Post on 23-Apr-2018
PROTECCION ESTRUCTURA
METALICA CONTRA EL FUEGO
CONCEPTOS DE
PROTECCION PASIVA
PROTECCION PASIVA.-
Conjunto de materiales y su correcta aplicación
cuya finalidad principal es evitar la aparición del
incendio, evitar su propagación y favorecer su
extinción
Los sistemas de protección pasiva intervienen en los
condicionantes edificatorios.
Se integran en el propio edificio, formando parte de él
Son permanentes, siempre “están ahí”
Precisan poco o ningún mantenimiento
Con su presencia, su adecuado diseño, y su correcta aplicación,
complementan la protección activa:
PROPORCIONAN TIEMPO para la
evacuación y la extinción.
MINIMIZAN LOS DAÑOS MATERIALES,
salvaguardando, por tanto, vidas y bienes.
LOS MATERIALES Y SISTEMAS DE PROTECCION
PASIVA ACTUAN:
Proporcionando acabados y elementos que no
provoquen el incendio o que no lo propaguen.
Manteniendo la estructura del edificio estable en
condiciones de incendio, evitando su colapso.
Compartimentando en sectores de incendio para
limitar la propagación del fuego, o potenciando la
compartimentación existente.
Eliminando los humos que el incendio pueda provocar
Disminuyendo o evitando el riesgo que presentan
las instalaciones del edificio.
REQUISITOS NORMATIVOS
DE ENSAYOS Y
CLASIFICACION DE
REACCIÓN Y RESISTENCIA
AL FUEGO.
NOMENCLATURA
El más importante agente es la NORMATIVA.
Exige a los edificios las condiciones de
REACCION Y RESISTENCIA AL FUEGO
Los prescriptores DEBEN tener en cuenta esos
requisitos.
La inspección debe tener en cuenta QUE SE
CUMPLAN antes de otorgar licencias.
Los FABRICANTES deben garantizar al
mercado que sus Soluciones cumplen con la
Normativa.
RD
312/2005
Edificación Edificios Industriales
Normas de
ensayo y
clasificación
CTE RSCIEI
SITUACIÓN ACTUAL DE LA NORMATIVA
FABRICANTES
de productos
y/o sistemas
EXIGENCIAS NORMATIVAS SOBRE LOS ENSAYOS:
CTE.-
El CTE exige en su punto 5.2 el marcado CE a
los productos que se incorporen con carácter
permanente a los edificios. Además se refiere a
los DB para características técnicas específicas.
El DB SI, en su Introducción, Sección V, párrafo
1 establece las condiciones de Reacción y
Resistencia de acuerdo con las clasificaciones y
Normas de ensayo establecidas en el RD
312/2005
Los Laboratorios de ensayo, mientras no
aplique el marcado CE, deben estar
acreditados de acuerdo con el RD 2200/1995
modificado por el 411/1997
EXIGENCIAS NORMATIVAS SOBRE LOS ENSAYOS:
RSCIEI (Reglamento de Industria)
Tal y como está redactado actualmente, sigue
los requisitos de la NBE-CPI/96.
El cumplimiento de los requisitos de Pasiva de
la Normativa debe justificarse
documentalmente:
1.- Certificación (en preparación)
2.- Mediante informe de ensayo según Normas
específicas
3.- Contraste con Apendices
Hace, no obstante referencia a las EUROCLASES
En la Guía de aplicación se adapta la clasificación y
ensayos al RD 312/2005
CONVERSION EN EUROCLASES
REAL DECRETO 312/2005
Entró en vigor el 2 de julio de 2005.
Establece las clasificaciones de Reacción y Resistencia.
Establece las Normas de Ensayo de Reacción.
Establece las Normas de Ensayo de Resistencia que serán de
aplicación (UNE EN) por familias de productos
Incluye una adaptación de las Exigencias Reglamentarias a las
Euroclases.
Por tanto, a partir de ese momento, quedaron aprobadas las
Normas UNE EN y derogadas las UNE citadas en la NBE-CPI
REACCION AL FUEGO
DEFINICION: Respuesta o
comportamiento al fuego de los
materiales y su contribución al
desarrollo y propagación de un
incendio.
FACTORES DE REACCION:
Combustibilidad.
