manual de poliuretano y seguridad contra incendios, editado por pu europe

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MANUAL CONTRA INCENDIOS de PU Europe

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Av. E. Van Nieuwenhuyse 61160 Bruselas (Bélgica)

Teléfono: + 32 / 2 676 72 71Fax: + 32 / 2 676 74 79

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› AVISO LEGAL

› CONSTRUCCIÓN SOSTENIBLE CON AISLAMIENTO DE POLIURETANO RÍGIDO

› SEGURIDAD CONTRA INCENDIOS EN EDIFICIOS• Objetivos de la seguridad contra incendios• Escenarios de incendio• Desarrollo de incendio interior• El humo y su toxicidad

• Aspectos a considerar sobre la seguridad contra incendios

› IMPACTO DEL AISLAMIENTO SOBRE LA SEGURIDAD CONTRA INCENDIOS EN EDIFICIOS• Prácticas comunes de construcción• Nuevas prácticas de construcción: edificios de alta eficiencia

energética

› NORMAS EUROPEAS CONTRA INCENDIOS Y LEGISLACIÓN NACIONAL• Introducción• Reacción al fuego• Resistencia al fuego

• Reacción al fuego exterior en cubiertas

• Reacción al fuego exterior en fachadas

› EL PAPEL DE LAS NORMAS DE SEGUROS

› EL PAPEL DE LA INGENIERÍA DE SEGURIDAD CONTRA INCENDIOS

› COMPORTAMIENTO DE COMBUSTIBILIDAD DE LOS PRODUCTOS DE AISLAMIENTO• Combustión sin llama e incandescencia continua• Humo y toxicidad del humo

• Prestaciones en ensayos según la aplicación

índice


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aviso legal

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Teléfono: + 32 / 2 676 72 71Fax: + 32 / 2 676 74 79

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Si bien toda la información y recomendaciones de esta publicación recoge lo

mejor de nuestro conocimiento, información, saber y entender vigentes en la

fecha de la publicación, nada de lo aquí contenido debe interpretarse como

una garantía, expresa o de cualquier otro tipo.


1 Hoja informativa n° 15 de PU Europe: Análisis económico y ambiental del ciclo de vida del aislamiento de poliuretano en edificios de bajo consumo energético (2010)

El aislamiento de poliuretano rígido (PUR/PIR - PU)

es ampliamente usado en todo tipo de aplicaciones,

tanto en edificios residenciales como no residenciales,

siendo su principal uso como material de aislamiento

de altas prestaciones. Los productos de PU adoptan

muchas formas diferentes siendo la mayoría PU

con una variedad de recubrimientos desde acero

hasta láminas delgadas. Entre las características

fundamentales del PU se incluyen su elevada

versatilidad, durabilidad y, sobre todo, su destacada

capacidad de aislamiento térmico. El término PU se

utiliza para designar productos de aislamiento de

edificios tanto de PUR (poliuretano) como de PIR

(poliisocianurato rígido) – en la Norma Europea de

producto (EN 13165) se proporciona una definición

de cada uno. El PIR se desarrolló para dar de forma

inherente un mayor rendimiento de resistencia al fuego

útil en ciertas aplicaciones, pero se deben obtener

datos reales de ensayo de comportamiento al fuego

donde se requiera para cada producto específico.

La exigencia de reducir las emisiones de carbono

mediante edificios de bajo consumo energético ha

llevado a un aumento de la popularidad del aislamiento

de PU, que puede proporcionar prestaciones muy

elevadas sin un espesor o peso excesivos, minimizando

cualquier impacto en la estructura global del edificio.

La cuantificación del comportamiento ambiental global

y los costes económicos de usar el aislamiento de

edificios de bajo consumo energético ha demostrado

que la selección de materiales para la sostenibilidad

no puede desligarse del contexto del edificio [1]. La

repercusión de la elección del producto de aislamiento

y los espesores resultantes de los componentes pueden

resultar significativos en términos de comportamiento

ambiental y de coste-eficiencia.

Tras la eficiencia energética, es muy importante

entender los otros aspectos que es necesario

considerar en el diseño y la especificación de edificios

sostenibles, tales como la seguridad contra incendios.

Las normativas de seguridad contra incendios continúan

siendo responsabilidad de los Estados Miembro. Sin

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construcción sostenible con aislamiento de poliuretano rígido

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embargo, los sistemas de clasificación y normas de ensayos de fuego en

las que se basan las normativas han sido armonizados en toda la UE con

la introducción de la Directiva de Productos de Construcción (CPD, por sus

siglas en inglés).

La CPD es aplicable al comportamiento del propio edificio o de sus partes,

sin embargo la clasificación puede ser aplicable a los productos de la

construcción, p.ej. la clasificación de reacción al fuego.

Es necesario realizar una interpretación para establecer la conexión

entre el comportamiento del producto y el comportamiento del edificio.

Alternativamente, la CPD y la legislación nacional permiten la aplicación de

sistemas o principios de ingeniería de seguridad contra incendios (FSE) o la

aplicación de ensayos relacionados para asegurar que puede prescribirse el

producto de aislamiento más adecuado para lograr el comportamiento global

óptimo.

Como materiales de aislamiento de alta eficiencia habitualmente utilizados,

los productos de aislamiento de PU cumplen una amplia gama de exigencias

tanto de legislaciones nacionales contra incendios como de normas

respaldadas por las aseguradoras, y poseen un historial de uso demostrado.

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¿QUÉ ES EL PU?

El aislamiento de PU se refiere a un grupo de productos de aislamiento basados en PUR (poliuretano) o PIR (poliisocianurato). Su estructura de celda cerrada y su elevada densidad de reticulación lleva a características tales como un excelente aislamiento, buenas propiedades de estabilidad térmica y elevada resistencia a la compresión. El aislamiento de PU tiene una conductividad térmica muy baja, empezando en valores tan reducidos como 0.022 W/mK, lo que lo convierte en uno de los aislamientos más eficaces disponibles actualmente para una amplia gama de aplicaciones.

Como el PU muestra niveles de emisiones muy bajos y no es peligroso en contacto normal con la piel, también se utiliza ampliamente en aplicaciones fuera de la industria de la construcción, incluyendo dispositivos médicos, ropa, colchones, piezas de coches y neveras.


en estadísticas de la Organización Mundial de la Salud), Ständige Konferenz der Innenminister und -Senatoren der Länder, Forschungsbericht Nr. 145 (Teil 1)

› OBJETIVOS DE LA SEGURIDAD CONTRA INCENDIOS

Al considerar la seguridad contra incendios de los

edificios, hay que lograr un cierto número de objetivos

fundamentales. Claramente, el primer objetivo es

prevenir la pérdida de vidas de ocupantes y bomberos.

Un objetivo secundario es la limitación de daños a la

propiedad [1] y la protección del medio ambiente.

Una evaluación de la seguridad contra incendios

identifica las condiciones necesarias para cumplir estos

objetivos y equilibra los riesgos. Sin embargo, para

hacer esto es necesario entender los diferentes factores

que influirán en las consecuencias en caso de incendio.

Sobre esta base se puede decidir si la evaluación

debe centrarse en el material, en los productos o en el

sistema, o en una combinación de todos ellos.

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seguridad contra incendiosen edificios

1

EVALUACIÓN DEL RIESGO

• ¿Existe posibilidad de que el producto sea la fuente de ignición?• ¿Existe posibilidad de que el producto sea el elemento secundario inflamado?• ¿Es el producto una fuente combustible potencial significativa incluso si no es el

elemento primario o secundario inflamado?• ¿Cuál es la vía potencial de contribuir al riesgo (y daño)?• ¿Cuál es la proximidad de los ocupantes y/o equipos críticos al origen de un incendio?

Tanto si la evaluación se centra en un material, un producto o un sistema, se determina mediante la investigación del riesgo.

Tabla 1: Comparación internacional sobre el número de víctimas de incendios “en el hogar” por cada 100 000 habitantes de un país dado (promedio de varios años) [2]

1 Folleto de Isopa: Performance of polyurethane (PUR) building products in fires2 Dr. rer. nat. Georg Pleß (Institut der Feuerwehr Sachsen-Anhalt basado

2


Los métodos de ensayo pueden ayudar a determinar el comportamiento

del producto en caso de incendio. Para que la evaluación sea válida, es

necesario que el resultado del ensayo de incendio ofrezca una estimación

válida con relación al escenario o escenarios especificados.

› ESCENARIOS DE INCENDIO

Los incendios pueden iniciarse y desarrollarse de numerosas formas,

dependiendo de ciertos factores, entre los que se incluyen:

• El tipo, la intensidad y el lugar de la fuente de ignición (véase el

ejemplo en la Figura 1)

• Elementos primarios y secundarios inflamados

• Vía del incendio

• Densidad de la carga de fuego

• Tipo y tamaño del edificio/habitación

• Condiciones de ventilación

• Disponibilidad de medidas de protección pasivas

(compartimentación, paredes/puertas contra incendios, y

ventilaciones naturales) y activas (dispositivos de extracción de

humos, rociadores, intervención de los bomberos)

• Grado de confinamiento

Entender cómo es probable que se comporte una construcción particular en

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Figura 1: Mecanismos de propagación de incendios externos en fachadas (Kothoff, 2004)

1. Incendio desde edificio colindante 2. Incendio fuera del edificio 3. Incendio desde dentro del edificio

Radiación

3


3 A. Pinney: Actualización del Programa de Armonización de la Construcción en Europa, Conferencia “Retardantes de llama 96” (1996), pp. 23-33

un escenario de incendio es un aspecto importante de la evaluación de la

seguridad contra incendio. En un programa de investigación pre-normativo de

la UE finalizado en 1995 [3] se identificaron ocho escenarios de incendio

diferentes: una habitación pequeña y grande, una cavidad vertical y horizontal,

una fachada, un pasillo, una escalera y una cubierta. Todos estos escenarios

suponen la inflamación de un objeto secundario mayor.

Se eligió el Room Corner Test ISO 9705 como escenario de ensayo

de incendio para simular un incendio en la esquina de una habitación

pequeña. Este ensayo se utilizó para ayudar al desarrollo del sistema

de Euroclasificación para estandarizar la clasificación de productos de

construcción, especialmente con respecto a la combustión súbita generalizada

(flashover). Sin embargo, el Room Corner Test se desarrolló para productos

de revestimiento interior, que estén directamente expuestos al incendio. Esto

ha llevado a cierta incoherencia cuando se trata del aislamiento, ya que este

último raramente es usado como producto de revestimiento interior, porque

casi siempre se instala tras una barrera resistente al fuego (véase la sección:

Normas europeas contra incendios y legislación nacional). Esto se tiene en

cuenta en la norma de montaje y fijación (EN 15715), que permite el ensayo

de comportamiento ante el fuego en aplicación de uso final.

El concepto de escenarios de incendio se usa ampliamente en la ingeniería

de seguridad contra incendios. La elección del escenario de incendio correcto

es vital para la correcta evaluación de los riesgos y peligros de incendio. El

escenario de ensayo es un ensayo relacionado con la aplicación y sigue el

desarrollo del incendio hasta la última etapa, posiblemente hasta una etapa

incontrolable de propagación del incendio. El uso de ensayos específicos

relacionados con la aplicación está aumentando en países de la UE para

confirmar que el comportamiento determinado del producto es conforme

con el nivel de seguridad contra incendios aplicable en determinados países

(incluyendo aplicaciones de uso final). Los ejemplos incluyen ensayos de

fachadas o cubiertas planas de chapa aisladas.

