Resistencia y protección al fuego en Pared y Cubierta - Panel Sandwich

Comportamiento ante el fuego de los paneles sandwich

Clasificación al fuego

Una de las principales razones por las que el Panel Sandwich se ha convertido en el material de construcción más instalado es por su comportamiento en contacto con el fuego y su protección ante posibles incendios. Para ello, las chapas sandwich son sometidas a multitud de controles para verificar que todas los elementos utilizados en su fabricación cumplen con estrictos requisitos de calidad y cuentan con resistencia al fuego.

Por qué utilizar paneles sandwich

  • Protección humana: Si nos situamos en el peor de los casos y un edificio está siendo amenazado por las llamas, la propia estructura del edificio debe cumplir con una serie de requisitos para garantizar la seguridad:
    • Que el edificio permanezca intacto el tiempo que dure la evacuación
    • Reducir las emisiones de humo y evitar su propagación
    • Instalar vías y salidas de emergencias para operaciones de rescate
    • Garantizar la seguridad de los equipos de recuperación y salvación
  • Protección climática. En el caso de un incendio:
    • Que las llamas no se propaguen a otros edificios o habitaciones
    • Limitar los humos y gases tóxicos en combustión emitidos a la atmósfera
    • Evitar la contaminación de las aguas y tuberías una vez apagado el incendio
  • Prevención estructural. La aparición de un incendio es una grave amenaza que puede acabar con la actividad de cualquier empresa. Por esta razón, deben evitarse los siguientes daños:
    • Estructura del inmueble
    • Contenido en su interior
    • Estructuras vitales para que continúen las actividades

 

Posibles consecuencias en la salud en caso de incendio

El poliuretano, material por el que están formados algunos paneles sandwich, es un material orgánico que en contacto con el fuego genera humos que pueden ser perjudiciales para la salud. Los clientes deberán tener en cuenta:

  • Combustión y toxicidad de los materiales. La más graves es la intoxicación por inhalación de humos tóxicos que pueden llegar a provocar la muerte en casos de asfixia o pérdida de conciencia.
  • Nivel temperatura. Las altas temperaturas alcanzadas convertirán el edificio en un lugar muy peligroso. Estas altas temperaturas pueden provocar quemaduras de alto grado y problemas respiratorios.
  • Humos y visión en caso de incendio. El humo que se acumula en el interior del edificio dificulta la visión de las personas, haciendo más difícil la evacuación y retrasando la extinción del fuego.
  • Comportamiento estructural. En caso de incendio nunca es posible determinar los posibles comportamientos del edificio. Es posible que ante las altas temperaturas las chapas sandwich puedan sufrir desprendimientos muy difíciles de prever y caídas sobre personas o mobiliario.

Existen otro tipo de materiales que se utilizan para la fabricación del Panel Sandwich que sus espumas no son combustibles, por tanto, en caso de incendio no generan apenas humos ni gases tóxicos. En PANEL SANDWICH GROUP disponemos de paneles con núcleo de lana de roca mineral que es una material natural no combustible y resiste sin prender ni generar humo frente elevadas temperaturas.

Panel de lana de roca para fachadas resistentes al fuego

Etapas de un incendio

Un incendio puede estructurarse en tres etapas bien diferenciadas:

  • Iniciación y crecimiento: La primera fase de un incendio es cuando comienza a combustionar el material de forma lenta. El calor y temperaturas en este momento son bajos pero con los minutos van aumentado. Esta fase termina en el momento en que los materiales, espumas o productos comienzan a arder.
  • Desarrollo: Una vez el fuego va avanzando, comienza la etapa de desarrollo donde el fuego comienza a expandirse y la estancia se convierte en inestable. En este momento se produce una inestabilidad térmica donde las temperaturas se elevan y los gases tóxicos suelen impedir la visión.
  • Extinción: Una vez comiencen a bajar las temperaturas y los gases se reduzcan diremos que se ha encontrado en la fase de extinción.

Desde PANEL SANDWICH GROUP queremos indicar que no hay dos incendios iguales y que, por lo tanto, las causas y consecuencias del mismo pueden ser variables e impredecibles. Los elementos que podrán influir en la propagación del fuego y sus consecuencias serán:

  • Los materiales utilizados en la construcción del incendio
  • La cantidad de oxígeno disponible
  • Estructura del edificio y su porosidad

 

Reacción y resistencia al fuego

La reacción al fuego consiste en medir el comportamiento de los paneles sandwich en caso de contacto con la llama. En el caso de los materiales de construcción se suelen realizar ensayos y controles previos para comprobar como reacciona el producto en las primeras fases de un incendio. Los elementos o propiedades a tener en cuenta en estos casos son:

  • Que el material o producto sea lo menos inflamable posible.
  • Nivel de combustión bajo. Dificultad con que un material se quema, desarrolla calor y produce humo y sustancias tóxicas.
  • Regulación de calor producido. Esta variable determina su propagación por el edificio.
  • Difusión de la llama. Índice que mide la velocidad con la que llama se expande a lo largo de la estructura de una material.
  • Algunos materiales como el poliestireno y el PVC, pueden generar ciertos gases, como el cloruro de hidrógeno, corrosivos para los metales.

