154 (Art.1)-fuego C · La norma UNE 23-093:1981 establecía la valoración de cuatro criterios para...

18
JOSÉ MIGUEL LACOSTA BERNA Apuntes históricos y últimos desarrollos (II) LA RESISTENCIA AL FUEGO

Transcript of 154 (Art.1)-fuego C · La norma UNE 23-093:1981 establecía la valoración de cuatro criterios para...

Page 1: 154 (Art.1)-fuego C · La norma UNE 23-093:1981 establecía la valoración de cuatro criterios para clasificar la resistencia al fuego de un elemento de cons-trucción. La nueva edición

JOSÉ MIGUEL LACOSTA BERNA

Apuntes históricosy últimos desarrollos (II)

LA RE

SISTE

NCIA

AL FU

EGO

Page 2: 154 (Art.1)-fuego C · La norma UNE 23-093:1981 establecía la valoración de cuatro criterios para clasificar la resistencia al fuego de un elemento de cons-trucción. La nueva edición

LA RESISTENCIA AL FUEGO. APUNTES HISTÓRICOS Y ÚLTIMOS DESARROLLOS (II)

Apuntes históricosy últimos desarrollos (II)

Este artículo es continuación de otro del mismotítulo publicado en el anterior número de nuestrarevista. En él se tratan los puntos 5 y siguientesdel índice.

5.- LOS ACTUALES ENSAYOSLa normalización en materia de resistencia al fuego

tiene en España una historia bastante corta.

La edición inicial de la norma UNE 23-093 "Ensayo dela resistencia al fuego de las estructuras y elementos dela construcción" aparece en Enero de 1978 y ya se citaen la Norma Básica de la Edificación-Condiciones deProtección contra Incendios, más conocida por sus siglasNBE-CPI/81 (R.D. 2059/1981).

Esta primera edición de la UNE se corresponde conla ISO 834 de 1975. Esta ISO había aparecido en Sep-

LA RESISTENCIA AL FUEGO

JOSÉ MIGUEL LACOSTA BERNAExperto Superior en Seguridad

ÍNDICE1.- LA RESISTENCIA AL FUEGO Y LA PROTECCIÓN ESTRUCTURAL

2. -APUNTES HISTÓRICOS 2.1.- Desarrollos en Europa2.2.- Desarrollos en EEUU2.3.- Una breve historia de la terminología

3.- DETERMINACIÓN DE LA RESISTENCIA AL FUEGO 3.1.- Conceptos3.2.- Las curvas de calentamiento3.3.- Los hornos

4.- LA RESISTENCIA AL FUEGO Y LA SEVERIDAD DEL FUEGO 4.1.- Severidad del fuego4.2.- Experimentos tempranos 4.3.- Trabajos recientes

5.- LOS ACTUALES ENSAYOS 5.1.- Criterios5.2.- Probetas 5.3.- Curvas de calentamiento5.4.- Metodología de ensayo5.5.- Inconvenientes de los ensayos de resistencia al fuego5.6.- Nuevos requerimientos 5.7.- Elementos sin ensayo directo

6.- LA PRÓXIMA CLASIFICACIÓN EUROPEA 6.1.- Antecedentes6.2.- Criterios y clasificación6.3.- Aproximaciones legales y reglamentarias en España

7.- CONCLUSIONES

8.- BIBLIOGRAFÍA

67.

Page 3: 154 (Art.1)-fuego C · La norma UNE 23-093:1981 establecía la valoración de cuatro criterios para clasificar la resistencia al fuego de un elemento de cons-trucción. La nueva edición

tiembre de 1968 como Recomen-dación R834 y era consecuencia delos trabajos del Comité ISO/TC 92,cuya Secretaría ostenta BSI, y quehabían comenzado en 1961. En1975 se publica ya como norma ISO834 y en los años siguientes se leañaden las Enmiendas A1 (1979) yA2 (1980).

Más tarde se produce una 1ªRevisión de la UNE en Diciembrede 1981, que incluye las citadasenmiendas de la ISO 834, y así per-manece hasta Diciembre de 1998en que se publica una nueva edi-ción con el título general de En-sayos de resistencia al fuego. Estaedición todavía se denomina sólocomo norma UNE pero dado quese fundamenta en el proyecto denorma europea prEN 1363, quetiene tres partes, en breve pasará aser norma UNE-EN.

Encontramos una primera dife-rencia con la edición de 1981; lanueva de 1998 se ha publicado endos partes.

La Parte 1 "Requisitos genera-les" incluye siete anexos informati-

vos y es similar a la edición anterior.Hay una modificación en los crite-rios de valoración que pasan de sercuatro a ser tres y que cambian denombre.

La Parte 2 "Procedimientos al-ternativos y adicionales" contieneuna serie de novedades interesan-tes que se detallan más adelante.

5.1.- CRITERIOS

La norma UNE 23-093:1981establecía la valoración de cuatrocriterios para clasificar la resistenciaal fuego de un elemento de cons-trucción. La nueva edición los redu-ce a tres siguiendo la línea unifica-da europea que ya se ha podidoseguir en la Tabla III de la 1ª partede este trabajo.

La comparación se muestra enla Tabla VI.

Como puede verse, las diferen-cias son más de nombre que decontenido, con la excepción del cri-terio de Integridad que une los deEstanqueidad a las llamas y de

Emisión de humos y gases.

El ensayo en horno normaliza-do, realizado de acuerdo con lacurva "T-t", sigue hasta que se pro-duce el fallo por sobrepasar cual-quiera de los siguientes criterios:

1.- Capacidad portante

Se define como la capacidad deuna muestra de ensayo representa-tiva de un elemento estructural parasoportar su correspondiente cargade ensayo, en los casos en queésta se aplique, sin sobrepasar cri-terios específicos respecto a defor-mación total y a velocidad de ésta.

Es el tiempo en minutos, en elque la muestra continúa mantenien-do su capacidad para soportar lacarga de ensayo aplicada durante laduración de éste.

Sin embargo en la práctica, elcriterio referente al ritmo de defor-mación sólo se aplica a partir deque la deformación haya superadoel valor L/30, en mm, siendo "L" ladistancia entre apoyos de la mues-tra, en reconocimiento del hecho deque en el colapso se producengrandes deformaciones debido a laformación de “ejes de giro” plásticosen las vigas, o debido a la flexiónincipiente de los muros o de lascolumnas y parcialmente para evitarque el elemento sometido a ensayocolapse dentro del horno, con lasposibles consecuencias de dañosal horno y al sistema de carga.

La norma establece unos crite-rios de fallo en la capacidad portan-te diferentes según sea para ele-mentos en carga a flexión (funda-mentalmente forjados o jácenas(Figura 14) o para elementos encarga verticales a compresión (bási-camente muros o columnas), rela-

68.

OCTUBRE-DICIEMBRE PREVENCIÓN Nº 154

CRITERIOS UNE 23-093:1981 CRITERIOS UNE 23-093-1:1998

Estabilidad mecánica Capacidad portante

Aislamiento térmico Aislamiento

Estanqueidad a las llamasIntegridad

No emisión de gases inflamables

Tabla VI

LA NORMALIZACIÓN EN MATERIA DE RESISTENCIA AL FUEGO TIENE EN ESPAÑA UNAHISTORIA BASTANTE CORTA. LA EDICIÓN INICIAL DE LA NORMA UNE 23-093 APARECEEN ENERO DE 1978 Y YA SE CITA EN LA NORMA BÁSICA DE LA EDIFICACIÓN"CONDICIONES DE PROTECCIÓN CONTRA INCENDIOS", MÁS CONOCIDA POR SUS SIGLASNBE-CPI/81.