› DESARROLLO DE INCENDIO INTERIOR

Hay cuatro etapas fundamentales en el desarrollo de un incendio dentro de un

edificio:

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Ensayo de cubiertas plana de chapa según DIN 18234 en Alemania

Incendio de edificio residencial en Irvine (11 de junio de 1999)

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• Ignición

• Crecimiento

• Totalmente desarrollado

• Decaimiento

Inicialmente es necesaria una fuente de calor, combustible y oxígeno para

que tenga lugar la ignición. Al propagarse las llamas y elevarse los gases

calientes, la temperatura de la habitación o recinto aumenta. Siempre que

haya suficiente oxígeno el fuego comienza a crecer, y se involucran otras

fuentes de combustible. Con combustible adicional, el nivel de calor liberado

aumenta, y se formará una capa de gas caliente desde el techo hacia

abajo. Hacia el suelo se encontrará una capa de gas más fría y, a menos

que el recinto esté sellado, la menor presión de esta capa más fría permite

un intercambio de aire desde el exterior, siempre que el oxígeno necesario

para el fuego continúe creciendo. Es en la etapa de crecimiento en la que la

reacción al fuego de los materiales expuestos es crucial para determinar si

contribuirán o no al desarrollo del incendio, teniendo en cuenta factores como

la capacidad de ignición, la liberación de calor y la propagación del fuego.

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Figura 2: Desarrollo de incendios en recintos cerrados

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4 Centro Internacional de Formación sobre Incendios: Extinción inicial, Trabajando con humo, Edición 1 (enero, 2003). http://www.iftc.org.uk/training/Working_in_Smoke.pdf

La transición de un incendio incipiente a uno totalmente desarrollado puede

ser extremadamente rápida dependiendo de la carga de fuego. El Centro

Internacional de Formación sobre Incendios ofrece la siguiente definición de

este mecanismo: “En un incendio de un recinto, puede producirse una etapa en la que la radiación térmica total de la columna del incendio, los gases calientes y la envolvente caliente del recinto producen la generación de productos de pirólisis inflamables desde todas las superficies combustibles expuestas dentro del recinto.” [4]

Se acepta de forma general que si un incendio llega a una combustión súbita

generalizada, las posibilidades de huida de los ocupantes cercanos son

considerablemente menores, ya que la causa más común de muerte en un

incendio es la de ser alcanzado por el humo y los gases, que se producen de una

manera significativamente mayor después de la combustión súbita generalizada.

Una vez un incendio está totalmente desarrollado, la capacidad de resistencia

al fuego se vuelve de la máxima importancia por tener la capacidad de

soportar carga, aislar y mantener la integridad de la cuál puede depender la

estabilidad del edificio y la prevención de una propagación mayor del incendio.

Un incendio totalmente desarrollado libera la máxima cantidad de energía,

aunque está generalmente limitada por la cantidad de oxígeno disponible, y

si el suministro de oxígeno se mantiene bajo y el combustible disponible se

consume el incendio decaerá.

DESARROLLO DE INCENDIO EXTERIOR

Los incendios se desarrollan de forma diferente en superficies externas

horizontales o verticales. Son de aplicación las cuatro etapas principales de

un incendio aunque el desarrollo es diferente ya que en el incendio influyen

diferentes factores, por ejemplo los efectos del viento, el entorno como la

proximidad de otros edificios, o el diseño de paredes o cubiertas incluyendo

el tipo y diseño del recubrimiento exterior. La normativa tiene en cuenta

escenarios de fuego exterior y existen normas de ensayo específicas, por

ejemplo para fachadas y para cubiertas. La propagación vertical y horizontal del

incendio y la propagación al interior del edificio o a otras alturas se consideran

importantes, mientras que la combustión súbita generalizada no es relevante al

no poder formarse una capa de gases calientes bajo el techo o la cubierta.

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Ensayo de incendio en fachada

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5 S Levchik, M Hirschler, E Weil: Guía práctica sobre el humo y productos de combustión de polímeros ardiendo – Generación, evaluación y control, Smithers Rapra (2011)

› EL HUMO Y SU TOXICIDAD

LA RELEVANCIA DEL HUMO

El humo es un riesgo significativo. Las estadísticas de Reino Unido y Estados

Unidos muestran que la causa más común de muerte en un incendio es ser

alcanzado por el humo y los gases. El humo puede iniciarse por la combustión de

un objeto, y normalmente al inicio se deriva de la combustión del contenido del

edificio (más que de la estructura), que puede o no ser de combustión visible.

Hay dos aspectos peligrosos sobre el humo, la pérdida de visibilidad durante la

huida y la intoxicación después de la inhalación de una cierta dosis (concentración

de efluentes multiplicada por el tiempo de exposición). La reducción o pérdida

de visibilidad lleva a retrasos en la evacuación, desorientación y tiempos de

exposición más prologados. La inhalación de humo puede llevar a efectos

narcóticos e irritación e incluso puede producir incapacitación o muerte. Por tanto,

en los edificios se considera un elemento importante el control del humo.

HUMO Y LEGISLACIÓN

El objetivo principal de la legislación relacionada con incendios (incluido el

humo) es asegurar la vida. En el sector de la construcción la limitación de la

generación de humo y la exposición de los ocupantes se logra previniendo la

ignición y limitando el desarrollo del incendio y asegurando medios adecuados

de evacuación para los ocupantes a través de un diseño adecuado del edificio

(p.ej. vías de evacuación).

Dependiendo del país, para ciertos usos de edificios puede haber requisitos

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CÓmO CONtROLAR LOS PELIGROS DEL hUmO [5]

El humo siempre es tóxico, con independencia del material que se esté quemando. Los pasos principales

para controlar los peligros del humo son:

• asegurar que el incendio se mantiene reducido, evitando la propagación;

• limitar el humo visible para permitir una evacuación segura de los ocupantes;

• evitar la exposición e inhalación de humo para permitir una evacuación segura y evitar lesiones.

7


sobre el comportamiento de los productos de construcción en relación

al humo visible, principalmente para situaciones de fuego interno. Para

situaciones de incendio exterior, el humo no se considera un peligro para la

vida y en general no hay requisitos, o estos son bajos. La opacidad del humo

forma parte de las normas de reacción al fuego. En la UE no hay normas

sobre la toxicidad del humo en productos de construcción. La prevención de

la exposición se logra principalmente a nivel nacional a través de las medidas

anteriores y, en algunos casos, a través de ingeniería de seguridad contra

incendios (FSE). No obstante, algunas normativas nacionales pueden incluir

ciertas reglas, p.ej. Alemania para productos no combustibles para vías de

escape o p.ej. Francia para aislamientos combustibles que se aplican al

interior del edificio sin recubrimiento de barrera térmica.

HUMO Y FSE

El humo es la consecuencia de un incendio y, por tanto, su generación depende

siempre del escenario del incendio. El humo puede proceder de diversas fuentes

de ignición, y es probable que las emisiones de humo provengan de forma

importante del contenido del edificio. La implicación de la envolvente del edificio,

incluyendo el aislamiento, en la producción de humo variará mucho dependiendo

de la solución constructiva y de las condiciones bajo las que se desarrolla

el incendio. Cada una de las distintas etapas de un incendio en desarrollo

y desarrollado acarrean un peligro específico de humo, que puede llegar al

máximo durante la etapa de combustión sin llama. En términos de generación

de humo las siguientes etapas son importantes y significativamente diferentes:

• incandescencia continua o combustión sin llama

• incendios muy ventilados o incendios con desarrollo de llamas

• incendios poco ventilados

• incendios posteriores a la combustión súbita generalizada

La evaluación del comportamiento del humo y la determinación del peligro en

un edificio debería tener en cuenta los escenarios relevantes del incendio (=

evaluación del riesgo) [6]. El humo forma parte de la evaluación del riesgo.

Dicha evaluación del riesgo tiene en cuenta el diseño completo del edificio y

no solo el comportamiento del humo de un producto de construcción en un

ensayo de humo. La FSE es la mejor vía para identificar y gestionar riesgos

potenciales del humo, con independencia del tipo de aislamiento usado [7].

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6 El riesgo de incendio se define como la probabilidad de un incendio combinada con una medida cuantificada de sus consecuencias. El peligro de incendio es un objeto físico o una condición física con un potencial para una consecuencia no deseable de incendio. El peligro de humo es el potencial de lesiones y/o daños del humo (ref.: ISO 13943:2000 Seguridad contra incendios – vocabulario)7 Hoja informativa de ISOPA: Risk assessment of smoke in buildings: Fire safety Engineering & PU insulation products (enero de 2008). http://www.isopa.org/isopa/uploads/Documents/documents/smoke%20fact%20sheet.pdf

8


PELIGRO DE hUmO PLANtEADO POR mAtERIALES Y PRODUCtOS

Todos los materiales

orgánicos producen

humo (tóxico y visible)

al quemarse. La cantidad

producida no es una

propiedad intrínseca del

material, sino que depende

de parámetros tales como

la cantidad y tipo de material que se está quemando, de la cantidad

de oxígeno disponible, de la etapa de desarrollo del incendio, de la

temperatura (véase la Figura 3), y del contenido de humedad. La

tabla 2 muestra el humo visible del poliuretano frente al de la madera

y otros materiales poliméricos según dos normas de ensayo diferentes

con sus condiciones específicas.

8 M Mann, W Pump, FW Wittbecker: Una contribución a la estimación de la toxicidad aguda en incendios (en alemán), Zeitung für Forschung und Technik im Brandschutz (4/1995)

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Figura 3: Potencial de toxicidad de un producto de poliuretano rígido en función de la temperatura [8]

EJEmPLOS DE PELIGROS DEL hUmO

• Una combustión sin llama en la habitación de origen puede ser un peligro para una persona que duerme

y no se despierta a tiempo.

• Un incendio ventilado y en desarrollo no supone un gran peligro para los ocupantes alertas que están

en la habitación de origen del incendio o en sus proximidades ya que pueden escapar antes de que el

incendio crezca hasta un tamaño peligroso. Sin embargo, puede ser problemático en espacios en los

que no es posible la evacuación, p.ej. una prisión o espacios ocupados por personas discapacitadas que

necesitan asistencia en la evacuación.

• Los incendios poco ventilados se caracterizan por un contenido bajo de oxígeno y una mayor toxicidad del

humo. A menudo las dimensiones del incendio se mantienen reducidas, aunque puede crecer instantáneamente

cuando haya disponibilidad de oxígeno y entonces sorprender a ocupantes lejanos o a los equipos de rescate.

• Uno de los peligros más grandes del humo es para los ocupantes que están alejados de la fuente del

incendio y que son alcanzados por el humo de un incendio no detectado que ha crecido hasta un tamaño

grande o que está en la etapa posterior a la combustión súbita generalizada.

