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Protección contra incendios
Básicamente el objetivo de la prevención es evitar la gestación de incendios, pero podemos
ampliar esta definición como la serie de medidas que se toman para eliminar el mayor número
de riesgos de fuego, el estudio de sus posibilidades y de sus causas, los medios de propagación
y los factores necesarios para que estos se desarrollen. Su finalidad al igual que otras materias
de la prevención es resguardar la integridad de las personas y de los bienes. La prevención
tiene una técnica que se ocupa de todos los problemas vinculados con el fuego: la protección
contra incendios, que la podemos dividir en cuatro grandes ramas, cada una de ellas persigue
objetivos y estudian problemas que se complementan entre sí.
Según la NFPA de los Estados Unidos se espera cada año que ocurran 12.000 muertes por
incendios y 1.000.000 de edificios incendiados en todo el territorio Estadounidense.
Desde el punto de vista de las pérdidas materiales, considerando las directas únicamente,
representan un billón de dólares. Las pérdidas indirectas son prácticamente imposibles de
evaluar.
Las distintas entidades especializadas en esta área coinciden en que una toma de conciencia y
la adopción de medidas de prevención, entre ellas los sistemas de alarmas y detección,
probablemente reducirían las muertes en un 50 % y consecuentemente las pérdidas
materiales.
DISPOSICIONES VIGENTES
En el ámbito nacional podemos establecer tres niveles:
Nacional:
― Ley 19.587, Dec. 351/79 de Seguridad e Higiene en el Trabajo, Cap. 18 Anexo VII.
― Ley 13.660, de Seguridad de la Instalaciones de elaboración, transformación y
almacenamiento de combustibles sólidos minerales, líquidos y gaseosos.
Protección Preventiva
Protección Pasiva o Estructural
Protección Activa o Extinción
Protección Humana o Evacuación
PROTECCION CONTRA INCENDIOS
Evitar
Limitar o Impedir
Atacar y Extinguir
Capacitar, Señalizar, Adiestrar
― Decreto 2407/83 de normas de Seguridad para suministro o expendio de combustible
por surtidor.
― Reglamentos de la Cámara de Aseguradores.
Provincial
― (Buenos Aires):
― Ley 7229 de Radicación de Industrias Municipal:
― Códigos de edificación.
― Recomendaciones y disposiciones de bomberos.
Dentro de las reglamentaciones nacionales es importante citar el trabajo de redacción de
normas sobre equipos e instalaciones contra incendio que viene realizando el IRAM, cuya
relevancia se nota en la obligatoriedad del cumplimiento de las mismas en casi todos los
niveles antes mencionados.
Internacional:
― National Fire Protection Association (NFPA).
― Underwriters Laboratories (U.L.).
― National Electrical Code (NEC).
― Deutschen Industrien Normen (DIN).
― Brithish Standard (B-S).
― Asociación Francesa de normalización (AFNOR)
PROTECCION PASIVA O ESTRUCTURAL
Corresponde a la protección pasiva o estructural preveer la adopción de las medidas
necesarias para que, en caso de producirse un incendio, quede asegurada la evacuación de las
personas, limitando el desarrollo del fuego impidiendo los efectos de los gases tóxicos y
garantizada la integridad estructural del edificio. La protección estructural debe ser tomada en
consideración en el proyecto del edificio, o en el caso de construcciones ya realizadas, aplicar
normas que permitan corregir las deficiencias originales.
PROTECCION PREVENTIVA
Su función es evitar la gestación de incendios, se ocupa del estudio y confección de normas y
reglamentos sobre situaciones e instalaciones que potencialmente puedan provocar incendios
y de su divulgación a la industria y a la sociedad. Se ocupa de las instalaciones eléctricas, de
calefacción, gas, hornos, chimeneas, transporte, almacenamiento y uso de sustancias
inflamables, estudio de materiales atacables por el fuego y toda otra cuestión vinculada con
causas de origen de incendios.
