemado de pequeños modelos en posición horizontal bajo la acción de una pequeña llama 10351 - 1992: Plásticos, determinación de la combustibilidad de modelos de plásticos de 125 mm bajo la acción de una llama superficial. D3014 - 1994: Método de ensayo para determinar la altura de llama, tiempo de ardido y pérdida de masa de termoplásticos celulares colocados en posición vertical. 6925 - 1982: Revestimientos textiles de piso, comportamiento de quemado tabla y ensayo a temperatura ambiente. ISO D635 - 1991: Método de ensayo para determinar la tasa y/o tiempo de extinción de ardido de plásticos autosoportantes colocados en posición horizontal. D1230 - 1985: Comportamiento al fuego de vestuario D 2859 - 1976: Método de ensayo para determinar el grado de inflamabilidad de materiales textiles que se utilizan para cubrir pisos. D 1360 - 1990: Ensayo al fuego de pinturas retardantes ASTM Normas Internacionales NORMAS GENERALES 53027 - 1955: Materiales plásticos resistentes al calor 23726 - 1990: Ensayo en el panel radiante para revestimiento de suelos. Ensayo complementario. UNE Normas de España 2121/1 Of 91: Determinación del comportamiento de plásticos autosoportantes. 1979 Of 87: Determinación del comportamiento de telas a la acción de una llama. 1977 Of 85: Determinación del comportamiento de revestimientos textiles a la acción de una llama 1974 Of 86: Pinturas, determinación retardo al fuego NCh Normas de Chile 88 Tabla 5.7: Cuadro comparativo de normas sobre comportamiento al fuego chilenas y extranjeras. 4735 - 1984: Método de ensayo en laboratorio para determinar las características del quemado horizontal de materiales con un largo de 150x50x13mm de materiales de plásticos y gomas que se someten a la acción de una pequeña llama. ISO 9772 - 1994: Plásticos celulares, determinación de las características de quemado de pequeños modelos orientados en forma horizontal bajo la acción de una llama. BS Normas Inglaterra NFPA Normas E.E.U.U. 1210 - 1992: Plásticos, determinación del comportamiento de quemado de modelos en posición horizontal y vertical en contacto con una pequeña llama que origina la ignición. ISO D 3801 - 1987: Método de ensayo para determinar las características de extinción relativas a plásticos sólidos en posición vertical. 9773 - 1990: Determinación del D3713 - 1978: Método de comportamiento de ensayo para determinar la quemado de modelos respuesta de ignición de flexibles en verticales en plásticos sólidos por contacto con una pequeña medio de una pequeña llama origen de la llama. ignición. D 2843 R - 1988: Método de ensayo para determinar la densidad de humo producida por la combustión de plásticos. D 1929 - 1991: Método de ensayo para determinar propiedades de ignición de plásticos. ASTM Normas Internacionales NORMAS GENERALES UNE Normas de España NCh Normas de Chile 89 Tabla 5.7: Cuadro comparativo de normas sobre comportamiento al fuego chilenas y extranjeras (continuación). Fuente: Elaboración propia, basado en tabla 7.4, Hernández. 6334 - 1993: Método de ensayo para determinar el comportamiento al fuego de materiales aislantes. 5950 - 1990: Código de ensayos de resistencia al fuego. E119 - 1988: Ensayo de fuego de materiales y elementos de construcción de edificios TR 3814 - 1989: Ensayos para medir la reacción al fuego de materiales de construcción, sus desarrollos y aplicaciones 10 - 1992: Norma de ensayos al fuego. ISO 5268 - 1989: Ensayo al fuego de materiales de construcción ASTM Normas Internacionales 9773 - 1990: Determinación del comportamiento de quemado de modelos flexibles en vertical en contacto con una pequeña llama de origen de la ignición. NFPA Normas E.E.U.U. 5173 - 103 -13 - 1994: Método de ensayo de mangueras de plásticos y goma. BS Normas Inglaterra NORMAS GENERALES Fuente: Elaboración propia, basado en tabla 7.4, Hernández. 23723 - 1990: Ensayo del quemador eléctrico aplicable a los materiales flexibles de espesor inferior o igual a 5 mm. 23721 - 1990: Ensayo de reacción al fuego de los materiales de construcción. Ensayo por radiación aplicable a los materiales rígidos o similares (materiales de revestimiento) de cualquier espesor y a los materiales flexibles de espesor superior a 5 mm. 23702 - 1988: Ensayo de reacción al fuego. Propagación de llama de los materiales de construcción. UNE Normas de España 21221/2 Of 91: Determinación del comportamiento de plásticos flexibles a la acción de una llama NCh Normas de Chile 90 Tabla 5.7: Cuadro comparativo de normas sobre comportamiento al fuego chilenas y extranjeras (continuación). D 263 - 1994: Nivel de calor y humo que generan los productos y materiales. 