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En esta segunda parte haremos una breve introducción a la seguridad contra incendios en edificios.
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En esta parte empezaremos exponiendo los obje5vos de la seguridad contra incendios y los métodos de evaluación de riesgos. Con8nuaremos con una breve descripción de los escenarios de incendios, analizando los casos de desarrollo interior y exterior. Para acabar dedicando un apartado especial a la toxicidad de los humos y a los aspectos a considerar en la seguridad contra incendios.
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Cuando consideramos la seguridad contra incendios de los edificios establecemos dos obje5vos fundamentales: -‐ El primer obje8vo es prevenir la pérdida de vidas ya sea de los ocupantes o de los bomberos que luchan en la ex8nción del incendio. -‐ El obje8vo secundario es la limitación de daños materiales.
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La tabla muestra una comparación internacional sobre el número de vic8mas de incendios en viviendas por cada 100.000 habitantes, en un promedio de varios años. La cuota de mercado del aislamiento de lana mineral no combus8ble en Escandinavia alcanza el 85 %, mientras que los materiales de aislamiento orgánico combus8ble como el PU suponen la mitad del aislamiento en Europa Central y del Este. Sin embargo el número de accidentes per cápita es significa8vamente más alto en los edificios residenciales escandinavos. Este resultado pone de manifiesto que no existe una relación directa entre la forma de construir, el empleo de unos u otros materiales y las vic5mas de incendios. Como veremos más adelante los orígenes de incendios son múl8ples y también son muchos los factores que contribuyen a su propagación. En opinión de los expertos, siempre es una suma de circunstancias lo que lleva a un final trágico. Como industria, nuestro compromiso es contribuir a limitar el riesgo de incendios en los edificios. (*) Fuente es Dr. Rer. Nat. George Pleß (Ins8tut der Feuerwehr Sachsen-‐Anhalt) basado en estadís8cas de la Organización Mundial de Salud), Ständige Konferenz der innerminister und-‐Senatoren der länder, Forschungsbericht Nr.145 (teil 1).
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Para evaluar el riesgo de un incendio, debemos clasificar los obje8vos de la evaluación, determinando: -‐ El riesgo de que el incendio se inicie. -‐ El riesgo de que el incendio se propague. -‐ Las consecuencias materiales para la empresa. -‐ Las consecuencias humanas a personal propio de la empresa y visitantes -‐ Las consecuencias materiales y humanas a terceros si el incendio supera los límites
de la propiedad
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Existe una gran variedad de métodos para la evaluación de riesgos. Esto es debido a la mul8tud de factores implicados en la valoración, a su variabilidad con el 8empo, a su interrelación, su dificultad de cuan8ficación y la finalidad que persiga cada método.
La gran mayoría de los métodos existentes evalúan solamente la magnitud de las consecuencias derivadas del incendio, y no 5enen en cuenta la probabilidad de inicio del incendio.
A con8nuación se describen brevemente algunos de los métodos más u8lizados en la evaluación del riesgo de incendio y sus posibles aplicaciones. -‐ Método de los Factores α. La finalidad de este método es parcial y consiste en determinar
para un sector de incendio, la resistencia al fuego para garan8zar que las consecuencias de un incendio desarrollado queden confinadas. Más que un método de evaluación del riesgo, se trata de un método de aislamiento del mismo.
-‐ Método de los Coeficientes k . Al igual que el método anterior sólo permite evaluar las condiciones de resistencia/estabilidad al fuego de un sector de incendio. Sin embargo es más preciso en los resultados que el método anterior.
-‐ Método de Gretener. Es un método que permite evaluar cuan8ta8vamente el riesgo de incendio, tanto en construcciones industriales como en establecimientos públicos densamente ocupados; siendo posiblemente el más conocido y aplicado en España.
-‐ Método de Gustav Purt . Este método puede considerarse una derivación simplificada del método Gretener.
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Los establecimientos industriales de acuerdo al Reglamento de Seguridad Contra Incendios en Establecimientos Industriales se caracterizan: a) Por un lado, por la configuración y ubicación con relación a su entorno. Donde se clasifican en 5 niveles: 3 para los establecimientos industriales ubicados en un edificio y 2 para establecimientos industriales que desarrollan su ac8vidad en espacios abiertos que no cons8tuyen un edificio. b) Y por otro lado por el nivel de riesgo intrínseco. En este caso se determina la densidad de carga de fuego ponderada y corregida para un sector de incendio, un edifico, un conjunto de sectores de incendio y un establecimiento industrial. Los niveles de riesgo intrínseco de incendio así calculados quedan establecidos en tres grupos: nivel de riesgo alto, medio y bajo.
