Sistemas De Protección Pasiva

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Sistemas deprotección pasiva


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Los planes, sistemas e instalaciones de protección contra incendiosconstituyen un elemento primordial para garantizar la seguridad de laspersonas, ante todo, y de los bienes e instalaciones protegidos. Mientrasque la seguridad activa trata de luchar contra el incendio mediante ladetección y extinción del fuego, la protección pasiva lo que pretende esevitar el inicio de éste y su propagación, limitando sus consecuencias.

Estos dos conceptos de protección contra el fuego no sólo no sonexcluyentes, sino que se complementan, y no se concibe una industriao edificación moderna sin la adopción de las medidas adecuadas en losdos campos.

Entre los condicionantes edificatorios o arquitectónicos de la seguridadcontra incendios de una obra debemos destacar, junto a los inherentesa sus sistemas de evacuación y eliminación de humos y gases de lacombustión, los derivados de las características de sus elementosconstructivos, de los que dependen la estabilidad de la obra y lasectorización de los espacios edificatorios.

Sistemas de Protección Pasiva

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3 Sistemas de Protección Pasiva3.1 IgnifugaciónDefinimos ignifugación como aquel tratamiento o sistema, que modificala combustibilidad de un material.

Ignifugar, por tanto, es tratar a un material para modificar su clasificaciónde reacción al fuego hacia otra más favorable.

Los métodos de ignifugación más importantes, son los siguientes:

- Por cubrición:• Rellenando los poros.• Formación de espumas.

- Por emisión de gases no inflamables.- Por modificación del proceso de la combustión.

Los procedimientos más habituales de aplicación de los ignifugantes son:

- Ignifugación del material:• Antes de conformar el producto de uso.• Después de conformar el producto de uso, como fase final de fabricación.• In situ.

3.2 Mejora de la Resistencia al Fuego, de los elementosconstructivosLa mejora de la R.E.I de los elementos constructivos, puede conseguirsede varias formas:

- Profunda: Tratamiento del material que lo constituye.- Superficial o media:

• Intumescencia.• Selladores.

- Por Recubrimiento:• Aislamiento Térmico:

• Proyección.• Cajeado.• Envolvimiento.

• Dispersión del calor.- Por Enfriamiento:

• Absorción física del calor.• Absorción química del calor.

A continuación se van a exponer las formas más utilizadas actualmenteen el mercado.

3.2.1 Pinturas intumescentesUn sistema muy extendido de protección, son los llamados sistemasintumescentes, que son productos que en contacto con el calor, sufren unatransformación debido a reacciones químicas, formándose una "espuma"carbonosa que evita la transmisión del calor al elemento a proteger.

Existen en el mercado pinturas, masillas y planchas intumescentes.

Una pintura intumescente es un sistema formado por:a) Agente formado de residuo carbonoso.b) Agente espumógeno gaseante.c) Agente deshidratante ácido.d) Agente catalizador de la esterificación.e) Agente vitrificable.f) Agente reforzador.g) Demás componentes según naturaleza del sistema (pintura, mastic, etc.).

De la correcta dosificación y calidad de cada agente, dependerá la bondady rendimiento del producto.

Las pinturas son un sistema sencillo y fácil de aplicar, pero requiere deciertas precauciones para obtener óptimos resultados.

a) La superficie a proteger debe estar limpia y seca. Cuando se trate demetales protegidos con imprimación anticorrosiva, ésta debe ser compatiblecon la pintura intumescente.

b) El espesor total debe alcanzarse mediante sucesivas capas, que debenestar secas a fin de no retener disolventes, que posteriormente perjudicaríanla intumescencia.

c) Debido a que algunos de los agentes antes citados, son sensibles ala humedad, conviene proteger la pintura con una capa de sellado finalcon una pintura ignífuga, flexible y compatible.

3.2.2 RecubrimientosLa protección contra el calor/fuego de elementos constructivos medianterecubrimiento en general, está basada en productos resistentes a altastemperaturas y buenos aislantes térmicos a estas temperaturas.

Estos recubrimientos al impedir que el calor alcance el elemento encuestión, le protege durante cierto tiempo, por lo que no sobrepasa latemperatura crítica.

a) ProyectadosDentro de los recubrimientos, tenemos los proyectados de cemento,yeso, etc. con perlita, vermiculita, etc. Los podemos clasificar como:

- Proyectados rígidos:• Mortero de escayola y perlita.• Mortero de cal y vermiculita.• Mortero de cemento y vermiculita.

- Proyectados flexibles:• Morteros de fibras minerales y ligantes hidráulicos.• Morteros de fibras minerales y cemento.

