133267818 Manual Muros Cortafuegos

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Muros y separacionescortafuegosAllianz Servicios Técnicos

Manual de Prevención

Introducción.

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Los muros cortafuegos y/o espacios de separación son los últimosmedios para limitar una pérdida catastrófica por incendio una vezque hayan fallado todos los restantes dispositivos de seguridad.

Hoy en día las instalaciones industriales modernas tienen grandesáreas para procesos (peligros) y para el almacenamiento correctode los productos, la cantidad de materiales expuestos en cadaárea estará delimitada por los muros cortafuegos.

El objetivo de estas directrices es suministrar al Ingeniero dePrevención los parámetros y criterios mínimos que le permitandiseñar de forma adecuada un muro y/o espacio de separacióncortafuegos.

Cuando estas condiciones se cumplan, será posible realizarestimaciones correctas y realistas del PML (Máxima PérdidaPosible), usando la definición de Allianz aplicable para este fin.

Los muros y/o espacios de separación cortafuegos deben prevenirla propagación del calor, las llamas y el humo de una zona a otra.La carga de fuego y la capacidad de propagación del incendio sonlos factores más importantes que han de tenerse en cuenta.

Estas normas no cubren todas las opciones posibles y, por tanto,deben ser consideradas como directrices; las mismas no sonaplicables a edificios de elevado número de plantas rascacielos),ni a los riesgos químicos y/o petroquímicos.

ÍndiceIntroducción. 3

Espacios de Separación. 4

Separaciones Cortafuegos Internas. 6

Muros Cortafuegos Normalizados. 6

Muros Cortafuegos. 7

Barreras Cortafuegos. 12

Paredes Cortafuegos. 13

Protección de Aberturas. 13

Puertas Cortafuegos. 13

Otras Aperturas. 13

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Espacios de Separación.El único criterio aplicable para considerarque el espacio de separación entre edíficioses suficiente para que el fuego no setransmita de uno a otro, es la distanciaentre sí de los edificios de producción yentre los de producción y los de almacenesque tengan una alta carga de fuego. Elcriterio mínimo para esta distancia (enmetros) debe ser el de considerar el dobledel número de pisos (o alturas dealmacenamiento que tengan las dosedificaciones implicadas. Un almacén de 8metros de altura de almacenamiento,conteniendo materiales combustibles, tieneque ser considerado como un edificio de 3plantas.

Pare el cálculo de esta distancia mínima,deben ser aplicados los siguientes criterios(fig. 2 y 3).

Los muros exteriores deben ser demateriales incombustibles, resistenciamínima al fuego 30 minutos (RF30).

Los muros exteriores no deben tenermás de un 30% de su superficieacristalada.

Si uno de los criterios mencionados no esaplicable, el número de plantas del edificioque no lo cumpla debe ser duplicado. Si losmuros exteriores son de materialescombustibles, el número de plantas aconsiderar para el cálculo ha de ser el triple.

Las entreplantas que excedan del 25% de lasuperficie en planta, deben ser consideradascomo una planta adicional.

Si uno de los edificios está protegido por unsistema adecuado de rociadoresautomáticos, no se le aplicará el factor deduplicidad en el cálculo. En el ejemplo de lafigura 3, si los edificios IV y V estuviesenprotegidos por una instalación adecuada desprinklers, la distancia A3 y A4 se reduciría a21 y 5 metros respectivamente.

Manual de Prevención: Muros y separaciones cortafuegos

En líneas generales, las distancias mínimas"M" para espacios de separación son lassiguientes:

Para edificios y/o almacenes con unacarga de fuego baja: 5 metros.

Para almacenes de altura mayores de15 metros o edificios con carga defuego entre moderada y alta: 15 metros

.Para almacenes y edificios con grancarga de fuego: 20 metros.

Basándose en los criterios mencionadosanteriormente, no se permitirá elalmacenamiento en las zonas de separaciónentre edificios, salvo que los productos esténprovisionalmente situados para su cargainmediata.

Estas áreas deben mantenerse libres dearbustos y de cualquier otro tipo devegetación.

Se permitirán las estructuras de conexiónentre edificios, tales como puentes elevadoso pasarelas siempre que cumplan lassiguientes condiciones:

Que la construcción sea completamenteincombustible, incluido surecubrimiento interno.

Que no haya riesgo de explosión enninguno de los edificios laterales.

Que las aberturas de los edificiosconectados estén protegidas por cierrescon resistencia al fuego de 90 minutos,tales como puertas y compuertascortafuegos automáticas y/o otrossistemas de sellado de huecos.