476 / parte 12 - 1989: método de ensayo para determinar la ignición por aplicación de llama directa 476 / parte 11 - 1982: Método para cuantificar la emisión de calor de los materiales de construcción 255 - 1990: Características de la inflamación superficial de los materiales de construcción. NFPA Normas E.E.U.U. 476 / parte 13 1988: método para medir la inflamabilidad de productos sometidos a radiación térmica. PD - 6520 - 1988: Guía de ensayos al fuego de elementos de construcción. BS Normas Inglaterra E 136 -1992: Método de ensayo para determinar el comportamiento de los materiales cuando se les introduce en un horno cilíndrico vertical que está a 750 ºC E 1321 - 1993: Método de ensayo para la determinación de las propiedades de ignición y llama E 162 - 1990: Método de ensayo para determinar el grado de inflamabilidad superficial de materiales por medio de una fuente de calor radiante. ASTM 5657 - 1986: Ensayo de incendio, reacción al fuego, inflamabilidad de materiales de construcción ISO Normas Internacionales NORMAS GENERALES 23725 - 1990: Ensayo de goteo aplicable a los materiales fusibles, ensayo complementario. 23724 - 1990: Ensayo de velocidad de propagación de la llama aplicable a los materiales no destinados a ser colocados sobre un soporte. UNE Normas de España NCh Normas de Chile 91 Tabla 5.7: Cuadro comparativo de normas sobre comportamiento al fuego chilenas y extranjeras (continuación). Fuente: Elaboración propia, basado en tabla 7.4, Hernández. 476 / parte 33: Ensayo a la superficie de los materiales a cámara llena. 5950 / parte 8 - 1990: Código de diseños resistentes. 476 / parte 6 - 1989: Método de ensayo para determinar la propagación del fuego en los materiales BS Normas Inglaterra 231C - 1995: Archivo de datos de materiales, Cap. 3, materiales de construcción, protección al fuego de estructuras metálicas. NFPA Normas E.E.U.U. E 84 - 1991: Método de ensayo para determinar el comportamiento al fuego de los materiales de construcción en su superficie. ASTM Fuente: Elaboración propia, basado en tabla 7.4, Hernández. 9705 - 1993: Ensayo de incendio, ensayo a cámara llena para productos superficiales. TR 5924 - 1989: Ensayo de incendio, reacción al fuego, producto que generan humo en los edificios (ensayo de cámara doble) ISO Normas Internacionales NORMAS GENERALES 820 - 1993: Método de ensayo para determinar la estabilidad al fuego de las estructuras de acero protegidas 23806 - 1981: Ensayo de comportamiento frente al fuego. Ensayo de estabilidad al chorro de agua de los materiales protectores de estructuras metálicas UNE Normas de España NCh Normas de Chile 92 Tabla 5.7: Cuadro comparativo de normas sobre comportamiento al fuego chilenas y extranjeras (continuación). 93 En las tablas anteriores queda de manifiesto que la normativa extranjera nos aventaja en cuanto a prevención de incendios, sobre todo en normas al comportamiento al fuego de materiales utilizados en la construcción, que en definitiva una buena elección de éstos hace que la protección pasiva tenga éxito a la hora de enfrentar el fuego. La normativa nacional carece de una clasificación más precisa sobre materiales pues sólo se tiene una clasificación de acuerdo a su combustibilidad definiéndolos como materiales combustible o no combustible, y un material no combustible no necesariamente es resistente al fuego, de esta manera se debe distinguir que el concepto de resistencia al fuego permite expresar una serie de cualidades de los elementos constructivos a través de una magnitud de tiempo, expresada generalmente en minutos. También es importante resaltar que lo más cercano a un estudio sobre materiales de revestimiento son las normas que determinan el comportamiento al fuego de telas, textiles y el retardo al fuego de pinturas pero, lamentablemente, en la ordenanza no se reglamenta sobre el uso o la prohibición de dichos materiales en ciertos lugares donde se exija un grado de seguridad mayor según los resultados que se obtiene de dichos ensayos, de hecho, éstas mismas normas estipulan que sus resultados sólo son útiles para comparar los materiales entre sí mismos y no pueden ser ocupados en algún tipo de evaluación o reglamentación del riesgo de incendio real. Como se puede apreciar en las tablas hay varias normas que son aplicables a la realidad nacional, lo cual implicaría un gran avance para el país respecto a la protección pasiva contra el fuego, mejorando las construcciones de nuestro país. 5.15 NBE - CPI – 96: NORMA BASICA DE LA EDIFICACION. CONDICIONES