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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 esté en relación con un escenario de incendio. Los incendios pueden iniciarse y desarrollarse de numerosas formas, dependiendo de ciertos factores, entre los que se incluyen: § El 8po, la intensidad y el lugar de la fuente de ignición § Elementos primarios y secundarios inflamados § Vía del incendio § Densidad de la carga de fuego § Tipo y tamaño del edificio/habitación § Condiciones de ven8lación § Disponibilidad de medidas de protección pasivas (compar8mentación, paredes/
puertas contra incendios, y ven8laciones naturales) y ac8vas (disposi8vos de extracción de
§ humos, rociadores, intervención de los bomberos) § Grado de confinamiento
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Se consideran 3 casos básicos en el efecto del fuego en las fachadas: • Incendio de un edificio adyacente • Incendio fuera de un edificio justo al lado de la pared externa • Incendio en un edificio en una habitación con una abertura en la pared externa.
En el primer caso, la superficie externa está expuesta principalmente a la radiación térmica y a las chispas. La intensidad dependerá en gran medida el tamaño del fuego, así como de la distancia entre los edificios próximos y su posición rela8va.
En el segundo caso, la intensidad de los efectos del fuego depende casi por completo de la can8dad de carga de fuego presente. El oxígeno del aire es suficiente para la combus8ón en estos casos. Teniendo en cuenta la altura de las llamas, el reves5miento de la pared externa, incluso hecho de materiales no combus5bles no podrá evitar que el fuego entre en el edificio por las aberturas de las paredes externas si están expuestas al fuego durante un período suficientemente largo (aprox. 10 a 20 minutos).
El tercer caso, puede ser visto como el escenario más crí8co. Si hay suficiente carga de fuego y oxígeno en una habitación adyacente a la pared externa, un pequeño incendio inicial puede cambiar muy rápidamente a un fuego totalmente desarrollado, en el que la inflamación de los productos de pirólisis aún sin quemar se produce debido a la radiación térmica. En este punto, los cristales de las ventanas se rompen y las llamas inciden en la fachada.
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 uso de ensayos específicos relacionados con la aplicación está aumentando en países de la Unión Europea para confirmar que el comportamiento de un determinado producto es conforme con el nivel de seguridad contra incendios aplicable.
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Entender cómo es probable que se comporte una construcción par5cular en un escenario de incendio, es un aspecto importante de la evaluación de la seguridad contra incendios. Para desarrollar el sistema de clasificación europeo de reacción al fuego, las conocidas como EUROCLASES, se eligió el Room Corner Test (ISO 9705) como escenario para simular un incendio en la esquina de una habitación pequeña. Con la finalidad de estandarizar la clasificación de productos de construcción, especialmente con respecto al fenómeno de la “combus8ón súbita generalizada”, más conocido como “flashover”. El Room Corner Test se desarrolló para productos de reves8miento interior, que estén directamente expuestos al incendio. Normalmente, los productos de aislamiento no están expuestos directamente, casi siempre están protegidos, por eso se ensayan y clasifican en condición final de uso. La norma de fijación y montaje para productos aislantes térmicos (EN 15715) permite realizar los ensayos en montajes estándar que simulan la condición final de uso.
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En el desarrollo de un incendio dentro de un edificio, hay cuatro etapas principales: 1. La ignición 2. El crecimiento 3. Cuando está totalmente desarrollado 4. Y el decaimiento
Inicialmente es necesaria una fuente de calor combus8ble 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 combus8ble. 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. Esta es la etapa previa al flashover.
La transición de un incendio incipiente a uno totalmente desarrollado puede ser extremadamente rápida dependiendo de la carga de fuego
Se acepta de forma general que si un incendio llega a una combus8ón súbita generalizada o flashover, 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 significa8vamente mayor después de esta combus8ón súbita generalizada o flashover.
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Una vez un incendio está totalmente desarrollado, la capacidad de resistencia al fuego de los elementos estructurales 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 can8dad de energía, aunque está generalmente limitada por la can8dad de oxígeno disponible, y si el suministro de oxígeno se man8ene bajo y el combus8ble disponible se consume el incendio decaerá.
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En el caso de superficies externas horizontales o ver8cales, los incendios se desarrollan de forma diferente Aunque son de aplicación las cuatro etapas principales de un incendio, el desarrollo es diferente ya que en el incendio influyen otros factores importantes, por ejemplo los efectos del viento, la proximidad de otros edificios, o el diseño de paredes o cubiertas incluyendo el 8po y diseño del recubrimiento exterior. La norma8va 8ene en cuenta escenarios de fuego exterior y existen normas de ensayo específicas, por ejemplo para fachadas y para cubiertas. La propagación ver8cal y horizontal del incendio y la propagación hacia el interior del edificio o a otras alturas se consideran importantes, mientras que la combus5ón súbita generalizada o flashover no es relevante al no poder formarse una capa de gases calientes bajo el techo o la cubierta.
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El humo es un riesgo significa8vo y por ello le vamos a dedicar un apartado extenso en esta presentación. Las estadís8cas 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 combus8ón de un objeto, y normalmente al inicio se deriva de la combus8ón del contenido del edificio, más que de la estructura, que puede ser o no ser de combus8ón visible.