PROTECCION ACTIVA O EXTINCION
La protección activa, destinada a facilitar las tareas de extinción presenta dos aspectos: Público
y Privado. El público contempla todo lo relacionado con las labores operativas de los cuerpos
de bomberos y sus materiales; el segundo, estudia la disponibilidad de elementos e
instalaciones para atacar inicialmente al fuego y lograr su extinción. Dentro de este segundo
aspecto se incluye también la organización y entrenamiento de bomberos privados y de
cuerpos de bomberos internos en las fábricas.
PROTECCION HUMANA O EVACUACION
Sus funciones son: capacitar, adiestrar a las personas para que sepan actuar correctamente en
caso de incendio, y señalizar las vías de escape de los edificios para poder realizar en orden el
rol de evacuación.
CAPACITAR: al personal de la planta, haciéndoles saber qué es el fuego, cuáles son los peligros
del mismo, las posibilidades de fuego en sus áreas de trabajo, los pasos a seguir en caso de
incendio para una rápida evacuación y asistencia de primeros auxilios, etc.
SEÑALIZAR: mostrando las rutas de escape, indicando las salidas, puertas y peligros, colocando
sistemas de iluminación de emergencia.
ADIESTRAMIENTO: organizando simulacros y zafarranchos, formando brigadas contra
incendios, estableciendo líneas de mando y todo lo referente a comunicaciones (internas y
externas).
PROTECCIÓN PASIVA O ESTRUCTURAL
ACCIONES PREVENTIVAS DE LA PROTECCIÓN ESTRUCTURAL
Las acciones preventivas a adoptar serán las siguientes:
― Sectorización del edificio, dividiéndolo en compartimientos estancos al humo, fuego y
gases del incendio.
― Medios de escape, en cantidad y dimensiones adecuadas para posibilitar una
evacuación rápida y segura.
― Resistencia al fuego de las estructuras y elementos constructivos, para garantizar que
el incendio eventual origine solamente daños menores.
― Tratamiento ignífugo a las estructuras, ya sea por medio de pinturas u otros
materiales.
― Presurización de cajas de escaleras y otros medios de escapes.
SEGREGACIÓN DE ÁREAS DE RIESGO
Se llama así a la separación de sectores de gran peligrosidad de otros que ofrecen menos
riesgo. El objetivo principal que se persigue con esta compartimentación es limitar la
propagación del fuego y de productos de la combustión, impidiendo su pasaje hacia otras
zonas del edificio.
Este control de la propagación se extiende tanto en sentido horinzontal (en su misma planta)
cuanto en sentido vertical (hacia otros niveles).
RESISTENCIA AL FUEGO
Se llama resistencia al fuego a la determinación del tiempo durante el cual los materiales y
elementos constructivos conservan las cualidades funcionales que tienen asignadas en el
edificio mismo. Interesan aquí la fisuración, la reducción de resistencia mecánica, el gradiente
térmico, la reducción de secciones, la acción combinada del calor y el agua de extinción etc. Es
del caso aclarar que el término “resistente al fuego” no es modo alguno sinónimo de
“incombustible”. Las clases de resistencia al fuego normalizadas se indican con una letra F
seguida de un número que indica la cantidad de minutos durante el cual en un ensayo de
incendio el material o elemento constructivo conserva sus cualidades. Según el Decreto
351/79 todo elemento constructivo deberá tener una resistencia F que corresponda de
acuerdo a la ventilación del local, natural o mecánica, basándose en la carga de fuego
existente.
MEDIOS DE ESCAPE
― Caja de escalera: escalera incombustible, contenida entre muros de resistencia al
fuego acorde con el mayor riesgo.
― Los escapes deben estar presurizados para mantenerlos libres de humos.
― Las puertas que comuniquen con un medio de escape deberán abrirse hacia el
exterior, para evitar aplastamiento.
― Deben permanecer libres de obstáculos.
― Que el ancho total mínimo, la posición y el número de salidas y corredores sean
determinados en función al factor ocupacional del edificio.
― En edificios que tengan subsuelo la caja de la escalera deberá ser interrumpida a nivel
de planta baja, para evitar que en caso de evacuación se continúe descendiendo al
subsuelo. En estos casos, se construirá otra escalera para el subsuelo, independiente
de la anterior.