9


9 FW Wittbecker: El problema de evaluar la visibilidad en incendios reales (en alemán), Bauphysik (3/1993)10 M Hirschler: Actas de la Conferencia de BFP – Retardantes de llama 2006, Londres, Reino Unido (2006), p. 47

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El humo de un incendio es siempre muy tóxico, con independencia de

los materiales que se estén quemando. Los productos de combustión

de todos los materiales incluyen monóxido de carbono (CO), dióxido

de carbono (CO2) y agua. Los materiales que contienen nitrógeno,

como lana, seda, nailon, y PU también pueden producir cianuro de

hidrógeno (HCN) u óxidos de nitrógeno. Los materiales que contienen

halógenos como el PVC y los retardantes de llama pueden producir

cloruro de hidrógeno (HCl) o bromuro de hidrógeno (HBr). Los

materiales celulósicos y la madera pueden producir acroleína, que es

uno de los componentes más tóxicos del humo.

Los asfixiantes como el CO y HCN pueden producir efectos narcóticos

o incluso incapacitación o muerte. Un nivel reducido de oxígeno o

la falta de este también causa efectos asfixiantes. Los cloruros de

halógeno y la acroleína son irritantes. La intoxicación puede ser un

efecto adicional de diferentes tóxicos significativos.

El tóxico dominante en un incendio es el monóxido de carbono (CO),

que se produce por la combustión de cualquier material orgánico. Los

materiales orgánicos desprenden del 10 al 20 % de su peso en forma

de CO cuando están implicados en un incendio con combustión súbita

generalizada. [10]

La composición química de la carga de fuego no es el factor decisivo

Tabla 2: Densidad óptica del poliuretano en comparación con otros productos, en dos modelos de descomposición diferentes [9]


10

11 Igual que la referencia 912 D Buszard: La función de los retardantes de llama en la reducción de los peligros de incendio, Flame Retardants Conference, Londres (1998), p. 45

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en relación con las condiciones de atención (visibilidad, calor,

toxicidad, peligro) en el recinto del incendio.

A pesar de ello se ha realizado un cierto número de ensayos

comparativos, y los resultados de todos los ensayos disponibles han

demostrado que no hay diferencias claras entre las espumas sintéticas

como el poliuretano, el poliestireno, la poliamida, el policloruro de

vinilo, etc. y los productos naturales como la madera y la lana. La

letalidad del humo de todos los materiales investigados estaba en el

mismo rango, incluidos los materiales que contienen nitrógeno. La

influencia de la temperatura y la ventilación era comparable para los

diferentes materiales involucrados. [11]

Se ha visto que una baja contribución de un material a un incendio

es en general más importante que las diferencias en la toxicidad del

humo de los materiales. [12]

Cabe señalar que en las aplicaciones habituales el aislamiento de PU

está protegido y la contribución al incendio es probablemente pequeña

durante el período de evacuación.

Tabla 3: Potencial tóxico de diversos materiales


› ASPECTOS A CONSIDERAR SOBRE LA SEGURIDAD CONTRA INCENDIOS

• Es necesario que la evaluación de la seguridad contra incendios

tenga en cuenta una amplia gama de factores, incluyendo la

ocupación y el uso, y no solo la construcción del edificio.

• La compartimentación puede incrementar significativamente las

oportunidades de controlar la propagación y la magnitud de un

incendio, pero también es igualmente posible tener un cierto

número de recintos involucrados, cada uno en diferentes etapas del

desarrollo del incendio.

• Los detectores de humo aumentan significativamente la probabilidad

de que un incendio se descubra de forma temprana, permitiendo la

evacuación segura y también las oportunidades de que el incendio

se mantenga pequeño y sea contenido.

• Los sistemas rociadores garantizan una extinción temprana en la

etapa de desarrollo de un incendio.

• El tiempo requerido para la evacuación depende del tamaño y diseño

del edificio, y de la finalidad a la que se destina, así, por ejemplo,

una guardería necesitaría un período de evacuación más prolongado

que un edificio de oficinas, y un edificio de múltiples plantas

necesitaría más tiempo que uno de una sola planta.

• La Euroclasificación de los materiales de aislamiento se basa

en los ensayos desarrollados para productos de recubrimiento

interior. Es necesaria una perspectiva más amplia para clasificar el

comportamiento ante el fuego del aislamiento que tenga en cuenta

el contexto en que se usa. Ésta se está desarrollando gradualmente,

p.ej. fachadas.

• El aislamiento de PU puede cumplir las normas exigidas para la

mayoría de las aplicaciones.

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Tabla 2: Calor de combustión y densidad de la carga de fuego para diferentes materiales de aislamiento y tela asfáltica para cubiertas

› PRÁCTICAS COMUNES DE CONSTRUCCIÓN

La forma de construir edificios ha cambiado

considerablemente en las últimas cuatro décadas.

Los centros comerciales, edificios industriales o

cámaras frigoríficas son más grandes. Se procesan,

almacenan y comercializan grandes cantidades de

productos. En la industria alimentaria actual, es habitual

el procesamiento caliente para producir alimentos

precocinados. Generalmente la carga de fuego del

contenido del edificio excede mucho la de los productos

de construcción (véanse densidades de carga de fuego

de edificios típicos – Tabla 1 – y del aislamiento –

Tabla 2). Además, es muy probable que el contenido

contribuya en primer lugar a un incendio.

Por último, las envolventes de todos los tipos de

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impacto del aislamiento sobre la seguridad contra incendios en edificios

Tabla 1: Carga de fuego estimada. Para más detalles sobre los valores declarados véase el informe Natural Fire Safety Concept, elaborado en el marco del Proyecto de Valorización (20 de agosto, 2001)

CARGA DE FUEGO EStImADA

Tipo de edificio Carga de fuego[MJ/m2]

Biblioteca 1 800

Habitación de hotel 400

Oficina (estándar) 500

Escuela 350

Teatro, cine 350

Edificio de transporte (espacio público) 150

Centro comercial (incluyendo pasillos) 750

Edificio residencial 950

Hospital 300

material Densidad[kg/m3]

Conductividad térmica[W/(m.K)]

Espesor[(mm) para

U=0.21 W/m2K]

Calor de combustión

[mJ/kg]

Densidad de la carga de fuego

[mJ/m2]

PIR/PUR 30 0.023 115 27 93

Lana de roca(Euroclase A2)

120 0.040 200 3 72

160 0.037 185 3 89

EPS 20 0.035 175 39.6 139

Aislamiento de madera 100 0.040 200 16.2 324

Tela asfáltica2 capas (8 mm) 800 n.a. n.a. 40 256

2


1 El punto de combustión súbita generalizada es la temperatura a la que súbitamente todos los combustibles de la instalación comienzan a quemarse de forma que el incendio cambia bruscamente de un fuego local a uno generalizado

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edificios, sean residenciales, comerciales, industriales y de cadena de frío,

están cada vez mejor aisladas. Se evitan puentes fríos y se controla la

ventilación.

Estos cambios dan lugar a diferentes riesgos y peligros de incendio. Por

ejemplo, un fuego puede desarrollarse más rápido en instalaciones grandes

con grandes cantidades de productos combustibles almacenados o en casas

o habitaciones que estén bien aisladas.

› NUEVAS PRÁCTICAS DE CONSTRUCCIÓN: EDIFICIOS DE ALTA EFICIENCIA ENERGÉTICA

En las dos próximas décadas, tanto los edificios nuevos como los existentes

necesitarán mejorar más su eficiencia energética.

Los elementos fundamentales para mejorar la eficiencia energética de los

edificios incluyen el uso de más aislamiento y de mayor grosor en el suelo,

paredes y cubierta, la instalación de ventanas de doble o triple acristalamiento

y envolventes estancas al aire. Al mismo tiempo es necesario un sistema de

ventilación controlada. Pueden instalarse paneles solares para producir la

energía restante requerida. Por último, las fuentes de calefacción tradicional,

que pueden haber sido la causa de incendios en el pasado, son menores o ya

no están presentes en edificios de bajo consumo de energía.

Los medios de comunicación han informado de que los incendios en edificios

de elevada eficiencia energética alcanzan la combustión generalizada

(flashover) más fácilmente [1]. La mayor incidencia de situaciones de

combustión súbita generalizada ha sido relacionada en los medios de

comunicación con casas mejor aisladas.

¿Hay más incendios en casas mejor aisladas? No necesariamente, aunque la

posibilidad de que el incendio crezca más es mayor.

La razón, sin embargo, no es el aislamiento, sino que debe buscarse en las

diferencias físicas de un edificio eficiente energéticamente:

• Un incendio en un edificio muy aislado crecerá más rápido en

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comparación con uno en un edificio no aislado porque el calor se

conserva en el edificio. Esto sucede con independencia del tipo de

aislamiento.

• La ventilación controlada y las ventanas/puertas cerradas pueden

conducir a incendios más lentos, pero que pueden alcanzar

instantáneamente la combustión súbita generalizada cuando los

equipos de rescate abren la puerta (contracorriente, backdraft).

• Las ventanas de triple acristalamiento pueden no romperse o hacerlo

sólo en una etapa posterior del incendio. Conjuntamente con la

hermeticidad, ello lleva a una reducción rápida del oxígeno en caso

de incendio. Cuando se abre una puerta y entra aire fresco, provoca

a continuación el reavivamiento instantáneo del incendio.

• En algunos casos, los paneles solares han causado problemas

durante la extinción de incendios, cuando entran en contacto con el

agua de extinción.

Generalmente, un reciente estudio de Dutch National sobre la seguridad

contra incendios de materiales de aislamiento combustibles concluyó que

la aplicación actual y correcta en la envolvente del edificio no contribuye

significativamente a la gravedad del incendio ni al aumento de víctimas del

Tabla 3: Comparación internacional sobre el número de víctimas de incendios “en el hogar” por cada 100 000 habitantes de un país dado (promedio de varios años) [2]

2 Dr. rer. nat. Georg Pleß (Institut der Feuerwehr Sachsen-Anhalt basado en estadísticas de la Organización Mundial de la Salud), Ständige Konferenz der Innenminister und -Senatoren der Länder, Forschungsbericht Nr. 145 (Teil 1)

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incendio [3]. Esta conclusión es confirmada por las estadísticas oficiales.

La cuota de mercado del aislamiento de lana mineral no combustible en

Escandinavia alcanza el 85 %, mientras que los materiales de aislamiento

orgánico combustible como el PU suponen casi la mitad del mercado

de aislamiento en Europa Central y del Este. Sin embargo el número

de accidentes per cápita es significativamente más alto en los edificios

residenciales escandinavos.

De manera más específica, un estudio de simulación sobre seguridad

contra incendio en casas pasivas, puesto en marcha por el Hoge Raad

voor Brandveiligheid (Consejo Superior para la Seguridad Contra Incendios

en Bélgica), no dio lugar a una gran preocupación. La conclusión fue que

la fase temprana de un incendio es bastante similar a la de los edificios

tradicionales y que las casas pasivas no constituyen un mayor riesgo para la

evacuación de los ocupantes. En una fase posterior, el incendio simulado en

una casa pasiva alcanzó temperaturas inferiores debido a menores niveles de

oxígeno. El informe concluye además que puede existir un mayor riesgo de

contracorriente cuando se abre una puerta en esta fase [4].

De lo anterior, puede concluirse que es posible un crecimiento más rápido del

incendio y que, en la mayoría de los casos, se debe a las diferencias físicas

de la construcción y no a la elección del material de aislamiento.

