La protección pasiva contra incendios ( PFP ) son componentes o sistemas de un edificio o estructura que retardan o impiden la propagación de los efectos del fuego o el humo sin activación del sistema y, por lo general, sin movimiento. [1] Algunos ejemplos de sistemas pasivos incluyen techos y pisos, puertas cortafuegos , ventanas y conjuntos de paredes, revestimientos resistentes al fuego y otros conjuntos de control del fuego y el humo . Los sistemas de protección pasiva contra incendios pueden incluir componentes activos como compuertas cortafuegos.
Los sistemas de protección pasiva contra incendios tienen como objetivo:
Los sistemas PFP están diseñados para "prevenir" la propagación del fuego y el humo, o el calentamiento de los elementos estructurales, durante un período de tiempo limitado previsto según lo determine el código de construcción local y los códigos contra incendios. Las medidas de protección pasiva contra incendios, como cortafuegos, muros cortafuegos y puertas cortafuegos, se prueban para determinar la clasificación de resistencia al fuego del conjunto final, que generalmente se expresa en términos de horas de resistencia al fuego (por ejemplo, ⅓, ¾, 1, 1½, 2, 3, 4 horas). Una lista de certificación proporciona las limitaciones de la clasificación.
Los sistemas pasivos de protección contra incendios normalmente no requieren movimiento . Las excepciones son las compuertas cortafuegos (cierres resistentes al fuego dentro de los conductos de aire, excluidos los conductos de grasa) y los cierrapuertas cortafuegos, que se mueven, se abren y se cierran para funcionar, así como todos los productos intumescentes que se hinchan para proporcionar un espesor de material adecuado y rellenar los huecos. La simplicidad de los sistemas PFP suele dar como resultado una mayor fiabilidad en comparación con los sistemas activos de protección contra incendios, como los sistemas de rociadores, que requieren varios componentes operativos para su correcto funcionamiento.
Los sistemas cortafuegos de un edificio funcionan como un grupo de sistemas dentro de sistemas. Por ejemplo, un sistema cortafuegos instalado es parte de un sistema de paredes o de suelos con clasificación de resistencia al fuego, que a su vez es parte de un compartimento cortafuegos que forma parte integral del edificio en general y que funciona como un sistema.
En el diseño y la construcción de los sistemas PFP se emplean distintos tipos de materiales. Los materiales endotérmicos absorben el calor, como los paneles de silicato de calcio, el hormigón y las placas de yeso . Por ejemplo, el agua puede hervir y salir de una losa de hormigón cuando se calienta. El agua químicamente ligada que se encuentra dentro de estos materiales se sublima cuando se calienta. Las medidas PFP también incluyen materiales intumescentes y ablativos . Los materiales en sí no tienen clasificación de resistencia al fuego. Deben organizarse en sistemas que tengan una clasificación de resistencia al fuego cuando se instalen de acuerdo con los listados de certificación (por ejemplo, DIN 4102 Parte 4).
Existen principalmente dos tipos de materiales que proporcionan resistencia estructural al fuego: intumescentes y vermiculita . Los materiales de vermiculita cubren los elementos estructurales de acero en una capa relativamente gruesa. Debido a la naturaleza porosa de la vermiculita, su uso no es aconsejable si existe la posibilidad de exposición al agua. La corrosión del acero también es difícil de controlar. La ignifugación intumescente es una capa de un material que se aplica como pintura sobre los elementos estructurales de acero. El espesor de este revestimiento intumescente depende de la sección de acero utilizada. Los revestimientos intumescentes se aplican en un espesor relativamente bajo (normalmente de 350 a 700 micrómetros ), tienen un acabado liso más estético y ayudan a prevenir la corrosión.