DE PROTECCION CONTRA INCENDIOS EN LOS EDIFICIOS. (Ref. 35) Este punto está orientado a destacar los temas que son interesantes en la Norma Básica de la Edificación, Condiciones de Protección Contra Incendios (NBE-CPI-96) y que no son tocados, o bien son nombrados de forma muy superficial en la normativa nacional. El artículo 4, la normativa española se refiere a la compartimentación en sectores de incendio, estipula a cada cuantos m2 es aconsejable compartimentar, por su parte la OGUC en su artículo 4.3.24 se menciona la compartimentación pero nada respecto a la superficie. El punto 13.2 destaca la clasificación de los materiales de construcción conforme a la UNE 23.727, en donde los materiales se clasifican desde M0 hasta M4, en donde el número indica la magnitud relativa en cuanto a favorecer el desarrollo de un incendio. Por ejemplo un material M0 quiere decir que es incombustible, y el M4 muy elevada propagación de llama. 94 En el punto 15.2 la normativa española se refiere a las condiciones que deben cumplir las fachadas colindantes con muros medianeros, esto corresponde a una medida de resguardo para que el fuego no se propague hacia el recinto contiguo por medio de las fachadas. El punto 15.3 esta referenciado a las medianerías o los elementos de compartimentación en sectores que acometen a la cubierta de ambos sectores. La OGUC en su artículo 4.3.14 estipula que los muros cortafuegos deberán prolongarse a lo menos 0.5 m más arriba de la cubierta del techo más alto, sin embargo, en ningún caso otorga la solución de que la cubierta tenga una resistencia mayor o igual a la mitad exigida para el muro medianero. A su vez, hasta en este caso la norma española es más exigente pues exige una altura del muro medianero mayor de 0.6 m para que no sea necesario la solución anterior. En el punto 16.1 la norma española es muy clara en cuanto al nivel de seguridad que deben tener los materiales de revestimiento que se presentan en ciertos lugares de evacuación El punto 16.3 hace alusión a las exigencias que deben tener los materiales que se encuentran en el interior de cielos falsos, tanto los que son usados como aislamiento térmico como acústico. No obstante lo anterior, la norma chilena carece de tal nivel de exigencia. El punto 18.1 se refiere a los pasos de tuberías y conductos a través de elementos constructivos no reduzcan su resistencia al fuego. El artículo 21 se refiere a las disposiciones que deben cumplir las instalaciones de alumbrado de emergencia. 5.16 DOCUMENTO BÁSICO SI. SEGURIDAD EN CASO DE INCENDIO. (Ref. 36) Esta sección está orientada a destacar lo más importante del Documento Básico SI, las que pueden ser muy útiles en nuestro país. El documento básico en su sección SI 1 “Propagación interior”, el punto 1, Compartimentación en sectores de incendio, se destaca las condiciones de compartimentación en sectores de incendio que deben cumplir los edificios y se mencionan en la tabla 1.1 del documento, también se menciona la resistencia al fuego de los elementos separadores de los sectores de incendio deben cumplir las condiciones que se establecen en la tabla 1.2. El punto 2 menciona y clasifica los locales y zonas de riesgo especial integrados en los edificios, dicha clasificación establece los grados de riesgo alto, medio y bajo según los criterios que se estipulan en la tabla 2.1. Los locales y las zonas así clasificados deben cumplir las condiciones que se establecen en la tabla 2.2. El punto 4 se refiere a las disposiciones sobre reacción al fuego de los elementos constructivos, decorativos y de mobiliario que deben cumplir los edificios. 95 La sección SI 2 “Propagación exterior” se refiere a las condiciones que deben cumplir las medianerías, las fachadas y las cubiertas. La Sección SI 3 “Evacuación de ocupantes”, se destaca el control del humo de incendio capaz de garantizar dicho control durante la evacuación de los ocupantes. La sección SI 6 “Resistencia al fuego de la estructura”, en esta sección se indican métodos simplificados de cálculo suficientemente aproximados para la mayoría de las situaciones habituales. Estos métodos sólo recogen el estudio de la resistencia al fuego de los elementos estructurales individuales ante la curva normalizada tiempo-temperatura. Hoy, la protección contra incendios y sus consecuencias desoladoras forman parte de nuestra cultura, centrada en mejorar e incrementar los niveles de seguridad en todos los terrenos. El próximo capítulo comprende una solución pasiva contra el fuego en un hogar de ancianos ubicado en la ciudad de Valdivia. 