Es necesario tener en cuenta los cambios en el diseño de edificios debidos

al aumento de la eficiencia energética. Cuando se entiendan las causas,

podrán formularse recomendaciones efectivas cuando y donde se necesiten.

Se han emitido recomendaciones para los bomberos, p.ej. directrices para la

seguridad de equipos de rescate, o vías especiales de extinción de incendios

en edificios herméticos.

3 2009-Efectis-R0824, Brandveiligheid van isolatiematerialen, for Ministerie VROM (febrero de 2010)4 S Brohez y otros: Casa pasiva e incendio = ¿Infierno?, Informe final financiado por SPF Interieur, Direction générale Sécurité Intégrale, Issep, Bélgica (2009-2010)

1


1 P.ej. Reino Unido – BS 476; Francia – NF P 92-50; Alemania – DIN 4102

› INTRODUCCIÓN

NORMAS Y ENSAYOS ACTUALES

En el pasado los fabricantes, diseñadores y

prescriptores del mercado interno tenían que hacer

frente a la falta de normalización europea/internacional

significativa para la evaluación del comportamiento

frente al fuego de los productos de construcción. Los

países han desarrollado sus propias normas [1],

nuevos productos llegaban continuamente al mercado,

y existía la complicación adicional del rango de

aplicaciones; por ejemplo, ¿es un ensayo de evaluación

del comportamiento de un producto en un incendio de

una casa igualmente aplicable a un incendio de un gran

almacén?

El sistema de clasificación europeo de reacción al fuego

se introdujo en apoyo de la Directiva de Productos

de Construcción (CPD, por sus siglas en inglés) al

objeto de lograr la armonización y eventualmente

sustituir a las diferentes normas y ensayos nacionales.

Ciertamente podrían obtenerse algunas correlaciones

entre las 7 Euroclases y elementos de las normas

preexistentes. Sin embargo, ha sido difícil traducir las

clases nacionales de reacción al fuego a las Euroclases

equivalentes. Por ejemplo, los resultados del ensayo

nacional holandés para el humo son muy diferentes de

los resultados en el ensayo de humo del ensayo SBI,

que se usa en la clasificación en Euroclases.

La armonización de las normas de ensayo en Europa

es significativa mientras apunta a la simplificación y

estandarización. Sin embargo, el uso previsto, como

se describe en la CPD, se traduce en campos de

aplicación. En consecuencia, deben interpretarse y

evaluarse los resultados de los ensayos para confirmar

una clasificación de fuego, incluyendo las condiciones

de contorno. Estas caen actualmente en dos categorías:

el campo de aplicación directo (DIAP) y el campo de

aplicación extendido (EXAP).

En particular, para las normas de ensayos de

resistencia al fuego se derivan ambas reglas DIAP y

EXAP. Pero mientras que las reglas DIAP se limitan al

diseño particular ensayado, admitiendo sólo mínimas

variaciones, las reglas EXAP permiten grandes

variaciones, dentro de los parámetros del conocimiento

y la experiencia aceptados. Todavía hay discusiones

en curso en Europa sobre las reglas EXAP, pero en

muchos Estados Miembro existen reglas EXAP, p.ej.

para incendios por el exterior.

Esencialmente, se aplican las normas y ensayos

armonizados, pero todavía existe la cuestión de que

cada Estado Miembro decida qué nivel de clasificación

se considera aceptable para cada tipo de aplicación.

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normas europeas contra incendios y legislación nacional

2


CATEGORÍAS DE NORMAS CONTRA INCENDIOS

La normativa contra incendios se refiere a tres categorías básicas de normas

contra incendios:

• Reacción al fuego

• Resistencia al fuego

• Reacción al fuego exterior en cubiertas

Cada una de estas se desglosa en los tres capítulos siguientes.

Una cuarta categoría está en desarrollo: Reacción al fuego exterior en

fachadas. Ha sido promovida por la introducción de nuevos sistemas de

fachadas y su creciente importancia.

› REACCIÓN AL FUEGO

Un ensayo de reacción al fuego evalúa la facilidad con la que puede

inflamarse un producto y contribuir a la propagación del incendio. Se refiere

principalmente a las primeras etapas del desarrollo de un incendio y es

posiblemente más relevante para aquellos productos directamente expuestos al

fuego, p.ej. recubrimientos de paredes, recubrimientos de techos y superficies

de muros exteriores. Es también relevante para evaluar el rendimiento de los

productos de construcción durante la construcción o durante el mantenimiento

del edificio, p.ej. soldadura de elementos del edificio.

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Tabla 1: Temperatura de ignición de materiales según ASTM-D 1929. Para las familias de productos versátiles se facilita un rango

3


EUROCLASIFICACIÓN

Bajo el sistema de clasificación europeo de reacción al fuego como se define

en la Norma EN 13501 parte 1, los productos de construcción se someten a

ensayos de reacción al fuego y se dividen en siete Euroclases:

• A1 y A2

• B,C,D,E

• F para materiales cuyo comportamiento todavía no ha sido

determinado o caen fuera de los criterios de la Euroclase E

La clasificación del aislamiento de PU puede ir desde B a F dependiendo

de una diversidad de factores, entre los que se incluyen los tipos de

recubrimientos, la formulación usada y la condición de uso final.

Para indicar la producción de humo (s1, s2 y s3), y gotas inflamadas

(d0, d1 y d2) se utilizan clasificaciones adicionales. El PU puede alcanzar

cualquier clasificación entre s1 y s3 para el desarrollo de humo, dependiendo

nuevamente de la formulación, recubrimientos y condiciones de uso final, pero

como material termoestable no produce gotas y por tanto, siempre alcanza d0.

El sistema de Euroclases no considera todavía el potencial de combustión

sin llama o incandescencia continua de un producto. Como esto se considera

un riesgo, la Comisión Europea mandó al Comité de Normalización Europeo

CEN desarrollar un método de ensayo. La combustión sin llama o la

incandescencia continua representan procesos de combustión interna lentos

que pueden generar incendios más tarde a cierta distancia de la fuente de

ignición original.

Otras partes de la Norma EN 13501 abarcan la clasificación de resistencia al

fuego (partes 2, 3 y 4), reacción al fuego exterior en cubiertas (parte 5) y

cables (parte 6).

NORMAS CONTRA INCENDIOS EUROPEAS PARA DETERMINAR LA EUROCLASE

Para determinar la Euroclase de todos los productos de construcción excepto

los recubrimientos de suelos y cables se utilizaron los siguientes ensayos:

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EN ISO 1182 Ensayo de no combustibilidad

EN ISO 1716 Determinación del calor de combustión

EN ISO 13823 Único objeto ardiendo (Single Burning Item, SBI)

EN ISO 11925-2 Ensayo de inflamabilidad con el pequeño quemador

La primera etapa del ensayo es la Norma EN ISO 11925-2, que simula la

inflamación mediante una pequeña llama como un mechero aplicada durante

un breve tiempo (15 segundos) en el borde o superficie del producto a

ensayar. Esto puede resultar en una clasificación E o F, o ser un requisito

previo para el ensayo SBI (30 segundos de exposición en lugar de 15),

cuando el objetivo es alcanzar clases B, C o D.

En el método de ensayo SBI según la Norma EN ISO 13823, se expone una

muestra a una llama de gas de 30 kW, que simula un único objeto ardiendo

en una esquina (p.ej. una papelera).

Se analizan los gases de escape. A partir de la cantidad de oxígeno

consumida y la cantidad de CO liberada, puede calcularse el calor liberado

por la muestra en combustión. La clasificación principal se basa en los

criterios de FIGRA (Fire Growth Rate, índice de velocidad de crecimiento del

fuego) y THR (Total Heat Release, desprendimiento total de calor en el plazo

de 10 minutos), y para las clases superiores se tiene en cuenta además la

propagación lateral de la llama.

En el conducto de escape, también se mide la opacidad del humo resultante

en los criterios SMOGRA (Smoke Growth Rate, índice de velocidad de

crecimiento del humo) y TSP (Total Smoke Production, Producción total

de humo – medida a lo largo de 10 minutos) que forman la base para la

clasificación de humo del producto.

El tercer parámetro de clasificación se basa en la observación visual de si se

observan gotas inflamadas (fuera del área del quemador) durante el ensayo.

La combustión sin llama se convertirá en un criterio de clasificación de

reacción al fuego a petición de algunos reguladores nacionales. Hay un nuevo

ensayo en desarrollo. Como este ensayo todavía no está disponible como

método armonizado, se permite que los Estados Miembro tengan ensayos

nacionales adicionales y normas para productos con Marcado CE.

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Para revestimiento de suelos, se ha adoptado un ensayo existente de

propagación horizontal de la llama según Norma EN ISO 9239-1, para las

clases A2fl to Dfl, en lugar del SBI.

ANTECEDENTES DE LA CLASIFICACIÓN DE REACCIÓN AL FUEGO DE PRODUCTOS

Las Euroclases se determinan a través de métodos de ensayo a pequeña y

mediana escala.

En algunos casos y para algunos productos, no se ha considerado aceptable

el sistema de Euroclasificación, por ejemplo para productos lineales. Para los

cables, aislamientos de tuberías y tuberías se han desarrollado y adoptado

sistemas de clasificación diferentes.

La clasificación de reacción al fuego de productos no debe confundirse con

el comportamiento de seguridad contra incendio en un edificio. No debería

interpretarse de forma que con un producto A2, un edificio será siempre

seguro frente a un incendio o que con un producto E el edificio será menos

seguro frente a un incendio. La seguridad contra incendios en un edificio

depende fuertemente de cómo se han instalado los productos. Para productos

distintos de los de revestimiento de paredes y techos, puede no existir

una correlación fácil entre la clase de reacción al fuego del producto y su

comportamiento real en el edificio.

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Derecha – Tabla 2: Posibilidades de las clases de reacción al fuego

Izquierda – Figura 1: Todavía no se ha desarrollado el método de combustión sin llama

Clases de reacción al fuego (Euroclases)Normas CEN

Contribución al fuego Intensidad del humo Gotas inflamadas

A1 No aplicable No aplicable

A2 s1, s2, s3 d0, d1, d2

B s1, s2, s3 d0, d1, d2

C s1, s2, s3 d0, d1, d2

D s1, s2, s3 d0, d1, d2

D No ensayado No ensayado

F

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2 Hoja informativa 1 de PU Europe: Fire resistance of different insulation materials in pitched roofs and timber frame walls, disponible para descarga desde: http://www.pu-europe.eu/site/fileadmin/Factsheets_public/Factsheet_1_Fire_resistance_of_different_insulation_materials_in_pitched_roofs_and_timber_frame_walls.pdf

La interpretación del uso seguro de los productos de construcción se hace

a través de la normativa nacional (Estados Miembro) contra incendios de

edificios.

CLASIFICACIÓN DE REACCIÓN AL FUEGO EN USO FINAL

El ensayo de planchas de aislamiento como tal no tiene en cuenta el contexto

donde se utilizan, p.ej. detrás de un recubrimiento como placas de yeso

laminado o ladrillos.

En el alcance de la norma de clasificación de reacción al fuego, Norma

EN 13501-1, figura escrito que se supone que el ensayo se realiza en las

condiciones de uso final del producto de construcción. La norma del ensayo

SBI ofrece algunas reglas básicas de montaje y fijación, pero pueden no ser

suficientes. Pueden usarse las condiciones específicas de montaje y fijación

siempre que el fabricante comunique claramente las condiciones límite de la

Euroclase declarada. Por tanto las especificaciones del producto (normas de

producto armonizadas y ETAGs) pueden contener reglas de montaje y fijación

adicionales.