Fig. 2

Cálculo de distancia

para separación entre

complejos.

Fig. 3

Cálculo de distancia

para separación entre

complejos.

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Separaciones Cortafuegos Internas.Los muros cortafuegos separan y subdividenlos edificios para prevenir cualquierpropagación del fuego, el calor y/o el humo,todo ello sujeto a los criterios de fijación dePML, siempre que el incendio se origine enuno de los compartimentos (fig. 4).Esto implica que el muro debe sersuficientemente resistente como paraSOPORTAR todas las fuerzas liberadasdurante el incendio.

Por tanto la carga de fuego y la propagacióndel mismo en el compartimento son losfactores principales que determinan laduración de un incendio. Ambos factoresestán fuertemente ligados al tipo debienes/procesos y a la configuración delalmacenamiento, así como a lacompartimentación y/o separación entreedificios.

La carga de fuego equivalente se expresanormalmente en kilos de madera de pinopor metro cuadrado, con una potencia decombustión de19 MJ/Kg. La carga de fuegose clasifica en los siguientes 4 grupos:

Baja < 55 kg/m2

Media 55/110kg/m2

Alta 110/220 kg/m2

Muy alta > 220 kg/m2

La duración de un incendio estádirectamente relacionada con la carga defuego. Como norma general se toma lasiguiente relación: 1 kg. de madera de pino =1 minuto. Esto significa que un incendio enun edificio industrial y/o almacén puedemantenerse durante horas.

Los propios materiales de construcción y laconstrucción final de un muro cortafuegosdebe cumplir ciertos criterios con respecto asu capacidad de aislamiento térmico, suresistencia al fuego y su estabilidad. Lasespecificaciones están generalmente fijadaspor las Normas nacionales en cada uno delos países, referentes a los procedimientosde ensayos y a los criterios seguidos en losmismos. Las Normas más comúnmenteempleadas son DIN (Alemania), ASTM(USA), NFPA (USA), AFNOR (Francia) y UNE(España).

En comparación con la propagación internaque hemos tratado anteriormente, otroaspecto del desarrollo de los incendios es laposibilidad de una propagación externaresultante de la combustibilidad derivadade las caracte-rísticas constructivas delpropio edificio, combinada con otrosfactores como son principalmente lacubierta y las fachadas exteriores (fig. 5). Portanto, se debe poner una especial atenciónen el tipo de materiales existentes en el áreaexaminada.


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Fig. 3

Muro cortafuegos entre

edificios con diferentes

tipos constructivos de

actividades distintas.

Fig. 5

Esquema de la propagación

de un incendio.

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Muros Cortafuegos Normalizados.La definición aplicable es la siguiente: Unmuro cortafuegos normalizado es un muroque sobresale por la cubierta, el cual nodebe ser portante, con suficiente resistenciaal fuego para prevenir la propagaciónexterna e interna de un incendio, del humoy/o de la radiación de calor, debiendo tener,por tanto, la suficiente estabilidad parasoportar cualquier fuerza que puedaprovocar el colapso del mismo.

El muro deberá extenderse desde et suelohasta el forjado, formando un parapeto quesobresalga por encima de la cubierta, consalientes que sobresalgan por fuera de lasfachadas exteriores, cuando éstas seancombustibles y/o disponiendo de franjasincombustibles (alas) en dichas fachadasexteriores a ambos lados de dicho muro, o

en uno de los lados si se trata de un muro defondo. La resistencia mínima al fuego delmismo debe se, de cuatro horas.

Para que un muro cortafuegos, normalizadosea considerado como tal, debe cumplir conlas siguientes condiciones:

Debe estar diseñado y reforzado parasoportar y resistir daños por caída,impacto y colapso de los productosalmacenados.

Debe ser diseñado para resistir lafractura, penetración y posibledesintegración generada por el fuego.

Debe extenderse de una fachadaexterior a la otra fachada exterior.

Debe tener una prolongación exteriormínima de 1 metro, o unaprolongación lateral (ala) mínima de2,5 metros en caso de franjasincombustibles o una prolongación de10 metros si se trata de un final defachada (ver fig. 7).

Debe extenderse de forma continua através de todos los forjados del edificioy a través de la cubierta, formando unparapeto de aproximadamente 1 metrosobre el punto más elevado de lamisma.

No están permitidas las aberturas en elmuro (fig. 8).


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Fig. 6

Un gran incendio que ha

sido controlado por el muro

cortafuegos.