Hay dos aspectos peligrosos sobre el humo:
-‐ La pérdida de visibilidad durante la huida -‐ La intoxicación después de la inhalación de una cierta dosis (concentración de
efluentes mul8plicada por el 8empo de exposición)
Por tanto, en los edificios se considera un elemento prioritario el control del humo.
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En el sector de la construcción, la limitación de la generación de humo y la exposición de los ocupantes en el interior se logra: -‐ previniendo la ignición, -‐ limitando el desarrollo del incendio -‐ y asegurando unos medios de protección adecuados.
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 prevención se logra principalmente regulando, a través de las medidas anteriormente expuestas y, en algunos casos, a través de ingeniería de seguridad contra incendios. La evaluación del comportamiento del humo y la determinación del peligro en un edificio debe tener en cuenta los escenarios relevantes del incendio.
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El humo siempre es tóxico, con independencia del material que se esté quemando. Los medios principales para controlar los peligros del humo son:
§ Asegurar que el incendio se man8ene reducido, es decir, evitando la propagación; § Limitar el humo visible para permi8r una evacuación segura de los ocupantes; § Evitar la exposición e inhalación de humo para permi8r una evacuación segura y
evitar lesiones.
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Ejemplos de peligros de humos pueden ser los siguientes:
§ Una combus8ón sin llama en la habitación de origen puede ser un peligro para una persona que duerme y no se despierta a 8empo.
§ Un incendio ven8lado y en desarrollo no supone un gran peligro para los ocupantes. Sin embargo, puede ser problemá8co en espacios en los que no es posible la evacuación.
§ Los incendios poco ven8lados se caracterizan por un contenido bajo de oxígeno y una mayor toxicidad del humo.
§ 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 combus8ón súbita generalizada o flashover.
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Todos los materiales orgánicos producen humo tóxico y visible al quemarse. La can8dad producida no es una propiedad intrínseca del material, sino que depende de parámetros tales como: • la can8dad y 8po de material que se está quemando, • la can8dad de oxígeno disponible, • la etapa de desarrollo del incendio, • la temperatura • Y el contenido de humedad.
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El humo de un incendio es siempre tóxico, con independencia de los materiales que se estén quemando. Los productos de combus8ón de todos los materiales incluyen: • monóxido de carbono (CO), • dióxido de carbono (CO2) • y agua. Los materiales que con8enen nitrógeno, como lana, seda, nailon y el poliuretano también pueden producir • cianuro de hidrógeno (HCN) u óxidos de nitrógeno.
Los materiales que con8enen 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. La composición química de la carga de fuego no es el factor decisivo, ya que el tóxico dominante en un incendio es el monóxido de carbono (CO), que se produce por la combus8ón de cualquier material orgánico. Los materiales orgánicos desprenden entre el 10 y el 20 % de su peso en forma de CO cuando están implicados en un incendio con combus8ón súbita generalizada o flashover.
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Cuando se comparan los resultados de todos los ensayos disponibles queda demostrado que no hay diferencias claras entre las espumas sinté8cas como el poliuretano, el polies8reno, 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 inves8gados estaba en el mismo rango, incluidos los materiales que con8enen nitrógeno. La influencia de la temperatura y la ven8lación era comparable para los diferentes materiales involucrados. 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. Según un estudio del Fire Safety Journal realizado por Lestari, Greem & Hayes, la mayor toxicidad de humos la aportan: el PVC, el polie8leno, el polipropileno, la fibra de vidrio (FRP10), el policarbonato, la fibra de vidrio (FRP16) y los tableros de melamina.
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Los aspectos a considerar en la seguridad contra incendios son muchos y complejos:
-‐ 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 compar8mentación puede incrementar significa8vamente las oportunidades de controlar la propagación y la magnitud de un incendio.
-‐ Los detectores de humo aumentan significa8vamente la probabilidad de que un incendio se descubra de forma temprana, permi8endo la evacuación segura y también las oportunidades de que el incendio se mantenga pequeño y sea contenido.
-‐ Los sistemas de control de temperatura y evacuación de humos pueden contribuir a limitar la propagación y la magnitud del incendio
-‐ Los sistemas rociadores garan8zan una ex8nción temprana en la etapa de desarrollo de un incendio.
-‐ El 8empo requerido para la evacuación depende del tamaño y diseño del edificio, y de la finalidad a la que se des8na.
-‐ Las euroclases de los materiales de construcción se basan en los ensayos desarrollados para productos de reves8miento interior. Es necesaria una perspec8va más amplia para clasificar el comportamiento ante el fuego de los
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Damos por finalizada la segunda parte que ha servido para introducir los aspectos fundamentales de la seguridad contra incendios en los edificios Para con8nuar seleccione la siguiente presentación.
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