PROTECCION ESTRUCTURA

METALICA CONTRA EL FUEGO

CONCEPTOS DE

PROTECCION PASIVA

PROTECCION PASIVA.-

Conjunto de materiales y su correcta aplicación

cuya finalidad principal es evitar la aparición del

incendio, evitar su propagación y favorecer su

extinción

Los sistemas de protección pasiva intervienen en los

condicionantes edificatorios.

Se integran en el propio edificio, formando parte de él

Son permanentes, siempre “están ahí”

Precisan poco o ningún mantenimiento

Con su presencia, su adecuado diseño, y su correcta aplicación,

complementan la protección activa:

PROPORCIONAN TIEMPO para la

evacuación y la extinción.

MINIMIZAN LOS DAÑOS MATERIALES,

salvaguardando, por tanto, vidas y bienes.

LOS MATERIALES Y SISTEMAS DE PROTECCION

PASIVA ACTUAN:

Proporcionando acabados y elementos que no

provoquen el incendio o que no lo propaguen.

Manteniendo la estructura del edificio estable en

condiciones de incendio, evitando su colapso.

Compartimentando en sectores de incendio para

limitar la propagación del fuego, o potenciando la

compartimentación existente.

Eliminando los humos que el incendio pueda provocar

Disminuyendo o evitando el riesgo que presentan

las instalaciones del edificio.

REQUISITOS NORMATIVOS

DE ENSAYOS Y

CLASIFICACION DE

REACCIÓN Y RESISTENCIA

AL FUEGO.

NOMENCLATURA

El más importante agente es la NORMATIVA.

Exige a los edificios las condiciones de

REACCION Y RESISTENCIA AL FUEGO

Los prescriptores DEBEN tener en cuenta esos

requisitos.

La inspección debe tener en cuenta QUE SE

CUMPLAN antes de otorgar licencias.

Los FABRICANTES deben garantizar al

mercado que sus Soluciones cumplen con la

Normativa.

RD

312/2005

Edificación Edificios Industriales

Normas de

ensayo y

clasificación

CTE RSCIEI

SITUACIÓN ACTUAL DE LA NORMATIVA

FABRICANTES

de productos

y/o sistemas

EXIGENCIAS NORMATIVAS SOBRE LOS ENSAYOS:

CTE.-

El CTE exige en su punto 5.2 el marcado CE a

los productos que se incorporen con carácter

permanente a los edificios. Además se refiere a

los DB para características técnicas específicas.

El DB SI, en su Introducción, Sección V, párrafo

1 establece las condiciones de Reacción y

Resistencia de acuerdo con las clasificaciones y

Normas de ensayo establecidas en el RD

312/2005

Los Laboratorios de ensayo, mientras no

aplique el marcado CE, deben estar

acreditados de acuerdo con el RD 2200/1995

modificado por el 411/1997

EXIGENCIAS NORMATIVAS SOBRE LOS ENSAYOS:

RSCIEI (Reglamento de Industria)

Tal y como está redactado actualmente, sigue

los requisitos de la NBE-CPI/96.

El cumplimiento de los requisitos de Pasiva de

la Normativa debe justificarse

documentalmente:

1.- Certificación (en preparación)

2.- Mediante informe de ensayo según Normas

específicas

3.- Contraste con Apendices

Hace, no obstante referencia a las EUROCLASES

En la Guía de aplicación se adapta la clasificación y

ensayos al RD 312/2005

CONVERSION EN EUROCLASES

REAL DECRETO 312/2005

Entró en vigor el 2 de julio de 2005.

Establece las clasificaciones de Reacción y Resistencia.

Establece las Normas de Ensayo de Reacción.

Establece las Normas de Ensayo de Resistencia que serán de

aplicación (UNE EN) por familias de productos

Incluye una adaptación de las Exigencias Reglamentarias a las

Euroclases.

Por tanto, a partir de ese momento, quedaron aprobadas las

Normas UNE EN y derogadas las UNE citadas en la NBE-CPI

REACCION AL FUEGO

DEFINICION: Respuesta o

comportamiento al fuego de los

materiales y su contribución al

desarrollo y propagación de un

incendio.

FACTORES DE REACCION:

Combustibilidad.