Inflamabilidad
RESISTENCIA AL FUEGO
DEFINICION: Tiempo durante
el cual un sistema constructivo
determinado mantiene en
condiciones de fuego
normalizadas determinadas
características
CARACTERISITICAS DE
RESISTENCIA:
Capacidad portante
Integridad. No aparición de
fisuras, roturas, desprendimientos
Aislamiento térmico para impedir
que se alcancen temperaturas
normalizadas en la cara no
expuesta
CLASIFICACION EUROPEA EN EUROCLASES:
Definida por Norma EN 13501 como norma de
Clasificación:
Emisión de Informe de Clasificación
5 Partes:
• Parte 1. Reacción al Fuego
• Parte 2. Resistencia al Fuego (Elementos en
general)
• Parte 3. Resistencia al Fuego (Instalaciones
de Servicio)
• Parte 4. Resistencia al Fuego (Control de
humo y calor)
• Parte 5. Cubiertas
Es de extrema Importancia el estricto control en la constitución
de muestras y condiciones de ensayo, por sus repercusiones
en el marcado de productos CE
NORMAS DE ENSAYO: RESISTENCIA AL FUEGO
Listado de Normas de Ensayo para cada elemento
de construcción según necesidades de familias de
producto
NORMAS AGRUPADAS SERIE EN 1363. Condiciones Generales de Ensayo ( 3
normas)
SERIE EN 1364. Elementos No Portantes ( 5 normas)
SERIE EN 1365. Elementos Portantes (6 normas)
SERIE EN 1366. Instalaciones de Servicio (11 normas)
SERIE ENV 13381. Contribución a la Resistencia al
Fuego (7 normas)
SERIE EN 1634. Puertas ( 3 normas)
SERIE EN 1187. Cubiertas (1 norma / 3 partes)
SERIE EN snft. Fachadas con Fuego Seminatural
SERIE EN 13501. Clasificación (1 norma / 4 partes)
SERIE EN ExAp. Guía de Extrapolación por Análisis (1
norma / 20 partes)
CARACTERISITICAS GENERALES DE LAS NORMAS EN
1.- Buscan el mayor realismo del ensayo
2.- Son normas específicas por familias de productos. Ya no se
usa la misma Norma para sellados que para puertas, por
ejemplo.
3.- Los ensayos se endurecen: Condiciones de fallo mas
severas, termopares en puntos críticos…
4.- La temperatura del horno se mide con termopares placa, más
inertes. Durante los primeros 15-20 minutos de ensayo son mas
duros que los antiguos de punta.
0
100
200
300
400
500
600
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:00
Tiempo
Tem
peratu
ra
C_Patrón
Media_Horno
Media_Punta
CARACTERISITICAS GENERALES DE LAS NORMAS EN
5.- Admiten el ensayo bajo diversas curvas de fuego o
acciones térmicas:
Programas Térmicos Normalizados
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0
Tiempo (min)
Tem
pera
tura
(ºC
)
Hidrocarburos NPD
Estándar
Exterior
Cal. Lento
Prototipo
Extrapolación por Análisis (ExAp)
Campo de Aplicación Directa
CARACTERISITICAS GENERALES DE LAS NORMAS EN
6.- Las normas incluyen “Campo de Aplicación”, por el
que el elemento puede ser modificado sin variar la
clasificación
7.- La Norma EN exep., para Extrapolaciones por Análisis,
estudia como preservar un grado de Resistencia al Fuego
en aplicaciones concretas de cada producto, incluso
indicando las modificaciones
Ensayo de protección a
viga de acero con pintura
Final de ensayo de
protección a pilares de
acero con pintura
CLASIFICACIONES DE RESISTENCIA
R: Resistencia mecánica. Capacidad de
soportar cargas.
E: Integridad. No aparición de fisuras, roturas,
etc que permitan pasar llamas.
I: Aislamiento Térmico en cara no expuesta.
CLASIFICACION BÁSICA
EQUIVALENCIAS (Aproximadas):
R = EF
E = PF (sin carga)
EI = RF (sin carga)
REI = RF (con carga)
PROTECCION DE ESTRUCTURAS
ESTRUCTURA METÁLICA
NORMAS DE ENSAYO DE PROTECCION DE
ELEMENTOS ESTRUCTURALES:
Familia de Normas UNE ENV 13381.
PARTE 1.- Membranas protectoras horizontales
PARTE 2.- IDEM Verticales
PARTE 3.- Protección de elementos de hormigón
(Forjados, pilares y vigas)
PARTE 4.- Protección de estructura de acero con placas,
morteros (y pinturas)
PARTE 5.- Protección de elementos mixtos: forjados de
chapa colaborante.