― Deberán estar constantemente señalizadas y poseer iluminación de emergencia.
― Las escaleras exteriores no deberán ser construidas en forma de caracol, deberán
tener pasamanos, dependiendo el ancho de la escalera, no deben ser abiertas.
― No se admitirán puertas horizontales ni giratorias.
― Deben ser construidas con materiales incombustibles (mármol, hormigón).
PROTECCIÓN CONTRA INCENDIOS
La protección contra incendio es un conjunto de técnicas que tiene como finalidad impedir que
el fuego se propague a otros sectores tanto en horizontal como en vertical
En ella se tienen en cuenta tres aspectos básicos:
― La sectorización de los establecimientos mediante estructuras resistentes al fuego, lo
que a su vez exige tener conocimiento del comportamiento frente al fuego de los
materiales.
― La evacuación de humos y
― La Presurización
SECTORIZACIÓN O COMPARTIMENTACIÓN
Consiste en dividir a los edificios o áreas en sectores mediante barreras adecuadas de modo
que impidan la propagación de fuego. Estas técnicas están contempladas en nuestra legislación
como “sectores de incendio”. El área máxima de cada sector de incendio depende del riesgo
de la actividad que se desarrolla en él. En general varía entre 1000 m2 para las de mayor riesgo
y 1500 m2 para las de menor riesgo.
Físicamente se logra mediante el uso de materiales y estructuras resistentes al fuego.
Recordemos que las superficies máximas de los sectores de incendio pueden duplicarse
cuando en ellos se colocan instalaciones fijas contra incendio automáticas de rociadores o
sprinklers.
Como se vio, los sectores de incendio deben estar comunicados a lugares abiertos a través de
medios de escape seguros, para que las personas puedan ponerse a salvo en caso de un
siniestro.
La sectorización se logra mediante el uso de estructuras resistentes al fuego para lo cual
debemos conocer el comportamiento de los materiales en condiciones de incendio y de ellos
surgirá la resistencia al fuego de las estructuras que conforman el cerramiento del sector de
incendio.
COMPORTAMIENTO DE LOS MATERIALES FRENTE AL FUEGO
El comportamiento de los materiales de construcción frente al fuego tiene dos aspectos:
a) Reacción al fuego. Es el caso de los materiales que se queman colaborando con el
incendio (Ej. todo tipo de materiales combustibles para revestimientos de paredes,
pisos y cielorrasos, paneles, laminados, aglomerados, alfombras etc.).
Existen normas nacionales y extranjeras que permiten determinar la clasificación de los
materiales según la reacción al fuego que luego se vuelcan a legislaciones y reglamentos, así
por ejemplo un material puede ser:
― Explosivo (R 1)
― inflamable (de primera o de segunda) (R 2)
― muy combustible (R 3)
― combustible (R 4)
― poco combustible (R 5)
― incombustible (R 6)
― refractario (R 7).
(Ver Decreto 351/79 Anexo VII puntos 1.5.1 al 1.5.8)
b) Resistencia al fuego. Los materiales soportan el incendio sin quemar pero se van
degradando perdiendo progresivamente todas sus propiedades (ej. Hormigón, hierro).
Comportamiento de estructuras de hormigón armado y pre o postesado (o postensado)
frente al fuego.
(Se denomina hormigón postensado o postesado a aquel hormigón al que se somete, después del vertido y fraguado, a esfuerzos
de compresión por medio de armaduras activas (cables de acero) montadas dentro de vainas. A diferencia del hormigón
pretensado, en el que las armaduras se tensan antes del hormigonado, en el postensado las armaduras se tensan una vez que el
hormigón ha adquirido su resistencia característica).
Es el resultado del comportamiento de sus componentes, es decir de la pasta de cemento que
actúa como ligante del conjunto, del agregado grueso y del acero que forma la armadura
pasiva o activa según los casos. El agregado fino (arena) no tiene mucha influencia desde el
punto de vista del incendio.
Todos los materiales componentes del hormigón sufren modificaciones transformaciones y
alteraciones provisorias o permanentes por efecto del calor.
