ASPECTOS CENTRALES PARA EVALUAR Características de los materiales de construcción frente al fuego

Fuentes: Orelvis González, Subgerente del área Ingeniería de Protección Contra el Fuego de DICTUC; Rodrigo Aravena, Jefe de Sección Protección Pasiva y Ensayos del área Ingeniería de Protección Contra el Fuego de DICTUC.

Para un adecuado análisis del comportamiento de los elementos constructivos ante un incendio, es necesario abordar el tema partiendo por distinguir conceptos como la Reacción versus la Resistencia al Fuego, y las diferencias que existen en la normativa de ensayos y exigencias para poder desarrollar sistemas consistentes de protección.

Figura 1:Evolución temperatura – tiempo en un incendio Etapas de un incendio El desarrollo de un incendio se puede separar en cuatro etapas fundamentales: Origen, Propagación, Flashover (desarrollo) y Decaimiento. De manera general, se describe el origen como aquella etapa asociada a la primera fuente de ignición, cualquiera sea. Luego, en la propagación, intervienen tanto el elemento inicialmente en llamas, como los materiales cercanos a la fuente de ignición. En esta etapa, las propiedades de dichos materiales son de fundamental incidencia en el posible desarrollo del incendio. Esta etapa es seguida por el “flashover”, momento en el cual las superficies expuestas a radiación alcanzan sus temperaturas de ignición de manera más o menos simultánea y el fuego se propaga rápidamente. Se caracteriza por un fuerte y muy rápido aumento en la temperatura ambiente del recinto. Finalmente, la etapa de decaimiento está asociada al momento en el que el incendio consume toda la carga combustible posible de quemar, motivo por el cual las temperaturas ambientes empiezan a disminuir gradualmente. Comúnmente, el desarrollo del incendio se representa como la evolución de la temperatura ambiente en el tiempo, tal como se grafica en la Figura 1. Resistencia y Reacción al Fuego En el mercado se suelen confundir los conceptos de “Resistencia al Fuego” y “Reacción al Fuego”, ambos están asociados a distintos momentos del incendio, y no están, necesariamente, relacionados entre sí, por lo que es importante aclarar cada uno. Figura 2: Evolución temperatura – tiempo en un ensayo RF Resistencia al Fuego (RF) Casi todos los códigos constructivos incorporan exigencias respecto a RF.En Chile, se les conoce como F-”algo”, y las exigencias están definidas en la Ordenanza General de Urbanismo y Construcción (OGUC). De este modo, la legislación chilena define RF como la “cualidad de un elemento de construcción de soportar las condiciones de un incendio estándar, sin deterioro importante de su capacidad funcional. Esta cualidad se mide por el tiempo, en minutos, durante el cual el elemento conserva la estabilidad mecánica, la estanquidad a las llamas, el aislamiento térmico y la no emisión de gases inflamables”. La RF se mide con un ensayo que somete al elemento a un incendio estandarizado,ya desarrollado, en el que se aumenta la temperatura en función del tiempo, de acuerdo a una curva determinada, como la que se muestra en la Figura 2. Los ensayos RF Los ensayos se realizan en un horno, en el cual las probetas de “tamaño real” se someten a un incendio simulado. El ensayo tiene dos variantes. La primera se refiere a los elementos de Separación de Ambientes (compartimentación), donde lo que interesa medir es cuánto tiempo demoran estos elementos constructivos en impedir el paso del incendio. La otra variable son los Elementos Estructurales, donde lo que interesa evaluar es cuánto tiempo mantienen su función soportante antes que pueda producirse el colapso. Es importante, además, entender la relación del ensayo con un incendio real. El concepto RF presupone un incendio, ya declarado, en etapa “flashover”, por lo que no forma parte del ensayo la evaluación de las etapas iniciales del incendio, el riesgo de inicio de un incendio, la velocidad con que éste se propaga, ni la toxicidad de los humos generados. Reacción al Fuego Esta clase de ensayos permite evaluar el comportamiento o características constructivas en las etapas iniciales del incendio y, en general, se aplican a materiales. Interesa evaluar qué tan “fácil” es encender un material, qué tan rápido se propagaran las llamas en él, cuál (y cómo) es la contribución de energía al incendio y qué se puede decir de los humos que se generan. A diferencia de los ensayos RF, internacionalmente no existe uniformidad en los métodos de evaluación, hay muchísimas normas y distintos métodos de ensayo, por lo que lo que mide un ensayo no necesariamente, y rara vez, es comparable a otro. Adicionalmente, buena parte de ellos son bastantes específicos para materiales en particular. No todos los países tienen exigencias en este tema, aunque en los últimos años la preocupación a nivel mundial sobre este aspecto ha aumentado, dado que son precisamente las características de los materiales las cuales definen el modo en el que el incendio se comporta. En el caso de Chile, aún se debe desarrollar un sistema de exigencias y ensayos consistente con la información mínima que permita clasificar el nivel de riesgo de los distintos materiales en lo referente a incendios. Lo que interesa es poder determinar el modo de participación de esos materiales en un incendio y con ello, a su vez se podrá restringir, fundadamente, el uso de algunos materiales en recintos con mayores riesgos. Conclusiones Está claro que un adecuado sistema de exigencias y ensayos permite clasificar a los materiales según su comportamiento, de modo tal de responder adecuadamente a todas las necesidades en las distintas etapas del incendio. Sin embargo, lo importante es utilizar los productos de protección contra incendios de manera consistente, con el fin de minimizar tanto los riesgos de inicio del incendio (prevención), su facilidad y velocidad de crecimiento (reacción al fuego) y su capacidad de pasar a otros recintos o de producir colapso de las estructuras (resistencia al fuego).