La primera versión de las normas de productos de aislamiento no tenía reglas

de montaje y fijación adicionales. Además, quedó claro que la clasificación de

productos de aislamiento como tal no refleja el comportamiento del producto

en sus condiciones de uso final real. Se desarrolló y adoptó una norma de

montaje y fijación (Norma EN 15715) para ser usada con las normas de

productos, que permite que el fabricante clasifique su producto ensayado

según el SBI en un número específico de configuraciones que simulan las

condiciones de uso final, en adición a la clasificación como tal del producto.

En algunos Estados Miembro, es necesaria una clasificación de uso final para

la interpretación de las normativas nacionales.

› RESISTENCIA AL FUEGO

Una definición de la resistencia al fuego es “la capacidad de un elemento

estructural de mantener su función estructural, mientras es expuesto a

temperaturas similares a las que pueden encontrarse en un incendio

desarrollado durante un período de tiempo especificado.” [2]

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Los paneles de PU cubiertos con yeso (placa de yeso laminado) alcanzan la clase B en los ensayos SBI según la norma EN 13823

7


Consecuentemente, la resistencia al fuego se refiere a la estructura, que

principalmente es una combinación de productos y su método de montaje.

Sin embargo, puede consistir en un único producto o en uno compuesto. La

acreditación, por tanto, se adjudica a esa solución constructiva en conjunto, y

no a los productos individuales que la componen.

Con este tipo de ensayo, hay muchas combinaciones posibles de productos

y montajes que componen la estructura global, y no resulta práctico ensayar

cada combinación. Debido al enorme número de variaciones posibles, las

normas armonizadas se acompañan de reglas de campo de aplicación directo

y extendido.

Para clasificar la resistencia al fuego se utilizan de manera amplia estos

dos ensayos: los métodos (R)EI según Norma EN 1365-2 (para elementos

portantes) o según Norma EN 1364-2 (para elementos no portantes):

R = la capacidad portante del elemento, contemplando la resistencia y

estabilidad

E = la integridad del elemento, la capacidad del elemento para contener las

llamas

I = aislamiento; la capacidad del elemento de contener el calor

Los resultados se expresan como el número de minutos que resisten los tres

factores a los efectos de un incendio, por ello un elemento que satisfaga la totalidad

de estos criterios durante 30 minutos se clasificará como REI 30. La clasificación

de la resistencia al fuego se describe en la Norma EN 13501-2, 3 y 4.

Debido a que la muestra de ensayo tiene que representar el elemento

completo, cubierta o pared, etc., la determinación del REI requiere ensayos

a gran escala y son caros. Por ejemplo, un ensayo de una cubierta plana

necesita incluir la base que soporta la cubierta, la capa de impermeabilización,

así como que el aislamiento respetando el método de fijación.

Naturalmente, el grado en que el aislamiento juega un papel en la resistencia

al fuego depende de la solución constructiva. Por ejemplo, si se sometiera a

ensayo una cubierta plana con una base de losa de hormigón, se obtendrían

varias horas de resistencia al fuego, con independencia de qué otros

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productos se situaran encima y cuando fallara, el comportamiento del efecto

de los otros productos sería irrelevante ya que la propia estructura ya estaría

comprometida.

Con respecto al criterio de la resistencia aislante (I), la experiencia y los

ensayos han demostrado que las estructuras aisladas con productos de

poliuretano rígido (PU) muestran un comportamiento excelente frente al

fuego en escenarios de fuego real debido a su carácter termoestable y a su

elevada estabilidad térmica. Esto es más acusado con el aislamiento PIR,

que está formulado para mejorar la resistencia al fuego. La carbonización

que se produce en la superficie del aislamiento protege al núcleo de la

descomposición, por ello se mantiene la integridad de la estructura durante un

largo tiempo, incluso si es fuertemente atacado por el fuego. Las estructuras

aisladas con aislamiento de PU pueden comportarse mejor u ofrecer un

rendimiento equivalente a las estructuras aisladas con otros materiales de

aislamiento comúnmente utilizados. El aislamiento de PUR/PIR se comporta

mejor de lo que el sistema de Euroclasificación podría indicar en “reacción

al fuego”. El aislamiento de PU no se funde o gotea cuando se calienta.

Hay evidencias en los ensayos descritos en los ejemplos 3 y 4 del capítulo

Prestaciones en ensayos según la aplicación.

› REACCIÓN AL FUEGO EXTERIOR EN CUBIERTAS

Estadísticamente hablando, hay muy pocas evidencias de incendios que se

originen desde una fuente de fuego externa. No obstante, hay una gran gama

de métodos de ensayo existentes con una amplia variación en el enfoque e

interpretación de los resultados de ensayos en Europa.

La clasificación de las cubiertas según el comportamiento ante fuego exterior

se describe en la Norma EN 13501-5. El ensayo se basa en la Especificación

Técnica (Technical Specification) TS 1187, que se divide en cuatro

escenarios de ensayo diferentes (1187-1 a 1187-4). Los Estados Miembro de

la UE no han sido capaces de llegar a un acuerdo sobre un solo ensayo y los

países tienden a adherirse a sus ensayos históricos y criterios relacionados.

Incluso dentro de un grupo de países que utilizan un tipo de ensayo, hay

enfoques diferentes. Por ejemplo, el 1187-1 se utiliza de forma diferente en

los Países Bajos en Bélgica o en Alemania.

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Montaje del ensayo según la Norma EN 1365-1: cara no expuesta de la muestra e imagen termográfica durante el ensayo

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Debido a esta variación entre países y a la aplicación de las reglas EXAP/

DIAP [3], la interpretación y los resultados son variables. Por tanto, la utilidad

de cualquier comparación entre los Estados Miembro es cuestionable.

La TS 1187 es un ensayo de un sistema, en el que se tienen en cuenta

todos los componentes. Estos son normalmente la cubierta soporte, el

aislamiento, la barrera de vapor y la capa de impermeabilización en la

parte superior. Puede haber presentes más capas. Si hubiera que someter

a ensayo cada una de las variaciones de estos componentes, los costes

serían extremadamente elevados. Basadas en la experiencia con los ensayos

nacionales, se han desarrollado las reglas para la aplicación directa y

extendida de resultados de ensayos para los diferentes ensayos. Estas reglas

se publicarán pronto.

Para un cierto número de sistemas de cubierta, la experiencia muestra que la

capa de recubrimiento es capaz de proteger las capas inferiores de cualquier

impacto de un incendio desde el exterior. Este es la razón por la que la

Comisión Europea ha tomado la decisión de permitir la “clasificación sin

necesidad de ensayo” (CWFT, por sus siglas en inglés) para un determinado

número de revestimientos de cubierta. Esto incluye no solo productos como

la piedra, el fibrocemento y el acero, sino también paneles sándwich de

caras metálicas con núcleo de PUR o PIR que son cubiertas clasificadas Broof

sin necesidad de ensayo (T1, T2 o T3), si se cumplen ciertas condiciones

(espesor de la capa de revestimiento, etc.).

¿Hacia un solo escenario de ensayo armonizado? Para armonizar las

configuraciones de los ensayos y estandarizar los resultados se ha propuesto

un ensayo de único objeto ardiendo en cubierta (SBR, por sus siglas en

EJEmPLO DE DIFERENtES ENFOQUES DE PAÍSES A LA tS 1187

Escenario Origen Criterios1187-1 Alemania Antorchas ardiendo (goteo), penetración del fuego incluyendo combustión sin llama

1187-2 Nórdicos Antorchas ardiendo

1187-3 Francia Antorchas ardiendo, viento y radiación

1187-4 Reino Unido Llama de gas, viento y radiación (como en BS 476 parte 3)

Tabla 3: Ejemplo de diferentes enfoques de países a la TS 1187

3 Véase también la introducción a esta sección


inglés). Los diferentes puntos de vista de los Estados Miembro hacen que

este debate sea complejo, lo que lleva a un número elevado de parámetros

a considerar en la configuración del ensayo. En vista de la rareza de los

peligros de incendio externo, el ensayo podría ‘sobre-diseñarse’. Mientras

tanto, la mayoría de los fabricantes ha realizado ensayos y clasificaciones

de acuerdo con la norma existente, por lo que resulta cuestionable si

tiene sentido desarrollar otro ensayo nuevo. Además, no se ha encontrado

financiación para el desarrollo y validación de dicho ensayo. Por ello el trabajo

se ha interrumpido en el grupo de normalización europeo de exposición a

incendio exterior de cubiertas.

› REACCIÓN AL FUEGO EXTERIOR EN FACHADAS

Con los crecientes requisitos de ahorro de energía, se aíslan cada vez más

casas mediante la aplicación de sistemas de aislamiento térmico por el

exterior de la fachada del edificio. En los últimos años, se han introducido

normativas relativas a la seguridad contra incendio de estos sistemas de

aislamiento en la mayoría de los países europeos. Para otras aplicaciones en

edificación, estas exigencias se basan principalmente en los resultados de

ensayos de laboratorio, pero para las fachadas se han desarrollado ensayos

a escala completa para mostrar el comportamiento de toda la construcción en

un incendio real.

¿CUÁLES SON LAS FUENTES DE INCENDIO RELEVANTES Y CÓMO SE DESARROLLA UN INCENDIO A LO LARGO DE LA FACHADA?

Un incendio en una fachada puede ser iniciado por otro incendio en una

casa próxima a la fachada, o por la combustión de un elemento próximo a la

fachada (incendio de un coche o un contenedor de basura). La fuente más

frecuente y en muchos casos la más grave de incendio de una fachada se

deriva de una situación de combustión súbita generalizada en una habitación.

En este caso, después de algún tiempo la ventana se rompe, y entonces las

llamas son tan elevadas que alcanzan la ventana del piso situado encima del

fuego inicial. Después de algún tiempo, esta ventana también se destruye y el

fuego incendia los elementos de esta habitación. Cuando ocurre de nuevo la

combustión súbita generalizada se alcanza la habitación en el siguiente piso,

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Ensayo de fuego en fachada


y comienza de nuevo el mismo proceso. Dicho incendio se propagará siempre

hacia arriba, aunque requiere cierto tiempo. Si la fachada tiene aislamiento,

es importante evitar que se acelere este proceso, y que el sistema de

aislamiento de la fachada contribuya a una rápida propagación del incendio

hacia arriba.

ENSAYOS DE FUEGO EN FACHADAS

En el pasado, la mayoría de los países habían establecido requisitos para el

aislamiento exterior de la fachada basados en las clasificaciones obtenidas

de los ensayos de laboratorio habituales. La experiencia ha mostrado que,

en ciertos casos, estos ensayos no ofrecen suficiente información sobre el

comportamiento del sistema de aislamiento completo en un incendio real.

Por ello se han desarrollado ensayos a escala completa en varios países

europeos. La mayoría de ellos se basan en el escenario de un incendio de

una habitación y la irrupción a través de una ventana. En la mayoría de los

casos, los parámetros medidos incluyen la observación de la propagación de

la llama (observación visual y mediciones de temperatura), la evaluación del

daño en el exterior y dentro del sistema de aislamiento después del ensayo,

así como gotas inflamadas y caída de fragmentos.