Las deformaciones geométricas (dilatación y/o retracción) de cada uno genera tensiones
dentro de material que se suman a las tensiones de trabajo.
Las modificaciones químicas, las transformaciones alotrópicas, las emisiones gaseosas de
algunos componentes (básicamente los calcáreos) y pérdida progresiva de cohesión del
ligante, debidos a una elevación creciente de temperatura, originan disminución de las
propiedades mecánicas del hormigón con la consiguiente reducción de la capacidad portante
de la estructura.
Comportamiento del acero frente al fuego
El acero sometido al calor va perdiendo sus propiedades mecánicas a medida que se va
calentando debido a una transformación progresiva de la red cristalina. Por ejemplo el límite
elástico se reduce a la mitad al llegar a una temperatura que varía entre los 500/ 550 °C según
el tipo de acero.
Recordemos que años atrás se utilizó acero endurecido mecánicamente en frío, con esto se
lograba aumentar su resistencia mecánica, pero cuando esos aceros son calentados por arriba
de los 500/600 °C, cosa que sucede en un incendio, se produce un normalizado volviendo su
estructura cristalina original con pérdida de resistencia. La estructura en esas condiciones es
más que débil.
Diagrama tensión – deformación
La correspondencia entre tensión aplicada y deformación obtenida se ve alterada con el
aumento de temperatura interna del perfil. En los gráficos de la figura 1 puede comprobarse
que, por ejemplo, en un acero determinado a 600° de temperatura interna, aplicándole una
tensión de 400 kg/cm2, se obtiene la misma deformación que aplicándole 2.600 kg/cm2 a 20°
de temperatura.
Fig. 1: Diagrama de tensión del acero
Variación del límite elástico
Con el límite elástico (valor de las tensiones de trabajo a partir del cual las deformaciones que
sufre la pieza son permanentes y no recuperables una vez cesada la actuación de la carga)
ocurre algo parecido: al incrementarse la temperatura del perfil, el límite elástico desciende
notablemente.
De acuerdo a los resultados obtenidos los elementos y estructuras puede ser clasificados en:
― Estables al fuego: se les exige únicamente resistencia mecánica. Aplicables a columnas
y vigas.
― Paraflama: las exigencias se limitan a resistencia mecánica, estanqueidad a las llamas y
a los humos, y no emisión de gases combustibles. Es aplicable a tabiques, puertas etc.
― Cortafuego: deben cumplir las exigencias anteriores y poseer además aislación térmica
de tal modo que la temperatura en la cara no expuesta al fuego no supere los 140 °C
promedio o 180 °C puntual. Es aplicable a losas, muros, puertas etc.
En el Decreto 351, Anexo VII punto 1.10 se define la resistencia al fuego como:
”propiedad que se corresponde con el tiempo expresado en minutos durante un ensayo de
incendio, después del cual el elemento de construcción ensayado pierde su capacidad resistente
o funcional”
En el punto 2, se indica cómo se determina la resistencia al fuego de elementos estructurales
utilizando el cuadro 2.2.1 para locales con ventilación natural y el cuadro 2.2.2 para locales con
ventilación forzada.
En los citados cuadros se entra con: la carga de fuego equivalente y el Riesgo del local
obteniéndose en la intersección una letra F y un número que indica la resistencia al fuego en
minutos de la estructura. En otras palabras es el tiempo durante el cual la estructura debe
soportar el incendio sin perder la capacidad resistente o funcional.
ESTRUCTURAS RESISTENTES AL FUEGO
Las más usadas en nuestro país son: hormigón armado, hormigón pre o postesado,
mampostería y en menor escala estructuras metálicas y muy poco de estructuras de madera.
La resistencia al fuego se puede determinar mediante:
― Ensayos de resistencia al fuego a escala real: La resistencia al fuego de elementos
estructurales se puede determinar mediante ensayo directo a escala real, para lo cual
es necesario disponer de equipamiento costoso, es decir distintos hornos de
calentamiento normalizado e instalaciones complementarias. Los hornos deben tener
dimensiones capaces de poder ensayar muestras normalizadas.