Page 4: 154 (Art.1)-fuego C · La norma UNE 23-093:1981 establecía la valoración de cuatro criterios para clasificar la resistencia al fuego de un elemento de cons-trucción. La nueva edición

69.

LA RESISTENCIA AL FUEGO. APUNTES HISTÓRICOS Y ÚLTIMOS DESARROLLOS (II)

cionados con la dimensión caracte-rística de las muestras; es decir, L =distancia entre apoyos de la mues-tra, para elementos horizontales, yh = altura inicial, para los verticales.

2.- Integridad

Se define como la capacidad deuna muestra de ensayo representa-tiva de un elemento de construccióncuando se expone al fuego por unade sus caras para prevenir el paso asu través de llamas y gases a altatemperatura, así como para impedirla presencia de llamas en la cara noexpuesta.

Es el tiempo en minutos duranteel cual la muestra continúa mante-niendo su función separadora du-rante el ensayo sin que se produz-can grietas u otras aberturas enella, de modo tal que pueda produ-cirse el encendido en la cara noexpuesta.

El fallo de este criterio consisteen la presencia de alguno de lossiguientes fenómenos:

• la ignición de un tampón de algo-dón.

• la penetración de una galga deter-minada.

• la aparición de llamas sostenidas.

3.- Aislamiento

Se define como la capacidad deuna muestra de ensayo representa-tiva de un elemento de construccióncon función separadora, que cuan-do se expone al fuego por una desus caras, restringe el incrementode temperatura registrado en lacara no expuesta, por debajo deunos niveles específicos.

Es el tiempo en minutos durante

el cual la muestra continúa mante-niendo su función separadora du-rante el ensayo sin desarrollar tem-peraturas elevadas en su cara noexpuesta en función de:

• que el incremento de temperaturamedia no sea superior a 140 °C; o

• que el incremento en cualquierpunto no sobrepase los 180 °C.

La norma establece unas priori-dades entre estos criterios:

• si falla el de Capacidad portante,se considera que fallan los otrosdos, y

• si falla el de Integridad, se consi-dera que falla el de Aislamiento.

El resultado de un ensayo defuego se expresa en unidades detiempo (generalmente minutos) has-ta que se sobrepasa cada uno delos criterios límite que sean apropia-

dos para el elemento de construc-ción que está siendo ensayado. Laclase de resistencia al fuego seexpresa como el tiempo final paracualquiera de los criterios, redonde-ado hacia abajo en la clasificaciónapropiada más cercana, es decir,30, 60, 90,120, 180 ó 240 minutos.

5.2.- PROBETAS

La norma UNE 23-093:1998 es-tablece que la muestra de ensayopresentará normalmente las dimen-siones reales.

Hay que seguir insistiendo enque los ensayos de resistencia alfuego según esta norma, sólo seaplican a elementos de construc-ción completos y no a constituyen-tes o componentes discretos de e-sos elementos, es decir, se ensayaun tabique y no los ladrillos, el mor-tero, el enlucido, etc., que lo forman.

Dado que las muestras se sue-

HAY QUE RECORDAR QUE LOS ENSAYOS DE RESISTENCIA AL FUEGO SEGÚN LA NORMAUNE 23-093, SÓLO SE APLICAN A ELEMENTOS DE CONSTRUCCIÓN COMPLETOS Y NO ACONSTITUYENTES O COMPONENTES DISCRETOS DE ESOS ELEMENTOS, ES DECIR, SEENSAYA UN TABIQUE Y NO LOS LADRILLOS, EL MORTERO, EL ENLUCIDO, ETC., QUE LOFORMAN.

Figura 14.- Los elementos de construcción horizontales son ensayados en un horno y para determinar el fallo desu capacidad portante se les aplica una carga que trabaja a flexión.

Page 5: 154 (Art.1)-fuego C · La norma UNE 23-093:1981 establecía la valoración de cuatro criterios para clasificar la resistencia al fuego de un elemento de cons-trucción. La nueva edición

len instalar en un bastidor especial(Figura 15), esto ya produce unalimitación en su tamaño, que corres-ponde aproximadamente con lasdimensiones que se daban en laedición de 1981, a saber:

• Muros y tabiques: altura yanchura 3 m.

• Vigas: luz 4 m.• Columnas: altura 3 m.

El Anexo D de la Parte 1 serefiere a la selección de la carga aaplicar, durante el ensayo, a los ele-mentos portantes. La norma indicaque las cargas seleccionadas debe-

rían cal-cularse paragenerar la máximatensión permitida enlos Có-digos estructu-rales re-conocidos decada país. Esto llevaa la aplicación mássevera de la carga deen-sayo, lo que pro-porciona una base re-alista para la extrapo-lación de los resulta-dos y su uso en losprocedimientos decálculo.

Si la carga de en-sayo se relaciona conuna situación especí-fica, la aplicación aotras situaciones esmucho más limitada yel Anexo permite quese empleen valoresmás bajos cuandoéstos representan

más adecuadamente las condicio-nes de empleo.

La norma requiere que la cargase mantenga constante durante elperiodo de calentamiento. Con lossistemas que emplean pesos muer-tos esto no presenta ningún proble-ma, pero con las cargas hidráulicaso mecánicas se necesita seguir ladeformación de la construcción.Cuando se produce la dilatación delos muros y de las columnas, debepermitirse la expansión controladapara prevenir cualquier aumento dela carga, y cuando se produce ladeformación o la flexión, el sistema

de carga debe ser capaz de seguirel movimiento. Esto es particular-mente importante en el caso de quese produzcan grandes deformacio-nes antes del colapso.

Otro Anexo, el E, se refiere a lascondiciones en los extremos de lamuestra. Estas condiciones límitetienen gran influencia en el compor-tamiento de la construcción por loque se deben seleccionar con cui-dado. En los edificios, los diferenteselementos de construcción están u-nidos más o menos fuertementeentre sí, de modo que las interac-ciones son posibles y se produceuna redistribución de las tensionesy de los esfuerzos. En los ensayossólo se examinan elementos suel-tos, por lo que las interacciones conlos adyacentes tienen que ser simu-ladas. Tales simulaciones no sonfáciles de realizar porque los meca-nismos precisos de interacción encondiciones de incendio son difíci-les de predecir y también porqueexisten problemas para la reproduc-ción mecánica de tales condiciones.

5.3.- CURVAS DE CALENTAMIENTO

5.3.1.- ENSAYO DE RESISTENCIA AL FUEGONORMALIZADO

La Parte 1 de la UNE 23-093:1998, establece los requisitos gene-rales para los ensayos de resisten-cia al fuego.

El principio básico de los ensa-yos de resistencia al fuego normali-zados que quizá deberían llamarsecon más propiedad, ensayos enhorno normalizado, consiste enque un elemento de construcción secoloca en un horno y se calientacon un régimen de temperaturasque sigue la Curva normalizada "T-t", hasta que se produzca el fallo del

OCTUBRE-DICIEMBRE PREVENCIÓN Nº 154

EN LOS EDIFICIOS, LOS DIFERENTES ELEMENTOS DE CONSTRUCCIÓN ESTÁN UNIDOS MÁSO MENOS FUERTEMENTE ENTRE SÍ DE MODO QUE LAS INTERACCIONES SON POSIBLES YSE PRODUCE UNA REDISTRIBUCIÓN DE LAS TENSIONES Y DE LOS ESFUERZOS. EN LOSENSAYOS SÓLO SE EXAMINAN ELEMENTOS SUELTOS, POR LO QUE LAS INTERACCIONESCON LOS ADYACENTES TIENEN QUE SER SIMULADAS.