Sin embargo, hay grandes diferencias entre los ensayos dependiendo del

país. Entre los parámetros principales, que son diferentes, se incluyen los

siguientes:

• Tipo de fuente de incendio (algunos ensayos utilizan hogares de

madera, otros quemadores de gas o combustibles líquidos)

• Tamaño de la fuente del incendio

• Configuración de la muestra (esquina o pared plana)

• Altura del banco de ensayo

Los diferentes ensayos son también usados de forma diferente por la

normativa. Por ejemplo, en el Reino Unido se aplica una carga de fuego

extremadamente alta, pero si un sistema de aislamiento de fachada supera

este ensayo, puede aplicarse a cada edificio sin limitaciones. Alemania es un

ejemplo de un enfoque diferente. Ahí, la carga de fuego durante el ensayo es

menor, pero se ha establecido una limitación general para el uso de productos

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de aislamiento combustibles como el PU dentro del sistema de aislamiento de

una fachada: por encima de una altura de 22 m (planta más alta ocupada)

solo se permiten productos de aislamiento no combustibles.

Actualmente, se está desarrollando un método de ensayo europeo dentro

de la EOTA (Organización Europea para la Idoneidad Técnica). Este será

un método de dos etapas (dos tamaños de carga de fuego y dos alturas

del banco de ensayo). Basado en esto se han tenido en cuenta todas las

exigencias normativas de los diferentes países europeos. El trabajo ya ha

comenzado, pero todavía serán necesarios por lo menos dos años para que

pueda estar disponible el método de ensayo europeo.

PUR Y PIR PARA AISLAMIENTO DE FACHADAS

Donde se permitan productos combustibles, es posible superar los requisitos

de seguridad contra incendios de sistemas de aislamiento de fachadas

con PU. Sin embargo, el aislante usado no es el único factor que decide

en la seguridad contra incendios. Si se instala un SATE (Sistema de

Aislamiento Térmico por el Exterior), la calidad y estabilidad del recubrimiento

exterior (mallas de refuerzo y mortero) son también importantes para el

comportamiento del sistema de aislamiento en un incendio. Para muros

cortina (sistemas de recubrimiento de paredes con un espacio ventilado

entre el recubrimiento exterior y la capa de aislamiento o la pared) hay que

tomar siempre precauciones especiales, ya que el incendio podrá propagarse

hacia arriba a través de la separación, si no se han aplicado barreras corta-

fuego apropiadas. Esto es igualmente válido si se han aplicado productos de

aislamiento no combustibles.

Por ello, desde el punto de vista de la seguridad contra incendios, los

productos de PUR y PIR pueden aplicarse en todos los sistemas de fachada,

siempre que las normativas nacionales no exijan productos de aislamiento no

combustibles, si se toman las precauciones necesarias.

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Recubrimiento exterior aplicado tan pronto como sea posible a las partes aisladas, fase a fase (Fachada ventilada, Manchester, Reino Unido, agosto de 2010)

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el papel de las normas de seguros

Aunque el objetivo primario de la legislación nacional

es reducir el riesgo para la vida, las aseguradoras

tienen un objetivo secundario, que es la protección de

la propiedad. En consecuencia, hay un cierto número

de normas de seguros contra incendios que contemplan

diferentes aspectos del comportamiento contra

incendios. Tres ejemplos ampliamente reconocidos

son el Loss Prevention Certification Board (LPCB)

con sede en el Reino Unido, la americana FM Global

(antiguamente conocida como Factory Mutual) , y la

alemana German Insurance Association (GDV).

LPCB

Los ensayos de LPC evalúan diversos niveles

de comportamiento frente al fuego incluyendo

la reacción al fuego, reacción y resistencia al

fuego, y un nivel separado de resistencia al fuego

solamente. La LPS1181 de LPC implica ensayos

de “inaplicación” a gran escala aprobados por la

aseguradora que combinan evaluaciones de reacción

al fuego y resistencia al fuego. Es útil para evaluar el

comportamiento de elementos tales como cubiertas y

paredes en las etapas de desarrollo de un incendio. Sin

embargo, como ensayo para sistemas, no puede usarse

para evaluar el comportamiento de productos genéricos.

FM GLOBAL

FM Global es una importante compañía de seguros

con sus propios procedimientos de ensayo de sistemas

constructivos, incluidas construcciones y sistemas de

paneles que incorporan planchas de aislamiento.

La aprobación de FM engloba una gama de ensayos

especificados en Normas de Aprobación, FM Approvals

Standards 4880/4881/4771 y 4450. FMRC 4880

evalúa el comportamiento frente al fuego de sistemas

de paneles aislados de cerramientos internos y

externos, sistemas de cubiertas y techos mientras

que la Norma 4881 de FM Approvals contempla

específicamente el impacto del fuego y los peligros

naturales en incendios de sistemas de paneles de

paredes, FMRC 4471 y 4450 incluyen el ensayo de

características específicas como el tráfico peatonal

y succión del viento, además de características del

fuego. Por ejemplo, una cubierta de acero aislada de

la Clase 1 es una que cumple los criterios de FM 4450

para incendios internos, succión del viento, resistencias

a carga móvil, corrosión de piezas de metal y fatiga de

piezas de plástico. La norma es aplicable a todos los

componentes montados en el sistema bajo la cubierta,

mientras que la propia cubierta se ensaya según la

norma “de aprobación 4471 de FM.

GDV Y VDS

El Gesamtverband der Deutschen Versicherungswirtschaft (GDV) tiene su sede en Berlín

y es el organismo que engloba a las empresas de

seguros privadas de Alemania. Sus 469 compañías

miembro ofrecen cobertura de seguro para viviendas

privadas, la industria e instalaciones públicas.

2


1 http://www.efsac.org/ página ‘Activities’

EFSAC IDENtIFICA ASÍ SUS ACtIVIDADES [1]

• Asesorando e influenciando en el proceso regulador de la legislación europea desarrollando estrechos vínculos con otras organizaciones europeas relevantes

• Promocionando el uso de normas comunes dentro de Europa• Desarrollando la transparencia de métodos de ensayo y el principio de reconocimiento

mutuo de ensayos, con el objetivo de conseguir un ensayo y certificación únicos• Trabajando hacia una sola auditoría de calidad de fábrica• Trabajando hacia una única auditoría de calidad de producto• Desarrollando códigos de prácticas adecuados y documentos de asesoramiento que

abarcan el uso, aplicación, instalación y mantenimiento de sistemas y productos de seguridad y contra incendios

• Publicando documentos técnicos aprobados por EFSAC (EFSAC-endorsed Technical Documents (ETDs)) cuando no existe ninguna otra especificación o norma de productos europea

• Fomentando la armonización de normas CEN/CENELEC completas para minimizar la confusión sobre el marcado CE frente a la acreditación de las prestaciones y la calidad

• Promoviendo la consistencia de la competencia entre Organismos Notificados

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VdS, una filial de GDV, ofrece conceptos de protección contra incendios para

la industria, prescriptores y contratistas. La organización posee un laboratorio

técnico para ensayos de tipo y de sistemas. Los servicios incluyen programas

de certificación y reconocimiento de productos (sistemas de detección

de incendios, detectores de humo) e instaladores especializados. A nivel

internacional, VdS trabaja estrechamente con laboratorios de certificación

y ensayo de Europa y EE.UU. El ensayo y certificación de productos

de aislamiento y elementos de construcción con aislamiento no están

actualmente incluidos en la gama de actividades de VdS.

Con las estrictas normas y legislación de seguridad contra incendios aplicados

en Alemania, la industria de seguros alemana no ve la necesidad de introducir

aún ensayos y clasificaciones adicionales. Los requisitos establecidos para

fines de seguros se basan principalmente en legislaciones existentes y la

industria de los seguros está tomando parte activa en el desarrollo de otras

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normas (p.ej. DIN 18234 “Seguridad contra incendios de cubiertas planas

a gran escala”), directrices y legislación para la evaluación de la seguridad

contra incendios de productos y soluciones constructivas.

Se han publicado varias directrices (Richtlinien), que proporcionan

recomendaciones e interpretación complementaria basadas en resultados de

ensayos oficiales y clasificaciones de productos y soluciones constructivas. Se

facilitan recomendaciones especiales en particular para el uso de productos

de aislamiento combustibles (p.ej. construcción y tipo de juntas de paneles

sándwich).

Vale la pena observar las siguientes publicaciones de VdS con respecto al

aislamiento de cubiertas planas:

• VdS 2035 Stahltrapezprofildächer, Planungshinweise für den Brandschutz

• VdS 2216 Brandschutzmaßnahmen für Dächer, Merkblatt für die Planung und Ausführung

ORGANISMOS EUROPEOS

Hay un cierto número de organismos europeos preocupados en materia

de seguros y comportamiento frente al fuego: El Consejo Asesor Europeo

sobre Seguridad y Contra Incendios (European Fire and Security Advisory

Council, EFSAC) comprende organizaciones en toda Europa que representan

los intereses de fabricantes, suministradores, instaladores, usuarios finales,

autoridades y aseguradores. Entre sus miembros figuran:

• CEA – Federación Europea de Seguros y Reaseguros

• CFPA Europe – Confederación de Asociaciones de Protección

Contra Incendios de Europa

• EUROFEU – Comité Europeo de Fabricantes de Protección Contra

Incendios y Equipos de Seguridad y Vehículos Contra Incendios

• EFSG – Organismos de certificación europeos

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TENDENCIAS FUTURAS

Los ensayos de sistemas son importantes, pero pueden convertirse en

extremadamente caros si tienen que tener suficiente alcance para ser

significativos. Es vital no dejar que la política de productos influya en la

percepción de los riesgos reales. Una forma de resolver la gama existente

de diferencias en ensayos puede ser buscar soluciones constructivas

“consideradas satisfactorias” por la resistencia al fuego. Por ejemplo, siempre

que una cubierta de hormigón ofrezca una solución de ingeniería de seguridad

contra incendios, puede prescribirse el aislamiento para que cumpla la función

primaria, p.ej. prestación térmica, sin la necesidad de “sobre-especificar” en

otras áreas.

1


1 BS 7974: Aplicación de principios de seguridad contra incendios para la seguridad contra incendio en edificios, HMSO UK (enero, 2001)

¿QUÉ ES LA INGENIERÍA DE SEGURIDAD CONTRA INCENDIOS?

Se ha definido la ingeniería de seguridad contra

incendios (FSE, por sus siglas en inglés) como: “la

aplicación de principios científicos y de ingeniería a

la protección contra incendios de las personas, las

propiedades y el medio ambiente” [1]. El punto clave

aquí es que la FSE adopta un enfoque holístico hacia

la seguridad contra incendios, en lugar de la de los

prescriptores que confían simplemente en cumplir los

requisitos legales prescriptivos para lograr un nivel

particular de seguridad contra incendios. También

permite la evaluación del comportamiento frente al

fuego de edificios muy complejos, donde los métodos

estándar no proporcionan las respuestas necesarias, y

las simulaciones pueden incluir rociadores, evacuación

de humo o posibles consecuencias de la combustión

sin llama e incluso la conducta humana durante la

evacuación. También puede centrarse en la protección

de la propiedad, lo que requiere la consideración de

factores distintos de la protección de la vida.