― Cálculo exacto: para lo cual es necesario:
a) Conocer la distribución de la temperatura dentro de la sección de cada elemento
durante la evolución del incendio.
b) La pérdida de las propiedades mecánicas, y las deformaciones geométricas de los
materiales componentes según la temperatura.
Todas estas reglas de cálculo y las técnicas constructivas corresponden a la
especialidad Ingeniería Estructural.
En muchos casos una estructura convencional se convierte en resistente al fuego con
la aplicación de protecciones contra incendio dimensionadas de acuerdo a la exigencia
legal.
― Cálculo aproximado: se usan tablas basadas en hipótesis simplificativas que permiten
estimar rápidamente la resistencia al fuego de estructuras de hormigón armado,
metálica y de madera.
― Por analogía con otra igual ya ensayada: en los diseños, es muy común adoptar
estructuras idénticas a otras calculadas y ensayadas que han sido empleadas en otros
proyectos.
ESTRUCTURAS DE HORMIGON ARMADO RESISTENTES AL FUEGO
Cálculo aproximado
En muchos casos el responsable de Seguridad tiene la necesidad de verificar la resistencia al
fuego de las estructuras de la planta que tiene a su cargo para lo cual usa tablas basadas en
hipótesis simplificativas que permiten estimar rápidamente la resistencia al fuego de
estructuras de hormigón armado, metálica y de madera.
La evolución de un incendio dentro de un local, depende de varios parámetros, no hay un
incendio igual a otro, pero en general tienen cinco fases típicas.
― Fase preliminar: corresponde a la preparación que necesita el fuego para originarse,
aparecen los primeros humos.
― Primera fase: comienza con pequeñas llamas que van creciendo, se originan varios
focos de fuego y la rotura de vidrios de las aberturas provocan aporte de aire, da
origen a la
― Fase intermedia: se produce un encendido violento de los gases calientes provenientes
de descomposición del combustible que todavía no han quemado, pasando a la
― Segunda fase: que se caracteriza por una combustión viva con temperaturas muy altas.
― Tercera fase: al terminarse el combustible comienza el descenso de la temperatura y el
incendio se apaga.
La temperatura dentro de un local incendiado depende, entre otros parámetros, de la carga de
fuego y de la superficie de las aberturas del local (entrada de aire).
En ensayos de incendios reales realizados en celdas del tamaño de una habitación normal,
unos 12 m3 con superficie de aberturas constante, las temperaturas fueron:
Carga de fuego (Kg/m2) Temperatura máx. (°C) Alcanzada en un tiempo (min.)
15 440 20
20 590 15
25 730 10
30 905 12
40 990 22
60 1120 24
Se observa que la temperatura se va haciendo mayor a medida que aumenta la carga de fuego.
Luego se realizaron incendios reales en el mismo local colocando siempre la misma carga de
fuego, 30 Kg/m2, pero hora, aumentando la superficie de la abertura de modo de provocar
distintas alimentaciones de aire con los siguientes resultados:
Alimentación de aire (%) Temperatura máx. (°C) Alcanzada en un tiempo (min.)
10 1040 25
25 1115 20
40 910 10
60 740 17
Se ve que el exceso de aire produce enfriamiento del local (una llama con exceso de aire tiene
menos temperatura). Esto dio origen a las técnicas modernas de controlar el fuego, diseñando
locales con sistemas de evacuación de humos y entrada de aire adecuada al riesgo. Además de
controlar la evolución del incendio se logran ventajas para el escape de las personas, la
protección estructural y a los bomberos para realizar su trabajo con menor riesgo. Esto lo
veremos más adelante.
Las Figura siguiente ilustra técnicas constructivas no favorables y favorables desde el punto de
vista de la resistencia al fuego de estructuras de hormigón armado
ESTRUCTURAS DE MADERA RESISTENTES AL FUEGO
COMPORTAMIENTO DE LA MADERA FRENTE AL INCENDIO
Es conocido por todos que la madera es un material inflamable y combustible capaz de
generar gran cantidad de calor, pudiendo llegar a las 25.000 kcal/m2.min.
En los incendios y en las pruebas de laboratorio se ha comprobado que las piezas de madera
de pequeña sección queman rápidamente, no sucediendo lo mismo con las de gran sección.