PARTE 6.- Protección de pilare rellenos de hormigón
PARTE 7.- Protección de estructuras de madera.
PARTE 8.- Protección de estructuras de acero con
pintura (NUEVA)
Ventajas de la estructura metálica:
Resistente
Esbelta
Rápida de instalar
Incombustible A1
EN CASO DE INCENDIO:
- La capacidad de soportar carga
disminuye con la temperatura.
- Al alcanzar la Tª Crítica, pierde
su capacidad portante, y colapsa.
RESISTENCIA AL FUEGO DE PERFILES
METALICOS SIN PROTEGER
DEFINICION:
Aptitud de un elemento constructivo portante de permanecer
inalterado en su función de soportar cargas
Estructura Metálica:
Tiempo que una determinada estructura tarda en
perder su capacidad portante en condiciones
normalizadas
Tiempo que se tarda en alcanzar la Tª Crítica
Con Norma Europea:
R: Mantenimiento de la Capacidad Portante
FACTORES DEL SOPORTE:
1.- Carga soportada (Tª Crítica)
2.- Tipo de perfil (Factor Hp/A)
3.- Situación en obra (viga, pilar, cercha…)
FACTORES DE LA PROTECCION:
A) Densidad
B) Aislamiento ()
C) Humedad
D) Adherencia
FACTORES NORMATIVOS:
Norma NBE CPI/96
Reglamento de Industria: RSCIEI
Espesor
FACTORES QUE AFECTAN A LA PROTECCION
FACTOR DE FORMA. DEFINICION
Factor que relaciona el área de entrada de calor al perfil a
proteger y el volumen de acero a calentar, por unidad de
longitud.
El Perímetro expuesto al fuego depende de:
Tipo de perfil
Situación del perfil en obra (nº de caras expuestas)
Protección en contorno o en caja
El Area de la Sección (en m2) depende únicamente del tipo
de perfil considerado (IPN 200, HEB 500…)
Perímetro de la sección expuesto al fuego
Area de la sección
Factor Hp/A=
Cuando se usan placas, el factor Hp/A se calcula
en cajeado:
El Area de la Sección es siempre el mismo
para cada perfil.
Programas Térmicos Normalizados
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200
400
600
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1000
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0
Tiempo (min)
Tem
pera
tura
(ºC
)
Hidrocarburos
Estándar
Exterior
Cal. Lento
En el horno se aplica el
programa térmico
normalizado apropiado. La
Temperatura se mide con
termopares tipo placa.
SE OBTIENE UNA
TABLA DE
ESPESORES:
Esta tabla es
individual para cada
producto
ENSAYO DE PROTECCION DE ESTRUCTURAS DE ACERO.
Norma de Ensayo ENV 13381 PARTE 4 Según RD 312/2005
Se ensayan:
2 vigas largas cargadas
2 vigas cortas sin carga
Un nº de pilares cortos entre 4 y 20
Un pilar largo con o sin carga
(dependiendo del sistema)
Son tres o cuatro sesiones de ensayo
Se mide la evolución de la temperatura en la superficie
metálica
Se aplica un método de cálculo estadístico
Protección Estructural en el CTE
Protección Estructural en el RSCIEI
Posibles modificaciones por:
Cubierta ligera, presencia de rociadores,
presencia de evacuación de humos, etc.
PROTECCION DE
ESTRUCTURA METÁLICA
EN CASO DE
INCENDIO:
- La capacidad de soportar
carga disminuye con la
temperatura.
- Al alcanzar la Tª Crítica,
pierde su capacidad portante, y
colapsa.
Dependiendo de la carga aplicada,
la Tª Crítica oscila entre 400 y 700
ºC.
Usualmente, se toma como valor
medio 500 ºC
ES NECESARIO PROTEGER
LA ESTRUCTURA Y
AUMENTAR EL TIEMPO DE
RESISTENCIA
PRODUCTOS Y SISTEMAS
DEFINICIÓN:
Sistema de protección a base de productos de tipo hidráulico
con cargas especiales.
COMPOSICIÓN:
Ligantes hidráulicos: Cemento, Yeso, Cal
Cargas minerales: Perlita, Vermiculita, Fibras minerales
Aditivos: Retenedores de agua, endurecedores,
potenciadores de adherencia…
TIPOS:
Fibras proyectables.
Morteros hidráulicos proyectables
PROTECCION CON MORTEROS
Densidad Kg/m3 220-250 400-800
Conductividad
térmica (aprox.)
