Compartimentación y aberturas

Una importante técnica en el control de incendios es limitar la propagación del fuego subdividiendo una edificación en compartimentos con barreras estructurales, de forma que los daños queden limitados al compartimento de origen.

Las pérdidas aumentan si el fuego se propaga a otras áreas de la edificación por insuficiente resistencia al fuego de paredes y/o puertas, o por juntas entre paredes y techos, o por el pase de llamas, humos y gases calientes a través de aberturas (penetraciones) como ductos, cajas y cables eléctricos.

Las aberturas en paredes cortafuego deben ser protegidas para impedir la propagación, mediante productos cortafuegos como selladores, masillas, espumas, paneles, collares o acoples y pasantes de pared/suelo (Foto: Sylpyl).

 Normativa Nacional

1. Reglamento Nacional de Edificaciones (RNE)

   El inciso 12 del Artículo 27 del Capítulo VI de la Norma A.010 del RNE incorpora el uso de sellos cortafuego en los pases – de ductos contra incendio y presurización de escaleras - en las cajas de escaleras de evacuación:

   “Los pases del interior al exterior de las escaleras de evacuación deberán tener protección cortafuego (selladores listados UL) no menor a la resistencia de la caja”.

   
   

   El inciso 14 del mismo Artículo señala:

   “La caja de las escaleras de evacuación deben tener cerramientos de una, dos o tres horas, en edificios de alturas hasta 15 m, de 15 m a 72 m y más de 72 m, respectivamente”.

2. Código Nacional de Electricidad (CNE)

   El Artículo 124 de la Sección 020 del CNE obliga el uso de sellos cortafuego en los pases de cables eléctricos:

   (1) “La instalación eléctrica debe reducir al mínimo la propagación del fuego a través de ductos de ventilación, aire acondicionado y montantes verticales”.

   (2) “Cuando se atraviese tabiques cortafuego toda abertura para canalizaciones o cables eléctricos debe ser cerrada o sellada apropiadamente”.

   
   

   El Artículo 126 de la Sección 020 del CNE establece, de manera general, que los cables eléctricos deben ser no propagadores de llama:

   “Las instalaciones de alambrado y cables eléctricos deben cumplir con los mínimos requerimientos de propagación de fuego de los materiales de la edificación, y se debe cumplir con lo que se establece en el RNE”.

   La Resolución Ministerial 15-2008 MEM/DM que modifica el CNE considera cables eléctricos que no propaguen llama, tengan baja emisión de humos y sean libres de halógenos y ácidos corrosivos durante la combustión.

   Los artículos 2008, 2100 y 2202 de la Sección 070 del CNE establecen que los pases a través de elementos corta fuego deben usar sellos cortafuego. Los pases se dan mediante la canalización de bandejas de cables (eléctricos, fibra óptica y comunicación), barras y tuberías.

   En conclusión:

   1. En las cajas de escaleras de evacuación, todo pase al exterior debe tener sellos cortafuego de la misma resistencia que la caja.

   2. Los cables eléctricos deben ser no propagadores de llama, y, adicionalmente, en ocupaciones con afluencia de público deben ser de baja emisión de humos y libres de halógenos y ácidos corrosivos.

Productos cortafuego

En el mercado hay numerosos tipos de productos cortafuego para utilizar como en el sellado de aberturas o penetraciones, así como en techos, muros y estructuras:

Las ventajas y beneficios de estos productos son que forman parte permanente de la estructura, tienen el escaso o ningún mantenimiento, se complementan con las protecciones activas, y contribuyen con mayor tiempo para evacuación y extinción.

El estándar 4990 “Approval Standart for Fire Stopping” de FM establece los requisitos de desempeño para los productos cortafuego en condiciones simuladas en laboratorio. Miden la capacidad de impedir el pase de llamas o calor a través de o alrededor de aberturas en paredes cortafuego, así como en pisos y techos.

Este estándar señala que los productos deben cumplir con la norma ASTM E814 - 13ª: (UL 1479) “Standard Test Method for Fire Tests of Penetration Firestop Systems”, usado para determinar el desempeño de un sistema cortafuego ante la exposición a una prueba de fuego con tiempo y temperaturas estándar, así como una prueba de chorro de manguera.

Se establecen dos ratios para evaluar el desempeño de cada producto cortafuego. Un ratio F para la formación de una llama en la cara no expuesta, y un ratio T para el incremento de temperatura y formación de llama en la cara no expuesta del sello (firestop system).

Cables eléctricos

1. Tratamiento de retardo al fuego.

   Desde 1933 el Código Nacional Eléctrico de USA requiere que los cables eléctricos fabricados con termoplásticos como polietileno, polipropileno, poliestireno, PVC, PET y neopreno, tengan recubrimiento con retardo de llama. Actualmente la mayoría de instalaciones eléctricas los utilizan.

   El tratamiento de retardo al fuego en el cable no significa que no arderá. No habría combustión sostenida si los cables están separados, pero pueden propagar el fuego si están agrupados en bandejas, más aún si hay combustibles ordinarios adyacentes, aceites y lubricantes, corrientes de aire y temperaturas elevadas.

   En cuartos de control de motores (CCM) o de monitoreo, la combustión de cables de PVC - aún con tratamiento de retardo de llama - genera gas de cloruro de hidrógeno, formando en el aire ácido hidro-clorhídrico acuoso con vapor de agua, que causa daños y corrosión a relés, instrumentos, barras de cobre y metales como hierro, aluminio, zinc y aleaciones.

   
   

   En estructuras de concreto armado la contaminación por cloro en la combustión forma cloruro de calcio higroscópico, que corroe las barras de acero, con lo cual el concreto se descascara (“spalling”), incluso después de meses o años de ocurrido el incendio.

   
2. Ensayos de Fuego

   Según ensayos a gran escala realizados por FM Global Technology Center, un fuego de cables genera humo al cabo de corto tiempo. Para una respuesta efectiva se requiere detección rápida y accesibilidad, lo cual es muy dificultoso en galerías y cuartos de cables, así como en el espacio sobre los falsos techos.

   
   

   Los ensayos de fuego tienen como objetivo determinar si un tipo de cable eléctrico propaga el fuego, simulando en laboratorio lo que ocurriría en un fuego a gran escala.

   Existen numerosos tipos de ensayos. En general, el cable o grupo de cables se colocan en posición vertical y se exponen a una llama. La severidad del ensayo depende del número de cables y de la energía de la fuente de ignición.

   Por ejemplo, el ensayo IEC 332-3 cuantifica la ignición y el calor de combustión como variables de inflamabilidad del cable eléctrico. De la combinación de ambas variables se obtiene el índice de propagación de fuego (FPI en inglés) para clasificar el cable como propagador o no propagador del fuego.

   La NFPA 287: “Standard Test Methods for Measurement of Flammability of Materials in Cleanrooms Using a Fire Propagation Apparatus (FPA)”, cuantifica las características de inflamabilidad en los materiales con compuestos de polímeros. Las mediciones incluyen pruebas independientes para obtener el tiempo de ignición, los flujos de calor de combustión, y la propagación.

Fuente

1. FM Global Property Loss Prevention Data Sheets: 5-31 “Cables and Bus Bars”.
2. FM Approvals: Approval standard for Firestopping”.
3. FM Global Property Loss Prevention Data Sheets: 1-23 “Fire Barriers and protection of Openings”.
4. NFPA 287: “Standard Test Methods for Measurement of Flammability of Materials in Cleanrooms Using a Fire Propagation Apparatus (FPA)”.
5. Reglamento Nacional de Edificaciones
6. Código Nacional de Electricidad.