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Comportamiento al fuego de productos de construcción Propagación de incendios en fachadas Madrid, 15.12.11 COAATM Jordi Bolea Responsable de Relaciones Institucioneales Rockwool Peninsular SAU 1
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Comportamiento Comportamiento al al fuego fuego de de productos productos de de la la construcción construcción
Directiva de Productos de la construcción y las Las Euroclases Inicio de un incendio y Propagación por el exterior CTE y propagación de incendios en fachadas Tipos de fachadas y Estudios de Caracterización de comportamiento al fuego de fachadas Medidas para reducir o evitar la propagación del incendio Conclusiones Comportamiento al fuego de productos de construcción Propagación de incendios enfachadas Bilbao, 10.11.11 Jordi Bolea Responsable de Relaciones Institucioneales Rockwool Peninsular SAU 2
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Directiva de Productos de la Construcción y Las “Euroclases”
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LA DPC (DIRECTIVA DE PRODUCTOS DE LA CONSTRUCCION) Directiva de Productos de la Construcción 89/106 CEE RD 1630/1992 de 29.12.1992 BOE 9.02.1993 Productos de instalación permanente en la obra.
Requisitos Esenciales De los edificios
Documentos interpretativos 1994
Reglamento de Productos de la Construcción 305 / 2011/ EU de 9.Marzo 2011
Resisténcia mecánica y estabilidad. Seguridad en caso de incendio. Higiene, salud y medio ambiente. Seguridad de uso. Protección contra el ruido. Ahorro de energía y aislamiento térmico.
No obligatorias, solamente la parte armonizada Apartado ZA
Normas armonizadas
DITES 4
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LAS EUROCLASES Y LA DPC
La DPC tiene por objetivos: • Acceso al Mercado de la CEE a todos los productos de la construcción • Desaparición de las barreras técnicas (Marcado CE) • Creación de las condiciones para la armonización de las de las normas de productos de la construcción en la CEE • Definir les responsabilidades de los diferentes intervinientes • Asegurar la máxima transparéncia en el mercado.
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EUROCLASES, FIGRA Y FLASHOVER Decisión 2000/147/CE La Comisión decidió establecer el RCT como escenario de referencia y el valor FIGRA la base para clasificar la contribución al fuego de los productos.
Euroclase
FIGRA index (kW/s)
Flashover
A1
Menos que 0,15
No se produce flashover
A2
Menos que 0,15
No se produce flashover
B
Menos que 0,50
No se produce flashover
C
Menos que 1,50
Flashover tras 10 minutos
D
Menos que 7,50
Flashover tras 2-10 minut.
E
Menos que 7,50
Flashover 2 minutos
F
No acredita prestaciones frente al fuego.
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CLASIFICACIÓN UNE EN 13.501.1. Materiales de construcción excluidos los suelos.
40 Posibilidades de clasificación A1 A2-s1, d0 A2-s2, d0 A2-s3, d0 B2-s1, d0 B2-s2, d0 B2-s3, d0 C2-s1, d0 C2-s2, d0 C2-s3, d0 D2-s1, d0 D2-s2, d0 D2-s3, d0 E
A2-s1,d1 A2-s2,d1 A2-s3,d1 B2-s1,d1 B2-s2,d1 B2-s3,d1 C2-s1,d1 C2-s2,d1 C2-s3,d1 D2-s1,d1 D2-s2,d1 D2-s3,d1 E-d2
A2-s1,d2 A2-s2,d2 A2-s3,d2 B2-s1,d2 B2-s2,d2 B2-s3,d2 C2-s1,d2 C2-s2,d2 C2-s3,d2 D2-s1,d2 D2-s2,d2 D2-s3,d2
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El escenario de referencia
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Las Euroclases Horno ISO 1182
Euroclases A1, A2
Horno de resistencias a 750 ºC. Probeta cilíndrica (50 mm x 45 mm.Ø) Mide diferencia de temperatura. Duración de las llamas (si las hubiera) Pérdida de masa % UNE EN ISO 1182 Bomba calorimétrica
Euroclases A1, A2
Bomba calorimétrica adiabática. Probeta de material triturado. (2/3 gr.) Mide incremento de Tº traducible a MJ/kg UNE EN ISO 1718 Pequeña llama
Euroclases B,C,DyE
Acción de un quemador de gas propano con mechero “Bunsen” en ataques de 15, 30 s. Probeta formada pieza de: 250 x 90/180 mm. Se mide propagación de la llama en los intervalos. 9 UNE EN ISO 11925
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Single Burner Item (SBI) EN-13823
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Escenario de referencia fachadas
El RCT representa una habitación El escenario en fachada es diferente • Origen exterior (coche, contenedor..etc.) • Origen contiguo: edificio adyacente Trabajos de mantenimiento Rehabilitación y reforma No está reglamentado por el momento El escenario actual no garantiza la seguridad de personas y bienes.
