Paneles Sándwich de Poliuretano - … · montaje y mantenimiento de los productos para limitar el...

56
Serie informativa Edición 2015 Paneles Sándwich de Poliuretano 1. Generalidades y regulación de seguridad en caso de incendio. 2. Consideraciones sobre uso, instalación y mantenimiento. 3. Consideraciones sobre el riesgo y la seguridad contra incendios en edificios. www.aislaconpoliuretano.com

Transcript of Paneles Sándwich de Poliuretano - … · montaje y mantenimiento de los productos para limitar el...

Serie informativa Edición 2015

Paneles Sándwich de Poliuretano

1. Generalidades y regulación de seguridad en caso de incendio.

2. Consideraciones sobre uso, instalación y mantenimiento.

3. Consideraciones sobre el riesgo y la seguridad contra incendios en edificios.

www.aislaconpoliuretano.com

Paneles Sándwich de Poliuretano

Edición 2015 – IPUR Asociación de la Industria del Poliuretano Rígidowww.aislaconpoliuretano.com

3

Prólogo y agradecimientosLa Industria del poliuretano está plenamente comprometida con la seguridad contra incendios en los edificios.

Como muestra de este compromiso, la industria evoluciona de forma permanente en las prestaciones de sus productos, en la mejora del comportamiento frente al fuego y en la normativa que los afecta.

Como en el caso de este documento, promovemos recomendaciones de instalación, montaje y mantenimiento de los productos para limitar el riesgo y contribuir a la segu-ridad en caso de incendio.

IPUR apoya una gestión integral de la seguridad contra incendios en los edificios así como la introducción en la regulación de medidas relacionadas con la detección de humos y la extinción de incendios en los edificios de uso residencial, así como la proli-feración de las medidas de control de temperaturas y gestión de humos con barreras, exutorios y ventiladores, en edificios de uso púbico, terciario e industrial.

El diseño del edificio es un factor fundamental en la seguridad en caso de incendio, siendo clave en la gestión de la evacuación y la gestión de los humos, teniendo en cuen-ta que la carga de fuego que representa el contenido del edificio es determinante en caso de incendio, frente a la que puedan suponer los productos que forman parte de los elementos constructivos.

IPUR desea agradecer a los fabricantes de paneles sándwich de poliuretano, así como a numerosos expertos en diversas disciplinas relacionadas con la seguridad contra incendios, por su contribución a este documento.

IPURAsociación de la Industria del Poliuretano Rígido

Paneles Sándwich de Poliuretano

Edición 2015 – IPUR Asociación de la Industria del Poliuretano Rígidowww.aislaconpoliuretano.com

4

ContenidosPARTE 1 Generalidades y regulación de seguridad en caso de incendio.

1. Introducción. 7

1.1 La construcción prefabricada de edificios.

1.2 Los paneles sándwich.

1.3 Los paneles sándwich de poliuretano.

1.4 La importancia de la instalación y el montaje.

1.5 Comportamiento frente al fuego del panel sándwich.

2. Regulación de seguridad en caso de incendio aplicable al panel sándwich. 20

2.1 Legislación nacional aplicable a paneles sándwich (CTE y RSCIEI).

2.2 Métodos de ensayos de reacción al fuego requeridos en la legislación.

2.3 Clasificación de reacción al fuego de los productos de construcción.

2.4 Clasificación de reacción al fuego del panel sándwich.

2.5 Resistencia al fuego: legislación y métodos de ensayo.

PARTE 2 Consideraciones sobre uso, instalación y mantenimiento.

3. Variables de diseño de un panel. 32

3.1 La superficie metálica.

3.2 El núcleo aislante.

3.3 Juntas y fijaciones.

3.4 Uniones y puntos singulares.

4. Factores que contribuyen al inicio y la propagación de un incendio. 35

4.1. Factores en las etapas de construcción y diseño del edificio.

4.2. Factores y recomendaciones relacionados con penetraciones y aberturas.

4.3. Otros factores a tener en cuenta.

5. Buenas prácticas en el uso y manipulación de paneles sándwich. 40

Paneles Sándwich de Poliuretano

Edición 2015 – IPUR Asociación de la Industria del Poliuretano Rígidowww.aislaconpoliuretano.com

5

PARTE 3 Consideraciones sobre el riesgo y la seguridad contra incendios en edificios.

6. Reducción del riesgo en instalaciones con paneles sándwich. 43

6.1 Gestión de la seguridad contra incendios.

6.2 Protección pasiva.

6.3 Sistemas de control de temperatura y evacuación de humos.

6.4 Protección activa.

7. Cálculo del riesgo intrínseco de acuerdo al RSCIEI. 51

Bibliografía 55

PARTE 1

Generalidades y regulación de seguridad en caso de incendio

Paneles Sándwich de Poliuretano

Edición 2015 – IPUR Asociación de la Industria del Poliuretano Rígidowww.aislaconpoliuretano.com

6

Paneles Sándwich de Poliuretano

Edición 2015 – IPUR Asociación de la Industria del Poliuretano Rígidowww.aislaconpoliuretano.com

7

La construcción prefabricada cada vez está más presente y ya no se asocia a un edificio provisional, sino que se considera un edificio de altas prestaciones.

Vamos a dedicar este documento a los paneles sándwich y en particular a los más utilizados, los de caras metálicas y núcleo aislante de poliuretano.

1. Introducción

El objetivo de este documento es recoger los aspectos más relevantes sobre los paneles sándwich con aislamiento de poliuretano.

Empezaremos poniendo en contexto el uso del panel sánd-wich de poliuretano, sus principales aplicaciones y las pres-taciones más características.

1.1. La construcción industrializada de edificios

La construcción industrializada de edificios se basa en el ensamblaje de unidades modulares prefabricadas permi-tiendo crear desde pequeños espacios arquitectónicos hasta grandes edificios para múltiples usos y aplicaciones.

Este tipo de construcciones tuvo su origen principalmente para edificar industrias o bien construcciones temporales, pero progresivamente están aumentando el número y tipo-logía de edificios que se construyen con estos elementos prefabricados.

La construcción industrializada de edificios con elementos prefabricados tiene las siguientes ventajas frente a la cons-trucción con sistemas tradicionales:

• Menos costes. La construcción industrializada destaca sobre todo porque reduce el plazo de ejecución de la obra y requiere menos mano de obra. Casi siempre se puede prescindir de andamios y encofrados, lo que permite disminuir el gasto fijo de la construcción.