Inflamabilidad

RESISTENCIA AL FUEGO

DEFINICION: Tiempo durante

el cual un sistema constructivo

determinado mantiene en

condiciones de fuego

normalizadas determinadas

características

CARACTERISITICAS DE

RESISTENCIA:

Capacidad portante

Integridad. No aparición de

fisuras, roturas, desprendimientos

Aislamiento térmico para impedir

que se alcancen temperaturas

normalizadas en la cara no

expuesta

CLASIFICACION EUROPEA EN EUROCLASES:

Definida por Norma EN 13501 como norma de

Clasificación:

Emisión de Informe de Clasificación

5 Partes:

• Parte 1. Reacción al Fuego

• Parte 2. Resistencia al Fuego (Elementos en

general)

• Parte 3. Resistencia al Fuego (Instalaciones

de Servicio)

• Parte 4. Resistencia al Fuego (Control de

humo y calor)

• Parte 5. Cubiertas

Es de extrema Importancia el estricto control en la constitución

de muestras y condiciones de ensayo, por sus repercusiones

en el marcado de productos CE

NORMAS DE ENSAYO: RESISTENCIA AL FUEGO

Listado de Normas de Ensayo para cada elemento

de construcción según necesidades de familias de

producto

NORMAS AGRUPADAS SERIE EN 1363. Condiciones Generales de Ensayo ( 3

normas)

SERIE EN 1364. Elementos No Portantes ( 5 normas)

SERIE EN 1365. Elementos Portantes (6 normas)

SERIE EN 1366. Instalaciones de Servicio (11 normas)

SERIE ENV 13381. Contribución a la Resistencia al

Fuego (7 normas)

SERIE EN 1634. Puertas ( 3 normas)

SERIE EN 1187. Cubiertas (1 norma / 3 partes)

SERIE EN snft. Fachadas con Fuego Seminatural

SERIE EN 13501. Clasificación (1 norma / 4 partes)

SERIE EN ExAp. Guía de Extrapolación por Análisis (1

norma / 20 partes)

CARACTERISITICAS GENERALES DE LAS NORMAS EN

1.- Buscan el mayor realismo del ensayo

2.- Son normas específicas por familias de productos. Ya no se

usa la misma Norma para sellados que para puertas, por

ejemplo.

3.- Los ensayos se endurecen: Condiciones de fallo mas

severas, termopares en puntos críticos…

4.- La temperatura del horno se mide con termopares placa, más

inertes. Durante los primeros 15-20 minutos de ensayo son mas

duros que los antiguos de punta.

0

100

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:00

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:00

Tiempo

Tem

peratu

ra

C_Patrón

Media_Horno

Media_Punta

CARACTERISITICAS GENERALES DE LAS NORMAS EN

5.- Admiten el ensayo bajo diversas curvas de fuego o

acciones térmicas:

Programas Térmicos Normalizados

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0

Tiempo (min)

Tem

pera

tura

(ºC

)

Hidrocarburos NPD

Estándar

Exterior

Cal. Lento

Prototipo

Extrapolación por Análisis (ExAp)

Campo de Aplicación Directa

CARACTERISITICAS GENERALES DE LAS NORMAS EN

6.- Las normas incluyen “Campo de Aplicación”, por el

que el elemento puede ser modificado sin variar la

clasificación

7.- La Norma EN exep., para Extrapolaciones por Análisis,

estudia como preservar un grado de Resistencia al Fuego

en aplicaciones concretas de cada producto, incluso

indicando las modificaciones

Ensayo de protección a

viga de acero con pintura

Final de ensayo de

protección a pilares de

acero con pintura

CLASIFICACIONES DE RESISTENCIA

R: Resistencia mecánica. Capacidad de

soportar cargas.

E: Integridad. No aparición de fisuras, roturas,

etc que permitan pasar llamas.

I: Aislamiento Térmico en cara no expuesta.

CLASIFICACION BÁSICA

EQUIVALENCIAS (Aproximadas):

R = EF

E = PF (sin carga)

EI = RF (sin carga)

REI = RF (con carga)

PROTECCION DE ESTRUCTURAS

ESTRUCTURA METÁLICA

NORMAS DE ENSAYO DE PROTECCION DE

ELEMENTOS ESTRUCTURALES:

Familia de Normas UNE ENV 13381.

PARTE 1.- Membranas protectoras horizontales

PARTE 2.- IDEM Verticales

PARTE 3.- Protección de elementos de hormigón

(Forjados, pilares y vigas)

PARTE 4.- Protección de estructura de acero con placas,

morteros (y pinturas)

PARTE 5.- Protección de elementos mixtos: forjados de

chapa colaborante.

