Comportamiento al fuego de productos de construcción

Jornada COAATM Madrid 15.12.12
Comportamiento al fuego de
productos de construcción
Propagación de incendios en fachadas
Madrid, 15.12.11 COAATM
Jordi Bolea
Responsable de Relaciones Institucioneales
Rockwool Peninsular SAU
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Jornada COAATM Madrid 15.12.12
Comportamiento
Comportamiento al
al fuego
fuego de
de productos
productos de
de la
la construcción
construcción
ƒDirectiva de Productos de la construcción y las Las Euroclases
ƒInicio de un incendio y Propagación por el exterior
ƒCTE y propagación de incendios en fachadas
ƒTipos de fachadas y Estudios de Caracterización de
comportamiento al fuego de fachadas
ƒMedidas para reducir o evitar la propagación del incendio
ƒConclusiones
Comportamiento al fuego de
productos de construcción
Propagación de incendios enfachadas
Bilbao, 10.11.11
Jordi Bolea
Responsable de Relaciones Institucioneales
Rockwool Peninsular SAU
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ƒ Directiva de Productos de la Construcción y
Las “Euroclases”
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LA DPC
(DIRECTIVA DE PRODUCTOS DE LA CONSTRUCCION)
Directiva de Productos de la Construcción 89/106 CEE
RD 1630/1992 de 29.12.1992 BOE 9.02.1993
Productos de instalación permanente en la obra.
Requisitos Esenciales
De los edificios
Documentos interpretativos
1994
Reglamento de
Productos de la
Construcción
305 / 2011/ EU
de 9.Marzo 2011
Resisténcia mecánica y estabilidad.
Seguridad en caso de incendio.
Higiene, salud y medio ambiente.
Seguridad de uso.
Protección contra el ruido.
Ahorro de energía y aislamiento térmico.
No obligatorias, solamente la parte armonizada
Apartado ZA
Normas
armonizadas
DITES
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LAS EUROCLASES Y LA DPC
La DPC tiene por objetivos:
• Acceso al Mercado de la CEE a todos los productos de la construcción
• Desaparición de las barreras técnicas (Marcado CE)
• Creación de las condiciones para la armonización de las
de las normas de productos de la construcción en la CEE
• Definir les responsabilidades de los diferentes intervinientes
• Asegurar la máxima transparéncia en el mercado.
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EUROCLASES, FIGRA Y FLASHOVER
Decisión 2000/147/CE
La Comisión decidió establecer el RCT como escenario de referencia y el valor
FIGRA la base para clasificar la contribución al fuego de los productos.
Euroclase
FIGRA index (kW/s)
Flashover
A1
Menos que 0,15
No se produce flashover
A2
Menos que 0,15
No se produce flashover
B
Menos que 0,50
No se produce flashover
C
Menos que 1,50
Flashover tras 10 minutos
D
Menos que 7,50
Flashover tras 2-10 minut.
E
Menos que 7,50
Flashover 2 minutos
F
No acredita prestaciones frente al fuego.
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CLASIFICACIÓN UNE EN 13.501.1.
Materiales de construcción excluidos los suelos.
40 Posibilidades de clasificación
A1
A2-s1, d0
A2-s2, d0
A2-s3, d0
B2-s1, d0
B2-s2, d0
B2-s3, d0
C2-s1, d0
C2-s2, d0
C2-s3, d0
D2-s1, d0
D2-s2, d0
D2-s3, d0
E
A2-s1,d1
A2-s2,d1
A2-s3,d1
B2-s1,d1
B2-s2,d1
B2-s3,d1
C2-s1,d1
C2-s2,d1
C2-s3,d1
D2-s1,d1
D2-s2,d1
D2-s3,d1
E-d2
A2-s1,d2
A2-s2,d2
A2-s3,d2
B2-s1,d2
B2-s2,d2
B2-s3,d2
C2-s1,d2
C2-s2,d2
C2-s3,d2
D2-s1,d2
D2-s2,d2
D2-s3,d2
F
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El escenario de referencia
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Las Euroclases
Horno ISO 1182
Euroclases A1, A2
Horno de resistencias a 750 ºC.
Probeta cilíndrica (50 mm x 45 mm.Ø)
Mide diferencia de temperatura.
Duración de las llamas (si las hubiera)
Pérdida de masa %
UNE EN ISO 1182
Bomba calorimétrica
Euroclases A1, A2
Bomba calorimétrica adiabática.
Probeta de material triturado. (2/3 gr.)
Mide incremento de Tº traducible a MJ/kg
UNE EN ISO 1718
Pequeña llama
Euroclases B,C,DyE
Acción de un quemador de gas propano con
mechero “Bunsen” en ataques de 15, 30 s.
Probeta formada pieza de: 250 x 90/180 mm.
Se mide propagación de la llama en los intervalos.
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UNE EN ISO 11925
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Single Burner Item (SBI) EN-13823
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Escenario de referencia fachadas
ƒ
ƒ
ƒ
ƒ
El RCT representa una habitación
El escenario en fachada es diferente
• Origen exterior (coche, contenedor..etc.)