Kcal/mhºC 0,032 0,032
Espesores aprox. 1 a 7 cm 1 a 6 cm
Uso de malla Opcional Opcional
Color Blanco grisaceo Gris
Fibras minerales Fibras con cemento
OTRAS: Alta flexibilidad.
Baja resistencia mecánica, mejor con cemento
FIBRAS PROYECTABLES
Densidad Kg/m3 500-800 500-800
Conductividad térmica (aprox.) Kcal/mhºC
0,05 0,10
Espesores 1 a 6 cm 1 a 6 cm
Uso de malla Opcional Necesaria
Color Blanco Gris
Yeso, Perlita y Vermiculita
Cemento, Perlita y Vermiculita
OTRAS: Alta Resistencia Mecánica, especialmente el de
cemento
MORTEROS DE VERMICULITA
MORTEROS PROYECTABLES: SISTEMA
Válido hasta R 240
Mecánicamente resistente.
Algunos resisten chorro de agua.
Rápidos y fáciles de instalar, por
proyección.
Perfil
Imprimación
Mortero
SUPERFICIE: Limpia, sin óxido,
imprimada.
APLICACIÓN: Manual y/o proyección
ACABADOS: Rugoso o alisado. Admiten
pinturas
MALLA DE REFUERZO: Puede ser
necesaria en ciertos casos
MALLA DE TIPO NERVOMETAL:
- Para potenciar adherencia
- En vigas Boyd
- En perfiles dobles con platabandas
MALLA DE TIPO GALLINERO:
- Para refuerzos internos, en casos especiales:
Vibraciones
Aumentar Resistencias
LAS MALLAS METALICAS SON OPCIONALES EN
GENERAL.
SU USO ES NECESARIO EN LOS CASOS SIGUIENTES
EQUIPO PARA PROYECTABLES VIA SECA
EQUIPO PARA PROYECTABLES VIA HUMEDA MEZCLA MANUAL
MAQUINA DE MEZCLA AUTOMÁTICA
Motor del sinfín
de la tolva
Tolva de
alimentación del
mortero
Motor del
mezclador
continuo
Cámara de mezcla
del mortero y el
agua
Salida de la
mezcla a la
manguera.
Toma de agua
con medidor y
control de flujo
Cuadro eléctrico
Debe incluir compresor y manguera de aire hasta la
boquilla de la manguera
DEFINICIONES:
PINTURA IGNIFUGA: Pintura con Reacción al Fuego M1. No
contribuye al incendio, pero no protege al soporte.
PINTURA INTUMESCENTE: Sistema de protección reactivo. Sus
componentes, al calentarse, generan una espuma aislante,
mediante reacciones endotermicas.
TIPOS DE PINTURAS INTUMESCENTES:
PINTURAS AL DISOLVENTE
PINTURAS AL AGUA
PINTURAS MIXTAS (Contienen disolvente, pero se
diluyen y se limpia con agua)
PROTECCION CON PINTURAS
INTUMESCENCIA:
Capacidad de un material de hincharse con
la temperatura formando una capa aislante del calor
Perfil metálico
Imprimación Anticorrosiva
Capas de Pintura Intumescente Aplicación mediante rodillo, pistola airless o brocha.
Capa de acabado
Sistema completo: Imprimación,
Intumescente y Acabado
Sistema para R 30
La preparación de la superficie es
importante
SISTEMA DE PINTURA
Tabla de micraje de pinturas.
Algunas pinturas llegan hasta R120
Por encima de 60 min. se requieren espesores
demasiado altos para resultar económicos.
PROTECCION ESTRUCTURAL
DIRECTA CON PLACAS
DEFINICION DE PLACA:
Elemento autoportante
sólido de forma trapecial y
sección rectangular en la
que dos de sus
dimensiones predominan
sobre la tercera.
VENTAJAS DE LAS PLACAS:
• Gran versatilidad de aplicación
• Trabajo en seco
• Instalación rápida y limpia
• Espesores controlados
• Muy buenos acabados
• Funcional desde el momento de la instalación
Pallet de placa de silicato
PROMATECT®
El factor Hp/A se calcula en cajeado:
El Area de la Sección es siempre el mismo
para cada perfil.
PILARES:
Perfil metálico
Placas. Espesor según
factor Hp/A
Juntas entre placas.
Pueden requerir tratamientos
específicos
Elementos de fijación:
grapas, tornillos, etc. Pueden
requerir estructura auxiliar.