96 CAPÍTULO VI APLICACIÓN EN EL EDIFICIO HOGARES ALEMANES VALDIVIA En el desarrollo del capítulo se pretende establecer requisitos al edificio Hogares Alemanes, en lo que respecta a protección pasiva contra el fuego. Para lograr lo anterior se seguirán los pasos que a continuación se detallan: Se revisarán los planos y especificaciones técnicas del proyecto, para realizar la aplicación. Se recopilará la protección pasiva contra el fuego con la que cuenta el proyecto. Se establecerán requisitos al edificio, la cual se regirá por una normativa extranjera (Legislación española) en este caso utilizará el Documento Básico SI. Seguridad en caso de incendio (DB SI), según el criterio personal aprendido en el desarrollo de este trabajo de título. Para comenzar se procederá a presentar el proyecto con una descripción del edificio, su estructura, la protección contra el fuego existente, los riesgos, y se finalizará con los requisitos propuestos al edificio. 6.1 DESCRIPCIÓN GENERAL DEL EDIFICIO. Fig. 6.1: Fachada principal. Fuente: Plano de Arquitectura. Fig. 6.2: Fachada lateral norte. Fuente: Plano de Arquitectura. 97 El edificio está destinado al funcionamiento de la residencia para adultos mayores emplazado en el terreno colindante a los estacionamientos de la Clínica Alemana de Valdivia, calle Beauchef N° 809. Fig. 6.3: Ubicación del edificio. Fuente: Plano de Arquitectura. Tiene una superficie total de 1719,14 m2 dividido en tres niveles un subterráneo, el primer y segundo nivel. Tabla 6.1: Superficies. Nivel M2 Subterráneo 252,22 Primer 789,21 Segundo 677,71 Fuente: Elab. Propia, basado planos Arquitectura. Subterráneo: consta de baños para personal, una lavandería, comedor del personal, un gimnasio, bodegas de distintos usos, sala de nutricionista, sala de masajes y un ascensor y escalera para acceder al primer nivel. Primer nivel: consta de 12 departamentos tipo, el cual está conformado por un dormitorio, un baño, una sala de estar. También existe la cocina, el comedor, sala de juegos, oficinas, salas de estar, hall central, ascensor y escalera para acceder al segundo nivel o subterráneo, sala de caldera con una leñera. 98 Segundo nivel: consta de 12 departamentos tipo al igual que el primer nivel, sala de terapia, sala de TV, una biblioteca, baños, salas de estar, una unidad de enfermería, escaleras de emergencia en sus costados, ascensor y escalera para acceder al primer nivel o subterráneo. La concentración de personas que se proyectan para el edificio Hogares Alemanes es la que se indica en la siguiente tabla. Tabla 6.2: Carga de ocupación. Carga de ocupación Nivel Subterráneo Primer Segundo Destino H. de ancianos H. de ancianos H. de ancianos Superficie Carga Personas 252,22 m2 6 m2/persona 42 789,21 m2 6 m2/persona 131 677,71 m2 6 m2/persona 113 1719,14 m2 TOTAL 286 Fuente: Elab. Propia, basado planos Arquitectura. Las escaleras que se proyectan en el edificio se detallan en la tabla 6.3, las escaleras son las que comunican el subterráneo con el primer nivel, la que comunican el primer nivel con el segundo y las escaleras de emergencia. Tabla 6.3: Escaleras. Escalas Escalera requerida Nivel Escalera propuesta Personas Cantidad Ancho Cantidad Ancho Subterráneo 42 1 1,10 m 1 1,30 m Primer 131 - - - - Segundo 113 1 1,30 m 1 2 1,30 m 1,20 m Fuente: Elab. Propia, basado planos Arquitectura. 99 6.1.1 Estructura del edificio. Su estructura en obra gruesa la mayoría es de hormigón armado, donde se considera los siguientes elementos: fundaciones, pilares, muros, vigas, losas, cadenas, etc., y muros de albañilería, la techumbre es básicamente estructura metálica, ejecutada sobre la losa de coronación de segundo nivel, sobre el vacío del Hall central hay tijerales de pino Oregón a la vista. Los revestimientos exteriores principales de la obra son Northway, estucos y cristales termo panel y los revestimientos interiores de volcanita, cerámica. A su vez, los cielos son de volcanita, entablado de pino Oregón, cielo modular. Los pavimentos presentes son piso flotante, cerámica lisa, cerámica Porcelanatto. Hay puertas tipo Placarol, puertas de aluminio, puertas-ventanas de aluminio exteriores consideran termo panel y las interiores Cristal laminado. Ventanas interiores y exteriores de aluminio, los cristales exteriores son de termo panel y los interiores llevarán cristales incoloros traslúcidos simples o templados. El edificio cuenta con las instalaciones sanitarias, eléctricas y gas. Además cuentas con sistemas de calefacción y ventilación. 