• Más calidad. Los elementos industrializados son pro-ducidos en una fábrica, lo que permite asegurar su cali-dad y la repetitividad de sus prestaciones, ya que existe control en el proceso de fabricación.

• Menos impacto ambiental. La optimización de los recursos está garantizada, la homogeneidad y las medi-das exactas minimizan los recortes y desperdicios de los materiales de construcción en la obra.

Paneles Sándwich de Poliuretano

Edición 2015 – IPUR Asociación de la Industria del Poliuretano Rígidowww.aislaconpoliuretano.com

8

El comportamiento y las prestaciones del panel variarán en función de formulación de los materiales utilizados, de sus espesores, de la densidad, rigidez y la coherencia alcanzada entre el núcleo aislante y las caras.

1.2. Los paneles sándwich

Bajo la denominación «panel sándwich» podrían situarse numerosos elementos constructivos prefabricados, utiliza-dos habitualmente en edificación e industria con dos diferen-tes usos principales:

- Cerramiento exterior en cubiertas y fachadas. - Compartimentación de espacios interiores: sec-

tores de incendio, particiones, salas de procesado de alimentos, salas blancas, cámaras frigoríficas, etc.

Generalmente se trata de conjuntos formados por dos caras externas resistentes de pequeño grosor entre las que se encuentra un núcleo de material aislante.

Los paneles sándwich se fijan a la estructura mediante ele-mentos mecánicos como tornillos, remaches, clips, pletinas, etc.

Una de las características específicas de estos sistemas constructivos es la existencia de juntas perimetrales que permiten a cada panel unirse con el resto de paneles vecinos, manteniendo las propiedades del conjunto.

El diseño de las juntas es muy diverso según los diferentes fabricantes y usos para los que se va a destinar el panel. Así, por ejemplo, las juntas de cubierta intentan conseguir estanqueidad y protección, mientras que en las salas blancas además interesa la facilidad de limpieza e higiene.

Entre las características propias de los paneles sándwich se pueden citar las siguientes:

- Ligereza - Modularidad - Instalación estandarizada - Prefabricación - Capacidad mecánica mejorada, principalmente rigidez. - Incorporación en un único producto funciones diversas

como protección, aislamiento, etc.

Las ventajas de los sistemas de paneles sándwich debi-das a sus características son múltiples y por este motivo son productos en fuerte expansión.

La ligereza de muchos de estos sistemas incide directamen-te en dimensionados menores en la estructura portante que está destinada a soportar las superficies realizadas con este material.

Al mismo tiempo, la capacidad mecánica mejorada de los paneles, tanto en rigidez como en resistencia, permite un

Paneles Sándwich de Poliuretano

Edición 2015 – IPUR Asociación de la Industria del Poliuretano Rígidowww.aislaconpoliuretano.com

9

La mayoría de los paneles sándwich utilizados en Europa son paneles de uso industrial realizados con caras de chapa metálica y un núcleo aislante, frecuentemente formado con espuma de poliuretano.

Además de estos dos grupos principales de materiales aislantes, se emplea con menor frecuencia la lana de roca, el poliestireno (EPS y XPS), y más raramente espuma fenólica o vidrio celular.

Los usos condicionan las características de diseño de los paneles y las juntas. Los más habituales son los siguientes: salas blancas, salas de proceso de alimentos, cámaras frigoríficas, cabinas de pintura, hornos, cerramientos de fachada y cerramientos de cubierta.

espaciamiento mayor entre las piezas de soporte, lo que se traduce en una menor cantidad de estructura y, consecuen-temente, en unos menores costes de construcción.

La prefabricación del producto, su ligereza, su rigidez y su modularidad hacen que su instalación sea rápida y senci-lla, acortando costes en mano de obra, que no requiere un nivel elevado de especialización, disminuyendo tiempos de construcción. Además, la prefabricación también facilita el control de la calidad y la homogeneidad del producto.

A los paneles sándwich metálicos les siguen a distancia los paneles con caras de madera o tableros derivados de la madera.

Los paneles con chapas metálicas son los más extendidos en Europa. Su uso es habitual en los establecimientos industriales y cada vez se emplean más en otros tipos de edificios.

Las chapas metálicas más comunes son las de acero gal-vanizado, aunque también se pueden encontrar de otros materiales como el acero inoxidable, el aluminio e incluso el cobre. Los espesores varían según el fabricante, siendo frecuente encontrar espesores de 0,5 y 0,6 mm (incluso infe-riores 0,4 o 0,3 mm), en chapas lisas, nervadas en mayor o menor medida o microperfiladas.

Los tratamientos protectores, además del habitual galva-nizado, varían con el fabricante y modelo, siendo frecuente encontrar chapas prelacadas o con recubrimientos plásticos diversos (poliéster, PVDF, etc.).

Respecto a los aislantes, el más frecuente es la espuma rígida de poliuretano (PUR) o su variante el poliisocianurato (PIR).

En menor medida se encuentran los paneles con aislamiento de lana mineral, generalmente formando divisiones para sectorización en caso de incendio o bandas con reacción al fuego mejorada.

Los espesores de los paneles dependen de cada fabricante, oscilando entre un mínimo de 25 mm y un máximo de 200 mm. Son frecuentes espesores entre 25 y 80 mm para usos de cerramiento (fachadas y cubiertas) y mayores para paneles con usos específicos (congeladores, barreras cortafuegos, etc.).

La instalación de estos productos es de tipo modular, empleándose maquinaria para la elevación de los mismos hasta la posición definitiva y realizando el anclaje a la estruc-tura mediante tornillería adecuada según las indicaciones del fabricante. Finalmente, se colocan en caso necesario los tapajuntas y otros complementos, no siendo necesario nor-malmente el uso de masillas de sellado por tener las juntas un diseño que procura esta propiedad.

Paneles Sándwich de Poliuretano

Edición 2015 – IPUR Asociación de la Industria del Poliuretano Rígidowww.aislaconpoliuretano.com

10

La unión del aislante a la chapa se realiza por autoadhesión en el caso del poliuretano y mediante adhesivos en el caso de la lana de roca y el poliestireno.

1.3. Los paneles sándwich de poliuretano

La construcción prefabricada con panel sándwich de poliure-tano es la más extendida en todo el mundo debido a las altas prestaciones del producto, tanto mecánicas como aislantes.

Este tipo de paneles, se componen de dos caras metálicas con un núcleo aislante de poliuretano rígido. Durante el proceso de fabricación, el núcleo aislante se expande adhiriéndose completamente a las capas de cobertura, por lo que se consi-dera que el conjunto forma un único producto o elemento de construcción a efectos de uso y propiedades.

