Tema del curso Incendios Estructurales. Elementos de protección horizontal en estructuras. Elementos de protección contra incendios de separación por distancia. Muros o paredes cortafuegos. Diques o cubetos. Puertas contra incendios. Elementos de protección contra incendios verticales. Cortafuegos. Techos. Huecos verticales. Ventanas. Recubrimientos aislantes. Vías exprofeso para el humo. Exutorios de salida. Tableros cortina.
Structural Fires Course. Horizontal protection elements in structures. Fire protection elements separated by distance. Walls or fire walls. Dams or buckets. Fire doors. Vertical fire protection elements. Firewall. Explicit paths for smoke. Exit exits. Curtain boards.
CONFINAMIENTO DEL INCENDIO CON ELEMENTOS DE PROTECCIÓN CONTRA INCENDIOS
CURSO DE INCENDIOS ESTRUCTURALES
1. ELEMENTOS DE PROTECCIÓN HORIZONTAL
Tiene como finalidad dificultar la propagación horizontal del fuego (y humos).
Los elementos de protección actúan limitando la transmisión de calor en sus formas de conducción, convección y radiación e impidiendo el derrame de líquidos combustibles, delimitando "sectores de incendio".
Los elementos principales para lograrlos son:
- Separación por distancia.
- Muros o paredes cortafuegos.
- Diques o cubetos.
Como elementos auxiliares cabe citar:
- Puertas contra incendios.
- Cortinas de agua, etc.
1. ELEMENTOS DE SEPARACIÓN POR DISTANCIA
Es la medida idónea para reducir la conducción y radiación de calor de unos combustibles a otros o entre edificios siendo una de las formas de separar sectores contra incendios.
Su defecto es precisar de espacios abiertos no disponible en muchos casos. Es una solución aplicable especialmente en fase de proyecto o en la distribución en planta.
Las distancias mínimas para que aseguren la independencia de los sectores contrafuego vienen influenciadas por la disposición relativa entre locales o edificios. Las normativas de cada país contemplan las necesidades mínimas de separación por distancia.
2. MUROS O PAREDES CORTAFUEGOS
Son muros de carga, de cerramiento o de separación constituido con materiales incombustibles, que dividen el edificio, nave industrial, etc. en zonas aisladas entre sí, definiendo sectores de incendio.
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| Muros cortafuegos. |
Su resistencia al fuego debe ser acorde a:
― Las aberturas de los muros cortafuegos deben ser las mínimas posibles, y deben estar protegidas con puertas y ventanas adecuadas contra incendios.
― Casos de naves con techo poco resistente, con ventanas próximas, etc., los muros deben sobresalir lo suficiente para cerrar el paso a las llamas.
― El grado de resistencia al fuego de un muro debe ser acorde al riesgo que debe confinar. Tiene valor decisivo la ubicación relativa del sector cortafuegos que limita y la carga térmica contenida.
3. DIQUES O CUBETOS
Tienen la misión de contener el líquido inflamable derramado en una rotura o una fuga de un depósito, impidiendo su esparcimiento.
Determina pues un sector de incendio, que coincide con sus dimensiones, siempre que este separado por la distancia de seguridad mínima. Tiene su máxima aplicación en las instalaciones petroquímicas, si bien su uso eficaz se extiende a todo el campo de almacenamiento de líquidos inflamables.
― Se pueden construir de hormigón, ladrillo, terraplenes reforzados, etc., si bien en cualquier caso deben dimensionarse para que resistan las presiones hidrostáticas que aparecerán en caso de derrame.
― Su capacidad en caso de un solo depósito, debe ser la misma que la del depósito. En caso de agrupaciones de depósitos se aplican coeficientes reductores.
4. PUERTAS CONTRA INCENDIOS
Su finalidad es proteger las aberturas que sea necesario practicar en los muros cortafuegos.
Resistencia al fuego. El material y el tipo de construcción de la puerta determinan una resistencia al fuego determinada:
- Puertas de madera revestidas de láminas de acero.