PROTECCION DESDE R30 A R 180
VIGAS:
Perfil metálico
Placas. Espesor según factor
Hp/A
Tabicas auxiliares de soporte
Tiras para proteger las juntas.
Solo con placa simple.
Juntas entre placas. Pueden
requerir tratamientos específicos
Elementos de fijación: grapas,
tornillos, etc. Pueden requerir
estructura auxiliar.
SISTEMAS DE TECHOS PARA
PROTECCION ESTRUCTURAL
Tª sobre la protección (techo)
> 140 ºC + Tª amb. como media, > 180ºC + Tª amb. como
máxima
EI XX (RF XX) Techo Independiente o de membrana
ENSAYO DE TECHOS. CRITERIOS DE Tª
ENSAYO DE TECHOS. CRITERIOS DE Tª
Tª en el intradós
< 400ºC (absoluta) R xx para forjados de chapa colaborante
< 530ºC (absoluta) R xx para estructura de acero
< 600ºC (absoluta) R xx para vigas y forjados de hormigón
Tª sobre la viga de acero
< 500 ºC (absoluta) R xx (EF xx) para estructura de acero
Techo estable al fuego
ENSAYO DE TECHOS. CRITERIOS DE Tª
Tª sobre el forjado
> 140 ºC + Tª amb. como media, > 180ºC + Tª amb. como
máxima
Clasificación REI xx (RF xx) del forjado protegido.
ENSAYO DE TECHOS. CRITERIOS DE Tª
TECHO ESTABLE
Diseñado para proteger del fuego
estructuras y forjados de hormigón,
bovedilla y chapa.
Sistema de instalación muy sencillo,
de tipo tradicional (perfiles de chapa
galvanizada y varillas)
Estable hasta 180’
Combinado con el forjado alcanza
clasificaciones hasta REI 180
TECHOS INDEPENDIENTES
Diseñados para servir de
compartimentación para fuego
desde abajo.
Incluyen la característica de
aislamiento térmico (I)
Clasificables EI, hasta 120’
Sencillos de montar, ligeros.
Admiten registros, huecos para
luminarias, etc.
EI 60
EI 120
MATERIALES: SISTEMAS
CONSTRUCTIVOS:
JUSTIFICACION DE
COMPORTAMIENTO:
CERTIFICACION
REQUIERE NORMA
ARMONIZADA DE
PRODUCTO
REQUIERE DITE
(Documento de Idoneidad)
MARCADO
MARCADO VIA DITE
- ENSAYOS CON NORMA UNE-EN DE RESISTENCIA PARA EL USO
PREVISTO
- ENSAYOS DE EXPOSICION AMBIENTAL
- NIVEL 1 DE CERTIFICACION. REQUIERE ORGANISMO NOTIFICADO
- OBTENCION EN CUALQUIER PAIS DE LA COMUNIDAD. VALIDO
PARA TODOS CUANDO ENTRE EN VIGOR
ORGANISMOS NOTIFICADOS EN ESPAÑA PARA DITE’s.-
Instituto de Tecnología de la Construcción de
Cataluña - ITeC
Instituto de Ciencias de la Construcción
Eduardo Torroja (IETcc).
La aplicación de todos los sistemas de Protección Pasiva son
trabajos delicados y de responsabilidad.
La aplicación de estos productos debe ser confiada a profesionales,
con personal preparado.
De la correcta aplicación depende el resultado final del
sistema de protección.
RESPONSABILIDAD DEL INSTALADOR
HASTA EL MARCADO CE LOS APLICADORES DEBEN
APORTAR LOS DOCUMENTOS SIGUIENTES:
•Certificado de Aplicación conforme a Ensayo
•Variaciones, detalles especiales y posibles exclusiones por
necesidades de obra y prescripción.
•Alcance de los trabajos realizados
•Informe de ensayo de la Solución empleada
•Documentación técnica del producto utilizado
•Certificado de Control de Calidad de la instalación, que
incluya medición de espesores...
TECNIFUEGO-AESPI Asociación de empresas del sector prepara
guías de instalación específicas por tipos de producto:
Objetivo: Definir aspectos relativos a la instalación y el
mantenimiento de los distintos sistemas de Protección
Pasiva:
-Requisitos que debe cumplir el instalador
-Responsabilidades del instalador
-Responsabilidades del fabricante
-Documentación necesaria para el instalador
-Mantenimiento.
GUIAS (En preparación).-
Placas
Morteros
Pinturas tienen Normas UNE específicas.