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Inicio de un incendio y Propagación por el exterior
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¿Qué es el fuego? Es una reacción química entre un combustible, un comburente y el aire
La fatalidad! Cortocircuito Cigarrillo mal apagado Paella inflamada
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Materiales presentes en el Sector de la construcción: Madera: laminados, chapados Acero: estructura. Planchas, onduladas, bandejas. Cemento: morteros, prefabricados Piedra: acabados, estructura, cerramientos Plástico: ventanas, acabados, aislantes Composites: acabados, componentes varios
Temperatura de ignición Temperatura de deformación Temperatura de deshidratación
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Principales áreas de estudio del fuego Reacción al fuego: Contribución de los materiales al inicio o propagación del fuego. Flashover: Punto más peligroso del desarrollo de un incendio Resistencia al fuego: Elementos constructivos capaces de contener el fuego Exposición externa al fuego: Incendios provenientes del exterior de la fachada, o la cubierta del edificio. 15
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CTE y propagación del incendio en fachadas
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Síntesis de la normativa aplicable Fachadas ventiladas ≤ 18 m. 10m y tres plantas
Altura ≤ 18 m, 10m y tres plantas
3,50m
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Síntesis de la normativa aplicable Fachadas ventiladas ≥ 18 m.
Reacción ≥ B-s3,d2
Altura ≥ 18 m,
3,50m
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Escenario de incendio Fachadas con o sin cámara 3 1
Riesgo de paso de llamas y humo a través de huecos o fachada · Distancia entre huecos · Resistencia al fuego Distancia entre edificios Propagación del incendio por superficie exterior o cámara ventilada · Reacción al fuego
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Desprendimiento de parte de la fachada. Riesgo ocupantes y servicios de rescate · Detalles constructivos El escenario de incendio no tiene Nada que ver con el reglamentado en el CTE. Pero puede ser adoptado por el proyectista! 19
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Normativa CTE-SI El CTE-SI es un compendio de mínimos imprescindibles Su cumplimiento no garantiza la seguridad de personas ni bienes.
No es objeto de esta ponencia Exigencia básica SI 2: Analizar o explicar el CTE SI Se limitará el riesgo de propagación del incendio trata ofrecer soluciones que por el exterior, tanto Se en el edificiode considerado como a otros edificios. incrementen la seguridad de los edificios desde el punto de vista de la propagación del fuego por la Responsabilidad del promotor y del fachada proyectista: Adecuar el proyecto de edificio a las necesidades reales de la actividad que realicen sus usuarios mas allá de lo que indique la reglamentación vigente. 20
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Tipos de fachadas y Estudios de Caracterización del comportamiento al fuego de fachadas
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Tipos de fachadas Pesadas: hormigón Obra de fábrica Prefabricadas Ligeras: Metálicas (sandwich in situ) Muro cortina Fachada ventilada Paneles sandwich Fachadas ”verdes” Fachadas solares Los sistemas ETICS (Sate) Fachadas de laminados de matera Composites. •
Todas presentan problemas de propagación de incendios, de su diseño puede depender el - colapso del edificio - salvar la vida desus ocupantes, - Salvar el patrimonio.
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Caracterización de la propagación Del fuego en fachada La propagación del fuego en fachadas ha sido un fenómeno muy estudiado. Existe sin embargo gran diversidad de •métodos de ensayo y de •clasificaciones En el contexto europeo no existe consenso, por lo que cada país está reglamentando según sus propios criterios. Ni la Directiva 86/109 ni RPC de 2010 han definido un método armonizado europeo.
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ASTM E2307 Test Apparatus1 Desarrollado por: NFPA Norma: NFPA-285 / ASTM E2307 Ventana 1,98 x 0,76 m. Probeta: 4,1 x 4,6 m. Salas de 3,05 x 3,05 x 2,13 m. Heat flux density : kW/m2 Control: visual + toma de datos
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Building Reserach Association of New Zealand (BRANZ) Desarrollado por: BRANZ Norma: (CAN/ULC S-134) Ventana 2,1 x 0,6 m. Probeta: 3,6 x 6 m. Heat flux density 70±2 kW/m2 Fuente energética: fuel
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Canadian Full Scale Test (CAN/ULC S-134) Desarrollado por: IRC Canadian Research Council Norma: (CAN/ULC S-134) Ventana 2,6 x 1,37 m. Probeta: 5 x 10 m. Heat flux density 45±5 kW/m2 A 0,5 m sobre la ventana Combustible: Propano.