En este último caso, la sección de la columna o viga va disminuyendo lentamente de modo que
su capacidad portante también se va perdiendo en forma progresiva y lenta pudiendo llegar a
tiempos prolongados.
Este concepto se puede comprender examinando la sección de una pieza de madera quemada.
En el exterior se observa una capa de carbón que recubre la parte central intacta.
La resistencia mecánica del carbón es nula, pero el alma conserva sus propiedades originales.
La madera no se dilata ni se contrae con el calor. En el comportamiento de la madera frente al
fuego se deben tener en cuenta dos aspectos básicos:
a) Inflamabilidad.
b) Combustión.
Inflamabilidad
La inflamabilidad depende de varios factores propios a la naturaleza de la madera y a las
características de la fuente de calor. Para cada forma de utilización existe una cantidad de
calor mínima capaz de producir la destilación de la madera y, en consecuencia, los gases
emitidos estarán en condiciones de inflamarse.
Debido a su mala conducción térmica, la madera se calienta rápidamente en la zona donde
actúa la fuente de calor.
La cantidad de calor necesaria para inflamar la madera depende de la especie, del estado de la
superficie, de su utilización, forma y del grado de humedad. Una pieza de madera dura es
menos inflamable que la misma madera pero blanda.
Cuanto más humedad tiene, más difícil es inflamarla. Todos sabemos que la madera
fraccionada en finas astillas se enciende muy pronto, en cambio un trozo de gran volumen es
difícil de inflamarlo rápidamente.
Combustión
La combustión de la madera se produce a expensas de la mezcla del oxígeno del aire con los
gases combustibles, hidrocarburos e hidrógeno, producidos por la pirogenación de la celulosa
y de la lignina.
La humedad presente en la madera retarda la elevación de la temperatura, que no pasa de los
100º C mientras haya agua.
En esas condiciones, una parte del agua calentada y evaporada sale al exterior, diluyendo los
vapores combustibles y retardando la combustión. El agua restante migra hacia el interior,
enriqueciendo provisoriamente en humedad el núcleo central.
A su vez, las zonas secas de la madera aumentan su resistencia mecánica, efecto conocido
como “templado de la madera”.
La capa de carbón que se va formando en la periferia de la madera como consecuencia de su
descomposición por el calor, cumple una función protectora. La combustión periférica es lenta
mientras que las partes interiores siguen emitiendo gases de destilación. El humo de la
combustión que rodea a la madera y la falta de oxígeno en sus vecindades retardan aún más la
combustión.
Además, la incandescencia del carbón provoca una gran pérdida de calor por radiación. Si la
combustión no es capaz de compensarla, el carbón tiende a apagarse.
Todo tratamiento de ignifugación de la madera, tanto superficial como en masa, retarda
enormemente su combustión, mejorando su resistencia al fuego.
MATERIALES Y TÉCNICAS DE PROTECCIÓN DE LA MADERA
La madera es usada en estructuras resistentes al fuego de dos maneras diferentes: sin
protección, sobre dimensionando la sección de trabajo, o con protección, sobre todo cuando
se buscan tiempos largos de estabilidad. Los procesos de ignifugación no aumentan la
resistencia al fuego de las estructuras de madera sino que limitan y retardan su inflamación,
pero una vez que comenzó la combustión, tiene muy poca influencia.
PROTECCIÓN CON YESO
Si bien se pueden usar todos los materiales empleados para estructuras de acero u hormigón,
el yeso es el de menor costo.
Cuando se proyecta sobre la madera, conviene mezclarlo con arena para aumentar la
adherencia o también clavando clavos de cabeza grande.
Cuando se aplica en forma de placas, es importante tener en cuenta que los clavos o tornillos
de fijación se convierten en puntos calientes trasmitiendo el calor hacia la madera,
provocando la carbonización local y el desprendimiento parcial de la placa de protección.
RECOMENDACIONES PARA MEJORAR LA RESISTENCIA AL FUEGO DE ESTRUCTURAS DE
MADERA
1) Seleccionar la especie: es preferible el uso de maderas duras.