6.1.2 Protección pasiva contra el fuego existente en el proyecto. El proyecto presenta protección pasiva contra el fuego, exigida por la normativa vigente en nuestro país, que a continuación se detallará: La techumbre será básicamente estructura metálica, se ejecutará sobre la losa de coronación de segundo nivel, sobre el vacío del Hall central en que no hay losa, deberá considerar protección al fuego, pintura intumescente F-30 y Volcanita RF de 12,5 mm. En el entretecho se deberá considerar lana de fibra de celulosa suelta del tipo Termostop (150 Kg/m3), formando un espesor de 120 mm. Este material es ignifugo convirtiéndolo en una barrera contra incendio. Las escaleras metálicas de emergencia en fachadas Norte y Sur deberán protegerse contra el fuego, con pintura intumescente F-15. Los dispositivos anti pánico de las vías de escape deben cumplir con la norma NCh 935/2 y a la OGUC capitulo 3, de las condiciones de seguridad contra incendio. Se proyectan templadores cortafuego, los cuales serán instalados en los ductos de extracción en cada ramal de extracción de cada habitación y de campana de cocina. 100 6.1.3 Riesgos. Los riesgos más importantes que presenta el edificio en sus diferentes zonas serán clasificadas según los criterios de la tabla 2.1 del DB SI, estas zonas son: La sala de caldera (P = 233 kW), atiende un riesgo medio. Leñera (10,2 m2), atiende un riesgo medio. La cocina implica un riego bajo. El sector de tableros eléctricos, atiende un riesgo bajo Estas zonas en particular podrían manifestar problemas y generar la presencia de fuego, pudiendo derivar en la generación de un incendio. También los posibles riesgos pueden comenzar por fallas en las instalaciones eléctricas, accidentes con velas, cigarrillos, etc., y en fin por las diferentes fuentes de ignición que puedan causar un accidente. En la figura 6.4 se señalan las zonas riesgosas con una X de color rojo. Fig. 6.4: Zonas riesgosas. Fuente: Plano de Arquitectura. 6.2 NOMENCLATURA UTILIZADA EN EL DB SI. (Ref. 1, 43) Antes de comenzar con la aplicación pasiva contra el fuego, se explicará el significado de la nomenclatura utilizada en el DB SI, que tienen relación con la clasificación de materiales, resistencia al fuego, etc. En la tabla 6.4 se expone la clasificación en EUROCLASES, de acuerdo con la norma de clasificación UNE-EN 13501-1. 101 Tabla 6.4: Clasificación en Euroclases. Clasificaciones adicionales de carácter obligatorio en la mayoría de clases: Clasificación Definición A1 No Combustible. Sin contribución en grado máximo al fuego A2 No Combustible. Sin contribución en grado menor al fuego opacidad de los humos, “s” (smoke) s1: baja B Combustible. Contribución muy limitada al fuego s2: media C Combustible. limitada al fuego D Combustible. media al fuego E Combustible. Contribución alta al fuego F caída de gotas o partículas inflamadas, “d” (drop) d0: nula d1: media Contribución d2: alta caída de s3: alta opacidad Contribución gotas o partículas de humos inflamadas. Sin clasificar Fuente: Elab. Propia, basado UNE-EN 13501-1:2002. También las Euroclases referidas a pavimentos llevan un subíndice “fl”: Cfl, A1fl, etc. Las referidas a tuberías llevan subíndice "L". Por ejemplo un material B-s1,d0 la cual significa buena reacción al fuego (cercana a la no inflamabilidad), una baja opacidad de humos y no desprende gotas o partículas inflamadas persistentes. La Norma UNE-EN 13501, partes 2 a 5, y consta de una letra o combinación de letras de acuerdo con la lista siguiente: R - Capacidad de soportar cargas. E - Integridad. No aparición de fisuras. I - Aislamiento Térmico. A éste código de letras se añade un número con el tiempo en minutos que cumple: 15, 30, 45, 60, 90, 120, 180, 240. Ejemplos: R-60 (Para estructura metálica) EI-120 (Para un muro sin carga) Asimismo, se incluyen otros códigos para acciones complementarias: W - Emisión de calor por radiación. 102 M - Impacto mecánico. C - Cierre automático. S - Estanqueidad a humos. P/HP - Continuidad de corriente eléctrica. o → e, e → o - Fuego de exterior a interior o viceversa. ho, Ve - Posición horizontal o vertical. a → b, b → a - Fuego de arriba o fuego de abajo. Ejemplo de clasificación de un conducto de ventilación: EI-120 (Ve o → e) S Mantiene la estabilidad, el aislamiento y la estanqueidad a humos durante 120 minutos en posición vertical y con fuego desde el exterior. Tabla 6.5: Terminología para clasificación de fuego – Criterios de medida. Capacidad Portante (R) Integridad (E) - Deformación Máxima - Velocidad Máxima deformación - Tampón de Algodón - Galgas pasa/no pasa - Llamas sostenidas Espontáneas de 10 s. Aislamiento Térmico (I) - T media ≤140 °C + T0 - T Max ≤180 °C + T0 - Puertas: I1 e I2 Radiación (w) > 15 Kw./cm2 a 1 m. de distancia Fuente: Elab. Propia, basado en catalogo Promat Ibérica. Con la nomenclatura revisada en esta sección se está en condiciones de comprender lo que establece el DB SI y aplicar su contenido en la solución al edificio Hogares Alemanes. 