Los paneles sándwich de poliuretano están formados por los siguientes elementos:

- Dos capas metálicas. Dos láminas finas de metal fuertemente unidas al alma del panel. La superficie del metal de un panel sándwich puede ser fácilmente limpiable. El interior de la chapa suele ser galvanizado y deber ser apta para el poliuretano. Las chapas metáli-cas están libres de metales pesados. Esta prestación es muy valorada para asegurar la higiene de los alimen-tos, en la industria agroalimentaria.

- El material aislante del núcleo. Es la capa de mate-rial que tiene propiedades aislantes térmicas y que se encuentra entre las dos capas metálicas.

La espuma aislante de poliuretano es un material polimérico orgánico que se forma por reacción de dos componentes principales (poliol e isocianato). Por su naturaleza polimérica es un producto termoestable que no funde bajo el efecto del calor.

La temperatura de descomposición térmica se sitúa alrededor de los 200ºC. La temperatura de inflamación está entre 320ºC y 420ºC. La temperatura de auto igni-ción está entre 420ºC - 550ºC.1

1 Fuente:FireBehaviorofsandwichpanelcorematerialsinthepre-flashoverphase. Ing. A.W. Giunta d’Albani. Eindhoven University of Technology.

Paneles Sándwich de Poliuretano

Edición 2015 – IPUR Asociación de la Industria del Poliuretano Rígidowww.aislaconpoliuretano.com

11

La espuma de poliuretano es termoestable, se carboniza por acción del calor y tiene un potencial calorífico entre 22 y 31 MJ/kg.

La euroclase de un panel sándwich depende siempre del con-junto formado por:

• Espesorycalidaddelaceroysusrecubrimientos

• Tipodeespumaaislantedepoliuretanorígido

• Diseñodelajuntaentrepaneles

• Procedimientodefijaciónymontajedelospaneles

Por tanto no se puede inferir directamente la Euroclase de un panel sólo a partir del tipo de espuma.

Son usuales clasificaciones de paneles sándwich con espuma de poliuretano entre C-s3,d0 y B-s1,d0.

Ejemplo de carbonización de la capa de superficial. EPIC – ARUP Warrington LPCB – LPS 1181 Fire Test

Las propiedades de reacción al fuego de las espumas PUR vienen determinadas principalmente por la adición de igni-fugantes.

En el caso de las espumas PIR, su reacción al fuego viene determinada por la cantidad de estructuras que se forman por reacción del isocianato consigo mismo (trimerización).2

- La junta. Es la zona entre dos paneles donde los extre-mos han sido diseñados para permitir a los paneles unirse entre ellos en el mismo plano.

2 Aunnoexistiendounadefiniciónoficialapartirdecuándounaespumapuedeser considerada PIR, se denominan espumas PIR aquellas en las cuales el ín-diceessuperiora180.Elíndicesebasaenlarelaciónestequiométricaentreisocianatoypoliolynoensurelaciónenpeso.

Paneles Sándwich de Poliuretano

Edición 2015 – IPUR Asociación de la Industria del Poliuretano Rígidowww.aislaconpoliuretano.com

12

Los paneles sándwich de poliu-retano pueden ser producidos en continuo (en una línea de producción) o en discontinuo (producción por piezas).

Proceso continuo, el panel es producido como una cadena sin fin y es cortado a la longitud requerida. Este método de pro-ducción requiere instalaciones de gran escala y automatizadas.

Proceso discontinuo, las capas metálicas con sus dimensiones finales son espumadas en prensas o adheridas al material aislante. Este proceso permite la fabricación de productos muy diversos, de gran precisión y con insertos.

Proceso de fabricación de los paneles sándwich de poliuretano

Los paneles sándwich de poliuretano pueden ser fabricados en continuo o en discontinuo.

A continuación exponemos de forma breve el proceso de fabricación de un panel sándwich de poliuretano en continuo.

Las chapas metálicas que van a formar parte de los paneles se presentan en bobinas que para poder ser tratadas deben pasar por un sistema de desbobinadoras donde se consegui-rá disponer del material en condiciones aptas para su poste-rior utilización.

Después de este proceso, las chapas son perfiladas de acuerdo con las indicaciones de fabricación. Una vez que las chapas están listas, se produce el inyectado de la mezcla reactiva, compuesta habitualmente por: poliol, isociana-to, catalizadores, ignifugantes, estabilizantes y agentes expandentes.

La naturaleza y proporción de estas sustancias, así como las condiciones de proceso van a determinar en mayor medida las prestaciones tanto físicas como químicas de la espuma de poliuretano resultante.

El sistema de aplicación puede ser mediante un cabezal osci-lante o fijo, por inyección o vertido, dependerá del fabricante.

Paneles Sándwich de Poliuretano

Edición 2015 – IPUR Asociación de la Industria del Poliuretano Rígidowww.aislaconpoliuretano.com

13

Por ejemplo: para una resistencia térmica de 2 m2·K/W, el espesor necesario de poliuretano es de 50mm, frente a 80 mm de lana de roca (conductividad térmica de 0,04 W/m·K).

Propiedades más importantes de los paneles sándwich de poliuretano

4 Aislamiento térmico

El panel sándwich de poliuretano es uno de los pro-ductos aislantes térmicos con menor coeficiente de conductividad térmica. Generalmente su valor es inferior a 0,025 [W/m·K]. Debido a ello, los espe-sores necesarios son inferiores en comparación con otros tipos de materiales aislantes.

4 Comportamiento frente al agua

Al ser una espuma de celda cerrada no absorbe agua y el riesgo de condensaciones intersticiales es muy bajo.

La durabilidad de la espuma frente a la humedad implica que no pierde propiedades aislantes a lo largo del tiempo.

4 Prestaciones mecánicas: el efecto sándwich

La capacidad portante de las diferentes capas que forman los paneles sándwich por separado es reducida, sin embargo cuando éstas se unen formando el panel se obtiene un pro-ducto autoportante de gran resistencia a la flexión. Esto se debe a dos fenómenos:

1. Las capas de cobertura aportan masa e inercia y se encargan de soportar los esfuerzos de tracción y de compresión a que se ve sometida una sección de un panel cuando éste flexiona.

2. El núcleo aislante térmico se encarga de sopor-tar los esfuerzos cortantes que se producen con la flexión del panel. Estos fenómenos son los mismos que se producen en una viga metá-lica de sección en “doble T”: las alas soportan los esfuerzos de tracción y de compresión y el alma los esfuerzos cortantes. De esta manera se consigue suficiente resistencia a flexión y a torsión.