PARTE 6.- Protección de pilare rellenos de hormigón

PARTE 7.- Protección de estructuras de madera.

PARTE 8.- Protección de estructuras de acero con

pintura (NUEVA)

Ventajas de la estructura metálica:

Resistente

Esbelta

Rápida de instalar

Incombustible A1

EN CASO DE INCENDIO:

- La capacidad de soportar carga

disminuye con la temperatura.

- Al alcanzar la Tª Crítica, pierde

su capacidad portante, y colapsa.

RESISTENCIA AL FUEGO DE PERFILES

METALICOS SIN PROTEGER

DEFINICION:

Aptitud de un elemento constructivo portante de permanecer

inalterado en su función de soportar cargas

Estructura Metálica:

Tiempo que una determinada estructura tarda en

perder su capacidad portante en condiciones

normalizadas

Tiempo que se tarda en alcanzar la Tª Crítica

Con Norma Europea:

R: Mantenimiento de la Capacidad Portante

FACTORES DEL SOPORTE:

1.- Carga soportada (Tª Crítica)

2.- Tipo de perfil (Factor Hp/A)

3.- Situación en obra (viga, pilar, cercha…)

FACTORES DE LA PROTECCION:

A) Densidad

B) Aislamiento ()

C) Humedad

D) Adherencia

FACTORES NORMATIVOS:

Norma NBE CPI/96

Reglamento de Industria: RSCIEI

Espesor

FACTORES QUE AFECTAN A LA PROTECCION

FACTOR DE FORMA. DEFINICION

Factor que relaciona el área de entrada de calor al perfil a

proteger y el volumen de acero a calentar, por unidad de

longitud.

El Perímetro expuesto al fuego depende de:

Tipo de perfil

Situación del perfil en obra (nº de caras expuestas)

Protección en contorno o en caja

El Area de la Sección (en m2) depende únicamente del tipo

de perfil considerado (IPN 200, HEB 500…)

Perímetro de la sección expuesto al fuego

Area de la sección

Factor Hp/A=

Cuando se usan placas, el factor Hp/A se calcula

en cajeado:

El Area de la Sección es siempre el mismo

para cada perfil.

Programas Térmicos Normalizados

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Tiempo (min)

Tem

pera

tura

(ºC

)

Hidrocarburos

Estándar

Exterior

Cal. Lento

En el horno se aplica el

programa térmico

normalizado apropiado. La

Temperatura se mide con

termopares tipo placa.

SE OBTIENE UNA

TABLA DE

ESPESORES:

Esta tabla es

individual para cada

producto

ENSAYO DE PROTECCION DE ESTRUCTURAS DE ACERO.

Norma de Ensayo ENV 13381 PARTE 4 Según RD 312/2005

Se ensayan:

2 vigas largas cargadas

2 vigas cortas sin carga

Un nº de pilares cortos entre 4 y 20

Un pilar largo con o sin carga

(dependiendo del sistema)

Son tres o cuatro sesiones de ensayo

Se mide la evolución de la temperatura en la superficie

metálica

Se aplica un método de cálculo estadístico

Protección Estructural en el CTE

Protección Estructural en el RSCIEI

Posibles modificaciones por:

Cubierta ligera, presencia de rociadores,

presencia de evacuación de humos, etc.

PROTECCION DE

ESTRUCTURA METÁLICA

EN CASO DE

INCENDIO:

- La capacidad de soportar

carga disminuye con la

temperatura.

- Al alcanzar la Tª Crítica,

pierde su capacidad portante, y

colapsa.

Dependiendo de la carga aplicada,

la Tª Crítica oscila entre 400 y 700

ºC.

Usualmente, se toma como valor

medio 500 ºC

ES NECESARIO PROTEGER

LA ESTRUCTURA Y

AUMENTAR EL TIEMPO DE

RESISTENCIA

PRODUCTOS Y SISTEMAS

DEFINICIÓN:

Sistema de protección a base de productos de tipo hidráulico

con cargas especiales.

COMPOSICIÓN:

Ligantes hidráulicos: Cemento, Yeso, Cal

Cargas minerales: Perlita, Vermiculita, Fibras minerales

Aditivos: Retenedores de agua, endurecedores,

potenciadores de adherencia…

TIPOS:

Fibras proyectables.

Morteros hidráulicos proyectables

PROTECCION CON MORTEROS

Densidad Kg/m3 220-250 400-800

Conductividad

térmica (aprox.)