Fig. 7

Prolongación esterior,

lateral (ala) y final de

fachada.

Fig. 8

Aperturas no permitidas

en muros cortafuegos

normalizados.

Muros Cortafuegos.Un muro cortafuegos es similar a un “murocortafuegos normalizado”, pero el mismopuede tener aberturas protegidas y debeestar construido de material que garanticeuna resistencia al fuego de 3 a 4 horas, Eldiseño requerido y las característicasconstructivas de-penderán de la exposicióndel mismo y del destino para el cual seutilice el edificio En principio, un murocortafuegos debe estar libre de cargasestructurales (no portante). A pesar de ello,puede ser aceptable otro tipo de diseñocomo paredes cortafuegos portantes, oabrochadas a las fachadas, o dobles murossencillos (fig. 9).

Los muros no portantes son frecuentementeusados en edificios de construcciónmoderna (conocidos como «cantilever»), notienen amarres al marco del edificio y nosoportan carga alguna, excepto su propiopeso. Al igual que en un muro cortafuegosnormalizado, un muro corta-fuegos debe serno portante y construido en ladrillo, y/ohormigón armado, y/o mampostería debloques de hormigón y estará conectado asu base por barras de refuerzo. Para mejorarla resistencia del muro, en el mismo sepueden instalar varillas de hierro o pilaresarmados (fig. 10).

Los pilares no reforzados o reforzados y/ocontrafuertes construidos por un solo lado(fig. 11) solo podrán soportar una superficiede pared de 5 metros de ancho y grosormáximo de 300 milímetros. Los pilaresdeben ser reforzados con barras de hierropara muros de hasta aproximadamente 10metros de altura. Para muros más altos lospilares requieren una columna de hierroanclada al suelo o incluso pilaresadicionales.

Un muro cortafuegos doble está formadopor dos paredes sencillas construidasespalda con espalda, con una separaciónentre ellas de 150 milímetros. Cada pareddebe tener como mínimo 3 horas deresistencia al fuego. El muro cortafuegosdoble se encuentra más frecuentemente enconstrucciones nuevas en las que serequiere la edificación de un murocortafuegos entre una estructura yaexistente y la nueva edificación. En la paredpreexistente, abrochada al marco deledificio en cuestión, puede ser necesarioaumentar su resistencia al fuego. La nuevapared contra incendios puede ser elevada asu lado y fijada al marco del nuevo edificio.Si un incendio de un lado del muro causa lapérdida de la pared correspondiente al ladodel incendio, la pared situada detrás podríaseguir en pie (fig. 9).

Las Normas alemanas se refieren a un RF180para un muro de Separación de Complejos,el cual puede ser clasificado como un murocortafuegos siempre que no tenga 4 o másaberturas protegidas en cada piso y que lasmismas no excedan de un total de 22 m2.


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Fig. 9

Doble muro cortafuegos

sencillo.

Fig. 10

Muro

cortafuegos

sencillo.

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Estas aberturas deben estar protegidas porambos lados por mecanismos y/o elementosde protección pasiva que cumplan con unaresistencia al fuego de 90 minutos,conforme a las Normas (fig.12).

Este muro debe estar construido con unmaterial incombustible y debe cumplir lasespecificaciones de construcción para unaresistencia al fuego de clase RF-180 y debesoportar tres impactos de 4.000 Nm atemperatura superior a 1.000º C (ver figs. 13y 14).

Son ejemplos de materiales de construcciónlos muros (lisos sin yeso) fabricados con elgrosor mínimo de:

Mampostería 365 milímetros.

Hormigón armado 200 milímetros.

Bloques de hormigón gasificado de300 x 250 milímetros (horizontal xvertical) armados con barras.


Fig. 3 Cálculo de distanciapara separación entre complejos.

Fig. 14

Separación de

complejos por

muros cortafuegos.

Exigencias y

exposición.

Fig. 11

Contrafuertes.Fig. 12

Protección pasiva para

huecos en muros

cortafuegos.

Fig. 13

Especificaciones

de construcción.

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Barreras Cortafuegos. Paredes Cortafuegos.Las Barreras cortafuegos (fig. 15) deben teneruna resistencia al fuego de 2 a 3 horas, noson portantes y normalmente no estánabrochadas se deben extender de suelo acubierta y estar soportadas en el suelo yamarradas a la cubierta y pueden estarsoportadas por columnas.

No se requieren parapetos ni salientes, nifranjas laterales o topes de fondo y tienenque estar construidas como elementosautoportantes.