- Puertas de chapa de acero doble huecas.
- Puertas de acero con relleno calorífugo.
Sistemas de cierre. Como sistemas de cierre de puertas contra incendios destacan la guillotina o corredera para grandes puertas. En puertas pequeñas pueden ser giratorias sobre bisagra, con resorte de cierre automático.
Respecto al cierre de las puertas puede ser manual o automática basado en termostatos (o termovelocimétricos). En cualquier caso una vez cerrada debe poder ser abierta por una sola persona.
Mantenimiento. El mantenimiento de las puertas contra incendios es un factor de suma importancia para garantizar su funcionamiento en caso de incendio. Las puertas enrollables son poco eficaces, por su baja resistencia al fuego y gran deformabilidad. Son contraindicadas como puerta contra incendios y como cierre de cualquier salida de emergencia. Ciertas normativas de incendios establecen especificaciones precisas para las puertas contra incendios.
2. ELEMENTOS DE PROTECCIÓN VERTICAL
Las corrientes de convección que establecen los gases calientes (humos) del incendio, que ascienden rápidamente por cualquier conducto al que tengan acceso, hacen que las barreras verticales resistentes al fuego sean de una necesidad esencial.
Aparte de las aberturas verticales típicas (cajas ascensores, huecos escaleras, ventanas, etc.) se debe prestar especial atención a los conductos empotrados y no previstos para la conducción de humos, tales como conductos de aire acondicionado, bajantes de servicios para cables y conducciones, etc. estos conductos puede propagar incendios a zonas alejadas del foco inicial.
Los elementos de lucha más comunes se analizan a continuación.
1. CORTAFUEGOS
En todos los conductos citados anteriormente y en especial donde atraviesan muros, se deben disponer estratégicamente amortiguadores de fuego o cortafuegos que impidan el flujo de humos a su través.
Obviamente todos estos conductos deben ser incombustibles, y procurando estar alejados de almacenes de materiales combustibles.
2. TECHOS
El forjado es el elemento que habitualmente debe impedir el desarrollo vertical del fuego.
Dicho forjado debe ser incombustible, y asegurar una resistencia al fuego acorde con las características esperadas para el incendio.
Tiene una doble misión: Impedir el desarrollo vertical del fuego e impedir un debilitamiento de su resistencia que provoque el desplome de la planta superior. Por ello es imprescindible proteger adecuadamente las armaduras de tracción de las vigas, placas, mediante recubrimiento retardador de fuego.
Recordar que el acero presenta hacia los 400 ºC una caída brusca de resistencia que la reduce a su mitad.
Debe presentarse atención especial a los falsos techos, por su capacidad de propagación del fuego, en ocasiones de tipo deflagrante. Bajo el punto de vista de incendios no son convenientes. Si es necesario instalarlos deben ser compartimentados interiormente con tabiques interiores.
3. HUECOS VERTICALES
Los huecos de escaleras, montacargas, ascensores y otras aberturas verticales que constituyen caminos idóneos para el desarrollo vertical del incendio a otros sectores, deben hacerse de materiales incombustibles, garantizar alta resistencia al fuego y protegidas sus aberturas con puertas cortafuego.
La sectorización de las escaleras, además de evitar la propagación a su través entre sectores, debe como mínimo asegurar su estanqueidad a humo y llamas como mínimo el tiempo necesario para la evacuación, mediante un correcto diseño.
4. VENTANAS
Representa un camino fácil de propagación vertical entre plantas.
Las llamas al lamer el cristal lo calientan por su interior rompiendo por tensiones internas.
Las llamas al salir a fachada alcanzan las ventanas de la parte superior cuyos cristales rompen y permiten la penetración de las llamas en el interior, si hay combustibles en sus proximidades la propagación está asegurada.