La ocupación y uso de un edificio tienen un impacto

significativo sobe el riesgo de incendio. El contenido

afecta de manera muy importante a la tasa probable

de crecimiento del incendio y a la intensidad de este;

el impacto es generalmente mayor que el de la propia

construcción del edificio. El uso del enfoque de la FSE

tiene en cuenta estos problemas y examina la solución

más efectiva para gestionar los riesgos en lugar de una

exigencia estándar de comportamiento frente al fuego

para todas las construcciones que puede no tratar

las debilidades particulares de proyectos individuales,

o conducir a la mejor opción en términos de otras

consideraciones en el diseño del edificio.

El enfoque del modelo de FSE utiliza métodos probados

aunque todavía deja espacio para la innovación, y tiene

en cuenta el presupuesto y otras restricciones de diseño

sin comprometer los niveles de seguridad.

La FSE se ha aplicado a proyectos individuales,

principalmente a proyectos grandes y complejos, aunque

también puede aplicarse sobre una base general dentro

del contexto regulador.

OPCIONES DE LA FSE EN LA NORMATIVA

Para muchas aplicaciones, las autoridades de los

Estados Miembro de la UE reconocen las ventajas

de los códigos basados en objetivos y prestaciones.

Esto también ha sido reforzado por la necesidad de un

aumento de la flexibilidad en los métodos de diseño

de edificios y vehículos de transporte económicos

y eficientes, que utilizan materiales de construcción

innovadores y sin embargo mantienen la seguridad

contra incendios. Los enfoques de diseño basados

en los principios de la ingeniería de seguridad contra

incendios responden a esta necesidad.

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el papel de la ingeniería de seguridad contra incendios

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2 Paneles aislados, Orden de Seguridad Contra Incendios (2005): Asesoramiento y orientación sobre paneles aislados para personas y legisladores responsables de aplicar la Reforma Reguladora (Seguridad contra incendios) Orden 2005, EPIC (febrero, 2007), p. 14.N.B.: EPIC es la asociación del Reino Unido de fabricantes de paneles compuestos de acero diseñados en fábrica. El folleto puede descargarse desde: www.epic.uk.com

PRECAUCIONES QUE PODRÍAN tOmARSE PARA REDUCIR EL RIESGO DE INCENDIO EN LA ENVOLVENtE DEL EDIFICIO

• “No almacenar materiales altamente combustibles contra las fachadas exteriores o los paneles compuestos con caras metálicas o no permitir basura para recogida contra fachadas o paneles.

• Hacer que las paredes dañadas o las juntas selladas se reparen inmediatamente y asegurarse de que los compuestos de unión o juntas usadas alrededor de los bordes de los paneles están en buen estado.

• Comprobar donde se hayan realizado aberturas para puertas, ventanas, conductos y cables para asegurar que han sido sellados o cerrados con tapajuntas y el núcleo interior no ha sido expuesto.

• Comprobar que no se han producido daños mecánicos, p.ej. por equipos móviles como carretillas elevadoras. Reparar cualquier daño que se haya producido.” [2]

En ciertos países, como el Reino Unido o Alemania, la aprobación de un

producto de aislamiento es posible después de demostrar un comportamiento

adecuado en un ensayo estándar a gran escala.

Francia permite el uso de principios de FSE en la guía reguladora para

la aplicación de aislamiento en edificios de acceso público. Cuando se

demuestra el comportamiento adecuado, puede asegurarse la aprobación y se

define el campo de aplicación en edificios de acceso público.

Un ejemplo en el que una autoridad tiene en cuenta supuestos es la nueva

Orden de reforma reguladora de seguridad contra incendios de 2005, en

vigor desde octubre de 2006, lo que pone un gran énfasis en la prevención

de incendios en los locales no domésticos. Un resultado de este elemento

legislador es que una “persona responsable” debe realizar una evaluación

del riesgo de los locales. Esta evaluación del riesgo ayuda a la persona

responsable a identificar los riesgos que pueden eliminarse o reducirse y

decidir el alcance de las precauciones generales que deben tomarse para

proteger a la gente de los riesgos que permanecen.

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POSIBILIDAD DE CONCESIONES

Un buen diseño del edificio pondera todas las diferentes exigencias de

la construcción para encontrar el equilibrio óptimo entre seguridad y

comportamiento, funcionalidad y estética, coste y durabilidad. Si la atención

se centra excesivamente en un solo aspecto existe el peligro de sobre-

especificar en algunas áreas y de despreciar otras. La posibilidad de “realizar

concesiones” ayuda a mitigar esto, por ejemplo, la instalación de rociadores

como medida de seguridad podría permitir un mayor espacio interior diáfano,

o la prescripción de un aislamiento de mejores prestaciones térmicas en las

paredes y cubiertas de forma segura dentro del balance de riesgos.

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› COMBUSTIÓN SIN LLAMA E INCANDESCENCIA CONTINUA

La combustión sin llama y la incandescencia continua

son procesos de combustión interna lenta que pueden

generar incendios más tarde a cierta distancia de la

fuente de ignición original.

No hay pruebas de que el PU entre en combustión sin

llama o muestre incandescencia continua. Para que esto

ocurra es necesario un material poroso abierto, lo que no es

el caso del aislamiento de PU, aunque lo es para muchos

materiales naturales y sintéticos, p.ej. virutas de madera,

algodón, lana, etc. o algunos productos de lana mineral.

Hasta ahora, el sistema de Euroclases no considera

el potencial de combustión sin llama o incandescencia

continua de un producto, pero hay desarrollos en curso.

Estos se convertirán en un criterio en la clasificación

de reacción al fuego debido a una petición de ciertos

legisladores nacionales. Un nuevo ensayo está en

curso. Algunos países, como por ejemplo Alemania

y Austria, consideran este criterio importante para la

seguridad contra incendios. Los Estados Miembro de la

UE están autorizados a requerir ensayos y reglamentos

nacionales adicionales para productos marcados CE

siempre que no exista una solución armonizada de la

UE. Los productos de aislamiento de PU no necesitan

ser sometidos a ensayo en los ensayos nacionales

actuales ya que se considera que cumplen. En realidad,

no se han observado incidentes que involucren al PU.

› HUMO Y TOXICIDAD DEL HUMO

El humo es una clasificación adicional para cada una de las

clases de incendio A2 a D en el sistema de Euroclasificación

de reacción al fuego. Los productos de aislamiento de

PU con Marcado CE llevan una indicación de la clase de

reacción al fuego y humo (véase la clasificación de Reacción

al fuego en el capítulo Normas europeas contra incendios

y legislación nacional).Los productos de aislamiento de PU

cumplen los requisitos de humo establecidos por la normativa

para las aplicaciones en que se usan.

Además, se han podido obtener aprobaciones más

amplias sobre la base de FSE. Se han publicado

algunos ejemplos [1], aunque, desde entonces, se han

obtenido más aprobaciones.

La toxicidad del humo no forma parte del sistema de

Euroclasificación, pero era parte de las evaluaciones de

FSE para aprobaciones especiales, mencionadas en el

párrafo anterior (véase también la sección: Seguridad

contra incendios en edificios).

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comportamiento de combustibilidad de los productos de aislamiento

Figura 1: El potencial tóxico de un producto rígido de poliuretano depende de la temperatura

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1 Hoja informativa de ISOPA: Evaluación del riesgo de humo en edificios: Fire Safety Engineering and PU Insulation products (enero, 2008). http://www.isopa.org/isopa/uploads/Documents/documents/smoke%20fact%20sheet.pdf

Puede haber algunas exigencias nacionales adicionales limitando la toxicidad del

humo. En Alemania, los productos no combustibles en vías de evacuación fueron

sometidos a pruebas de toxicidad, debido a la naturaleza de esta aplicación,

siempre que estuvieran clasificados de acuerdo con la norma nacional DIN

4102. Este requisito desaparece con la introducción de la clasificación europea

conforme a la Norma EN 13501, debido a que las autoridades han aceptado que,

con una limitación muy estricta de contribución al desarrollo de fuego y humo,

también es muy limitado el riesgo causado por gases tóxicos de la combustión.

En Francia hay un requisito de toxicidad del humo para el aislamiento

combustible que se aplica al techo o pared interior sin barrera térmica en edificios

de acceso público. El aislamiento de PIR detrás de un recubrimiento de acero ha

obtenido aprobaciones en aplicaciones de paredes y techos.

› PRESTACIONES EN ENSAYOS SEGÚN LA APLICACIÓN

COMPORTAMIENTO DE COMBUSTIBILIDAD DEL AISLAMIENTO DE PU (PUR/PIR)

Las estructuras aisladas con productos de PU muestran un excelente

comportamiento frente al fuego en supuestos de fuego real debido a su carácter

termoestable y a la elevada estabilidad térmica. El aislamiento de PU no se

funde o gotea cuando se calienta. La carbonización que se produce en la

superficie del aislamiento protege el núcleo de la descomposición, manteniendo

así la integridad de la estructura durante un largo tiempo, incluso si es

fuertemente atacado por el fuego. Las estructuras aisladas con aislamiento

de PU pueden comportarse mejor u ofrecer un rendimiento equivalente a las

estructuras aisladas con otros materiales de aislamiento comúnmente utilizados.

Aunque el PUR puede comportarse bien en un incendio, los productos de aislamiento

de PIR ofrecen una combustibilidad reducida, mayores rangos de temperatura de

trabajo, un aumento de la formación de carbonización y mayor estabilidad calorífica

y, por tanto, son más adecuados en general para aplicaciones de mayor riesgo.

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Tabla 1: Potencial tóxico de diversos materiales

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2 Hoja informativa de ISOPA: Ensayo de fuego en fachada sobre Sistema de Aislamiento Térmico por el Exterior (SATE) de PU

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EJEmPLO 1: ENSAYO DE FUEGO DE FAChADA DE UN SIStEmA DE AISLAmIENtO tÉRmICO POR EL EXtERIOR (SAtE) DE PU [2]

Se ensayó un sistema SATE según la norma alemana, prDIN

4102-20 ‘Besonderer Nachweis fur das Brandverhalten von

Außenwandbekleidungen’. La norma prDIN 4102-20 es la base de

una propuesta a CEN de procedimiento armonizado.

EJECUCIÓN DE LOS ENSAYOS:FMPA Leipzig (Alemania)

El ensayo de fachada se dispuso en configuración de esquina con una

abertura (simulando una ventana) en la parte inferior. Las llamas de

un hogar de madera atacaron el recubrimiento de la fachada. Como

carga de fuego se utilizó un hogar de 25 kg.

Se realizaron mediciones de temperatura en la superficie y detrás del

enlucido y dentro de los paneles de PUR a diferentes alturas de la

fachada. El tiempo total de ensayo y observación fue de 60 minutos.

Después de la ignición del hogar de madera las llamas incidieron

sobre la superficie del sistema SATE de PU. El hogar de madera se

consumió casi totalmente después de 14 minutos. Sin embargo, se

generó una exposición adicional al fuego por la combustión del marco

de madera de la ventana y la caja de persiana enrollable. Después de

50 minutos el fuego se había extinguido totalmente y todas las llamas

se habían apagado por auto extinción.