La resistencia al fuego evalúa el tiempo que el panel sandwich conserva sus propiedades intactas en contacto con el fuego. O explicado de otra manera, demuestra la capacidad de resistir un colapso estructural (R).

Reacción al fuego

Clasificación de acuerdo con la norma EN 1350-1

La reacción al fuego de los materiales de construcción se mide de acuerdo a la norma armonizada EN 13501-1 que se compone de:

  • Medición combustibidad (prEN ISO 1182). Este examen identifica los materiales que no contribuyen a la propagación del fuego.
  • Poder calorífico (prEN ISO 1716). Esta medición establece la máxima producción de calor que produce un elemento sometido a inflamación durante un determinado periodo de tiempo.
  • Medición de un panel aislado incendiado (Single Burning Item – EN 13823). Esta prueba mide la participación de un panel al desarrollo de un incendio, dentro de una atmósfera que sitúa al panel individual ardiendo en una esquina de la estancia.
  • Prueba de inflamabilidad (prEN ISO 11925-2). Este ensayo valora la inflamabilidad de un panel sometido a la llama.

Los resultados obtenidos en estas pruebas se ponderan para obtener una calificación armonizada del producto probado. Según los resultados obtenidos, el producto recibe una Euroclase determinada en la escala siguiente.

Clase Método/s de prueba
A1 prEN ISO 1182
prEN ISO 1716
A2 prEN ISO 1182
prEN ISO 1716
EN 13823
B EN 13823
prEN ISO 11925-2 Exposición = 30 s
D EN 13823
prEN ISO 11925-2 Exposición = 30 s
E prEN ISO 11925-2 Exposición = 15 s

 

A continuación, se presenta una tabla resumen de la asignación cualitativa de las clases:

Material Clase
No combustible A1
A2
Moderadamente combustible B
C
D
Combustible E
F

 

  • La generación de humo se clasifica como: S1, S2, S3
  • La generación de partículas líquidas del material inflamado se clasifica como: D0, D1, D2

 

Resistencia al fuego

La resistencia de un material en caso de incendios mide el tiempo que puede permanecer estable en situación de incendio. Cuanta más resistencia, más tiempo quedará para labores de salvamento. La capacidad de resistencia al fuego en caso de incendio es uno de los principales elementos que hay que tener en cuenta a la hora elegir un tipo de material u otro. Los paneles sandwich tienen una buena clasificación al fuego en general, pero siempre debemos asegurarnos de que cumplen con todas las normas y certificados mediante controles y ensayos.

Controles

  • Clasificación al fuego de los productos de construcción y de los elementos para las obras (EN 13501-1):  – Parte 2: Clasificación utilizando datos derivados de ensayo de resistencia al fuego
  • Requisitos generales (parte 1) - Ensayo de resistencia al fuego (EN 1363-1)
  • Paredes (parte 1) - Ensayo de resistencia al fuego para elementos no portantes (EN 1364-1)
  • Techos (parte 2) - Ensayo de resistencia al fuego para elementos no portantes (EN 1364-2)
  • Pavimentos y coberturas (parte 2) - Ensayo de resistencia al fuego para elementos portantes (EN 1365-2)

El ensayo de los paneles sandwich de la resistencia al fuego se efectúa aumentando la temperatura en el interior del establecimiento. Los resultados expresarán tres símbolos:

  • R - para la capacidad de las cubiertas
  • E - para la integridad estructural del panel
  • I - capacidad de aislamiento térmico

Posibles resultados

Cada uno de ellos se expresa en el tiempo de resistencia ofrecido, mostrando los tres componentes diferentes de resistencia al fuego. Los símbolos se utilizan de la siguiente manera:

  • Elementos portantes (cubiertas y suelos)
    • REI (tiempo): Tiempo mínimo durante el cual se cumple con todos los criterios
    • RE (tiempo): Tiempo mínimo durante el cual se cumplen los criterios de capacidad portante e integridad estructural
    • R (tiempo): Tiempo mínimo durante el cual se cumple el criterio de capacidad portante
  • Elementos no portantes (paredes y techos)
    • EI (tiempo): Tiempo mínimo durante el cual se cumple los criterios de integridad y aislamiento
    • E (tiempo): Tiempo mínimo durante el cual se cumple el criterio de integridad
CAPACIDAD PORTANTE
REI 30 155 minutos
REI 60 80 minutos
REI 120 42 minutos

 

Las chapas sandwich que se exponen a la llama en caso de incendio pierden con facilidad la resistencia a flexión. Por esta razón, el método de instalación y montaje debe haberse realizado correctamente para mejorar la capacidad de resistencia al fuego. En cambio, para obtener de verdad una buena resistencia siempre debemos trabajar panel de lana de roca que puede llegar a resistir más de 120 minutos en contacto con la llama sin perder sus propiedades.

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