4 Eficiencia económica

El panel sándwich presenta una relación entre prestaciones y costes, muy ventajosa.

• Su ligereza facilita su manipulación en obra, lo cualreduce el tiempo de montaje e incide favorablemente en el coste del mismo.

Paneles Sándwich de Poliuretano

Edición 2015 – IPUR Asociación de la Industria del Poliuretano Rígidowww.aislaconpoliuretano.com

14

• Loscostesdemantenimientosonprácticamentenulos.

• Graciasasuelevadopoderaislantepermiteunimpor-tante ahorro energético, lo cual hace que el periodo de amortización sea inferior al de otros materiales. Esto permite que el panel sándwich de poliuretano sea altamente competitivo respecto a otros productos de cerramiento.

• Elmontajedelospanelesesunprocesolimpioyape-nas genera residuos.

• Suligerezaincidereduciendoelcostedelaestructuraal disminuir el peso propio a soportar por ésta.

Gracias a sus propiedades el panel sándwich de poliuretano es muy versátil, característica que permite que tenga gran variedad de uso, en todo tipo de edificación.

También es un material muy práctico para la rehabilitación de edificios que permite en unos casos superponer cerra-mientos sobre los originales y en otros cambiar el cerramien-to tradicional por el prefabricado en pocos días de trabajo, reduciendo tiempos, costes y molestias para los usuarios.

Paneles Sándwich de Poliuretano

Edición 2015 – IPUR Asociación de la Industria del Poliuretano Rígidowww.aislaconpoliuretano.com

15

1.3.1. El panel sándwich de construcción o “panel de construcción”

Los paneles de construcción son ampliamente utilizados como elementos de cerramiento para cubiertas y fachadas, en particular para edificios industriales y de uso terciario. Presentan una amplia gama de espesores y pueden ser dise-ñados de diferentes formas y colores.

El panel sándwich de poliuretano es uno de los más utiliza-dos en la construcción de cubiertas y fachadas de edificios de todo tipo, como antes se ha comentado, por sus prestaciones mecánicas y la eficiencia de su construcción y mantenimien-to.

1.3.2. El panel sándwich de frío o “panel de frío”

Los paneles de frío son instalados en aplicaciones donde las bajas temperaturas son un factor característico del proceso de producción o de almacenamiento de mercancías.

Las aplicaciones más evidentes son las cámaras y almace-nes frigoríficos y de conservación, así como las particiones, techos o revestimientos de pared de edificios que albergan procesos a baja temperatura, como las industrias agroali-mentaria o farmacéutica, con zonas de temperatura contro-lada y salas limpias.

En estas aplicaciones, los paneles normalmente son lisos o presentan un ligero nervado y normalmente están disponi-bles en color blanco. Los espesores que alcanzan este tipo de paneles son altos (habitualmente entre 40mm y 200mm), ya que las instalaciones donde son instalados requieren un ele-vado aislamiento térmico para su funcionamiento eficiente.

En las citadas aplicaciones de frío el panel sándwich de poliu-retano es el mayoritariamente utilizado en todo el mundo por su contribución a la eficiencia, la higiene, su bien com-portamiento frente a condensaciones intersticiales y la salud del proceso industrial en el que se integran.

Los paneles sándwich de poliuretano son la mejor solución para dar respuesta a las patologías más frecuentes en cáma-ras frigoríficas, la estanqueidad de las juntas y la condensa-ción en caso de fallo del aislamiento.

Paneles Sándwich de Poliuretano

Edición 2015 – IPUR Asociación de la Industria del Poliuretano Rígidowww.aislaconpoliuretano.com

16

Los paneles sándwich de poliuretano no son ajenos a está necesidad fundamental. En caso de incendio, para limitar la afectación de los paneles y del recinto donde están instalados, es fundamental que se respete al máximo la estructura del panel y se evite realizar, sin control o supervisión:

• Perforaciones• Pasamuros• Remates• Fijaciones deficientes• Instalaciones de servicio• etc.

1.4. La importancia de la instalación y el montaje

Para reducir el riesgo de incendio, no es suficiente con que se instalen elementos de protección activa y pasiva en un recin-to, sino que éstas deben respetar siempre las indicaciones de los fabricantes de dichos elementos y la reglamentación en vigor.

La instalación y montaje debe ser siempre cuidada al máximo y debe ser realizada por profesionales siguiendo las indica-ciones del fabricante.

De cara a evitar malas prácticas de instalación o mante-nimiento, en la segunda parte de esta guía abordamos un completo glosario de recomendaciones para los paneles sándwich.

Los ensayos que se realizan a los elementos constructivos y a los sistemas de protección, tanto pasiva como activa, sirven para evaluar una serie de prestaciones en unas determinadas condiciones finales de uso. Si no se respetan estas condicio-nes en el montaje, el elemento no cumplirá su función en caso de incendio.

En el caso de realizar trabajos en caliente sobre los paneles sándwich y para evitar puntos débiles en caso de incendio, debería consultarse con el fabricante para conseguir un ase-soramiento especializado y poder adoptar la mejor solución para mantener las funciones del panel intactas.

Paneles Sándwich de Poliuretano

Edición 2015 – IPUR Asociación de la Industria del Poliuretano Rígidowww.aislaconpoliuretano.com

17

¿Qué riesgo hay en la fase previa a flashover?

Los paneles sándwich de poliuretano no son un posible riesgo en la fase previa al flashover. Su pérdida de masa real no difiere mucho de los paneles de lana mineral.

Los materiales de aislamiento por sí solos no generarían suficiente gas de pirólisis para crear una mezcla inflamable en un compartimiento en la fase previa al flashover de un incendio en el edificio.

Fuente: Conclusiones del estudio “Comportamiento frente al fuego de los núcleos de paneles sándwich en fase de pre-flashover”

Ing. A.W. Giunta d’Albani

1.5. Comportamiento frente al fuego del panel sándwich de poliuretano

A continuación se describe el proceso que justifica la impor-tancia de un correcto montaje de las juntas, siguiendo las guías de diseño y ejecución del fabricante.

• Cuandounpanelsándwichseexponealfuego,loslími-tes del panel se queman primero.

• Conformesedesarrollaelincendio,sedebilitalacapade unión entre del núcleo aislante de poliuretano y las caras metálicas, pudiendo llegar a separarse.