6.3 APLICACIÓN PROTECCIÓN PASIVA CONTRA EL FUEGO EN EL EDIFICIO. Se implementará la solución por cada nivel del edificio, comenzando con el subterráneo, luego con el primer nivel y finalizando con el segundo nivel. También se enumerarán las diferentes aplicaciones de protección pasiva contra el fuego que se le realizarán al edificio con el fin de identificar el número en las figuras respectivas para tener una mejor idea de la solución, señalando algunos objetos a modo de ejemplo. 103 6.3.1 Aplicación de protección pasiva en subterráneo. 1. De la tabla 1.1 del DB SI se obtiene: se utilizará el uso Residencial Público lo cual implica una compartimentación de un sector de incendio no debe exceder los 2.500 m2, se contempla la superficie completa del subterráneo como en sector de incendio con 252,22 m2. 2. De la tabla 1.2 del DB SI se obtiene: para plantas bajo rasante para Residencial Público deben tener una resistencia al fuego las paredes, techos y puertas que delimitan el sector de incendio igual a EI 120. 3. Las penetraciones cuya sección de paso exceda de 50 cm² al atravesar un elemento de compartimentación deben mantener la resistencia al fuego requerida, utilizando por ejemplo un dispositivo intumescente de obturación, una compuerta cortafuegos automática, conducto de ventilación resistente al fuego. 4. De la tabla 4.1 del DB SI se obtiene: - Zonas ocupables, revestir techos y paredes con materiales C-S2,d0 y revestir suelos con materiales EFL. - Pasillos y escaleras protegidas, revestir techos y paredes con materiales B-S1,d0 y revestir suelos con materiales CFL-S1. 5. La fachada debe ser al menos EI 60 en una franja de 1 m de altura para evitar propagación vertical del incendio. 6. Los elementos estructurales principales para plantas de sótano deben ser R 120 según la tabla 3.1 del DB SI. 7. Utilizar señales de evacuación indicando salidas, dirección a seguir; deben ser claras para no incurrir en error, deben ser visibles incluso sin alumbrado normal. 8. Utilizar señalización de las instalaciones manuales de protección contra incendios. 104 Fig. 6.5: Solución subterráneo. 5 6 2 3 4 1 4 6 Fuente: Plano de Arquitectura. 6.3.2 Aplicación de protección pasiva en primer nivel. 1. De la tabla 1.1 del DB SI se obtiene: se utilizará el uso Residencial Público lo cual implica una compartimentación de un sector de incendio no debe exceder los 2.500 m2, se contempla la superficie completa del primer nivel como en sector de incendio con 789,21 m2. 2. De la tabla 1.2 del DB SI se obtiene: para plantas sobre rasante (h ≤ 15 m) para Residencial Público deben tener una resistencia al fuego las paredes, techos y puertas que delimitan el sector de incendio igual a EI 60. 3. De la tabla 2.1 del DB SI se obtienen los riesgos (ver 5.1.3), siendo dos sectores con riesgo medio y dos sectores con riesgo bajo. 105 4. De la tabla 2.2 del DB SI se obtiene: 4.1 Sectores riesgo bajo: - Estructura portante: R 90. - Paredes y techos que separan la zona del resto del edificio: EI 90. - Puertas de comunicación con el resto del edificio: EI2 45-C5. - Máximo recorrido hasta alguna salida del local: ≤ 25 m. 4.2 Sectores riesgo medio: - Estructura portante: R 120. - Paredes y techos que separan la zona del resto del edificio: EI 120. - Debe poseer un vestíbulo de independencia para cada comunicación de la zona con el resto del edificio. - Puertas de comunicación con el resto del edificio: 2 x EI2 30 -C5. - Máximo recorrido hasta alguna salida del local: ≤ 25 m. 5. Las puertas que comunican sectores de incendio deben cumplir con la mitad del tiempo de resistencia al fuego requerido en la pared que se encuentre. 6. Las penetraciones cuya sección de paso exceda de 50 cm² al atravesar un elemento de compartimentación deben mantener la resistencia al fuego requerida, utilizando por ejemplo un dispositivo intumescente de obturación, una compuerta cortafuegos automática, conducto de ventilación resistente al fuego. 7. De la tabla 4.1 del DB SI se obtiene: - Zonas ocupables, revestir techos y paredes con materiales C-S2,d0 y revestir suelos con materiales EFL. - Pasillos y escaleras protegidas, revestir techos y paredes con materiales B-S1,d0 y revestir suelos con materiales CFL-S1. 