Todas las estructuras próximas a lasbarreras cortafuegos o tabiques cortafuegos,tales como tejados, columnas y suelosdeben ser incombustibles o resistentes alfuego, así como las estructuras que lossoportan.

Un ejemplo típico de barreras cortafuegoses un muro simple o una pared abrochada(fig. 15).

Un muro de fondo adosado, es unaedificación de mampostería o unaconstrucción resistente al fuego levantadapara cegar un marco de acero de un edificio,la cual se encuentra anclada a dicho marcoy recubierta de un material resistente alfuego. Este muro está rematado en laestructura de acero del soporte de lacubierta.

Para mantener la estabilidad a ambos ladosde la cubierta de acero, ésta debe sersuficientemente resistente para soportar lasfuerzas causadas por el colapso de uno delos lados expuestos al fuego. Esta estabilidadse logra normalmente colocando un sistemade amarre a los tirantes del tejado.

Las paredes cortafuegos tienen unaresistencia al fuego menor de dos horas. Seextienden del suelo al techo, siendo el restode sus características similar a las barrerascortafuegos.

Las barreras y paredes cortafuegos tienencomo finalidad confinar el flujo inicial decalor en el área de origen, limitando elfuncionamiento innecesario de rociadoresfuera del área del incendio yproporcionando el tiempo suficiente paracoordinar y poner en marcha los esfuerzosmanuales de lucha contra incendios en lasáreas adyacentes. Las barreras contraincendios son más efectivas cuando existenexutorios de calor y humo biendimensionados y los rociadores están enservicio.

La diferencia entre una barrera y una paredcortafuegos es que la primera tiene unaresistencia al fuego más alta y se extiendedesde el suelo al forjado o a la cubierta. Lasparedes proporcionan una proteccióncontra incendios mínima, solo se extiendehasta el techo y están construidas demateriales menos resistentes.


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Fig. 15

Barrera

cortafuegos.

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Protección de Aberturas.El número y tamaño de las aberturas de unmuro debe ser mínimo. Su extensión nodebe sobrepasar en ningún caso el 25% de lasuperficie de la misma. Como normageneral. el tamaño máximo por aberturadebe ser de 10 m2.

Todas las aberturas en muros y barrerascortafuegos deben ser protegidas porpuertas cortafuegos, con compuertas,válvulas de cierre automático en losconductos de ventilación (clapetas) ysellado de conductos. Los sellados deconductos deben ser de una resistencia alfuego igual o mayor que el muro en el cualestán instalados (figs. 16 y 17).

Las puertas y compuertas activadasmanualmente y las cortinas de agua no sonaceptadas como métodos para protegeraberturas en paredes y barreras cortafuegos.Estos mecanismos deben ser activadosautomáticamente en las paredescortafuegos


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Fig. 16

Protección de pasos

de cables y conductos de

ventilación en muro

cortafuegos.

Fig. 17

Sistema cortafuego para

paso de conductos de

transporte neumático a

través de muro

cortafuegos.

Clasificación de los muros de separación Nº de Resistenciapor las horas de resistencia al fuego puertas de las puertas

4 horas dos 180 mm.

3 horas una 180 mm.

3 horas dos 120 mm.

2 horas una 120 mm.

1 horas dos 90 mm.

1,5 horas una 90 mm.

Nº DE PUERTAS CORTAFUEGOS ADMITIDAS

EN MUROS CORTAFUEGOS Y SU RESISTENCIA

Puertas Cortafuegos.Las puertas cortafuegos deben serhomologadas en un laboratorio de ensayosreconocido, los ensayos deben estar basadosen Normas aceptadas internacionalmente,tales como UL 108, NFPA 252, NFPA 101 y DIN4102.

El máximo tamaño de una puertanormalizada es de aproximadamente 11m2. Las de mayor superficie deben serclasificadas específicamente como puertascortafuegos por un instituto de reconocidoprestigio, previo ensayo especifico. Losmecanismos deben ser instalados deacuerdo con las especificaciones delfabricante.

Las puertas cortafuegos para salidas deemergencia no deben ser mayores de 1 x 2metros. Está permitido el uso de cristalesresistentes al fuego en puertas deresistencia al fuego de 1,5 horas.

Las puertas cortafuegos deben sermontadas con mecanismos de cierreautomático, preferiblemente a través dedetectores automáticos de humo, situadosen el centro del hueco y a ambos lados delmismo o a nivel del techo (figs. 18 y 19).Cuando los mecanismo de detección seanactivados se liberará la fuente magnética deretención o el sistema de pesas. En esteúltimo caso las pesas deben correr siempresuavemente a través de un tubo de plásticoque estará fijado debidamente a la pared.