La temperatura alcanzada fue de 1 000 °C en la abertura e incluso

de 800-600 °C entre 1 m y 3 m por encima de la abertura. Al nivel

de 4-5 m la temperatura disminuyó a 200 °C, lo que correspondió

a la altura máxima observada de la llama que casi alcanzó la

parte superior de la fachada a un nivel de 5 m. Sin embargo, las

temperaturas medidas dentro de la espuma de PU (entre 75 mm y

150 mm de la superficie exterior) permanecieron bastante bajas y no

excedieron de los 25 °C a 60 °C comparadas con las temperaturas en

la superficie exterior de 600 °C a 800 °C.

Montaje según prDIN 4102 p20

Daños en la muestra de ensayo: enlucido de acabado

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Después del ensayo se retiró el enlucido del PU. No se produjo

rotura del enlucido. La espuma solo estaba decolorada y parcialmente

destruida en la superficie y en una zona limitada, donde la

temperatura de la exposición al fuego excedió los 200 °C. No se

produjo propagación del fuego dentro del propio PU o fuera de la zona

de exposición directa de la llama.

COmENtARIO SOBRE LOS RESULtADOS:La exposición al fuego aumentó por la instalación de un marco de

madera en la ventana y una caja de persiana enrollable combustible.

A pesar de este aumento de la carga de fuego, la fachada de SATE

de PU mostró una respuesta muy limitada a la exposición al fuego

y posteriormente, solo donde se produjo una temperatura de llama

suficientemente elevada. No hubo propagación adicional de la llama

por parte de la propia espuma rígida de PU. Todas las llamas se

apagaron por auto extinción.

mÁS DEtALLES: Hoja informativa de ISOPA: Ensayo de fuego en fachada sobre Sistema de Aislamiento Térmico por el Exterior (SATE) de PU.

http://www.pu-europe.eu/site/fileadmin/Factsheets_public/

Facade_Fire_Test_on_PUR_External_Thermal_Insulation_Composite_

System__ETICS_.pdf

Daños en la muestra de ensayo: capa de aislamiento de PU

Daños en la muestra de ensayo: habitación del incendio

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EJEmPLO 2: EVALUACIÓN DEL COmPORtAmIENtO CONtRA EL FUEGO DE CUBIERtAS PLANAS mEtÁLICAS AISLADAS

Europa no ha armonizado la norma de ensayo diseñada para

simular el comportamiento de cubiertas planas metálicas aisladas

situadas encima de un incendio interior en desarrollo, ni para fines de

legislación ni a efectos de seguros.

Por tanto se inició un programa de ensayo con el objetivo de

desarrollar un método de ensayo a escala de una habitación pequeña

para este fin.

Se desarrollaron criterios claros pasa/no pasa para usar el método

de ensayo como base para un sistema de clasificación de cubiertas

planas metálicas aisladas con diferentes materiales de aislamiento.

EJECUCIÓN DE LOS ENSAYOS: SP (Suecia)

Configuración del ensayo

La geometría del aparato de ensayo es la misma que para el ensayo de

esquina (Room Corner Test). Los suelos y paredes están fabricados de

hormigón aligerado, mientras que la cubierta está construida y sometida

a ensayo simulando la aplicación de uso final (Figura 2).

Figura 2: Esquema de la configuración del ensayo bajo una gran campana calorimétrica

Figura 3: Detalle esquemático del contorno

1. pared de hormigón aligerado no combustible

2. marco fijado de forma permanente al recinto

3. lana cerámica 4. marco inferior 5. cubierta metálica 6. capa de control de vapor 7. aislamiento térmico 8. membrana impermeable 9. marco superior 10. soldaduras, en dos puntos a cada

lado 11. banda de tela asfáltica impermeable

para sellar la cubierta

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El conjunto completo de la cubierta se montó en un bastidor cerrado

en la parte superior del recinto de ensayo. El bastidor se fija con una

pendiente del 2 %, con el lado inferior por encima de la pared trasera.

Los canales de la cubierta metálica están tendidos paralelos a la

longitud del edificio. El espesor del material de aislamiento varía en

función de su conductividad térmica declarada para lograr el mismo

valor de R.

COmENtARIO SOBRE LOS RESULtADOS:El programa de investigación demostró la repetibilidad de los

resultados, lo que lo hace adecuado para la evaluación del

comportamiento frente al fuego a escala real de montajes de cubiertas

planas metálicas.

Los resultados obtenidos con los productos fibrosos no combustibles

y el aislamiento PIR muestran un comportamiento aceptable. No se

observó combustión súbita generalizada, la temperatura en el exterior

del aislamiento permaneció muy por debajo de los 200 °C y no

hubo infiltración de aire. El aislamiento se mantuvo en su lugar en la

totalidad de la cubierta. El aislamiento de PIR incrementó ligeramente

la tasa de liberación de calor mientras que los productos fibrosos no

combustibles mostraron la aparición de incandescencia después del

ensayo. Algunos otros productos de aislamiento no pasaron el ensayo.

Los productos de aislamiento de PIR usados en los ensayos también

lograron la clase I FM 4450. Esta es una prometedora correlación

entre este método de ensayo y FM 4450.

mÁS DEtALLES:Hoja informativa de PU Europe: Evaluación del comportamiento frente al fuego de cubiertas planas de chapa aisladas. http://www.

pu-europe.eu/site/fileadmin/Factsheets_public/Factsheet_2_

Assessment_of_the_Fire_Behaviour_of_Insulated_Steel_Deck_Flat_

Roofs.pdf

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EJEmPLO 3: ENSAYO DE RESIStENCIA AL FUEGO SEGÚN NORmA EN 1365-2 DE UNA CUBIERtA A DOS AGUAS AISLADA CON PANELES DE PU

Se ensayó una estructura de cubierta a dos aguas aislada con PU

según la Norma EN 1365-2: 1999 (Ensayos de resistencia al fuego

de los elementos portantes. Parte 2: Suelos y cubiertas).

El conjunto ensayado consistía en pares de madera, paneles de

madera con ranura y lengüeta gruesa de 19 mm sobre los pares, tela

asfáltica, paneles de aislamiento de PU de 100 mm cubiertos con

tablero de virutas (OSB, por sus siglas en inglés) de 22 mm.

EJECUCIÓN DE LOS ENSAYOS:FMPA Leipzig (Alemania)

Observaciones durante el ensayo:

• 21 minutos después

del comienzo del

ensayo, las placas de

madera se quemaron

completamente y las

placas de aislamiento de

PU quedaron expuestas

al fuego.

• Solo después de 37

minutos se observó un

ligero aumento de la temperatura en la superficie superior

del banco de ensayo pero nunca se alcanzó el límite de

incremento de temperatura de 180 K durante el ensayo.

• Después de 41 minutos se liberó algo de humo a través de una

junta pero la estructura aún no estaba dañada visiblemente.

• En el minuto 46 fue necesario detener el ensayo para

prevenir que la estructura se colapsara debido a que los

Banco de ensayo al final del ensayo

Figura 4: Montaje del ensayo

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pares de madera se habían debilitado por el fuego.

• Al final del ensayo, los paneles de aislamiento de PU

estaban parcialmente carbonizados pero evitaron que el

fuego alcanzara las capas superiores del banco de ensayo.

COmENtARIO SOBRE LOS RESULtADOS: La estructura de la cubierta tenía la clasificación REI 45. Esto significa

que se cumplieron tres criterios críticos durante un mínimo de 45

minutos: estabilidad o resistencia mecánica (R), estanqueidad del

recitno (E) y aislamiento térmico (I). Las cubiertas a dos aguas

que contienen materiales de aislamiento no combustible y no celular

poseen las certificaciones REI 30 y REI 45. Las cubiertas a dos

aguas que contienen paneles de aislamiento de PU pueden, por

tanto, demostrar un comportamiento equivalente a, o mejor que,

construcciones similares que contienen materiales de aislamiento no

combustible y no celular.

mÁS DEtALLES:Hoja informativa de PU Europe: Primacía de la resistencia al fuego según lo demostrado por el comportamiento de los diferentes materiales de aislamiento en cubiertas a dos aguas y muros de entramado de madera. http://www.pu-europe.eu/site/fileadmin/

Factsheets_public/Factsheet_1_Fire_resistance_of_different_

insulation_materials_in_pitched_roofs_and_timber_frame_walls.pdf

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EJEmPLO 4: RESIStENCIA AL FUEGO DE SIStEmAS DE PANELES EStANCOS DE ENtRAmADO DE mADERA QUE UtILIZAN POLIUREtANO Y LANA mINERAL SEGÚN LA NORmA EN 1365-1

Este ensayo se realizó con vistas a comparar los sistemas típicos de

paneles estancos de entramados de madera que utilizan PU y lana mineral

según la Norma EN 1365-1 (Resistencia al fuego de elementos portantes.

Parte 1: Paredes.). Las configuraciones se acordaron con la UKTFA (UK

Timber Frame Association) y Exova (Warrington Fire UK) y se usaron

exactamente los mismos materiales y fijaciones. La cara interna expuesta

(al fuego) se recubrió con un panel estándar de yeso de 12,5 mm. Para el

recubrimiento de la cara no expuesta, se utilizó OSB (Tablero de virutas

orientadas) de 11 mm. Ambas configuraciones utilizaron madera blanda de

calidad C16, rastreles de 140x38 mm (cada 600 mm) y listón horizontal

superior e inferior. El aislamiento se colocó entre los rastreles.

• (Ensayo 1) Panel FrameTerm 35 de 140 mm (lana mineral)

• (Ensayo 2) PIR de 80 mm revestido con lámina metálica

Ambos ensayos se sometieron a una carga de 11 kN/m.

EJECUCIÓN DE LOS ENSAYOS:Exova (Warrington Fire UK): WF Informe nº 306703

Ensayo 11 (FrameTherm 35 de 140 mm, Lana Mineral)

La capacidad portante se mantuvo durante 32 minutos (el ensayo se

detuvo a los 32 minutos). El aislamiento perdió su integridad después

de 31 minutos.

Ensayo 2 (PIR de 80 mm revestido con lámina metálica)

La capacidad portante se mantuvo durante 39 minutos (el ensayo se

detuvo a los 39 minutos). El aislamiento perdió su integridad después

de 38 minutos.

Configuración del ensayo según Norma EN1365-1: cara no expuesta de la muestra e imagen termográfica durante el ensayo


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COmENtARIO SOBRE LOS RESULtADOS:En el Reino Unido todas las paredes exteriores de entramado

de madera requieren una resistencia mínima de 30 minutos. La

configuración de lana mineral (T1) logró 32 minutos y cumplió este

requisito. El ensayo 2 (configuración con PIR) utilizó los mismos

materiales, mismas fijaciones, mismo valor U (0,27) con un 60% del

espesor de aislamiento gracias a una menor conductividad térmica.

Con 39 minutos, el nivel de resistencia al fuego fue aproximadamente

el mismo y también se cumplieron claramente los requisitos de la

normativa.

mÁS DEtALLES: Hoja informativa de PU Europe: Resistencia al fuego de construcciones de paredes de entramado de madera. http://www.

pu-europe.eu/site/fileadmin/Factsheets_public/Factsheet_20_Fire_

resistance_of_timber_frame_wall_constructions.pdf

manual de poliuretano y seguridad contra incendios, editado por pu europe

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