Figura 15.- Bastidores para ensayo de resistencia al fuego en horno deelementos verticales. Cortesía del LGAI.

70.

Page 6: 154 (Art.1)-fuego C · La norma UNE 23-093:1981 establecía la valoración de cuatro criterios para clasificar la resistencia al fuego de un elemento de cons-trucción. La nueva edición

elemento. Si además el elementodebe tener capacidad portante,antes de empezar el ensayo, secarga hasta producir en él la mismatensión que la que tendría si estu-viera colocado en la estructura de laque se considera una parte repre-sentativa. Tradicionalmente, las vi-gas y forjados se calientan desdeabajo, las columnas son calentadaspor los cuatro lados, mientras quelas paredes se calientan sólo poruno (Figura 16).

El ensayo en horno normalizadoestá regulado en España por lanorma UNE 23-093. Cuando estanorma, hasta 1998, se correspondíacon la internacional ISO 834:1975incluidas sus enmiendas, las nor-mas equivalentes de los paísescomunitarios tenían que estar deacuerdo en lo esencial pero podíahaber variaciones en los detallesdel ensayo, como de hecho las ha-bía. A partir de la unificación y próxi-ma aparición de la norma EN 1363-1, que ya se encuentra en fase deInformación pública, tales diferen-cias tienen que desaparecer prácti-camente.

Tradicionalmente se ha venidoconsiderando que muchos incen-dios en edificios se producen o sealimentan por la cantidad de mate-riales combustibles de tipo celulósi-co que hay en su interior y así lacurva "T-t" normalizada se ha esta-blecido sobre esa base. Para talesfuegos, la curva "T-t" para el hornoresponde a la expresión:

T = 345 log10 (8t + 1) + 20

siendo "T" la temperatura mediadel horno (°C) y "t" el tiempo desdeel inicio del ensayo (minutos). Estacurva es la 1 de la figura 17.

El ensayo es muy severo, ya

LA RESISTENCIA AL FUEGO. APUNTES HISTÓRICOS Y ÚLTIMOS DESARROLLOS (II)

3000

13

12

11

10

SECCIÓN A-A

Termopares18, 19, 20, 21

Termopares15, 17

Termopares14, 16

Termopares10, 11, 12, 13

DETALLE

FUEGO

HEB 180

3000

Pared de ladrillo

AA

500

PLANTA

Figura 16.- Esquema de ensayo para pilar expuesto al fuego por sus cuatro caras bajo carga.Procedencia: Norma UNE 23-820:1993.

71.

Page 7: 154 (Art.1)-fuego C · La norma UNE 23-093:1981 establecía la valoración de cuatro criterios para clasificar la resistencia al fuego de un elemento de cons-trucción. La nueva edición

que, como puede verse, la pendien-te de la curva es muy pronunciada yen los primeros 5 minutos la tempe-ratura en el interior del horno debeser de 556 °C, llegando a los 721 °Cen 15 minutos y posteriormente dis-minuye el gradiente de subida demodo que alcanza una temperaturade 842 °C a los 30 minutos, de 945°C a los 60 minutos y de 1.049 °C alos 120 minutos.

5.3.2.- CURVAS NORMALIZADAS ESPECIALES

En el punto anterior se han indi-cado los requisitos generales paralos ensayos de resistencia al fuego.Sin embargo, en la realidad es posi-ble identificar condiciones y escena-rios donde las condiciones descritasno pueden considerarse como lasmás apropiadas. Esto puede deber-se a la naturaleza del producto, a suconstrucción o sistema de montaje,junto con el uso final previsto o biena requisitos reglamentarios de al-gún estado miembro de la Unión

Europea.

La Parte 2 de la UNE 23-093:1998 se refiere a tres regímenes decalentamiento alternativo que sólose emplearán cuando sean especí-ficamente requeridos.

a) Curva de hidrocarburos

Con la llegada de un uso au-mentado de los productos deriva-dos del petróleo y los plásticos sereconoció que la curva celulósica noera de aplicación universal.

En algunos casos prácticos es

posible identificar escenarios dondese produce una variación significati-va sobre las condiciones normaliza-das. Un ejemplo de esto son lasindustrias de tipo petroquímico yrefinerías en las que existe riesgode exposición a fuegos muy inten-sos como los que se producen enlos tanques de combustible. Estosfuegos se caracterizan por sus altastemperaturas y por su rápido ritmode crecimiento.

Cuando exista un requisito deestas características, se utilizará lasiguiente curva denominada de hi-drocarburos.

T = 1.080 (1 - 0,325 e -0,167 t - 0,675 e -2,5 t ) + 20

siendo "T" la temperatura mediadel horno (°C) y "t" el tiempo desdeel inicio del ensayo (minutos).Véase la figura 17, curva 2.

La curva de hidrocarburos estádiseñada para producir un aumentode temperatura muy rápido. En 10minutos, la temperatura llega a1.032 °C con una temperatura lími-te de 1.100 °C que se alcanza a los40 minutos.

b) Curva de fuego exterior

En algunos casos, los elemen-tos pueden estar expuestos a condi-ciones menos severas que cuandoese elemento de construcción oestructura está en el interior de unsector de incendio. Un ejemplo deesto, son los muros perimetrales deun edificio que pudieran quedarexpuestos a un fuego exterior o allamas que sobresalen a través delas ventanas.

Debido a la naturaleza de losfuegos exteriores, con la posibilidadadicional de una disipación del ca-lor, la curva siguiente proporciona

72.

OCTUBRE-DICIEMBRE PREVENCIÓN Nº 154

LA NUEVA UNE 23-093:1998 CONTEM-

PLA TRES CURVAS DE CALENTAMIENTO

ALTERNATIVO: DE HIDROCARBUROS, DE

FUEGO EXTERIOR Y DE FUEGO LENTO,

QUE SÓLO SE EMPLEARÁN CUANDO

SEAN ESPECÍFICAMENTE REQUERIDAS.

0 30 60 90 120

200

400

600

800

1000

1200

TIEMPO, minutos

TEM

PERA

TURA

°C

214

3

Figura 17.- Curvas Temperatura-tiempo:

1. Curva normalizada. 2. Curva de hidrocarburos.3. Curva de fuego exterior. 4. Curva de calentamiento lento.

Procedencia: UNE 23-093-2:1998.

Page 8: 154 (Art.1)-fuego C · La norma UNE 23-093:1981 establecía la valoración de cuatro criterios para clasificar la resistencia al fuego de un elemento de cons-trucción. La nueva edición

un nivel más bajo de exposición tér-mica que otras opciones.

T = 660 (1 - 0,687 e -0,32 t - 0,313 e -3,8 t ) + 20

siendo "T" la temperatura mediadel horno (°C) y "t" el tiempo desdeel inicio del ensayo (minutos). Vé-ase figura 17, curva 3.

c) Curva de calentamiento len-to

La resistencia al fuego de algu-nos productos, determinada a partirde la curva "T-t" normalizada puedereducirse sustancialmente cuandose produce un fuego de crecimientolento. Un ejemplo de esto son losproductos de naturaleza reactivabajo la influencia del fuego. Por estarazón, se propone la curva denomi-nada de calentamiento lento.