2) Emplear piezas de gran sección.
3) En los casos de emplear piezas aplacadas de gran sección formadas por la
superposición de tablas encoladas, elegir las colas que ofrezcan mejor
comportamiento frente al fuego. Las de base resorcínica son mejores que colas a base
de ureaformol o caseína.
4) Cuando se emplean maderas tratadas, buscar el mejor método. La ignifugación mejora
la resistencia al fuego, retardando la inflamación.
5) Proteger las piezas metálicas de empalme y uniones contra el fuego. Durante el
incendio, el acero se calienta más rápido que la madera debido a su conductibilidad
térmica elevada y transmite el calor hacia adentro carbonizando la madera en
contacto con él, provocando la rotura de la unión. Por otra parte, el calentamiento de
las piezas de unión les hace perder resistencia pudiendo llegara la rotura.
6) Para evitar estos riesgos, las piezas metálicas de unión se protegen generalmente por
anclaje profundo, con recubrimiento de yeso u otro material.
CALCULO DE LA RESISTENCIA AL FUEGO DE ESTRUCTURAS DE MADERA
Se basa en la velocidad de carbonización de la madera. En el laboratorio de la Facultad
Regional La Plata se han realizado ensayos sobre listones de madera de 7,5 x 7,5 x 50 cm. de
distintas especies identificadas por su densidad: la curva obtenida fue la que muestra el
gráfico:
En esos casos es necesario conocer la velocidad de carbonización de la madera en cuestión que
a su vez depende de la densidad y del contenido de humedad.
Conocida la especie y por lo tanto, la densidad de la madera, es posible conocer la velocidad
de carbonización B.
Cuando no se disponen de datos experimentales, se adoptan los siguientes valores de B.
madera liviana = 0,8 mm/min.
madera de densidad media = 0,6 mm/min.
madera dura - 0,4 mm/min.
La regla de cálculo aproximado se basa en agregar, a las dimensiones necesarias para absorber
la carga, un valor de 3 a 5 mm. más dos veces el valor de la velocidad de carbonización
multiplicado por el tiempo de resistencia al fuego requerido.
D = d + [2 x B x treq (min.)]
Por ejemplo:
¿Qué dimensiones aproximadas debe tener una columna de madera de sección cuadrada (D x
D), densidad 0,6 gr/cm3 sección teórica de cálculo: 20 x 20 cm. para que tenga una resistencia
al fuego F 30?
El valor de la velocidad de carbonización B de una madera de densidad 0.6 gr/cm3 (pino paraná
12 % de humedad)
obtenido de la figura es: 0,9 mm/min lo que es igual a 0,09 cm/min reemplazando valores en la
ecuación anterior será:
D = 20 cm + 0,5 cm + ( 2 x 0,09 cm/ min x 30 min) = 20 cm + 0,5 cm + 5,4 cm = 25,9 cm
El resultado obtenido se puede redondear en: D = 26 cm la sección de la columna en esas
condiciones será como mínimo de 26 x 26 cm.
Algunos valores reales de resistencia al fuego obtenidos por ensayo, se suministran en el
siguiente cuadro:
IGNIFUGACIÓN DE LA MADERA
Los métodos de ignifugación permiten conservar el aspecto natural de la madera y limitar los
riesgos de inflamación.
a) Ignifugación en masa.
Consiste en incorporar en la masa de la madera, ciertos tipos de sales tales como el
fosfato de amonio, bórax, etc., que poseen características retardantes a la inflamación.
El tratamiento de la madera se hace en autoclave a presiones de 10 a 15 atmósferas
durante varias horas, o por inmersión en soluciones ignífugas. El tratamiento tiene
validez cuando la solución salina ha penetrado en la madera por lo menos en una
cantidad de 75 Kg. de sal por metro cúbico.
Cuando la madera se seca, la sal cristaliza. En la práctica es muy difícil que la
penetración de las sales vaya más allá de los dos centímetros de profundidad, lo cual
es suficiente para reducir las condiciones de inflamabilidad de la madera.
b) Ignifugación en superficie.