• Cuandoelnúcleoaislantequedaexpuestoalaireyalasllamas, combustiona. Las cavidades de aire dentro del panel favorecen la combustión del núcleo

• Cuandoesatacadoporelfuego,seproduceunacarbo-nización en la superficie del aislamiento, que protege del avance de la combustión. El grado de carbonización y por tanto de protección, dependerá del tipo de espu-ma de poliuretano.

Como consecuencia del carácter termoestable y su elevada estabilidad térmica, las diferentes clases de poliuretano son capaces de cumplir las diversas exigencias recogidas en la legislación vigente en materia de reacción al fuego. Es impor-tante destacar que los productos de poliuretano no entran en combustión sin llama ni muestran incandescencia con-tinua (smouldering) dado que no es material poroso abierto.

Además, ni funden ni producen caída de gotas inflama-das, por tanto no producirá focos secundarios de incendios.

Con respecto a los humos, en un incendio desarrollado la cantidad de humos producida no depende del material que forma los elementos constructivos, sino que estará afecta-da principalmente por otros factores como la cantidad y el tipo de materiales que forman el contenido y se están quemando en el incendio (lo que denominamos la “carga de fuego”), la cantidad de oxígeno disponible, la etapa de desa-rrollo del incendio, la temperatura y el contenido de humedad.

En este gráfico se muestra el potencial de toxicidad de los humos de un poliuretano rígido en función de la temperatura.

Paneles Sándwich de Poliuretano

Edición 2015 – IPUR Asociación de la Industria del Poliuretano Rígidowww.aislaconpoliuretano.com

18

Los pasos principales para controlar los peligros del humo son:

• Asegurar que el incendio se mantiene reducido, evitando la propagación;

• Limitar el humo visible para permitir una evacuación segura de los ocupantes;

• Evitar la exposición e inhalación de humo para permitir una evacuación segura y evitar lesiones

El humo es un riesgo significativo. En la fase inicial del incen-dio, el humo se genera habitualmente por la combustión de un objeto incluido en el contenido del edificio y no en el con-tinente. Además hay que tener en cuenta que la combustión puede ser visible o no (caso del smouldering o combustión sin llama).

Hay dos aspectos peligrosos sobre el humo, la pérdida de visibilidad durante la huida y la intoxicación después de la inhalación de una cierta dosis (concentración de efluentes multiplicada por el tiempo de exposición). La reducción o pérdida de visibilidad lleva a retrasos en la evacuación, desorientación y tiempos de exposición más prologados. La inhalación de humo puede llevar a efectos narcóticos e irri-tación e incluso puede producir incapacitación o muerte. Por tanto, en los edificios se considera un elemento importante el control del humo.

El objetivo principal de la legislación relacionada con incen-dios (incluido el humo) es proteger la vida. En el sector de la construcción, la limitación de la generación de humo y la exposición de los ocupantes se logra evitando la ignición y limitando el desarrollo del incendio y asegurando medios adecuados de evacuación para los ocupantes a través de un diseño adecuado del edificio.

Para situaciones de incendio exterior, el humo no se consi-dera un peligro para la vida y en general no hay requisitos, o éstos son bajos. La opacidad del humo forma parte de las normas de reacción al fuego. La prevención de la exposición se logra principalmente a través de las medidas anteriores y, en algunos casos, a través de ingeniería de seguridad contra incendios (FSE).

Este gráfico indica densidad óptica de los humos del poliuretano en comparación con otros productos, en dos modelos de descomposi-ción diferentes.

Paneles Sándwich de Poliuretano

Edición 2015 – IPUR Asociación de la Industria del Poliuretano Rígidowww.aislaconpoliuretano.com

19

En orden de mayor a menor toxicidad de sus humos, los 7 productos que presentan una mayor toxicidad en sus humos son:

1 PVC2 Polietileno (PE)3 Polipropileno (PP)4 Fibra de vidrio (FRP-10)5 Policarbonato (PC)6 Fibra de vidrio (FRP-16)7 Tablero de melanina MFP

Fuente: Lestari, Green & Hayes. Fire Safety Journal

El humo de un incendio es siempre tóxico o asfixiante, con independencia de los materiales que se estén quemando. Los productos de combustión de todos los materiales inclu-yen monóxido de carbono (CO), dióxido de carbono (CO2) y agua. El tóxico dominante en un incendio es el monóxido de carbono (CO), que se produce por la combustión de cualquier material orgánico. Los materiales orgánicos desprenden del 10 al 20% de su peso en forma de CO cuando están impli-cados en un incendio con combustión súbita generalizada (flashover).

Los materiales que contienen nitrógeno, como lana, seda, nylon o adhesivos, también pueden producir cianuro de hidrógeno (HCN) u óxidos de nitrógeno. Los materiales que contienen halógenos como el PVC y los retardantes de llama pueden producir cloruro de hidrógeno (HCl) o bromuro de hidrógeno (HBr). Los materiales celulósicos y la madera pue-den producir acroleína, que es uno de los componentes más tóxicos del humo.

Los asfixiantes como el HCN pueden producir efectos narcó-ticos o incluso incapacitación o muerte. Un nivel reducido de oxígeno o la falta de este también causa efectos asfixiantes. Los cloruros de halógeno y la acroleína son irritantes. La intoxicación puede ser un efecto adicional de diferentes tóxi-cos significativos.

Sobre la propagación del incendio a través del humo

Los sistemas para el control de la temperatura y evacuación de los humos (SCTEH) contribuyen a reducir la probabilidad de que el incendio se propague a otras zonas del recinto a través del humo. Además, se podrían evitar fenómenos como las explosiones de humo (backdraft) o el flashover.

A grandes rasgos, una explosión de humo se puede producir durante el desarrollo de un incendio. Si el recinto posee pequeñas aberturas, los humos generados por el incendio y los volátiles inflamables no fugan por esas aberturas y se acumulan en el recinto o pueden fugar y acumularse en otra parte, formán-dose un embolsamiento, donde el humo se encuentra concentrado con productos volátiles inflamables. Si este embolsamiento recibiera una pequeña corriente de aire, la concentración de volátiles con respecto al comburente va disminuyendo, hasta situarse en un punto entre los límites superiores e inferiores, alcan-zando una concentración óptima donde se produce la autoinflamación repentina de los volátiles.

Paneles Sándwich de Poliuretano

Edición 2015 – IPUR Asociación de la Industria del Poliuretano Rígidowww.aislaconpoliuretano.com

20

Sumarios

2. Regulación de seguridad en caso de incendio aplicable al panel sándwich

Conviene estructurar el análisis con referencias normativas, tanto la regulación vigente como los criterios de clasificación y ensayo para su caracterización.