Esta curva presenta una infle-xión en el minuto 21 y realmenteestá compuesta por dos curvas dis-tintas definidas por las siguientesexpresiones:

• para0 < t ≤ 21 ➝ T = 154 t 0,25 + 20

• para t > 21 ➝ T = 345 log10 [8 (t -20) + 1] + 20

siendo "T" la temperatura mediadel horno (°C) y "t" el tiempo desdeel inicio del ensayo (minutos). Vé-ase figura 17, curva 4.

5.4.- METODOLOGÍA DE ENSAYO

5.4.1.- EQUIPO

Los principales medios de ensa-yo son:

• Un horno, vertical (Figura 18) uhorizontal (Figura 19) capaz de so-

meter a un elemento de ensayo alas condiciones de temperatura ypresión que se indican en el aparta-do siguiente.

• Bastidores de ensayo (Figura 15).

• Equipo para la aplicación de car-

gas (si fuera necesario).

• Termopares para la medida de latemperatura interna del horno y delas temperaturas superficiales de loselementos de ensayo (Figura 20).

• Equipo para la medida de las

LA RESISTENCIA AL FUEGO. APUNTES HISTÓRICOS Y ÚLTIMOS DESARROLLOS (II)

Figura 18.- Horno vertical para ensayos de resistencia al fuego. Cortesía del LGAI.

Figura 19.- Horno horizontal para ensayos de resistencia al fuego. Cortesía del LGAI.

73.

Page 9: 154 (Art.1)-fuego C · La norma UNE 23-093:1981 establecía la valoración de cuatro criterios para clasificar la resistencia al fuego de un elemento de cons-trucción. La nueva edición

74.

OCTUBRE-DICIEMBRE PREVENCIÓN Nº 154

sobrepresiones en el horno(para los ensayos demuros y forjados).

5.4.2.- CONDICIONES DE TEMPE-RATURA Y PRESIÓN

a) Programa térmiconormalizado

La temperatura delrecinto del horno debe re-gularse de manera quevaríe con el tiempo confor-me a las distintas ecuacio-nes que hemos visto en elpunto anterior. Los puntosque se obtienen al darvalores a cada una de esasecuaciones forman unaCurva Temperatura-tiempo(T-t), que la norma UNE 23-026 define como la varia-ción convencional de latemperatura durante los ensayosexperimentales de resistencia alfuego, y constituyen una simplifica-ción de las condiciones reales de unincendio.

En realidad la relación Tempera-tura-tiempo que representa la evo-lución de un fuego en un local cerra-do depende de varios factores, delos cuales los más importantes son:

a) cantidad y tipos de materialescombustibles (carga térmica).

b) distribución de la carga térmicaen el local.

c) forma y porosidad de los materia-les que componen la carga térmica.

d) aportación de aire suministradoal local por unidad de tiempo.

e) características geométricas del lo-cal.

f) características térmicas de las cons-

trucciones que rodean al localdonde está situado el foco del incen-dio o que están contenidas en él.

No es suficiente con una defini-ción precisa de la curva "T-t" de unensayo, como única característicapara la determinación de los cam-bios térmicos de un elemento deconstrucción expuesto al fuego.Otro factor importante es el coefi-ciente de transferencia de calor porlas superficies del elemento ex-puestas al fuego. Este coeficientedepende principalmente de las con-diciones de convección y radiación.

Para una curva "T-t" determina-da, las características de convec-ción y radiación pueden variar con-siderablemente de un horno a otro,en función de variables tales comola geometría del interior y las pro-piedades térmicas del materialempleado en su revestimiento, eltipo de combustible, el número, tipoy emplazamiento de los quemado-res y la forma de correlacionar los

resultados de los ensayosobtenidos en un controldel horno, de forma quese regule el flujo térmicototal sobre la superficie delelemento de ensayo. Ca-racterísticas que hemosdescrito en la primera par-te de este trabajo y queson precisadas en la futu-ra norma EN.

Asimismo, en un ensa-yo de elementos que in-cluyen materiales com-bustibles, el contenido enoxígeno dentro del hornopuede influir considerable-mente en los resultados.Debería ser el suficientepara asegurar la combus-tión y no ser inferior al cua-tro por ciento cuando seensayen elementos sin

contenido de combustible.

b) Presión

En el interior del horno debenestablecerse unas condiciones depresión para que las circunstanciasdel ensayo se asemejen a las quecaracterizan a un incendio real. Enlos dos tercios superiores del hornodebe existir una sobrepresión,mientras que en el tercio inferiorexistirá depresión, como aproxima-damente ocurre en la realidad delos incendios, el humo se evacuapor la parte superior del horno. Perocuando se produce un fallo deestanqueidad aparece con más fre-cuencia en los dos tercios superio-res del elemento ensayado debido ala sobrepresión.

La distribución de la presión enrelación a la altura del horno vienecondicionada por el movimiento na-tural de los gases. Para controlar lapresión del horno, puede conside-rarse que el gradiente de presión

Figura 20.- El criterio de Aislamiento se controla en los elementos sometidos a ensayo por medio de un número establecido de termopares.

Cortesia del LGAI.

Page 10: 154 (Art.1)-fuego C · La norma UNE 23-093:1981 establecía la valoración de cuatro criterios para clasificar la resistencia al fuego de un elemento de cons-trucción. La nueva edición

será de 8,5 Pa por me-tro de altura del horno.

El horno debe fun-cionar de tal modo queel plano de presión neu-tra (un valor de presiónigual a 0 Pa) se esta-blezca a 500 mm por encima delnivel del suelo teórico. Además, lapresión en la parte superior del ele-mento no será mayor que 200 Pa,valor que puede producir una varia-ción en la altura del plano de pre-sión neutra.

5.5.- INCONVENIENTES DE LOS ENSAYOSDE RESISTENCIA AL FUEGO

Si bien los ensayos de resisten-cia al fuego han proporcionado grancantidad de datos im-portantes, los propiosensayos tienen una se-rie de desventajas in-herentes, derivadas enparte de la propia natu-raleza de los ensayos yen parte de su empleo.

5.5.1.- PRECIO

Los ensayos de re-sistencia al fuego, sonmuy caros, ya que alprecio del ensayo pro-piamente dicho hay queañadir el del elemento aensayar, el transporteal laboratorio de elementos de grantamaño, la colocación en el bastidory otras obras auxiliares in situ. Hayque destacar que los datos obteni-dos en un ensayo concreto son sóloaplicables a ese ensayo. Si el ensa-yo no proporciona el resultadoesperado, es decir, si el valor deresistencia al fuego deseado es de60 minutos y en el ensayo sólo seobtienen 59 minutos, entonces elelemento se clasifica como 30

minutos y se necesitará realizar unnuevo ensayo con las correspon-dientes modificaciones para obte-ner el grado deseado.

5.5.2.- LIMITACIONES EN EL MATERIAL SO-METIDO A ENSAYO

Ya que los hornos de ensayo tie-nen unas medidas determinadas,es generalmente imposible ensayargrandes elementos de construccióny, de este modo, se ensayan probe-tas “representativas”. Como ya he-

mos visto lo habitual es ensayar, enel caso de columnas, una altura má-xima de unos 3 m, y para vigas unaluz máxima de 4 m. Tales restriccio-nes significan que es difícil ensayar

vigas con apoyos múlti-ples o columnas delga-das, debido a que cual-quier reducción en el ta-maño del elemento paraconseguir la delgadezrequerida, puede produ-cir resultados erróneos,

ya que, en general, es difícil aplicaruna escala a los resultados de losensayos de fuego.