El sistema también debe ser activadoautomáticamente en caso de fallo de laenergía eléctrica, de fallo del detector dehumo, fallo del cableado y/o de fallos delmecanismo manual.

Debe ser evitado el uso de un fusible térmicoinstalado en el centro de la abertura, ya quees menos fiable.

Otros mecanismos de liberación aceptablespara hacer funcionar las puertas sondetectores de flujo de agua del sistema derociadores automáticos, sistemasautomáticos de extinción, etc.

Los espacios situados alrededor de laspuertas deben permanecer siempre libresde obstáculos que dificulten o imposibilitenel cierre de las mismas.

Los detectores deben ser instalados como seindica a continuación (figs. 20 y 21).

Ningún producto combustible debe sealmacenado cerca de una puertacortafuegos o de una abertura protegidaComo norma general debe mantenerse unadistancia mínima de 2 metros.

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Fig. 18 - Puerta cortafuego doble comandada por sistema de detección.

Fig. 19 - Puerta cortafuego sencilla y de corredera comandada por sistema detección

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Otras aperturas.Las cintas transportadoras deben rodear lasparedes cortafuegos o bien pasar a través delos huecos de penetración previstos concompuertas cortafuegos.

Las cintas transportadoras que pasen através de una pared cortafuegos deben estarconstruidas con materiales no combustiblesy estar equipadas con compuertascortafuegos hechas a medida y con sistemasautomáticos de rociadores. Los detectoresautomáticos de humo deben situarse aambos lados de la pared para hacerfuncionar las compuertas. Estas deben sercapaces de cerrarse incluso cuando la cintatransportadora no esté en funcionamiento,el mecanismo conductor debe ser capaz dedespejar las obstrucciones y permitir cerrarlas puertas (fig. 22).

Cualquier paso a través de las paredes obarreras corta-fuegos para cables, tuberías yconductos, debe ser sellado con material nocombustible e intumescente con unaresistencia mínima al fuego igual a laresistencia de la pared/barrera y protegidohasta una distancia de 1 metro por amboslados. Aquellas aberturas que hayanquedado en desuso deben ser selladas conun material de igual resistencia al fuego quela propia pared.

Los conductos deben ser construidos conmateriales no combustibles. Los conductosde ventilaci6n deben tener válvulas de cierreautomático (clapetas), activadas pordetectores de humo y calor en las zonas enque atraviesen las paredes o barrerascortafuegos (figs. 16 y 17).

En general, los conductos de transporte demateriales combustibles (serrín, fibra decelulosa, etc.) y líquidos inflamables nodeben atravesar las paredes y barrerascortafuegos a menos que se hayan instaladodetectores de chispas adecuados o sistemasde liberación para explosiones.

Deben llevarse a cabo inspeccionesregulares y frecuentes de los sistemas,incluyendo una revisión visual sobre elfuncionamiento de las puertas, de lasválvulas (clapetas) y mecanismos de cierre,como detectores, carriles, guías, cables,fusibles de desconexión, etc.

Las inspecciones mensuales deben incluir:

El funcionamiento de las puertas ycompuertas cortafuegos, pordesconexión del mecanismo deretención.

Subida de las pesas.

Inspección de daños a las puertas.

Inspección de los mecanismos.

Verificación de la no presencia deproductos combustibles a unadistancia mínima de 2 m. de laspuertas cortafuegos.


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Fig. 20

Esquema de detección de

instalación de detectores

para cierre de puertas

cortafuegos.

Fig. 21

Diversas aplicaciones para

instlación de detectores en

puertas cortafuegos.

Ejemplo Altura Diseño Nº de detector detectores*

1 h1 y/o h/2 > 1m. D1 + D2 + S1 2 techos/1 apert.

2 h1 y/o h/2 > 1m. D1 + D2 + S1 2 techos/1 apert.

3 h1 y/o h/2 ≤ 1m. D1 + D2 2 techos

4** h1 y/o h/2 ≤ 1m. S1,2 1 apert.

Nota: Estos criterios deberán ser considerados como directrices, los cuales han de ser interpretados por el Ingeniero dePrevención. Esto implica la posibilidad de que existan discrepancias de criterio o interpretación con los requerimientos de alguna autoridad competente.

En los momentos decisivos,Allianz. Te sentirás másseguro.

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Fig. 22

Esquema de un sistema

automático de cierre

cortafuegos para un convoy

de transporte automático.

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