Las densidades de estos proyectados, varían desde 900 Kg/m3 a 300Kg/m3. Al igual que con las pinturas, es muy importante la adhesión deestos proyectados al elemento a proteger. En casos de difícil agarre oespesores grandes, conviene colocar una malla metálica, para facilitar lapuesta en obra.

b) PlacasPlacas de silicatosPaneles compuestos por silicatos cálcicos, en algún caso reforzados confibras inorgánicas resistentes al fuego. Estos paneles, durante el procesode fabricación, son sometidos a tratamientos que les confieren unaexcelente estabilidad dimensional frente al fuego.

Mecánicamente se comportan muy bien, lo que posibilita una puesta enobra mediante grapado, atornillado o clavado sin ningún problema.

3.3 Soluciones de protección pasiva3.3.1 Protección de estructuras metálicasLos perfiles metálicos, tan versátiles y resistentes a la hora de diseñarestructuras portantes, presentan el inconveniente de la vulnerabilidadfrente al fuego.

Los metales al estar en contacto con un foco de calor, aumentan detemperatura, provocando una disminución de su resistencia mecánica.

Cada metal o aleación, tiene una temperatura crítica, por encima de lacual, el perfil ya no puede soportar la carga para la que ha sido diseñado(para el acero se suele considerar 500ºC).


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Para evitar la pérdida de estabilidad de la estructura, existen varias formasde protección que se basan esencialmente, en el recubrimiento de losperfiles con materiales aislantes, y con un contrastado comportamientofrente al fuego.

Entre estos sistemas, los más importantes son:- Pinturas Intumescentes, que en contacto con el calor sufren una

transformación, debido a reacciones químicas, formándose una espumacarbonosa, que actúa a modo de aislante térmico, retardando la transmisión del calor al elemento protegido R 30,60.

- Morteros: sistemas de protección mediante el recubrimiento del perfil con proyección R hasta 240.

- Paneles de fibrosilicatos: incombustibles, que se instalan recubriendo en todo su perímetro el perfil metálico. Entre las ventajas de esta soluciónse encuentra la garantía de aplicar el espesor adecuado y uniforme, lagarantía de tener una composición constante en todos los puntos, y laventaja de poder alcanzar altas resistencias al fuego, así como la limpieza de ejecución, y la no necesidad de tiempos de secado o fraguado. Además con este tipo de solución, se pueden alcanzar muyaltas resistencias al fuego R 240.

3.3.2 Divisiones y compartimentacionesEl crear divisiones y compartimentaciones (como tabiques, mamparos,trasdosados, falsos techos,…) resistentes al fuego, permite estableceruna barrera eficaz entre el fuego y los elementos a proteger, impidiendola propagación del fuego a otras áreas.

En ocasiones estas soluciones se adoptan como elementocompartimentador, para crear sectores de incendios e impedir el pasode éste a otras zonas, y en otras ocasiones se adoptan como sistemade protección de otros elementos. Por ejemplo: un falso techo que protegea las instalaciones que discurren por encima, o por la estructura metálicadel forjado.

3.3.2.1 TechosMuy frecuentemente, y especialmente en rehabilitación de edificios, lostechos no cumplen las nuevas especificaciones de protección contra elfuego. Esto adquiere una especial importancia en edificios de uso noresidencial como hospitales, hoteles, oficinas, así como dentro del sectorindustria, debido principalmente a la importante carga de fuego presenteen los mismos, y al elevado número de instalaciones que los asisten.

Para garantizar este tipo de protección existen diversas soluciones, siendolas más importantes las del panel:- Falsos techos para protección de vigas de acero y forjados de hormigón.

Para R ó REI hasta 180.- Techos independientes para EI 30, 60, 90, 120 minutos.

3.3.2.2 DivisionesGracias a las propiedades mecánicas de los paneles, pueden construirsedivisiones de hasta 12 m. de altura, reforzando los paneles con elementosconstructivos.

Para el sector de la construcción en general, los paneles ofrecen diversassoluciones de divisiones, que se caracterizan por su facilidad de instalación,resistencia a la humedad y grandes resistencias al fuego con pequeñosespesores.

En algunos casos, se precisa mejorar la resistencia al fuego de determinadoselementos constructivos, para ello se realizan trasdosados con el panel.

Para el sector industrial, en la mayoría de las ocasiones se necesitandivisiones con una gran resistencia mecánica, debido a que han desoportar carga. Para esos casos, existen diversas soluciones, desde los

tabiques anteriormente expuestos con una resistencia mecánica moderada,hasta tabiques con panel de fibrosilicatos recubiertos de capas de acero,lo que garantiza una elevada resistencia a carga y EI hasta 240 minutos.