La disponibilidad o diseño de loshornos puede también restringir eltipo de ensayo que se puede reali-zar. Por ejemplo, en el caso de lascolumnas, la situación más críticaes cuando una columna está some-tida a momentos debidos tanto a lacarga aplicada como a los gradien-tes térmicos inducidos por calenta-mientos no simétricos. En general la

mayoría de los hornos de ensayopara columnas, calientan columnaspor los cuatro lados mientras el ele-mento está sometido a la acción decarga axial sólo.

5.5.3.- EFECTOS DE LAS RESTRICCIONES OCONTINUIDADES

De nuevo a causa de las limita-ciones antes mencionadas, tanto enla colocación de las muestras en

LA RESISTENCIA AL FUEGO. APUNTES HISTÓRICOS Y ÚLTIMOS DESARROLLOS (II)

LOS ENSAYOS DE RESISTENCIA AL FUEGO SON MUY CAROS, YA QUE ALPRECIO DEL ENSAYO PROPIAMENTE DICHO HAY QUE AÑADIR EL DELELEMENTO A ENSAYAR, EL DEL TRASPORTE AL LABORATORIO DE ELE-MENTOS DE GRAN TAMAÑO, LA COLOCACIÓN EN EL BASTIDOR Y OTRASOBRAS AUXILIARES IN SITU.

Figura 21.- En los edificios los elementos de construcción no están aislados, como ocurre durante los ensayos de resistencia al fuego,y se producen numerosas interacciones.

ES PRECISO DESTACAR QUE LOS DATOS

OBTENIDOS EN UN ENSAYO CONCRETO

SON SOLAMENTE APLICABLES A ESE

ENSAYO.

75.

Page 11: 154 (Art.1)-fuego C · La norma UNE 23-093:1981 establecía la valoración de cuatro criterios para clasificar la resistencia al fuego de un elemento de cons-trucción. La nueva edición

muchos hornos como debidas altamaño de los elementos, general-mente sólo es posible ensayar ele-mentos con condiciones ideales enlos extremos, es decir, vigas y forja-dos con extremos simplemente so-portados y columnas con algún gra-do de amarre indeterminado produ-cido por el dispositivo de aplicaciónde la carga durante el ensayo. En larealidad los elementos estructuralesno están aislados y, en la práctica,cuando el fuego ataca sólo a unaparte de la estructura, se produciráalgún tipo de redistribución de lacarga desde las zonas afectadaspor el fuego a las no afectadas (Fi-gura 21). Esta redistribución tendrágeneralmente el efecto de mejorarel rendimiento del elemento ante elfuego.

Esto ha sido comprobado en losensayos realizados para examinarlos efectos de las restricciones. Porejemplo, se ha observado quemientras las restricciones puedenno alterar significativamente la ca-pacidad de soportar carga, lasdeformaciones serán sustancial-mente reducidas. Debería destacar-se que, en los ensayos realizadospara este propósito, las restriccio-nes aplicadas eran mayores que lasque correspondía aplicar en la prác-tica. Las investigaciones realizadasen EEUU informan que un modera-do grado de restricciónaumenta las propiedades alfuego de forjados de hormi-gón pretensado, mientrasque un alto grado de restric-ción daría sólo unas propie-dades de fuego similares aaquéllas donde no existenlas restricciones.

En el caso de columnas,la existencia de restriccionestendrá dos efectos. El prime-ro es el de disminuir las pér-

didas potenciales de resistencia yelasticidad por la presencia de fuer-zas adicionales generadas por laresistencia a que el elemento dilatelibremente. La segunda es que elmodo de fallo de la columna puedecambiar de un colapso por dobladorepentino, a otro en el que deforma-ciones progresivamente mayores seproducen cuando la capacidad desoportar carga está limitada por lacapacidad de deformación.

5.5.4.- CONFIDENCIALIDAD DE LOS RESULTA-DOS

Mientras que, desde el punto devista de los fabricantes, la confiden-cialidad de cualquier resultado esabsolutamente esencial, esto tam-bién conduce a que los datos obte-nidos de cualquier ensayo no esténdisponibles con fines de investiga-ción y por consiguiente no puedenser empleados para proporcionardatos adicionales o suplementarioscon el fin de mejorar los cálculossobre características frente al fue-go.

5.5.5.- CARGA

Para ensayos de fuego de rutinase especifica la carga como la queproduciría, en los elementos, lasmismas tensiones que soportaríanen condiciones de servicio normal o

con sus cargas de trabajo. El ensa-yo al fuego de elementos bajo car-gas de servicio condujo a la obser-vación de que, para vigas o forjadosde hormigón, cuando se ensayansoportadas simplemente, la viga oforjado era incapaz de continuarsoportando la carga aplicada cuan-do el acero pretensado o de refuer-zo alcanzaba una temperatura deunos 500-550 °C. Una observaciónsimilar fue hecha para vigas deacero. Así fue como surgió el con-cepto de una temperatura de fallocrítica en el acero, bien sea comorefuerzo o como estructura.

Los ensayos de fuego fueronempleados en trabajos tempranospara proporcionar valores sobre laspropiedades de elementos estructu-rales de hormigón pretensado y re-forzado bajo cargas distintas a lascargas de servicio, generalmentecon cargas más grandes, para de-terminar el efecto de la sobrecarga.No ha sido hasta hace poco que sehan considerado los efectos deniveles de carga más bajos que losde servicio. Fueron estos últimostrabajos los que finalmente conduje-ron al abandono del concepto deuna temperatura crítica fija paraestructuras de acero.

5.5.6.- REPRODUCIBILIDAD

Raramente se realizanensayos duplicados, en partedebido a que las normas deensayo destacadas sólo es-pecifican la necesidad de unensayo individual y en partedebido al costo total. Ésta esuna situación anómala enotros campos de los ensayosestructurales pero el efectoes, hasta un cierto límite,mitigado por el empleo de losesquemas de clasificaciónpara expresar los resultados.

76.

OCTUBRE-DICIEMBRE PREVENCIÓN Nº 154

RARAMENTE SE REALIZAN ENSAYOS DUPLICADOS, EN

PARTE PORQUE LAS NORMAS DE ENSAYO DESTACADAS

SÓLO ESPECIFICAN LA NECESIDAD DE UN ENSAYO INDIVI-

DUAL Y EN PARTE DEBIDO AL COSTO TOTAL. ÉSTA ES UNA

SITUACIÓN QUE NO SERÍA TOLERADA EN OTROS CAMPOS DE

LOS ENSAYOS ESTRUCTURALES PERO EL EFECTO ES, HASTA

CIERTO LÍMITE, MITIGADO POR EL EMPLEO DE LOS ESQUE-

MAS DE CLASIFICACIÓN.

Page 12: 154 (Art.1)-fuego C · La norma UNE 23-093:1981 establecía la valoración de cuatro criterios para clasificar la resistencia al fuego de un elemento de cons-trucción. La nueva edición

77.

LA RESISTENCIA AL FUEGO. APUNTES HISTÓRICOS Y ÚLTIMOS DESARROLLOS (II)

5.6.- NUEVOS REQUERIMIENTOS

5.6.1.- ENSAYO DE IMPACTO

La Parte 2 de la norma UNE 23-093:1998 incluye también un ensa-yo de impacto para el caso de algu-nos tipos específicos de tabiques ymuros con función separadora cuyaresistencia al fuego puede estarinfluida por impactos producidos porfallos de otros componentes u obje-tos que están expuestos al fuego.Como en el caso de las curvasalternativas, este ensayo sólo seaplicará cuando sea específicamen-te requerido.