8. La fachada debe ser al menos EI 60 en una franja de 1 m de altura para evitar propagación vertical del incendio. 9. Los elementos estructurales principales para plantas sobre rasante (h ≤ 15 m) debe ser R 60 según la tabla 3.1 del DB SI. 10. La resistencia al fuego de elementos estructurales en zonas de riesgo especial deben cumplir lo siguiente: - Riesgo especial bajo R 90. - Riesgo especial medio R 120. 11. Utilizar señales de evacuación indicando salidas, dirección a seguir; deben ser claras para no incurrir en error, deben ser visibles incluso sin alumbrado normal. 12. Utilizar señalización de las instalaciones manuales de protección contra incendios. 106 Fig. 6.6: Solución primer nivel. 1 2 4.1 7 10 9 8 6 4.2 7 10 Fuente: Plano de Arquitectura. 6.3.3 Aplicación de protección pasiva en segundo nivel. 1. De la tabla 1.1 del DB SI se obtiene: se utilizará el uso Residencial Público lo cual implica una compartimentación de un sector de incendio no debe exceder los 2.500 m2, se contempla la superficie completa del primer nivel como en sector de incendio con 677,71 m2. 2. De la tabla 1.2 del DB SI se obtiene: para plantas sobre rasante (h ≤ 15 m) para Residencial Público deben tener una resistencia al fuego las paredes, techos y puertas que delimitan el sector de incendio igual a EI 60. 3. Las puertas que comunican sectores de incendio deben cumplir con la mitad del tiempo de resistencia al fuego requerido en la pared que se encuentre. 4. Las penetraciones cuya sección de paso exceda de 50 cm² al atravesar un elemento de compartimentación deben mantener la resistencia al fuego requerida, utilizando por 107 ejemplo un dispositivo intumescente de obturación, una compuerta cortafuegos automática, conducto de ventilación resistente al fuego. 5. De la tabla 4.1 del DB SI se obtiene: - Zonas ocupables, revestir techos y paredes con materiales C-S2,d0 y revestir suelos con materiales EFL. - Pasillos y escaleras protegidas, revestir techos y paredes con materiales B-S1,d0 y revestir suelos con materiales CFL-S1. 6. La cubierta tendrá como mínimo una resistencia al fuego: REI 60 7. La fachada debe ser al menos EI 60 en una franja de 1 m de altura para evitar propagación vertical del incendio. 8. Escalera (Evacuación descendente) protegida en todo caso (h ≤ 28 m), según tabla 5.1. 9. Los elementos estructurales principales para plantas sobre rasante (h ≤ 15 m) debe ser R 60 según la tabla 3.1 del DB SI. 10. Utilizar señales de evacuación indicando salidas, dirección a seguir; deben ser claras para no incurrir en error, deben ser visibles incluso sin alumbrado normal. 11. Utilizar señalización de las instalaciones manuales de protección contra incendios. Fig. 6.7: Solución segundo nivel. 2 5 8 4 1 7 5 5 9 Fuente: Plano de Arquitectura. 108 El edificio pudo haber sido compartimentado como un sólo sector de incendio, ya que la superficie total construida (1719,14 m2) es inferior a los 2500 m2 exigidos por el DB SI para edificios cuyo uso es residencial público. La idea de compartimentar por niveles es por el motivo de resguardar los diferentes pisos, ya que si se inicia un incendio en un sector específico, la compartimentación elegida evita la propagación en todo el edificio resguardando su integridad. Para conseguir lo estipulado en la aplicación en el edificio, se pueden utilizar las diferentes soluciones de protección pasiva contra el fuego y productos especiales descritos en el desarrollo del trabajo de título. Es importante señalar que para una correcta protección contra el fuego, deben tenerse en cuenta unos condicionantes básicos, tales como: Condicionantes urbanísticos o de entorno: ubicación del edificio, tipo de suelo, agua disponible, vegetación presente, edificios u otros elementos colindantes. Condicionantes arquitectónicos: tipología del edificio, volúmenes, accesibilidad a fachadas, cerramientos, sectorización del edificio, compartimentación ventilación, evacuación, instalaciones de servicio especiales. Condicionantes de acabado o interiorismo: pinturas, revestimientos, mobiliario, maquinaria, instalaciones, distribución, teniendo gran influencia en el origen y propagación del fuego. Por lo anterior es muy importante recurrir a profesionales expertos en el diseño de soluciones constructivas contra el fuego para obtener un diseño óptimo, adecuado a cada necesidad de un edificio en particular. Otro punto a tener en cuenta es realizar mantención a las diferentes soluciones o instalaciones con el propósito de mantener sus características contra el fuego y cumplan su función cuando ocurra un siniestro. 