El rendimiento del sistema PFP se demuestra típicamente en pruebas de fuego . Un objetivo de prueba típico para conjuntos con clasificación de resistencia al fuego es mantener el elemento o el lado a proteger a o por debajo de 140 °C (para paredes, pisos y circuitos eléctricos que requieren una clasificación de resistencia al fuego ). Un objetivo de prueba típico (por ejemplo, ASTM E119) para la protección estructural con clasificación de resistencia al fuego es limitar la temperatura del elemento estructural (por ejemplo, viga, columna) a ca. 538 °C, punto en el que la resistencia al rendimiento del elemento estructural se ha reducido lo suficiente como para que pueda ocurrir el colapso estructural del edificio. Las normas de prueba típicas para paredes y pisos son BS 476: Parte 22: 1987, BS EN 1364-1: 1999 y BS EN 1364-2: 1999 o ASTM E119. [2] Los componentes más pequeños, como compuertas cortafuegos, puertas cortafuegos, etc., siguen el ejemplo de las intenciones principales de la norma básica para paredes y pisos. Las pruebas de fuego implican exposiciones a fuego real de más de 1100 °C, según la clasificación de resistencia al fuego y la duración que se desee. A veces se incluyen otros objetivos de prueba además de la exposición al fuego, como el impacto de chorros de manguera para determinar la capacidad de supervivencia del sistema en condiciones realistas.
Ejemplos de pruebas que sustentan el listado de certificación :
Cada uno de estos procedimientos de prueba tiene regímenes de resistencia al fuego y limitaciones de transferencia de calor muy similares. Las diferencias incluyen las pruebas de chorro de manguera, que son exclusivas de Canadá y los Estados Unidos, mientras que Alemania incluye una prueba de impacto durante el incendio para los cortafuegos. Alemania es única en tener en cuenta la expansión y el colapso inducidos por el calor de las bandejas de cables ferrosas para los cortafuegos, lo que da como resultado la preferencia por los morteros cortafuegos que tienden a mantener la bandeja de cables penetrante en su lugar, mientras que los cortafuegos hechos de lana de roca y capas elastoméricas han demostrado en pruebas realizadas por el instituto Otto Graf que se abren y se vuelven inoperantes cuando la bandeja de cables se expande, empuja hacia adentro y luego colapsa. [3]
En aplicaciones exteriores para los sectores petrolero y de alta mar , la prueba de resistencia al fuego utiliza una temperatura más alta y un aumento más rápido del calor, mientras que en aplicaciones interiores como edificios de oficinas, fábricas y viviendas, la resistencia al fuego se basa en experiencias obtenidas de la quema de madera. La curva de tiempo/temperatura del fuego interior se conoce como "ETK" (Einheitstemperaturzeitkurve = curva estándar de tiempo/temperatura) [4] o curva de "elementos de construcción", mientras que la variedad de alta temperatura se denomina curva de hidrocarburos , ya que se basa en la quema de productos de petróleo y gas , que arden más calientes y más rápido. La prueba de exposición al fuego más severa es la prueba británica "jetfire", [5] que se ha utilizado en cierta medida en el Reino Unido y Noruega, pero que no suele encontrarse en las regulaciones comunes.
Los sistemas prescriptivos han sido probados y verificados por autoridades gubernamentales, entre ellas el DIBt, [6] el British Standards Institute (BSI) y el Institute for Research in Construction del National Research Council. [7] Estas organizaciones publican detalles de montaje de paredes y pisos en códigos y normas que se utilizan con componentes estandarizados genéricos para lograr las clasificaciones cuantificadas de resistencia al fuego. Alemania y el Reino Unido publican sistemas prescriptivos en normas como DIN4102 Parte 4 (Alemania) [8] y BS476 (Reino Unido).
Los sistemas incluidos en la lista se certifican mediante pruebas en las que la configuración instalada debe cumplir con las tolerancias y los materiales establecidos en la lista de certificación. El Reino Unido es una excepción a esta regla, ya que se requiere certificación, pero no pruebas [ cita requerida ] .
En el Reino Unido, las pruebas de fuego se notifican en forma de resultados de pruebas, pero las autoridades de construcción no exigen pruebas escritas de que los materiales que se han instalado en el lugar sean realmente idénticos a los materiales y productos que se utilizaron en la prueba. Los ingenieros suelen interpretar el informe de la prueba, ya que los resultados de la prueba no se comunican en listados estructurados de manera uniforme. En el Reino Unido y en otros países que no exigen certificación, la prueba de que el fabricante no ha sustituido otros materiales aparte de los utilizados en la prueba original se basa en la confianza en el fabricante.