El tratamiento de la madera puede hacerse superficial mediante pintado o barnizado
con productos adecuados, reconocidos en calidad y en permanencia durante largo
tiempo. La ejecución de ensayos permite valorar la aptitud de la pintura o del barniz
ignífugo.
Debemos pensar que, por este método, la cantidad de sal ignífuga depositada en la
superficie de la madera es muy pequeña y que la mayoría de las pinturas o barnices no
son lavables, por lo que se desaconseja su uso a la intemperie en ambientes húmedos.
Conviene, además, desestimar aquellos productos que, al contacto con el fuego, se
descomponen emitiendo gases tóxicos.
Por otra parte, las zonas cubiertas por paredes o capas aislantes, permanecen intactas
a la acción del fuego mientras dure la protección.
ACCIÓN DE LOS IGNIFUGANTES
Los productos ignifugantes actúan:
a) sobre la combustión en fase gaseosa, es decir, sobre la inflamación.
b) sobre el proceso de descomposición de la madera.
Este accionar se debe a tres aspectos importantes:
1) Acción de los gases inertes desprendidos del ignifugante. Estos gases: amoníaco,
anhídrido carbónico, anhídrido sulfuroso, etc., cuando están en cantidad suficiente, al
mezclarse con los gases normalmente emitidos por la madera, retardan su inflamación
y entorpecen la combustión.
2) Elevación de la temperatura para la formación de gases combustibles. La presencia de
fosfatos, sulfatos, compuestos clorados, etc., modifica el calor de descomposición de
los cuerpos orgánicos y la combustión se produce a temperaturas más elevadas.
3) Disminución de la temperatura de carbonización. Los ácidos liberados por el
ignifugante, principalmente el ácido fosfórico, favorecen la formación rápida de una
capa de carbón que cubre la superficie de la madera con desprendimiento simultáneo
de anhídrido carbónico y vapor de agua que aislan las capas interiores de la madera.
De esta manera, se obstaculiza la salida de los gases combustibles impidiendo su inflamación.
MUROS RESISTENTES AL FUEGO
Como ya se ha comentado la sectorización contra incendio se logra mediante elementos de
cerramiento, muros y losas de entrepiso resistentes al fuego. Las técnicas constructivas y la
resistencia al fuego de muros y losas de hormigón armado han sido tratadas
precedentemente.
Los muros de mampostería1 pueden estar construidos con: piedra, ladrillos macizos, huecos,
bloques cerámicos o de hormigón o combinaciones. Pueden tener revestimientos que cumplen
distintas funciones o finalidades.
Desde el punto de vista de la resistencia al fuego además del material se deben tener en
cuenta las técnicas constructivas adecuadas a cada caso y el estado de carga.
Los muros de mampostería de grandes dimensiones tienen tendencia a derrumbarse cuando
son calentados de un lado, la cara caliente se dilata más que la fría y el muro se deforma en
sentido opuesto al fuego. De no haber explosiones o presión interna, la mampostería caerá a
una distancia de la base del orden del tercio de la altura, los ladrillos al rebotar pueden
alcanzar mayor distancia de caída. Para paliar estas consecuencias se hacen muros de espesor
variable, comenzando en la base con la mayor dimensión. Otra técnica consiste en limitar los
paños de mampostería a superficies no mayores de unos 25 m2 colocando refuerzos
consistentes en pilares del mismo material o columnas y encadenados de hormigón armado.
Los muros cortafuego deben sobrepasar las cubiertas para evitar la propagación del fuego por
techos. Los muros cortina o de cerramiento exterior deben ser objeto de un estudio especial
sobre todo en los medios de anclaje del muro a la estructura.
Las distancias entre aberturas de un piso y el superior y las dimensiones de salientes balcones
etc, deben ser mayores de 1,30 m para dificultar la propagación del fuego en vertical
1 Se llama mampostería al sistema tradicional de construcción que consiste en erigir muros y paramentos mediante la colocación
manual de los elementos o los materiales que los componen (denominados mampuestos) que pueden ser, por ejemplo ladrillos,
bloques de cemento prefabricados o piedras talladas en formas regulares o no.