2.1. Legislación nacional aplicable a paneles sándwich (CTE y RSCIEI)

En la actualidad, las exigencias básicas de seguridad en caso de incendio de los paneles sándwich vienen recogidas en dos documentos:

- Documento Básico de Seguridad en caso de Incendio del Código Técnico de la Edificación DB-SI (CTE)

- Reglamento de Seguridad contra Incendios en Establecimientos Industriales (RSCIEI).

Con respecto al CTE, podemos dividir los requisitos para los paneles sándwich en exigencias básicas en el interior de edi-ficios (Propagación interior) y el riesgo de propagación del incendio por el exterior (Propagación exterior).

Las exigencias incluidas en el RSCIEI se muestran a continua-ción, a modo de resumen:

A modo de resumen:

CTE - PROPAGACIÓN INTERIOR Clases de reacción al fuego de los

elementos constructivosUBICACIÓN Revestimientos

de TECHOS Y PAREDES

ZONAS OCUPABLES

C-s2,d0

PASILLOS Y ESCALERAS PROTEGIDOS

B-s1,d0

APARCA- MIENTOS Y RECINTOS DE RIESGO ESPECIAL

B-s1,d0

ESPACIOS OCULTOS NO ESTANCOS

B-s3,d0

CTE - PROPAGACIÓN EXTERIORUBICACIÓN B-s3,d2 o como alternativa C-s3,d2

MEDIANERIAS Y FACHADAS Hasta una altura de 3,5 m como mínimo, en aquellas fachadas cuyo arranque inferior sea acce-sible al público desde la rasante exterior o desde una cubierta, y en toda la altura de la facha-da cuando esta exceda de 18 m, con independencia de donde se encuentre su arranque.

Tres plantas y 10 m, como máxi-mo, de desarrollo vertical de la cámara y si las barreras que inte-rrumpen dicho desarrollo verti-cal son EI30.

CUBIERTAS Broof (t1)

RSCIEI - UBICACIÓN EXIGENCIAREVESTIMIENTOS (INTERIORES Y EXTERIORES) C-s3,d0PAREDES Y CERRAMIENTOS (RIESGO BAJO Y EDIFICIO TIPO B O C) D-s3,d0FALSOS TECHOS (AISLAMIENTO TÉRMICO Y ACÚSTICO) Y CONDUCTOS DE AIRE ACONDICIONADO O VENTILACION

C-s3,d0

Paneles Sándwich de Poliuretano

Edición 2015 – IPUR Asociación de la Industria del Poliuretano Rígidowww.aislaconpoliuretano.com

21

2.2. Métodos de ensayos de reacción al fuego requeridos en la legislación

¿Por qué se mide la reacción al fuego de los productos?

Los ensayos de reacción al fuego sirven para evaluar el com-portamiento de un material o producto en las primeras fases de un incendio. Se tienen en cuenta parámetros como la pro-pagación de llama, emisión de calor, emisión de humos, caída de partículas inflamadas, etc.

2.3. Clasificación de reacción al fuego de los productos de construcción

Actualmente, los productos son evaluados desde el punto de vista de la reacción al fuego de acuerdo a la norma UNE-EN 13501-1. Se eligió el Room Corner Test (ISO 9705) como escenario de ensayo de incendio para simular un incendio en la esquina de una habitación pequeña. Este ensayo se utilizó para ayudar al desarrollo del sistema de Euroclasificación para estandarizar la clasificación de productos de construc-ción, especialmente con respecto a la combustión súbita generalizada (flashover).

Seguidamente se muestra la relación entre el flashover y cada una de las euroclases.

A continuación se muestra una tabla con los ensayos que hay realizar y valores que hay que alcanzar en cada uno de ellos para que un producto pueda alcanzar una euroclase deter-minada.

Los ensayos de reacción al fuego necesarios para alcanzar las exigen-cias establecidas en la legislación y aplicables a los paneles sándwich de poliuretano son:

NORMA DE ENSAYO

TITULO

UNE-EN 13823

Productos de cons-trucción, excluyen-do revestimientos de suelos, expues-tos al ataque tér-mico provocado por un único obje-to ardiendo.

UNE-EN ISO 11925-2

Inflamabilidad de los productos de construcción cuan-do se someten a la acción directa de la llama. Parte 2: Ensayo con una fuente de llama única.

UNE-CEN TS 1187

Métodos de ensa-yo para cubiertas expuestas a fuego exterior. Ensayo 1: Método con antor-chas ardiendo.

Paneles Sándwich de Poliuretano

Edición 2015 – IPUR Asociación de la Industria del Poliuretano Rígidowww.aislaconpoliuretano.com

22

Clase Método(s) de ensayo Criterios de clasificación Clasificación adicionalA1 EN ISO 1182a y DT≤30oC; y

Dm≤50%;y tf= 0 (es decir, sin producción sostenida de llamas)

EN ISO 1176 PCS≤2,0MJ/kga y PCS≤2,0MJ/kgbc y PCS≤1,4MJ/kg2d y PCS≤2,0MJ/kge

A2 EN ISO 1182a o

DT≤50oC; y Dm≤50%;y tf= 20 s

EN ISO 1176 PCS≤3,0MJ/kga y PCS≤4,0MJ/kg2b y PCS≤4,0MJ/kg2d y PCS≤3,0MJ/kge

EN 13823 FIGRA≤120W/sy LFS≤bordedelamuestray THR600s≤7,5MJ

Producción de humof y Gotas/partículas inflamadasg

B EN 13823 y

FIGRA≤120W/sy LFS≤bordedelamuestray THR600s≤7,5MJ Producción de humof y

Gotas/partículas inflamadasg

EN ISO 11925-2i Exposición = 30 s

Fs≤150mmdentrode60s

C EN 13823 y

FIGRA≤250W/sy LFS≤bordedelamuestray THR600s≤15MJ Producción de humof y

Gotas/partículas inflamadasg

EN ISO 11925-2i Exposición = 30 s

Fs≤150mmdentrode60s

D EN 13823 y

FIGRA≤750W/sProducción de humof y Gotas/partículas inflamadasgEN ISO 11925-2i

Exposición = 30 sFs≤150mmdentrode60s

E EN ISO 11925-2i Exposición = 15 s

Fs≤150mmdentrode20s Gotas/partículas inflamadash

F Ningún comportamiento adecuadoa Para productos homogéneos y componentes sustanciales de productos heterogéneos.b Para cualquier componente externo no sustancial de productos heterogéneos.c Alternativamente,cualquiercomponenteexternonosustancialquetengaunPCS≤2,0MJ/m2, siempre que el producto satisfaga los criterios

siguientesdelaNormaEN13823:FIGRA≤20W/s,yLFS<bordelamuestrayTHR600s≤4,0MJys1yd0.d Para cualquier componente interno no sustancial de productos heterogéneos.e Para el producto como un todo.f En la última fase del desarrollo del procedimiento de ensayo, se han introducido modificaciones del sistema de medida del humo, cuyos efectos exi-

gen investigaciones adicionales. Esto puede dar por resultado una modificación de los valores límites y/o de los parámetros para la evaluación de la producción de humo.

