LA RESISTENCIA AL FUEGO DE LAS EDIFICACIONES EN MADERA

F1En el Post de hoy relativo a la EDIFICACIÓN EN MADERA. Vamos a tratar Uno de los puntos “débiles” de este tipo de construcción, que es la RESISTENCIA AL FUEGO , en particular de sus elementos resistentes y los intermedios de compartimentación.

Esta cuestión es la que principalmente hace que el desarrollo de edificios en altura no este plenamente desarrollado. Si hacer notar que existen hoy importantes avances en los medios de unión, juntas, materiales derivados y colas, así como la aparición de nuevos materiales resistentes al fuego que pueden incorporarse a los derivados de la madera para mejorar su comportamiento.
EL COMPORTAMIENTO DE LOS MATERIALES DERIVADOS DE LA MADERA FRENTE A LA ACCIÓN DEL FUEGO.

El comportamiento contra el fuego de la madera y de los productos derivados de la madera es MUY diferente, también difiere según el tipo de madera, el tipo de producto ( rollizo, tablón, tablero, viga, panel, etc… ) y también si a estos productos se les ha dado una protección ignífuga y la naturaleza y/o tipo de esta y grado de aplicación.

También es importante si los mismos están “protegidos”, con que elementos lo están y en que grado,.. es decir los elementos de madera ó derivados, cuentan con la colaboración de otros materiales de gran resistencia al fuego que hacen de barrera frente a la llegada de los efectos de este y esto permitirá a la madera ó derivados que tarde más tiempo en llegar a ellos el fuego y por lo tanto, en tener que hacerle frente por sí mismos.


La construcción debe diseñarse para;

– La capacidad portante se mantenga durante un tiempo
– La generación de fuego y humo sea limitada
– Los ocupantes puedan evacuar el edificio
– Se considerará el fácil y adecuado acceso de los equipos de rescate

NORMATIVA EN VIGOR DE MAYOR RELAVANCIA

Directiva 89/106/CEE –– Clasificación de las propiedades y reacción al fuego de los materiales de construcción y elementos constructivos.
RD 1630/1992 — Requisitos a satisfacer los Edificios y Elementos constructivos frente al fuego
RD 312/2005 — Clasificación de productos y elementos constructivos en función de su reacción y comportamiento al fuego.
RD 110/2008 — Modifica el decreto anterior

CTE en su DB SI — Documento Básico Seguridad en Caso de Incendio para elementos constructivos.

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SI 1 .- Propagación Interior — Los elementos constructivos deben cumplir las condiciones de la tabla 3.1

SI 2 .- Propagación Exterior — Se debe de limitar este riesgo tanto sobre el propio edificio como de otros edificios.

 

REACCIÓN AL FUEGO

Reacción al fuego .- Es la capacidad del material de favorecer ó retardar la producción de un incendio. Básicamente nos informa si es ó no inflamable.

Para productos y elementos constructivos las “Euroclases” ( Normativa Europea ) son A1, A2 , B , C , D , E , F , para los que habría que añadir un subíndice fl para los revestimientos de suelos.

A1 .- No combustible – poca contribución al fuego
A2 .- No combustible – poca contribución al fuego
B .- Combustible – baja contribución al fuego
C .- Combustible – limitada contribución al fuego
D .- Combustible – media contribución al fuego
E .- Combustible – alta contribución al fuego
F .- Sin Clasificar

Se debe asignar además las clasificaciones por la producción de humo y gotas inflamables

s1 , s2 , s3 — indican la producción de humo
d0, d1 , d2 — indican si se presentan gotas / partículas en llamas

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RESISTENCIA AL FUEGO DE LOS ELEMENTOS CONSTRUCTIVOS

Esta basada en el tiempo durante el cual un elemento puede cumplir la función para la cual se ha instalado, verificando su capacidad portante, aislamiento e integridad.

R — Capacidad Portante .– Capacidad de soportar el fuego a dos caras, manteniendo su estabilidad.
E — Aislamiento .- Capacidad de soportar el fuego en solo un lado, sin que se produzca la transmisión del incendio por transferencia de calor del lado expuesto al que no.
I — Integridad .- Capacidad de soportar el fuego debido a las llamas ó gases calientes con exposición a una cara y para elementos constructivos con función separadora.