Kcal/mhºC 0,032 0,032

Espesores aprox. 1 a 7 cm 1 a 6 cm

Uso de malla Opcional Opcional

Color Blanco grisaceo Gris

Fibras minerales Fibras con cemento

OTRAS: Alta flexibilidad.

Baja resistencia mecánica, mejor con cemento

FIBRAS PROYECTABLES

Densidad Kg/m3 500-800 500-800

Conductividad térmica (aprox.) Kcal/mhºC

0,05 0,10

Espesores 1 a 6 cm 1 a 6 cm

Uso de malla Opcional Necesaria

Color Blanco Gris

Yeso, Perlita y Vermiculita

Cemento, Perlita y Vermiculita

OTRAS: Alta Resistencia Mecánica, especialmente el de

cemento

MORTEROS DE VERMICULITA

MORTEROS PROYECTABLES: SISTEMA

Válido hasta R 240

Mecánicamente resistente.

Algunos resisten chorro de agua.

Rápidos y fáciles de instalar, por

proyección.

Perfil

Imprimación

Mortero

SUPERFICIE: Limpia, sin óxido,

imprimada.

APLICACIÓN: Manual y/o proyección

ACABADOS: Rugoso o alisado. Admiten

pinturas

MALLA DE REFUERZO: Puede ser

necesaria en ciertos casos

MALLA DE TIPO NERVOMETAL:

- Para potenciar adherencia

- En vigas Boyd

- En perfiles dobles con platabandas

MALLA DE TIPO GALLINERO:

- Para refuerzos internos, en casos especiales:

Vibraciones

Aumentar Resistencias

LAS MALLAS METALICAS SON OPCIONALES EN

GENERAL.

SU USO ES NECESARIO EN LOS CASOS SIGUIENTES

EQUIPO PARA PROYECTABLES VIA SECA

EQUIPO PARA PROYECTABLES VIA HUMEDA MEZCLA MANUAL

MAQUINA DE MEZCLA AUTOMÁTICA

Motor del sinfín

de la tolva

Tolva de

alimentación del

mortero

Motor del

mezclador

continuo

Cámara de mezcla

del mortero y el

agua

Salida de la

mezcla a la

manguera.

Toma de agua

con medidor y

control de flujo

Cuadro eléctrico

Debe incluir compresor y manguera de aire hasta la

boquilla de la manguera

DEFINICIONES:

PINTURA IGNIFUGA: Pintura con Reacción al Fuego M1. No

contribuye al incendio, pero no protege al soporte.

PINTURA INTUMESCENTE: Sistema de protección reactivo. Sus

componentes, al calentarse, generan una espuma aislante,

mediante reacciones endotermicas.

TIPOS DE PINTURAS INTUMESCENTES:

PINTURAS AL DISOLVENTE

PINTURAS AL AGUA

PINTURAS MIXTAS (Contienen disolvente, pero se

diluyen y se limpia con agua)

PROTECCION CON PINTURAS

INTUMESCENCIA:

Capacidad de un material de hincharse con

la temperatura formando una capa aislante del calor

Perfil metálico

Imprimación Anticorrosiva

Capas de Pintura Intumescente Aplicación mediante rodillo, pistola airless o brocha.

Capa de acabado

Sistema completo: Imprimación,

Intumescente y Acabado

Sistema para R 30

La preparación de la superficie es

importante

SISTEMA DE PINTURA

Tabla de micraje de pinturas.

Algunas pinturas llegan hasta R120

Por encima de 60 min. se requieren espesores

demasiado altos para resultar económicos.

PROTECCION ESTRUCTURAL

DIRECTA CON PLACAS

DEFINICION DE PLACA:

Elemento autoportante

sólido de forma trapecial y

sección rectangular en la

que dos de sus

dimensiones predominan

sobre la tercera.

VENTAJAS DE LAS PLACAS:

• Gran versatilidad de aplicación

• Trabajo en seco

• Instalación rápida y limpia

• Espesores controlados

• Muy buenos acabados

• Funcional desde el momento de la instalación

Pallet de placa de silicato

PROMATECT®

El factor Hp/A se calcula en cajeado:

El Area de la Sección es siempre el mismo

para cada perfil.

PILARES:

Perfil metálico

Placas. Espesor según

factor Hp/A

Juntas entre placas.

Pueden requerir tratamientos

específicos

Elementos de fijación:

grapas, tornillos, etc. Pueden

requerir estructura auxiliar.