109 CONCLUSIÓN En cierta forma la inadecuada aplicación de la normativa y un elevado costo de productos resistentes al fuego merman su utilización en las edificaciones, no desconociendo el uso actual que tienen dichos productos, ya que en el país son utilizados pero no lo suficiente en comparación con otros países que cuentan con una mayor seguridad a la hora de enfrentar un incendio, confirmando la hipótesis planteada. Un ejemplo de lo anterior son las placas de fibrosilicatos, un uso muy común es en la protección de elementos estructurales metálicos, donde su campo de aplicación se ha visto afectado por la poca claridad y rigurosidad en la aplicación de la norma chilena (Castillo, 2004). En nuestro país la normativa carece de una clasificación de materiales de construcción en general en función de sus propiedades de reacción y de resistencia frente al fuego, como por ejemplo las Euroclases, pues sólo diferencia los materiales combustibles de los incombustibles, siendo esta clasificación muy limitada y no expresando el real comportamiento al fuego que estos poseen. Por ejemplo, si se llegase a tener tal clasificación, como es en el caso de los países más desarrollados, la normativa nacional podría hacer alusión a tal clasificación de materiales, de tal modo que se regule y se evite la presencia de materiales peligrosos, o bien propensos a generar incendios en lugares donde debe existir un alto grado de seguridad como es el caso de vías de evacuación, zonas hospitalarias, colegios, etc. (Hernández, 2008). Por otro lado la OGUC carece de una clasificación de los niveles de riego que puede presentar un proyecto, también se puede observar en la OGUC que las regulaciones para la construcción están centradas en la protección de las personas más que en el resguardo de las instalaciones, no otorgando la relevancia a la protección del edificio y las instalaciones, conllevando a un aumento en la propagación del fuego a sectores o edificios colindantes. También hay temas normativos de inspección que mejorar, ya que el resultado final de una buena solución pasiva contra el fuego pasa por su correcta aplicación en obra. También influye la realidad económica que presenta nuestro país, al ser subdesarrollado, no permite que se puedan adquirir materiales sofisticados que aumente la prevención de incendios, lo cual refleja algún déficit en la utilización de éstos en edificios del país, sobre todo a nivel regional, ya que las grandes empresas que ofrecen soluciones pasivas contra el fuego se encentran en Santiago, además de los dos grandes laboratorios certificadores (IDIEM y DICTUC), de productos resistentes al fuego. Un ejemplo de lo señalado en el párrafo anterior, el fenómeno de globalización hace que el país esté más cerca de contar con productos nuevos y de alto avance tecnológico en la 110 industria de la construcción, sin embargo la realidad económica del país no permite que se puedan adquirir materiales sofisticados que aumente la prevención de incendios y por lo tanto se reduzcan la tasa de producción de los mismos. En vista de lo anterior, las autoridades tienen que tomar las medidas del caso, imponiendo una legislación más restrictiva exigiendo el uso de tratamientos ignifugantes, sellos de penetración, pinturas intumescentes, etc. (Hernández, 2008). En la implementación al edificio Hogares Alemanes, el DB SI establece una clasificación a los niveles de riesgos, la clase de materiales a utilizar en las diferentes zonas de un edificio, aspectos que no considera la OGUC. Si bien la protección pasiva es una inversión elevada, también debe considerarse lo conveniente en el largo plazo, pues permite minimizar las pérdidas materiales del edificio y aumenta la posibilidad de evacuar el inmueble sin tener que lamentar pérdida de vidas humanas, por lo que debe integrarse al proyecto arquitectónico desde la fase inicial, siendo imprescindible la colaboración de los arquitectos e ingenieros especializados en la elaboración del proyecto, quienes controlan la calidad de los elementos propuestos (certificación oficial), realizando un seguimiento de la instalación, ya que una mala implementación anula los efectos de una buena solución de protección. 111 BIBLIOGRAFÍA 1. AENOR (ESPAÑA). 2002. Clasificación en función del comportamiento frente al fuego de los productos de construcción y elementos para la edificación. Parte 1: Clasificación a partir de datos obtenidos en ensayos de reacción al fuego (UNE-EN 13501-1:2002). Madrid. 2. ACCURATEK. 2010. 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