s1= SMOGRA≤30m2/s2 y TSP600s≤50m2;s2=SMOGRA≤180m2/s2 y TSP600s≤200m2; s3 = no s1 o s2.g d0 = ausencia de gotas/partículas en llamas según la Norma EN 13823 dentro de 600 s; d1 = ausencia de gotas/partículas en llamas persistiendo más de 10 s según la Norma EN 13823 dentro de 600 s; d2 = no d0 o d1 La inflamación del papel según la Norma EN ISO 11925-2 da por resultado una clasificación d2.h Supera el ensayo = no se produce inflamación del papel (no hay clasificación); No supera el ensayo = inflamación del papel (clasificación d2).i En condiciones de ataque de la superficie por llama y, si procede para la aplicación de uso final del producto, ataque del borde por llama.

Tabla 1 – Clases de comportamiento de reacción al fuego para productos de construcción, excluidos los revestimientos de suelos y los productos aislantes térmicos para tubos lineales

Paneles Sándwich de Poliuretano

Edición 2015 – IPUR Asociación de la Industria del Poliuretano Rígidowww.aislaconpoliuretano.com

23

A modo de ejemplos orientativos, se exponen a continua-ción una serie de productos de construcción habituales que podrían alcanzar algunas de dichas euroclases:

Euroclase Ejemplos de producto o material de construcción

A1 •Yeso •Productosdefibrasmineralessinrecubrimientosniadhesivos

A2 •Placadeyesolaminado •Panelsándwichdefibrasminerales

B

•Panelsándwichdepoliuretano •Panelsándwichdepoliuretano •Planchadepoliuretano •Revestimientodemadera •Productosdefibrasmineralesconrecubrimientosyadhesivos •Placadepolicarbonato

C

•Panelsándwichdepoliuretano •Planchadepoliuretano •Poliuretanoproyectado •Revestimientodemadera •Productosdefibrasmineralesconrecubrimientoyadhesivos •Placadepolicarbonato

D

•Planchadepoliuretano •Poliuretanoproyectado •Revestimientodemadera •Productosdefibrasmineralesconrecubrimientosyadhesivos

E•Poliestirenoexpandido •Poliestirenoextruido •Poliuretanoproyectado

F •Productosdefibrasmineralesconrecubrimientosyadhesivos •Planchadepoliuretanoconrecubrimiento.

Paneles Sándwich de Poliuretano

Edición 2015 – IPUR Asociación de la Industria del Poliuretano Rígidowww.aislaconpoliuretano.com

24

Clasificación en condición final de uso

La Guía G de la Comisión Europea relativa a la Directiva de Productos de la Construcción y la Norma UNE-EN 13501 de clasificación de reacción al fuego según Euroclases recogen la clasificación en condición final de uso y delegan en las normas de producto para fijar las condiciones de montaje y fijación del ensayo y el rango de validez de los resultados.

El objetivo principal es proporcionar al usuario información veraz sobre el comportamiento real de un producto en caso de incendio sin que esto suponga una merma en las exigencias.

Para poder ensayar productos en condición final de uso se emplea el método de ensayo descrito en la Norma UNE-EN 13823, conocido como “SBI”.

Hay que tener en cuenta, que un mismo material puede alcanzar diferentes euroclases. Este hecho está relacio-nado con muchos factores, entre otros la química de los materiales que da origen a toda una gama de productos, la naturaleza de los recubrimientos que acompañan al mate-rial de base y que da lugar a toda una gama de productos y la condición final de uso, representativa de la aplicación real del producto.

En la condición final de uso, la instalación de un elemento que dispone de una clasificación de reacción o resistencia al fuego, siempre se tienen que respetar la forma de montaje indicada por el fabricante y la inclusión de todas las partes que lo componen.

Dicho elemento, ha sido ensayado de una manera específica y sus prestaciones de reacción o resistencia al fuego sólo serán eficaces si se respeta la misma configuración recogida en el informe de clasificación e informe de ensayo.

En algunos casos, es posible extender los resultados de ensa-yo a otras configuraciones ampliando por tanto la clasifica-ción de reacción o resistencia al fuego. Esto vendrá indicado en el informe de clasificación emitido por el laboratorio de ensayos de fuego encargado de clasificar el producto.

Paneles Sándwich de Poliuretano

Edición 2015 – IPUR Asociación de la Industria del Poliuretano Rígidowww.aislaconpoliuretano.com

25

Posibles clasificaciones del panel sándwich de poliuretano y factores de influencia:

B

C

D

E

F

• Espesorycalidaddel acero y sus recubrimientos,

• Tipodeespumadepoliuretano,

• Tipodejuntas

• Condicionesdefijación y montaje previstas en la con-dición final de uso.

s1

s2

s3

d0 El panel de poliuretano no produce caída de partículas inflamadas.

IPUR ha editado un documento específico sobre este cambio en la norma y el efecto en la clasificación de reacción al fuego de los paneles sándwich.

2.4. Clasificación de reacción al fuego de los paneles sándwich de poliuretano

Al igual que otros productos de construcción, los paneles sándwich de poliuretano pueden alcanzar un amplio rango de clasificaciones dentro del sistema europeo armonizado (Euroclases).

Con respecto al primer término de la Euroclase, la clasifica-ción puede ir desde B a F dependiendo de una diversidad de factores, entre los que se incluyen las características de los recubrimientos metálicos, la tipología del núcleo aislante, el tipo de juntas previstas y el sistema de fijación y montaje empleado en la condición final de uso.

Para indicar la producción de humo, el panel sándwich de poliuretano puede alcanzar cualquier clasificación entre s1 y s3 para el desarrollo de humo, dependiendo nuevamente de los recubrimientos metálicos, la tipología del núcleo aislante, el tipo de juntas previstas y el sistema de fijación y montaje empleado en la condición final de uso.