PROTECCION DESDE R30 A R 180

VIGAS:

Perfil metálico

Placas. Espesor según factor

Hp/A

Tabicas auxiliares de soporte

Tiras para proteger las juntas.

Solo con placa simple.

Juntas entre placas. Pueden

requerir tratamientos específicos

Elementos de fijación: grapas,

tornillos, etc. Pueden requerir

estructura auxiliar.

SISTEMAS DE TECHOS PARA

PROTECCION ESTRUCTURAL

Tª sobre la protección (techo)

> 140 ºC + Tª amb. como media, > 180ºC + Tª amb. como

máxima

EI XX (RF XX) Techo Independiente o de membrana

ENSAYO DE TECHOS. CRITERIOS DE Tª

ENSAYO DE TECHOS. CRITERIOS DE Tª

Tª en el intradós

< 400ºC (absoluta) R xx para forjados de chapa colaborante

< 530ºC (absoluta) R xx para estructura de acero

< 600ºC (absoluta) R xx para vigas y forjados de hormigón

Tª sobre la viga de acero

< 500 ºC (absoluta) R xx (EF xx) para estructura de acero

Techo estable al fuego

ENSAYO DE TECHOS. CRITERIOS DE Tª

Tª sobre el forjado

> 140 ºC + Tª amb. como media, > 180ºC + Tª amb. como

máxima

Clasificación REI xx (RF xx) del forjado protegido.

ENSAYO DE TECHOS. CRITERIOS DE Tª

TECHO ESTABLE

Diseñado para proteger del fuego

estructuras y forjados de hormigón,

bovedilla y chapa.

Sistema de instalación muy sencillo,

de tipo tradicional (perfiles de chapa

galvanizada y varillas)

Estable hasta 180’

Combinado con el forjado alcanza

clasificaciones hasta REI 180

TECHOS INDEPENDIENTES

Diseñados para servir de

compartimentación para fuego

desde abajo.

Incluyen la característica de

aislamiento térmico (I)

Clasificables EI, hasta 120’

Sencillos de montar, ligeros.

Admiten registros, huecos para

luminarias, etc.

EI 60

EI 120

MATERIALES: SISTEMAS

CONSTRUCTIVOS:

JUSTIFICACION DE

COMPORTAMIENTO:

CERTIFICACION

REQUIERE NORMA

ARMONIZADA DE

PRODUCTO

REQUIERE DITE

(Documento de Idoneidad)

MARCADO

MARCADO VIA DITE

- ENSAYOS CON NORMA UNE-EN DE RESISTENCIA PARA EL USO

PREVISTO

- ENSAYOS DE EXPOSICION AMBIENTAL

- NIVEL 1 DE CERTIFICACION. REQUIERE ORGANISMO NOTIFICADO

- OBTENCION EN CUALQUIER PAIS DE LA COMUNIDAD. VALIDO

PARA TODOS CUANDO ENTRE EN VIGOR

ORGANISMOS NOTIFICADOS EN ESPAÑA PARA DITE’s.-

Instituto de Tecnología de la Construcción de

Cataluña - ITeC

Instituto de Ciencias de la Construcción

Eduardo Torroja (IETcc).

La aplicación de todos los sistemas de Protección Pasiva son

trabajos delicados y de responsabilidad.

La aplicación de estos productos debe ser confiada a profesionales,

con personal preparado.

De la correcta aplicación depende el resultado final del

sistema de protección.

RESPONSABILIDAD DEL INSTALADOR

HASTA EL MARCADO CE LOS APLICADORES DEBEN

APORTAR LOS DOCUMENTOS SIGUIENTES:

•Certificado de Aplicación conforme a Ensayo

•Variaciones, detalles especiales y posibles exclusiones por

necesidades de obra y prescripción.

•Alcance de los trabajos realizados

•Informe de ensayo de la Solución empleada

•Documentación técnica del producto utilizado

•Certificado de Control de Calidad de la instalación, que

incluya medición de espesores...

TECNIFUEGO-AESPI Asociación de empresas del sector prepara

guías de instalación específicas por tipos de producto:

Objetivo: Definir aspectos relativos a la instalación y el

mantenimiento de los distintos sistemas de Protección

Pasiva:

-Requisitos que debe cumplir el instalador

-Responsabilidades del instalador

-Responsabilidades del fabricante

-Documentación necesaria para el instalador

-Mantenimiento.

GUIAS (En preparación).-

Placas

Morteros

Pinturas tienen Normas UNE específicas.