La energía de impacto se obtie-ne por caída pendular de una bolsaesferocónica (Figura 22) rellena debolas de plomo y con una masatotal de 200 kg. La altura de caídade 1,5 m representa una energía deimpacto de 3.000 Nm. El punto deimpacto corresponde al centro de lamuestra.

Se ejecutarán tres impactossobre la muestra, colocada en elhorno caliente, en los 5 minutosposteriores al tiempo de clasifica-ción. Si los muros son portantes, losdos primeros impactos se aplicaránmientras la muestra está todavía encarga.

5.6.2.- MEDIDA DE LA RADIACIÓN

La Parte 2 de la norma UNE 23-093:1998 describe también unmétodo para medir la radiación enestos ensayos. El riesgo que repre-senta la radiación se evalúa en elensayo mediante la medición delflujo de calor en un plano paralelo ya una distancia de 1 m de la cara noexpuesta de la muestra de ensayo,anotándose los tiempos en que laradiación medida supera los valoresde 5, 10, 15, 20 y 25 kW/m2.

Este ensayo no es exigible si latemperatura en la cara no expuestaes inferior a 300 °C, porque la radia-ción emitida por tales superficies esbaja.

5.7.- ELEMENTOS SIN ENSAYO DIRECTO

En un edificio se encuentranpresentes elementos estructuralesde muy diversas formas y posicio-nes (pilares, vigas expuestas a dis-tintas caras, distintos perfiles, distin-tos espesores de protección, etc.).En consecuencia se debería reali-zar un ensayo por cada tipo de ele-mento y posición en la estructura.

Esto evidentemente, sería muylaborioso y caro. Para evitar tenerque ensayar el 100 % de todos losposibles casos, se ha publicado con

carácter experimental la normaUNE 23-820:1993 "Métodos deensayo para determinar la estabili-dad al fuego de las estructuras deacero protegidas", complementariade la UNE 23-093, y que recogeunos métodos de ensayo y cálculoque permiten interpolar los resulta-dos obtenidos en unos ensayos tipoestudiados previamente, en base ala Masividad de los elementosestructurales.

La norma se aplica a elementosestructurales como: perfiles sin car-ga, pilares y vigas protegidos pormedio de:

• productos intumescentes• productos proyectados no

intumescentes• productos en placas• otros productos.

12

3000

1500

± 5027

50 ±

50

3

Figura 22.- Dispositivo para el ensayo de impacto

1. Cable de acero.2. Muestra sometida a ensayo.3. Dispositivo de impacto.

Procedencia: UNE 23-093-2:1998

Page 13: 154 (Art.1)-fuego C · La norma UNE 23-093:1981 establecía la valoración de cuatro criterios para clasificar la resistencia al fuego de un elemento de cons-trucción. La nueva edición

y trata de realizar un cierto nú-mero, pequeño, de ensayos quepermitan obtener una gráfica (Es-tabilidad al fuego en función de laMasividad). En la figura 23, que re-presenta una de esas gráficas, pue-den verse los resultados de ensa-yos correspondientes a un recubri-

miento dado con espesores de 600,1.200, 1.800 y 2.400 micras.

El criterio para finalizar el ensa-yo es el tiempo que ha tardado elperfil en alcanzar los 500 °C de tem-peratura media, o bien 550 °C detemperatura máxima en una sec-

ción. Este resultado valorará la ca-pacidad portante del perfil, lo quepermitirá determinar su Estabilidadal fuego. Las temperaturas se mi-den por medio de termopares colo-cados adosados o sujetos en losperfiles metálicos sometidos a en-sayo antes de que se aplique, ocoloque, el producto de protección(Figura 24).

El suministrador del material deprotección proporcionará, junto conéste, unos certificados de los ensa-yos realizados acompañados de uncuadro de valores similar al mostra-do en la Tabla VII, de manera que elusuario pueda seleccionar el espe-sor que debe aplicar a su caso par-ticular, y que puede no coincidir ple-namente con el ensayado pero quese obtiene fácilmente por interpola-ción entre los espesores dados enesa tabla.

6.- LA PRÓXIMA CLASIFICA-CIÓN EUROPEA

6.1.- ANTECEDENTES

El 21 de Diciembre de 1988, elConsejo de las Comunidades Euro-peas adoptaba una Directiva relati-va a la aproximación de las Dispo-siciones legales, reglamentarias yadministrativas de los Estadosmiembro sobre los Productos de laConstrucción.

Las Directivas CE son normasque pueden emanar tanto de la Co-misión como del Consejo, y obliganal Estado miembro destinatario enlo que se refiere al resultado quedebe conseguirse, respetando lacompetencia de las autoridades na-cionales en cuanto a la forma y losmedios de aplicación. Deben ser,por tanto, traspuestas al Derecho in-

78.

OCTUBRE-DICIEMBRE PREVENCIÓN Nº 154

100

90

80

70

60

50

40

30

20

10

050

MASIVIDAD - (m-1)

100 150 200 250 300 350 400

2.400

1.800

1.200

600

TIEM

PO, m

inutos

Figura 23.- Las curvas señalan los espesores de un material de aislamiento particular que debenaplicarse sobre perfiles metálicos de distintas masividades para conseguir el grado de estabilidad al fuego que

las curvas indican.

MASIVIDAD E S P E S O R (mm)(m-1) EF-30 EF-60 EF-90 EF-120

35025023523022522020018016014012011090

EF: Estabilidad al fuego (minutos)Tabla VII

Page 14: 154 (Art.1)-fuego C · La norma UNE 23-093:1981 establecía la valoración de cuatro criterios para clasificar la resistencia al fuego de un elemento de cons-trucción. La nueva edición

terno de los Estados.

La Directiva citada es la 89/106/CEE (DOCE 11.2.89), trans-puesta al derecho español pormedio del R.D. 1630/1992, de 29 deDiciembre (BOE 9.2.93), que esta-blecía seis requisitos esenciales(Tabla VIII) para permitir la libre cir-culación de los productos de laconstrucción por toda la UniónEuropea y daba unos plazos paraconseguir que lo del mercado únicointerior fuera un hecho palpable.

Su campo de aplicación es el detodos los productos fabricados parasu incorporación (ensamblaje, ins-talación o aplicación), con carácterpermanente, en las obras de edifi-cación o ingeniería civil, siempreque tengan alguna relación con losrequisitos esenciales que han decumplir dichas obras.

En el caso concreto de la Se-guridad contra Incendios, la Direc-tiva afecta a todos los aspectos deresistencia y reacción al fuego demateriales y estructuras, instalacio-nes y medios de detección y extin-ción y vías de evacuación.

Ese Requisito funda-mental ha sido desarrolla-do mediante lo que seconoce como Documen-tos Interpretativos, enuna serie de campos rela-cionados con los diversosaspectos de la Seguridadcontra Incendios. Técni-camente los DocumentosInterpretativos han estadoamparados por diversosComités Técnicos del CEN(Comité Europeo de Nor-malización), cuyos traba-

79.

LA RESISTENCIA AL FUEGO. APUNTES HISTÓRICOS Y ÚLTIMOS DESARROLLOS (II)

LA DIRECTIVA 89/106/CEE, TRANS-

PUESTA AL DERECHO ESPAÑOL POR

MEDIO DEL R.D. 1630/1992, ESTABLECE

SEIS REQUISITOS ESENCIALES PARA

PERMITIR LA LIBRE CIRCULACIÓN DE

LOS PRODUCTOS DE LA CONSTRUCCIÓN

POR TODA LA UNIÓN EUROPEA. UNO DE

ELLOS ES EL DE "SEGURIDAD EN CASODE INCENDIO", SOBRE EL QUE SE BASA

TODO EL DESARROLLO NORMATIVO

COMUNITARIO QUE ESTÁ A PUNTO DE

LLEGAR. Figura 24.- Para determinar los espe-sores de aislamiento a aplicar se ensa-yan elementos de distinta masividad,controlándose las temperaturas en elinterior. En la foto superior puedenverse los elementos protegidos y conlos termopares colocados. En la infe-rior, los elementos después del ensayo.Cortesía del LICOF.