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COMPORTAMIENTO DE LA MADERA FRENTE AL FUEGO

Para determinar ese comportamiento nos atendremos a los factores como su densidad , irregularidades ( la madera es un elemento natural y por tanto no perfectamente continuó ) y su relación superficie/volumen.

Densidad .- Las maderas más densas presentan mejor comportamiento al fuego.
Irregularidades .- hendiduras / fendas / nudos , le afectan de manera desfavorable
Superficie/Volumen .- Una relación alta favorece el fuego ( comparación astilla-tronco )

Acción de la Temperatura

Tª 270 ºC — Comienza el desprendimiento de vapores de la madera
Tª 300 º C + LLAMA DIRECTA — Comienza a arder la madera
Tª 400 º C – SIN LLAMA DIRECTA — Comienza a arder aún sin la existencia de llama

LA MADERA NO ARDE RÁPIDAMENTE DEBIDO A QUE SU CONDUCTIVIDAD TÉRMICA ES BAJA.

CUANDO SE PRODUCE LA COMBUSTIÓN SE GENERA UNA CAPA EXTERIOR CARBONIZADA, QUE ACTUA DE AISLANTE PROTEGIENDO EL INTERIOR DE LA PIEZA Y MANTENIENDO SUS PROPIEDADES Y POR TANTO SU ESTABILIDAD.

La madera tiene mala reacción al fuego ( mejora con los ignifugantes y protectores ) pero alta resistencia al fuego ya que mantiene al edificio en pie mientras se desaloja.

LA COMBUSTIBILIDAD COMO ÚNICO PARÁMETRO NO DICE NADA SOBRE LA SEGURIDAD DE UN EDIFICIO Ó SUS ELEMENTOS FRENTE AL FUEGO.

F8F9

TRATAMIENTOS CONTRA EL FUEGO — IGNIFUGACIÓN

EN PROFUNDIDAD — Método de Autoclave ( para madera maciza )

SUPERFICIAL — Pinturas, Barnices y Sales Inorgánicas

OTROS .- Protectores ignifugos en la fabricación de tableros incorporados a las colas y a las fibras de madera.Planchas Ingnifugas en protección de herrajes y elementos metálicos.

 

Ignifugación de la Madera

La madera SIN TRATAR va a tener normalmente una resistencia al fuego de D, s2, d0 ( según tabla 4.1 ). Eso significa que se trata de un producto combustible con inflamabilidad y contribución al fuego altas (D) que produce una cantidad moderada de humo (S2) no desprende gotas ó particulas inflamadas en fase inicial del incendio (d0).

Esta clasificación no lo hace APTO para el cumplimiento del CTE DB-SI, sin embargo con la aplicación de productos ignifugantes se mejora la clasificación de reacción al fuego. Se retrasa el proceso de combustión y por tanto su INFLAMABILIDAD y se obtienen clasificaciones tipo B y C , S1 y S2 .

Para determinar la resistencia al fuego de una estructura de madera el Eurocódigo 5 propone dos métodos — sección residual — resistencia y rigidez reducidas. En ambos hay que limitar la sección de la zona carbonizada y luego evaluar la de la zona no carbonizada.

Elementos Protegidos

Caso que el elemento estructural ( Viga , Pilar , Vigueta y Entramado ) se encuentre protegido por algún elemento, el elemento estructural tardará más tiempo en comenzar a arder — tiempo de carbonización — que dependerá del elemento protector ( lana de roca / yeso …. etc )

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COMPARATIVA HORMIGÓN – ACERO – MADERA

En esta comparativa de por sí la estructura de madera está en inferioridad frente al resto en especial frente a la de hormigón.

RECOMENDACIONES

-Para su óptimo cumplimiento y utilización se debe de realizar un cuidado diseño de la estructura y envolventes del edificio así como elementos intermedios transmisores en segundo término. Se ha de cuidar especialmente las juntas entre ellos, creando una PERFECTA estanqueidad que impida las corrientes de aire, no siendo aptas para edificios de mediana ó altura las fachadas de madera.

-Las estructuras de madera están compuestas de entramados con múltiples elementos lineales y superficiales ( montantes, viguetas, tableros, arriostramientos, cerramientos, … Así la resistencia global depende de la clasificación de cada elemento., incluyendo todas sus funciones estructurales, juntas y medios de unión.

-Se deben revestir todas las caras de los elementos estructurales con materiales altamente resistentes al fuego.E

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