• Origen contiguo: edificio adyacente
Trabajos de mantenimiento
Rehabilitación y reforma
No está reglamentado por el momento
El escenario actual no garantiza la seguridad
de personas y bienes.
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ƒ Inicio de un incendio y Propagación por el exterior
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¿Qué es el fuego?
Es una reacción química entre un
combustible, un comburente y el aire
La fatalidad!
ƒCortocircuito
ƒCigarrillo mal apagado
ƒPaella inflamada
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Materiales presentes en el
Sector de la construcción:
Madera: laminados, chapados
Acero: estructura. Planchas, onduladas, bandejas.
Cemento: morteros, prefabricados
Piedra: acabados, estructura, cerramientos
Plástico: ventanas, acabados, aislantes
Composites: acabados, componentes varios
Temperatura de ignición
Temperatura de deformación
Temperatura de deshidratación
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Principales áreas de
estudio del fuego
Reacción al fuego:
Contribución de los materiales al inicio
o propagación del fuego.
Flashover:
Punto más peligroso del desarrollo de
un incendio
Resistencia al fuego:
Elementos constructivos capaces de
contener el fuego
Exposición externa al fuego:
Incendios provenientes del exterior de
la fachada, o la cubierta del edificio.
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ƒ CTE y propagación del incendio en fachadas
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Síntesis de la normativa aplicable
Fachadas ventiladas ≤ 18 m.
10m y tres plantas
Altura ≤ 18 m,
10m y tres plantas
3,50m
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Síntesis de la normativa aplicable
Fachadas ventiladas ≥ 18 m.
Reacción ≥ B-s3,d2
Altura ≥ 18 m,
3,50m
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Escenario de incendio
Fachadas con o sin cámara
3
1
Riesgo de paso de llamas y humo
a través de huecos o fachada
· Distancia entre huecos
· Resistencia al fuego
Distancia entre edificios
Propagación del incendio por
superficie
exterior o cámara ventilada
· Reacción al fuego
1
2
2
Desprendimiento de parte de la
fachada.
Riesgo ocupantes y servicios de
rescate
· Detalles constructivos
El escenario de incendio no tiene
Nada que ver con el
reglamentado en el CTE.
Pero puede ser adoptado por
el proyectista!
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Normativa CTE-SI
El CTE-SI es un compendio de mínimos
imprescindibles
Su cumplimiento no garantiza la seguridad de
personas ni bienes.
No es objeto de esta ponencia
Exigencia básica SI 2:
Analizar o explicar el
CTE SI
Se limitará el riesgo de propagación del incendio
trata
ofrecer soluciones que
por el exterior, tanto Se
en el
edificiode
considerado
como a otros edificios. incrementen la seguridad de los
edificios desde el punto de vista
de la propagación del fuego por la
Responsabilidad del promotor y del
fachada
proyectista:
Adecuar el proyecto de edificio a las necesidades
reales de la actividad que realicen sus usuarios mas
allá de lo que indique la reglamentación vigente.
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ƒ Tipos de fachadas y Estudios de Caracterización del
comportamiento al fuego de fachadas
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Tipos de fachadas
Pesadas: hormigón
Obra de fábrica
Prefabricadas
Ligeras:
Metálicas (sandwich in situ)
Muro cortina
Fachada ventilada
Paneles sandwich
Fachadas ”verdes”
Fachadas solares
Los sistemas ETICS (Sate)
Fachadas de laminados de matera
Composites.
•
Todas presentan problemas de propagación de
incendios, de su diseño puede depender el
- colapso del edificio
- salvar la vida desus ocupantes,
- Salvar el patrimonio.
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Caracterización de la propagación
Del fuego en fachada
La propagación del fuego en fachadas
ha sido un fenómeno muy estudiado.
Existe sin embargo gran
diversidad de
•métodos de ensayo y de
•clasificaciones
En el contexto europeo no
existe consenso, por lo que
cada país está reglamentando
según sus propios criterios.
Ni la Directiva 86/109 ni RPC
de 2010 han definido un
método armonizado europeo.
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ASTM E2307 Test Apparatus1
Desarrollado por: NFPA
Norma: NFPA-285 / ASTM E2307
Ventana 1,98 x 0,76 m.
Probeta: 4,1 x 4,6 m.
Salas de 3,05 x 3,05 x 2,13 m.
Heat flux density : kW/m2
Control: visual + toma de datos
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Building Reserach Association
of New Zealand (BRANZ)
Desarrollado por: BRANZ
Norma: (CAN/ULC S-134)
Ventana 2,1 x 0,6 m.
Probeta: 3,6 x 6 m.
Heat flux density 70±2 kW/m2
Fuente energética: fuel
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Canadian Full Scale Test
(CAN/ULC S-134)
Desarrollado por: IRC
Canadian Research Council
Norma: (CAN/ULC S-134)
Ventana 2,6 x 1,37 m.
Probeta: 5 x 10 m.
Heat flux density 45±5 kW/m2
A 0,5 m sobre la ventana
Combustible: Propano.