1. RESISTENCIA MECÁNICA Y ESTABILIDAD

2. SEGURIDAD EN CASO DE INCENDIO

Las obras deberán proyectarse y construirse de forma que, en caso de incendio:

• la capacidad de sustentación de la obra se mantenga durante un periodo de tiempodeterminado.

• la aparición y la propagación del fuego y del humo dentro de la obra estén limitados.• la propagación del fuego a obras vecinas esté limitada.• los ocupantes puedan abandonar la obra o ser rescatados por otros medios.• se tenga en cuenta la seguridad de los equipos de rescate.

3. HIGIENE, SALUD Y MEDIO AMBIENTE

4. SEGURIDAD DE UTILIZACIÓN

5. PROTECCIÓN CONTRA EL RUIDO

6. AHORRO DE ENERGÍA Y AISLAMIENTO TÉRMICO

Tabla VIII

Page 15: 154 (Art.1)-fuego C · La norma UNE 23-093:1981 establecía la valoración de cuatro criterios para clasificar la resistencia al fuego de un elemento de cons-trucción. La nueva edición

jos han resultado en la publicaciónde una serie de normas y de pro-yectos de normas europeas (EN yprEN).

Para conseguir un mayor gradode unificación, ISO (OrganizaciónInternacional de Normalización) yCEN llegaron a un acuerdo, conoci-do como Acuerdo de Viena, con elfin de que ambos organismos coor-dinen sus actividades y que no setrabaje dos veces ni se vaya endirecciones distintas.

Por fin, tras muchos trabajospreparatorios, la Comisión de lasComunidades Europeas ha adopta-do el 3 de Mayo de 2000 unaDecisión (DOCE 6.6.00) para la cla-sificación de las propiedades deresistencia al fuego de los elemen-tos de construcción, las obras deconstrucción y los elementos de losmismos.

La nueva e inmediata normaeuropea sobre clasificación de losproductos y elementos de la cons-trucción en función de su resisten-cia al fuego, EN 13501-2, no cambiael concepto de Resistencia al Fuegode estos elementos, definida comola duración expresada en minutos,hasta el momento en que el ele-mento de ensayo deja de satisfacerel o los criterios exigidos y que leconciernen, pero amplía los criteriossobre los que se basa.

6.2.- CRITERIOS Y CLASIFICACIÓN

Serán los siguientes:

R: Capacidad portante

E: Integridad

I: Aislamiento térmico

W: Radiación

M: Acción mecánica

C: Cierre automático

S: Estanqueidad al paso dehumos

P o PH: Continuidad de la alimen-tación eléctrica o de la transmisión de la señal

G: Resistencia a lacombustión de hollines

K: Capacidad de protección contra incendios

Las definiciones que de cadauno de ellos da la norma europeason las siguientes:

R, Capacidad portante. Es lacapacidad de un elemento de cons-trucción para resistir la exposición alfuego, sobre una o más de suscaras, durante un periodo de tiemposin ninguna pérdida de estabilidadestructural.

E, Integridad. Es la capacidadde un elemento de construcción confunciones de separar dos partes deun edificio, para resistir la exposi-ción al fuego sólo por un lado sinque se transmita el fuego a la carano expuesta como resultado delpaso de cantidades significativas dellamas o de gases calientes, de lacara expuesta a la no expuesta, ypor lo tanto produciendo la igniciónbien de la superficie de la cara noexpuesta o de cualquier materialadyacente a esa superficie.

I, Aislamiento térmico. Es lacapacidad de un elemento de cons-trucción para resistir la exposición alfuego sólo por un lado sin que setransmita el fuego como resultadode una transferencia significativa decalor de la cara expuesta a la noexpuesta. La transmisión se limitará

de manera que no se produzca laignición ni de la superficie de la carano expuesta ni de cualquier materialque esté próximo a esa superficie.

Una primera novedad es que loscriterios EN se califican individual-mente, como lo hace la nueva UNEy no como en la edición anterior enque un grado RF implicaba obtenerla calificación en los cuatro criteriosya conocidos. Ahora, para elemen-tos con capacidad portante, tendre-mos clases REI, RE o simplementeR, y para elementos sin esa capaci-dad tendremos las clases EI o sim-plemente E.

La segunda novedad es la intro-ducción de nuevos criterios, de loscuales el siguiente también se con-sidera como principal:

W, Radiación. Que se definecomo la capacidad de un elementode construcción para resistir la ex-posición al fuego sólo por una cara,de manera que se reduzca la pro-babilidad de la transmisión de in-cendios como consecuencia de unsignificativo calor radiado bien a tra-vés del elemento o desde la cara noexpuesta del elemento a materialesadyacentes (Figura 25). Un elemen-to que satisfaga el criterio I se con-sidera que también cumplirá con elcriterio W durante el mismo periodode tiempo.

Y, además, cuando se pidanrequerimientos especiales adiciona-les también se pueden emplearotros criterios como:

M, Acción mecánica. Definidacomo la capacidad de un elementopara resistir a un impacto, represen-tando la situación en que un falloestructural de otro componente enun incendio produce un impactosobre el elemento ensayado.

80.

OCTUBRE-DICIEMBRE PREVENCIÓN Nº 154

Page 16: 154 (Art.1)-fuego C · La norma UNE 23-093:1981 establecía la valoración de cuatro criterios para clasificar la resistencia al fuego de un elemento de cons-trucción. La nueva edición

81.

LA RESISTENCIA AL FUEGO. APUNTES HISTÓRICOS Y ÚLTIMOS DESARROLLOS (II)

C, Cierre automático. Es la ca-pacidad de un elemento para cerrarautomáticamente, y por consiguien-te para tapar aberturas. Se aplica aelementos que normalmente debenestar cerrados y que deben cerrarautomáticamente después de cadaapertura, a elementos que normal-mente deben estar abiertos peroque deben cerrar en caso de un in-cendio, y a los elementos de funcio-namiento mecánico que tambiéndeben cerrar en caso de un incen-dio.

S, Estanqueidad al paso dehumos. Es la capacidad de un ele-mento para reducir o eliminar el pa-so de gas o de humo de un lado delelemento a otro.

P o PH, Continuidad de la ali-mentación eléctrica o de la trans-

misión de la señal. Es la capaci-dad de cables eléctricos o de fibraóptica, de continuar manteniendo laalimentación eléctrica (tensión o in-tensidad) o la transmisión de señal(audio o vídeo).

G, Resistencia a la combus-tión de hollines, para chimeneas omateriales y productos empleadosen las mismas.

K, Capacidad de proteccióncontra incendios. Es la capacidad

de un muro o de un techo de pro-porcionar protección contra el fue-go, durante al menos 10 minutos, alos elementos o productos combus-tibles situados detrás de él.

La tercera novedad está en latabla de tiempos considerados. Alos ya conocidos de: 15, 30, 45, 60,90, 120, 180 y 240, se añade ahorael tiempo de 20 minutos.

6.3.- APROXIMACIONES LEGALES YREGLAMENTARIAS EN ESPAÑA

El panorama de la edificación enEspaña ha cambiado con la publica-ción de la Ley 38/99, de 5 deNoviembre, de Ordenación de laEdificación, LOE, que ha entrado envigor el 6 de mayo de este año.

