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Revista ContraIncendio 2017
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Normas y códigos para materiales de construcción

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Los materiales para construcciones, regulados y normados son clave para mantener la certeza en la protección contra incendios

Los materiales para construcción no están exentos de ser regulados y normados, para considerar conceptos como calidad, acabados, materias primas y similares –todos muy importantes–. Las regulaciones y normas abordan también la protección contra fuego, y es aquí donde los materiales toman otro significado.

Es preocupante y molesto tener, por ejemplo, una pintura vinílica de uso decorativo que al paso de unos meses ha perdido su color. Incluso podemos hablar de pérdidas económicas en este escenario. Sin embargo, cuando estamos abordando el concepto de un recubrimiento intumescente que no se desempeñó bajo las condiciones de fuego que “establecía” podríamos hablar de pérdidas económicas, sobre todo de pérdida de vidas humanas, situaciones para la que debemos tener tolerancia cero.

Las normas y códigos para la protección contra fuego en la industria de la construcción son muy estrictas. Algunas de las más relevantes fueron definidas hace décadas. Una de estas es la UL 263 Norma de Seguridad contra Fuego en Materiales de Construcción (Standard for Safety for Fire Tests of Building Construction and Materials).

Desde 1929 ésta norma define los parámetros de la prueba contra incendio para, muros cortafuego, techos-pisos cortafuego y más componentes que clasifican a una construcción como resistente al fuego. La curva de temperatura que se muestra en la Figura 3.1 –tomada directamente de la norma UL 263–  fue desarrollada en el año 1903. Recordemos que a finales del siglo XIX se tuvo una gran cantidad de incendios que se propagaron con gran velocidad, como el gran incendio de Chicago en 1871, entre otros.

Pie de foto: Curva de temperatura que define la conducta de un fuego celulósico

Estas pruebas de fuego son aplicables a conjuntos de unidades de mampostería y a conjuntos compuestos de materiales estructurales para edificios, incluidos los muros, tabiques, columnas, vigas, losas, pisos y techos.

Antes de proceder con detalles de estas pruebas revisemos un poco la relación que hay entre los códigos y las normas en el área de la construcción. Un código es aquel que define los requisitos a cumplir para que un inmueble resulte seguro, esto con base en su tipo de ocupación (por ejemplo, un asilo, una escuela, vivienda, etc.), en el tipo de material que albergan (solventes, madera, etc.) además de considerar el desempeño deseado del elemento estructural (un piso cortafuego cuya función es precisamente contener el fuego) entre otros parámetros.

De esta manera podemos ver que un código define la clasificación (“rating”) que debe tener un muro para contener un fuego en un inmueble con una ocupación específica. Por otro lado, la norma define la metodología de prueba bajo la cual se corrobora si el componente de la construcción cumple o no los requisitos del Código. Siguiendo con el ejemplo, si un muro debe ser clasificado para resistir 2 horas de fuego, la norma define la metodología de prueba y el criterio de aceptación.

No olvidemos que el enfoque principal en las normas UL y en su certificación es la preservación de vidas humanas. De allí que la norma UL 263 sea muy estricta. Es esta la razón por la que la norma no utiliza escenarios a “escala”. Al contrario, busca realizar las pruebas lo más cercano al escenario real bajo el cual se pudiera enfrentar la parte estructural de la construcción bajo prueba. Algunos ejemplos de esto son:

CARGA: UL 263 requiere que durante la prueba de fuego las muestras estén sujetas a la carga para la cual fueron diseñadas, esto acorde a las condiciones límite del diseño según lo determinado por criterios de diseño estructural reconocidos nacionalmente. Para algunas aplicaciones, los criterios de diseño estructural reconocidos pueden basarse en el Diseño de Estrés Permitido (ASD por sus siglas en inglés) o el Método de Diseño de Factor de Carga y Resistencia (LRFD).

TABLA-ROCA: Los espesores de la tabla-roca en diseños específicos deben considerarse como mínimos. Se permiten mayores espesores de la tabla-roca siempre y cuando se aumente la longitud del sujetador para proporcionar una penetración en el bastidor que sea igual o mayor a la alcanzada con el espesor y los elementos de fijación de la tabla-roca especificada.