La otra fuente de propagación por ventanas es debida a la radiación procedente de otro local o edificio en llamas. El calor radiado rompe el cristal y calienta los combustibles del interior hasta la temperatura de autoinflamación. Por ello en los edificios con alto riesgo de incendio debe limitarse en lo posible la presencia de ventanales. Las que se instalen deben tener marco metálico y montar vidrio armado, que aunque rompe no deja huecos a las llamas. En caso necesario puede utilizarse doble cristal armado.
Una protección eficaz para las ventanas son los salientes de los forjados (aleros o balconadas) que obligan a las llamas a separase de la fachada (subsistiendo sin embargo el efecto radiante).
Cuando el riesgo proviene de la radiación del edificio de enfrente la protección básica proviene de la separación por distancia en función de las aberturas y de las protecciones adicionales. En estos casos es indicada la aplicación de cristales armados.
Si el riesgo de radiación es muy importante, la distancia de seguridad puede ser reducida instalando cortinas de agua o paneles absorbentes de radiaciones.
Debe presentarse atención a las aberturas próximas a las vías de evacuación, en especial escaleras de emergencias, ya que pueden quedar cortadas por las llamas salientes de dichas aberturas. La solución racional es eliminar o proteger las aberturas situadas a menos de tres metros de una escalera abierta.
3. PROTECCIÓN DE LAS ESTRUCTURAS FRENTE AL INCENDIO
La estabilidad de un edificio depende de la conservación de la resistencia mecánica de sus elementos estructurales: Pilares, jácenas y techos (viguería o placas).
En caso de incendio el edificio será estable en tanto que dichos elementos resistan al fuego.
La utilización de armaduras de acero en el hormigón armado o bien las estructuras totalmente metálicas representan un grave riesgo por la disminución de resistencias que sufre el acero con la temperatura, así como sus grandes deformaciones térmicas. Por ello resulta imprescindible proteger las estructuras metálicas de los edificios con recubrimientos aislantes y resistentes al fuego.
Los recubrimientos materiales cerámicos (morteros de cemento, yesos, ladrillos, morteros de yeso o cemento con perlita o vermiculita, etc.) el forrado con fibras aislantes e incombustibles (fibra de vidrio, paneles de amianto-cemento con silicatos expandidos, etc.).
4. LA LUCHA CONTRA EL HUMO
Ya se ha visto que durante las primeras fases de un incendio el efecto negativo de los humos es muy superior al efecto de la temperatura (llamas), por su influencia sobre las personas. Por un lado dificulta o impide la evacuación de personas y por otro obstaculiza la extinción manual del incendio al impedir acercarse a los focos (y en ocasiones incluso a localizarlos).
La eliminación de humos es pues imprescindible, aunque ello suponga una renovación de aire que inevitablemente avivará el incendio.
Aunque hay opiniones dispares, la necesidad de evacuar humos es evidente si se quiere evacuar y extinguir el incendio. La evacuación de humos ha de ser controlada para optimizar el proceso, es decir, los circuitos de evacuación de humos deben ser previstos.
La posibilidad de evacuación de humos a través de vías de evacuación de personas o través de conductos que puedan propagar el incendio deben evitarse con los diseños adecuados. La evacuación de humos controlada exige el diseño de vías exprofeso para el humo.
Las aberturas en techos para salida exclusiva de humos se denominan exutorios. Los exutorios normalmente están cerrados siendo su apertura manual y/o automática. Se instalan varios modelos, principalmente en salas públicas (cines, teatros, etc.) o en naves industriales. En naves industriales, la eficacia de un exutorio se aumenta al combinarlo con tableros-cortina.
Los tableros cortina son parámetros incombustibles, colocados transversalmente a las naves (aprovechando las jácenas de celosía). Su misión es dificultar el desplazamiento longitudinal de los gases calientes (humos) que tienden a propagarse debajo de los techos por efecto de las corrientes de convección. De esta forma canalizan los humos hacia el exutorio colocado entre dos tableros-cortina.