3.3.3 Conductos de ventilación y extracciónLa ventilación tiene una importancia capital en el desarrollo de un incendio.Todos los bomberos son conscientes, que el gran problema para atacarcon éxito cualquier fuego en interiores, depende de la habilidad paraobtener una buena ventilación y extracción de humos, que se sabe sonlos factores de mayor riesgo, y causantes de la mayoría de desgraciaspersonales en este tipo de siniestros.

Debe concederse, por tanto, una atención muy seria al estudio de losmedios de eliminación de los humos y gases que se producen en casode incendio, resultando muy necesario, que los conductos implicados enesta misión sean resistentes al fuego, para que puedan realizar su funcióndurante el tiempo que dura la evacuación, y la actuación de los sistemasy equipos de extinción.

Los conductos de chapa de acero, pueden deformarse en caso de fuegomuy fácilmente, y pueden comunicar un comportamiento de fuego conel adyacente. Además hay que tener en cuenta, que dilatación de losconductos, que puede llegar a 8 cm. por cada 10 m. de longitud, puedenabrir un hueco por deformación o romper la pared contra-fuego.

Con los paneles se han desarrollado sistemas constructivos, que permitenevitar estos problemas en caso de incendio, resistiendo el conducto deventilación o construyendo el conducto sólo con panel. Para ambassoluciones, disponemos de ensayos y certificaciones para Resistenciasal fuego EI hasta 180 y E600 90.

3.3.4 Sellado de huecosTodos los huecos realizados en un elemento compartimentador,comprometen su resistencia al fuego, disminuyéndola hasta el punto deno cumplir con su función, ya que permite la propagación del incendio.

Por tanto, todo hueco que permanezca al finalizar la construcción deledificio, y los que se realicen con posterioridad debido a reformas, debenser tratados adecuadamente con soluciones estudiadas y diseñadas,para que el elemento compartimentador cumpla íntegramente su función.

"Tapar" estos huecos simplemente, no sirve. Deben "sellarse", con sistemasque deben cumplir los requisitos necesarios de resistencia al fuego,exigibles mediante Normativa al elemento compartimentador.

Por supuesto, estos requisitos deben venir avalados por ensayos realizadospor Laboratorios Independientes Acreditados.Dado las diferencias que existen entre los diversos huecos que puedenaparecer, existen numerosas soluciones, siendo las siguientes las másfrecuentes:

3.3.4.1 Sellados de pasos de cablesSistema de panelesConsiste en paneles de lana de roca de alta densidad, cortados einstalados en los huecos, y posteriormente, recubiertos por masilla yresinas termoplásticas de tipo cerámico.

Es un sistema ligero, económico y apto para cualquier tipo de soporte:paredes de ladrillo, tabiques ligeros, forjados de todo tipo, etc.

Permite muy fácilmente, la instalación de nuevos cables.

Es actualmente el sistema más utilizado.


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Sistema de morterosSon morteros de cementos con áridos ligeros y aditivos especiales.

Se aplican en masa, con espesores gruesos (18-20 cm), habitualmentetodo el espesor del elemento compartimentador.

Se utilizan sobre todo, para sellar huecos que requieran alta resistenciamecánica: patinillos visitables, etc.

Tienen una vida muy larga, resistiendo perfectamente el envejecimiento.

Sistema modularSon sistemas especiales prefabricados a base de módulos diseñadossegún el tamaño del hueco y los tipos y diámetros de los cables, y seinstalan en el hueco a presión.

Este sistema está diseñado para resistir explosiones, y es ademáshermético al agua, por lo que es especialmente adecuado para la IndustriaNaval, Plataformas Off-Shore, polvorines, refugios antibombardeo, etc.

Sistema de almohadillas intumescentesConsiste en saquitos de tejido especial, rellenos de material intumescenteflexible, que se hincha con el fuego, sellando el hueco.

Es básicamente un sistema diseñado para sellados provisionales: selladosdurante la obra, huecos cuyas instalaciones cambian muy frecuentemente, etc.

Su colocación es sencilla y rápida, manualmente uno sobre otro porsimple presión. Se pueden quitar y poner almohadillas, sin necesidad deherramientas.

Puede combinarse con otros sellados más definitivos.