COMPUERTAS DE AIRE ACONDICIONADO: Los códigos de construcción tienen requisitos para cuatro tipos de compuertas:

    • Compuertas contra incendios: Diseñadas para usarse cuando los conductos de aire y las aberturas de transferencia de aire atraviesen paredes y pisos con resistencia al fuego.
    • Compuertas contra humo (fugas): Diseñadas para usarse cuando los conductos de aire y las aberturas de transferencia de aire atraviesen barreras de humo.
    • Compuertas para techo. Diseñadas para funcionar como una barrera térmica en las aberturas de tratamiento de aire que penetran en los techos de membrana resistentes al fuego.
    • Compuertas para pasillos. Diseñadas para usarse cuando los conductos de aire penetren o terminen en aberturas horizontales en los techos de ciertos pasillos, como lo requiere el código de construcción.

Sistemas de Protección de Pared / Piso de Cortina. Los Sistemas de Contención de Incendios Perimetrales (Categoría UL XHDG) incluyen diseños que han sido investigados para proteger el hueco creado en la intersección de un conjunto de piso con resistencia contra incendios y un conjunto de muro exterior.

El enfoque principal en las normas UL y en su certificación es la preservación de vidas humanas. De allí que la norma UL 263 sea muy estricta y no utiliza escenarios a “escala”. Al contrario, busca realizar las pruebas lo más cercano al escenario real bajo el cual se pudiera enfrentar la parte estructural de la construcción bajo prueba.

Sistemas de protección pasiva contra fuego en edificaciones

Existen dos tipos de sistemas de protección contra fuego. El sistema llamado “Activo” y el “Pasivo”. Un sistema activo es aquél que comprende elementos tales como detectores de humo, alarmas centralizadas, sistema de rociadores y otros elementos que combaten al fuego de manera activa. Por otro lado, los sistemas pasivos son los que tiene por objetivo limitar (confinar) la propagación del fuego, humo y calor a otras áreas del inmueble. En los sistemas pasivos se utilizan puertas corta fuego, muros cortafuego, sellos y más.

Uno de los elementos esenciales en los sistemas de protección pasiva son los llamados recubrimientos intumescentes. La intumescencia lo define la RAE simplemente como “hinchazón”. Esta propiedad se vuelve relevante cuando consideramos que una estructura de acero sin protección puede perder la mitad de su resistencia mecánica si se somete a una temperatura superior a los 500°C, como es el caso de la gran mayoría de los incendios. Un recubrimiento intumescente que se aplique a la estructura de acero, y ante la presencia de fuego, forma una especie de capa protectora al “hincharse”. Esta capa protectora tiene un efecto de aislamiento térmico, retardando así el tiempo en que la estructura llega al punto crítico en el que pudiera debilitarse o incluso colapsarse.

Por supuesto, en lo que respecta a la protección contra fuego bajo sistemas activos podemos mencionar a las alarmas, detectores de humo, y otros dispositivos. Un sistema activo que resulta imprescindible es el que se basa en rociadores (sprinklers) pues ha demostrado su alta eficacia para el combate de incendios.

La combinación de sistemas activos y pasivos proporciona un escenario muy robusto en términos de prevención al fuego. En caso de un incendio la combinación de éstos sistemas permite no solo dar/recibir la adecuada alarma a las partes relevantes, salvaguardando así vidas humanas, sino que de manera inmediata entra en acción los sistemas que buscan confinar, restringir y combatir tal incendio.

Códigos, normas y su interrelación

Lo descrito anteriormente se traduce a que la norma UL 263 atiende las necesidades de protección contra fuegos y satisface los requisitos de diversos códigos tales como el NFPA 101 Código de Seguridad Humana (Life Safety Code), el ICC (International Code Council) así como el Código Internacional de la Construcción (International Building Code, IBC publicado por ICC).

En México el Organismo Nacional de Normalización y Certificación de la Construcción y Edificación, S.C. (ONNCCE) ha desarrollado la norma NMX-C-307-1-ONNCCE que lleva por nombre: INDUSTRIA DE LA CONSTRUCCIÓN – EDIFICACIONES – RESISTENCIA AL FUEGO DE ELEMENTOS Y COMPONENTES – ESPECIFICACIONES Y MÉTODOS DE ENSAYO PARTE 1 ELEMENTOS ESTRUCTURALES. Esta norma tiene como base la misma curva de temperatura que se encuentra en la norma UL 263.

Dicho de otra manera, bajo un Acuerdo de Reconocimiento, los resultados de prueba de UL pueden ser utilizados para obtener la certificación del ONNCCE bajo esta norma NMX-C-307-1-ONNCCE. Esto no sólo permite certificar a un producto bajo ésta norma NMX sino que en términos reales, fomenta de manera tangible la protección de vidas humanas en los edificios que usan producto certificado en territorio nacional. Un gran avance sin duda en lo que a protección de vidas humanas y bienes materiales se refiere.

Ing. Eduardo del Muro Cuéllar

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