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Otros métodos
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Ya es posible realizar cálculos de dimensionamiento de llamas Experiment o“in lab”
Eurocodigo 1991-1-2 Ap. B
La altura de las llamas depende del ratio de emisión de calor Q, Y de las medidas de la ventana (h=altura, w= anchura) 28
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Carga energética de una habitación de 4 x 5 m. 1 sofà 3 MW 1 alfombra1,5 MW 1 Libreria 3 MW 1 parquet 2 MW 1 mesa 0,1 MW 1 equipo multimèdia +TV 0,8 MW
5m
Mesa 1m2
Sofa 1,8 x 0,6m2
Total 10.4 MW
Silla 0,5m2
Ventana h= 1,7m l= 2,5m
Libros-revistas CD’s – DVD’s Moqueta Cortinas Cojines
Silla 0,5m2
4m Alfombra 2 x 3 m2
Silla 0,5m2
Libreria h=2m, área 2m2
Puerta h= 2,1m l= 0,9m
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-- Calculado -- Experimento
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De la teoria a la pràctica
Ejercicios de comparación de fuego real con programas de simulación
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Medidas para reducir o evitar la propagación del incendio
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Medidas para reducir o evitar la propagación del incendio Conocer los elementos que condicionan la propagación del fuego en fachadas • • • • • • •
La cantidad de material combustible en origen por m2 La densidad del flujo de calor La temperatura de inflamación de los materiales La inercia térmica La composición de la capa protectora (si la hay) La integridad de los productos El grado de conservación
• • • • •
La carga de fuego en destino. La humedad ambiental y del producto(s). Viento – climatología. Formas de la fachada, geometría de las ventanas. Altura del edificio.
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Medidas para reducir o evitar la propagación del incendio
1-Propagación del fuego ventanas
Para una intensidad de fuego dado las dimensiones de las ventanas influyen notoriamente en la formación del penacho de fuego. Cuanto mayor es la sección de la ventana,los materiales combustibles contenidos en la habitación tienen tendencia a inflamarse, aunque disminuye la intensidad del penacho de fuego. La forma del penacho depende de la relación entre la altura y la anchura de la ventana Ventanas altas : alargan el penacho
Los materiales que forman las ventanas tienen gran responsabilidad en la propagación del fuego 34
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Relación entre las dimensiones y la densidad del flujo térmico A igualdad de carga de fuego + altura – densidad flujo
+ anchura – densidad de flujo
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Fachada de obra maciza + aislamiento ETICS Función de las ventanas según su altura CTE B-s3-d2
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Medidas para reducir o evitar la propagación del incendio
2- Propagación del fuego partes opacas El diseño de la fachada con entrantes y salientes que forman « conductos » verticales, los parasoles laterales etc. aumentan la velocidad y la concentración del penacho de fuego. En contraposición aquellos elementos que se oponen a al movimiento vertical ascendente del aire retardan la acción del fuego, como los balcones Factores que condicionan la propagación: Los climatológicos y…
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Fachada de obra maciza
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Medidas para reducir o evitar la propagación del incendio
3.-Fachada de obra + aislamiento ETICS A1
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Fachada de obra maciza + aislamiento ETICS
1
CTE ≥ B-s3-d2
CTE >B-s3-d2
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4 ETICS = Sistema = ensayo de clasificación del sistema 41
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Medidas para reducir o evitar la propagación del incendio
4.-aislamiento ETICS B-s3-d2 Marcos en huecos clase A1 Franjas > 50 cm Nº fijaciones s/f.
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5.-aislamiento ETICS B-s3-d2 Bandas clase A1 Sistemas continuos o discontinuos Instalación s/ fabricante = normal Fijaciones metálicas y protegidas Franjas > 50 cm Mortero no orgánico
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Medidas para reducir o evitar la propagación del incendio
6.- Fachada fachada ventilada
Intercalar barreras No estancas. •Abatibles – automatizadas •Resistentes •Intumescentes •Etc.
Material aislante: •Alta densidad •Fijación s/fabricante •Fijación metálica 100% •No fieltros o rollos •Paneles al tresbolillo •NO “Patchwork”
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Medidas para reducir o evitar la propagación del incendio
7.- Fachada muro cortina Añadir falso techo Rockfon
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Conclusiones
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Conclusiones La fachada es un elemento constructivo donde con facilidad puede desarrollarse un incendio. No parece lógico que se reduzca la demanda energática de los edificios incrementand el espesor de aislamiento, y que a la vez se incremente deliberadamente la carga de fuego. Hay que evitar los materiales combustibles en las superficies externas y cámaras Existen gran variedad de productos y soluciones con clasificación A1 El diseño de la fachada con balcones contribuye a la no propagación del
El cumplimiento de la normativa no es garantía de evitar una desgracia. Un incendio puede provocar pérdidas humanas y también la pérdida de todo el patrimonio.
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Muchas Gracias!
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