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Otros métodos
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Ya es posible realizar cálculos de dimensionamiento de llamas
Experiment o“in lab”
Eurocodigo 1991-1-2 Ap. B
La altura de las llamas depende del ratio
de emisión de calor Q, Y de las medidas de
la ventana (h=altura, w= anchura)
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Carga energética de una habitación de 4 x 5 m.
1 sofà 3 MW
1 alfombra1,5 MW
1 Libreria 3 MW
1 parquet 2 MW
1 mesa 0,1 MW
1 equipo multimèdia +TV 0,8 MW
5m
Mesa
1m2
Sofa
1,8 x 0,6m2
Total 10.4 MW
Silla
0,5m2
Ventana
h= 1,7m
l= 2,5m
Libros-revistas
CD’s – DVD’s
Moqueta
Cortinas
Cojines
Silla
0,5m2
4m
Alfombra
2 x 3 m2
Silla
0,5m2
Libreria h=2m, área 2m2
Puerta
h= 2,1m
l= 0,9m
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-- Calculado
-- Experimento
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De la teoria a la pràctica
Ejercicios de comparación
de fuego real con programas
de simulación
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ƒ Medidas para reducir o evitar
la propagación del incendio
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Medidas para reducir o evitar
la propagación del incendio
Conocer los elementos que condicionan la
propagación del fuego en fachadas
•
•
•
•
•
•
•
La cantidad de material combustible en origen por m2
La densidad del flujo de calor
La temperatura de inflamación de los materiales
La inercia térmica
La composición de la capa protectora (si la hay)
La integridad de los productos
El grado de conservación
•
•
•
•
•
La carga de fuego en destino.
La humedad ambiental y del producto(s).
Viento – climatología.
Formas de la fachada, geometría de las ventanas.
Altura del edificio.
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Medidas para reducir o evitar
la propagación del incendio
1-Propagación del fuego
ventanas
Para una intensidad de fuego dado las
dimensiones de las ventanas influyen
notoriamente en la formación del penacho
de fuego.
Cuanto mayor es la sección de la ventana,los
materiales combustibles contenidos en la
habitación tienen tendencia a inflamarse,
aunque disminuye la intensidad del
penacho de fuego.
La forma del penacho depende de la relación
entre la altura y la anchura de la ventana
Ventanas altas : alargan el penacho
Los materiales que forman las ventanas tienen
gran responsabilidad en la propagación del fuego
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Relación entre las dimensiones y la densidad del flujo térmico
A igualdad de carga de fuego
+ altura – densidad flujo
+ anchura – densidad de flujo
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Fachada de obra maciza + aislamiento ETICS
Función de las ventanas según su altura
CTE
B-s3-d2
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Medidas para reducir o evitar
la propagación del incendio
2- Propagación del fuego
partes opacas
El diseño de la fachada con entrantes y
salientes que forman « conductos »
verticales, los parasoles laterales etc.
aumentan la velocidad y la concentración
del penacho de fuego.
En contraposición aquellos elementos que se
oponen a al movimiento vertical
ascendente del aire retardan la acción del
fuego, como los balcones
Factores que condicionan la propagación:
Los climatológicos y…
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Fachada de obra maciza
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Medidas para reducir o evitar
la propagación del incendio
3.-Fachada de obra
+ aislamiento ETICS A1
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Fachada de obra maciza
+ aislamiento ETICS
1
CTE
≥ B-s3-d2
CTE
>B-s3-d2
3
2
4
ETICS = Sistema = ensayo de clasificación del sistema
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Medidas para reducir o evitar
la propagación del incendio
4.-aislamiento ETICS B-s3-d2
Marcos en huecos clase A1
Franjas > 50 cm
Nº fijaciones s/f.
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Medidas para reducir o evitar
la propagación del incendio
5.-aislamiento ETICS B-s3-d2
Bandas clase A1
Sistemas continuos o discontinuos
Instalación s/ fabricante = normal
Fijaciones metálicas y protegidas
Franjas > 50 cm
Mortero no orgánico
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Medidas para reducir o evitar
la propagación del incendio
6.- Fachada fachada ventilada
Intercalar barreras
No estancas.
•Abatibles – automatizadas
•Resistentes
•Intumescentes
•Etc.
Material aislante:
•Alta densidad
•Fijación s/fabricante
•Fijación metálica 100%
•No fieltros o rollos
•Paneles al tresbolillo
•NO “Patchwork”
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Medidas para reducir o evitar
la propagación del incendio
7.- Fachada muro cortina
Añadir falso techo Rockfon
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ƒ Conclusiones
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Conclusiones
La fachada es un elemento
constructivo donde con facilidad
puede desarrollarse un incendio.
No parece lógico que se reduzca la
demanda energática de los
edificios incrementand el espesor
de aislamiento, y que a la vez se
incremente deliberadamente la
carga de fuego.
Hay que evitar los materiales
combustibles en las superficies
externas y cámaras
Existen gran variedad de productos y
soluciones con clasificación A1
El diseño de la fachada con balcones
contribuye a la no propagación del
El cumplimiento de la normativa no es garantía
de evitar una desgracia.
Un incendio puede provocar pérdidas humanas y
también la pérdida de todo el patrimonio.
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Muchas Gracias!
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