La LOE que consta de 55 artícu-los es claramente dispositiva y notécnica y en su Artículo 3 establecelos siguientes Requisitos básicos dela edificación:

a) Relativos a la funcionalidad.b) Relativos a la seguridad.c) Relativos a la habitabilidad.

A su vez el apartado b) se subdi-vide en dos:

b.1) Seguridad estructural.

b.2) Seguridad en caso de incendio,de tal forma que los ocupantes pue-dan desalojar el edificio en condicio-nes seguras, se pueda limitar la

Figura 25.- El criterio de Radiación, W, es especialmente importante en el caso de ensayar elementostransparentes como los acristalamientos.

EL CÓDIGO TÉCNICO DE LA EDIFICACIÓN, ESTABLECERÁ LAS EXIGENCIAS BÁSI-

CAS DE CALIDAD DE LOS EDIFICIOS Y DE SUS INSTALACIONES Y APARECE COMO EL

FUTURO DOCUMENTO DE TRABAJO DE TODOS LOS PROFESIONALES DEL SECTOR. SU

PUBLICACIÓN SE APROVECHARÁ PARA INCORPORAR LA NORMATIVA COMUNITARIA

UNIFICADA, EN ESPECIAL EN MATERIA DE RESISTENCIA Y REACCIÓN AL FUEGO.

Page 17: 154 (Art.1)-fuego C · La norma UNE 23-093:1981 establecía la valoración de cuatro criterios para clasificar la resistencia al fuego de un elemento de cons-trucción. La nueva edición

OCTUBRE-DICIEMBRE PREVENCIÓN Nº 154

extensión del incendio dentro delpropio edificio y de los colindantes yse permita la actuación de los equi-pos de extinción y rescate.

A continuación, el mismo Artí-culo define el Código Técnico de laEdificación, CTE, como “el marconormativo que establece las exigen-cias básicas de calidad de los edifi-cios y de sus instalaciones, de talforma que permite el cumplimientode los anteriores requisitos bási-cos”, documento cuyo nombre esbien explícito.

La Disposición final segunda,autoriza al Gobierno para que,mediante Real Decreto, y en elplazo de dos años a contar desde laentrada en vigor de esta Ley, aprue-be un CTE que establezca las exi-gencias que deben cumplir los edifi-cios en relación con los requisitosbásicos establecidos en el Art. 3. Lamisma Disposición mantiene en vi-gor, hasta la aprobación del Código,un grupo de 7 Normas Básicas de laEdificación, una de las cuales es laNBE CPI-96, de Condiciones deProtección contra Incendios en losedificios. Esta Disposición permiteseguir utilizando ese importantecuerpo técnico de las NBE, que laDisposición derogatoria primera,también de la LOE, había deroga-do.

Lo que se conoce del CTE hastaahora, por la campaña de difusiónque se ha realizado por todo el país,es que podría estar estructurado endos partes:

• Parte 1. De carácter obligato-ria. Deberá contener todas las exi-gencias que incluyen las NBE, conlas pertinentes adaptaciones.

Nivel 1. Requisitos.

Nivel 2. Prestaciones.Nivel 3. Exigencias.

• Parte 2. De aplicación volunta-ria. Se trata de documentos y guíasde apoyo al CTE.

Nivel 4. Verificación.

Nivel 5. Ejemplos de soluciones aceptables.

Como puede verse, la LOE, yaen vigor, y el futuro CTE, afectan engeneral a lo relativo a la Seguridadcontra Incendios en la construcción,y en particular a la Resistencia alFuego de los elementos de cons-trucción. De hecho parece ser inten-ción de las autoridades aprovecharla redacción del CTE para, cum-pliendo con los Requisitos Esen-ciales de la Directiva 89/106/CEE,introducir las nuevas normas ENsobre resistencia y reacción alfuego, ya que serán de adopciónobligatoria, bien directamente co-mo normas europeas (EN) o comonormas nacionales equivalentes(UNEs-EN).

Inicialmente están previstosunos plazos transitorios, en los cua-les coexistan la nomenclatura y laaceptación de ensayos nacionales(RF, EF, PF) con las europeas (REI,EI, E), siendo ambas temporalmen-te admisibles, para llegar al 2005 enel que sólo se podrán comercializarproductos ensayados según laseuropeas.

Aunque queda fuera del contextode este trabajo, por su importanciaconviene destacar que la Dispo-sición adicional cuarta de la LOE,es-tablece la figura del Coordinadorde Seguridad y Salud en obras deedificación, durante la elaboracióndel proyecto y la ejecución de laobra.

7.- CONCLUSIONES• Parece que ya se ve la línea de

llegada en un camino que empezóen 1987. La voluntad de la UniónEuropea de tener una Seguridadcontra Incendios de los Productosde la Construcción unificada va aser una realidad, en principio en loque se refiere a normas, y en unospocos años en lo relativo a materia-les y elementos.

• En realidad, de algún modo, laresistencia al fuego ha pagado los“platos rotos” de la reacción al fuegoya que el hecho de que hubiera unanorma ISO común en el campo dela resistencia habría permitido quehace algunos años se hubiera unifi-cado este tema. Como se puedever, la nueva norma UNE apareceen 1998 y se corresponde enorme-mente con la próxima EN.

• Las nuevas Euroclases, comose ha podido ver, no son ni unasgrandes desconocidas ni unasnovedades completas; por lo tantolos cambios serán con seguridadmás legislativos y de mentalizaciónque técnicos. Desde luego la edu-cación ciudadana (información ydivulgación) sobre este tema debe-ría comenzar ya.

• El futuro Código Técnico de laConstrucción aparece como algoque puede ser mezcla del “Manualde la perfecta construcción” y del“Libro gordo de Petete”. Esperemosque sea práctico y sencillo.

8.- BIBLIOGRAFÍA1. Fire Safety Engineering Designof Structures. J.A. Purkiss. Butter-worth-Heinemann. 1996

82.

Page 18: 154 (Art.1)-fuego C · La norma UNE 23-093:1981 establecía la valoración de cuatro criterios para clasificar la resistencia al fuego de un elemento de cons-trucción. La nueva edición

LA RESISTENCIA AL FUEGO. APUNTES HISTÓRICOS Y ÚLTIMOS DESARROLLOS (II)

2. A Short History of the StructuralFire Protection of Buildings. Hamil-ton, S.B. National Building Studies,Special Report No 27. Londres.HMSO, 1958.

3. Design of Fire-Resisting structu-res. H.L.Malhotra. Surrey UniversityPress. 1982.

4. Buildings and Fire. T.J. Shields yG.W.H. Silcock. Longman Scientific& Technical. 1987.

5. The Historical Basis of Fire Re-

sistance Testing. Babrauskas, V yWilliamson, R.B. Fire Technology.1978.

6. Time equivalent -it is a good mea-sure of compartment fire severity?.Cooke, G. Fire Safety Engineering.1999.

7. Normas UNE: 23-093. Edicionesde 1981 y 1998. 23-820-93.

8. Norma BS 476. Parte 8, en laactualidad anulada y sustituida porlas Partes 20/22.

9. Colección Norma ISO 834, desdela edición de 1968 en que aparececomo R 834.

10. Documentación del CEN/TC127 Fire Safety in Buildings.

11. Normas y proyectos de NormaEuropea: 1363, 1364, 1365,1366 y13501.

12. Norma ASMT C 119-83. FireTests of Building Construction andMaterials.

83.