3.3.4.2 Sellado de pasos de tuberías no combustiblesPueden utilizarse los sistemas anteriormente descritos. Sin embargo,estos elementos tienen una serie de problemáticas específicas:

- Gran movimiento axial y lateral, vibraciones, etc.- Frecuentemente llevan fluidos calientes, y pueden llevar recubrimientos

de aislamiento, etc.- Es habitual que estas tuberías atraviesen muros y forjados, a través de

pasatubos situados a tal efecto, que dejan un espacio a sellar relativamente pequeño.

Por estas razones, los sistemas descritos, pueden no ser los másadecuados, sería preferible un sistema más flexible, usando masillas abase de siliconas especiales o intumescentes, con fondo o relleno delana mineral, allá donde el tamaño del hueco lo permita.

3.3.4.3 Sellado de paso de tuberías combustiblesEs el caso típico de bajantes de PVC, conductos de plásticos, etc.Presentan la dificultad añadida de que la tubería propague el fuego, y deque este pase por el hueco, que quedaría en el elemento compartimentadoral fundirse la tubería.

Como solución, además de un sellado más tradicional del hueco exterior,es preciso colocar unos collarines o manguitos metálicos prefabricados,que rodean a la tubería y que tienen en su interior un material intumescente,que se expande con el calor del incendio hacia el interior, obturando latubería hasta sellar completamente el hueco interno.

También puede protegerse en toda su longitud, creando a su alrededor,un conducto a base de placas de fibrosilicato o similar.

3.3.4.4 Sellado de juntas, tiras intumescentesEntre los huecos que pueden aparecer, no debido a instalaciones,podemos encontrar:- Juntas de dilatación.- Juntas perimetrales de muro cortina.- Juntas de unión pared/forjado.- Etc.

El tratamientos de estas uniones, va a depender del grado de movimientoesperado en la junta.

Para juntas de alto movimiento, debe recurrirse a sistemas altamenteflexibles, usándose masillas de silicona con base de lana mineral, tirasde espuma flexible e intumescente, etc.

Para juntas de muro cortina, existen además soluciones a base de panelde fibrosillicato colocado por debajo, rellenándose posteriormente elhueco con lana mineral. Asímismo, en la pared del muro, se debe realizaruna aplicación similar vertical, de 1 m, tal y como exige el CTE.

3.3.5 Protección de bandejas de cablesComo hemos comentado anteriormente, existen instalaciones que puedeniniciar el fuego, o favorecer su propagación. Entre ellas, las bandejas omazos de cables, por las especiales características que concurren enellas, deben ser objeto de especial atención.

El material utilizado comúnmente para aislamiento eléctrico es inflamable,y puede desprender humos y gases tóxicos, siendo por tanto, una buenavía de propagación del fuego. Las normas de instalaciones eléctricasincluyen las especificaciones de esos recubrimientos para evitar esosefectos, incluyendo el uso de revestimientos especiales inflamables. Sinembargo, el alto coste de estos cables especiales, hace que no puedaafrontarse su empleo en todas ocasiones.

Por tanto, en muchos casos es preciso aplicar una protección adicionala las instalaciones eléctricas. Por otra parte, existen conducciones decables, que deben mantener el suministro eléctrico durante ciertosperiodos de tiempo durante el incendio: alarmas, comunicaciones, energíapara ciertos equipos vitales, etc.

Existen, a la vista de estos problemas, dos aproximaciones diferentes ala protección de bandejas:

1) Objetivo: limitar la propagación

Para ello se utilizan revestimientos a base de resinas termoplásticas,cerámicas o intumescentes, aplicadas directamente sobre los cables,bien sobre toda la bandeja, bien por tramos, creando unos "cortafuegos"a determinadas distancias, cruces, etc.

Con estas barreras, se limita la propagación del incendio, pero las partesno protegidas resultarán dañadas, y la corriente interrumpida.

Los revestimientos utilizados deben cumplir una serie de características:- Deben ser relativamente elásticos, debido a posibles cambios de cables,

movimiento de bandejas colgadas, etc.- Deben ser químicamente inertes con respecto a los aislantes de los

cables.

2) Objetivo: mantener corriente durante un tiempo determinado

En este caso, la protección consiste en la creación de unos conductosmediante paneles de fibrosilicatos, que crean uno a modo de "sectorcontra incendios" en el interior.


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Con estos sistemas puede conseguirse mantener los cables funcionandohasta dos horas.

Esta solución está probada, tanto para fuegos desde el exterior comopara fuegos interiores, con lo que también se protegen equipos cercanos

a las bandejas, si se produce un cortocircuito o un fuego en la bandeja.

Para controlar la temperatura interna debido al calor generado por loscables, se colocan unas trampillas o rejillas de ventilación, también conmateriales que resistan el fuego.

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