Respecto a las gotas inflamadas, el panel sándwich de poliu-retano no produce gotas y por tanto, siempre alcanzará la clasificación d0.

Como se ha indicado anteriormente, actualmente la norma para el marcado CE obligatorio de los paneles sándwich es la UNE-EN 14509:2014. La versión vigente es obligatoria desde el 8 de agosto del 2015.

Cabe destacar la nueva forma de proceder en el ensayo según la norma UNE-EN ISO 11925-2 “Ensayo con una fuente de llama única” (llamado comúnmente ensayo del pequeño quemador).

Paneles Sándwich de Poliuretano

Edición 2015 – IPUR Asociación de la Industria del Poliuretano Rígidowww.aislaconpoliuretano.com

26

El procedimiento estándar de ensayo requiere que se aplique directamente la llama sobre el núcleo aislante del panel, es decir sin ningún tipo de protección.

Por tanto, para que el panel sándwich tenga una clasificación distinta y superior a la “euroclase F”, la clasificación míni-ma exigible al material aislante incluido dentro de un panel, será una “euroclase E”.

Esto implica que ciertos tipos de paneles tendrán mejores prestaciones de reacción al fuego que las que presentaban hasta la fecha. No obstante, recordamos que la euroclase del panel no está condicionada únicamente por la euroclase del núcleo aislante, sino también por el espesor y tipo de recu-brimientos metálicos, el sistema de fijación y montaje de las muestras de ensayo y el montaje y diseño de la junta entre paneles.

El sistema de Euroclases no considera todavía el potencial de combustión sin llama o incandescencia continua de un producto. Como esto se considera un riesgo, la Comisión Europea encargó al Comité de Normalización Europeo CEN desarrollar un método de ensayo. La combustión sin llama o la incandescencia continua representan procesos de combus-tión interna lentos que pueden generar incendios más tarde a cierta distancia de la fuente de ignición original.

Sobre la combustión sin llama o con brasa (smouldering)

La combustión sin llama, con brasa, conocido como smouldering, es un proceso lento, que se produce a baja temperatura, sin llamas y que se mantiene por el calor desprendido cuando el oxígeno ataca directamente a la superficie de un combustible de fase condensada.

El smouldering es la causa más habitual de muer-te en los incendios residenciales y las pérdidas económicas que causa producen unas perdidas en la propiedad próximas a 350 millones de dólares por año solo en Estados Unidos.

El Smouldering constituye un grave peligro de incendio por dos razones.

En primer lugar, se produce una conversión de un combusti-ble a compuestos tóxicos, los cuales serán inflamables (aun-que este proceso se produce más lentamente).

En segundo lugar, facilita la inflamación de otras zonas que puede ser afectadas por fuentes de calor demasiado débiles como para producir directamente una llama.

Paneles Sándwich de Poliuretano

Edición 2015 – IPUR Asociación de la Industria del Poliuretano Rígidowww.aislaconpoliuretano.com

27

El término Smouldering se utiliza algunas veces de mane-ra inapropiada para describir una respuesta sin llama en materiales orgánicos sometidos a un flujo de calor externo. Cualquier material orgánico, cuando se somete a un flujo de calor suficiente, producirá gases y emitirá humos. Pero este proceso sería una pirolisis y no Smouldering.

Un cigarrillo encendido es un ejemplo familiar de combustión sin llama. Es también uno de los impulsores más comunes de Smouldering en otros materiales, especialmente tapicerías y ropa de cama. Un cigarrillo también tiene varias características comunes a la mayoría de los materiales que arden. Las partícu-las de combustible finamente divididas proporcionan una gran superficie por unidad de área de masa combustible, lo que facilita el ataque a la superficie del material por el oxígeno. La naturaleza permeable del agregado de partículas combustible, permite el transporte de oxígeno al interior del material donde se produce la reacción por difusión y convección. Al mismo tiempo, tales agre-gados de partículas se transforman en aislantes térmicos que son bastante eficaces y que ayudan a que las pérdidas de calor sean lentas y por tanto permite de manera sostenida la combustión a pesar de las bajas tasas de liberación de calor.

Es un tipo de combustión habitual de materiales aislan-tes fibrosos, como la celulosa, la fibra de madera, algo-dón, y algunas lanas minerales.

No se da en espumas orgánicas rígidas como el aisla-miento de poliuretano rígido o los poliestirenos.

Cuando se encuentra bibliografía relacionando este fenó-meno con el poliuretano, conviene aclarar que se trata de espuma de poliuretano flexible, de celda abierta, empleado en otras aplicaciones, distintas al aislamiento, como relleno de mobiliario o colchones, que tiene su propia regulación.

En España, el Código Técnico de la Edificación recoge la obli-gatoriedad que ensayar bajo las normas UNE-EN 1021-1 “Valoración de la inflamabilidad del mobiliario tapizado. Parte 1: Fuente de ignición: cigarrillo en combustión” y UNE-EN 1021-2 “Valoración de la inflamabilidad del mobiliario tapizado. Parte 2: Fuente de ignición: Llama equivalente a una cerilla” las butacas y asientos fijos tapizados que hayan sido instalados en cines, teatros, auditorios, salones de actos, etc, es decir, edificios y establecimientos de uso de pública concurrencia.

En la actualidad, a nivel europeo se ha desarrollando en el ámbito de CEN una norma europea armonizada para la evaluación del Smouldering (EN 16733:2015) con vistas a que en el futuro esta forma de combustión sea incluida en el sistema europeo de clasi-ficación de reacción al fuego (UNE-EN 13501-1). El comité encar-gado de su desarrollo es el CEN/TC 127 “Fire Safety in buildings”.

Paneles Sándwich de Poliuretano

Edición 2015 – IPUR Asociación de la Industria del Poliuretano Rígidowww.aislaconpoliuretano.com

28

2.5. Resistencia al fuego: legislación y métodos de ensayo

La resistencia al fuego es una exigencia reservada a los ele-mentos constructivos que tienen alguna de las siguientes funciones:

- Función estructural

- Función de compartimentación o separación en secto-res de incendio.

Aunque los paneles sándwich de poliuretano no se emplean habitualmente en estas dos funciones, existen productos que disponen de una clasificación de resistencia al fuego, no tanto por la espuma utilizada como por el tipo de junta que se emplean. Pueden encontrarse en el mercado paneles sánd-wich de poliuretano con clasificaciones EI 15, 30 y 60.

Las funciones resistentes tanto en la estructura como en la compartimentación, están reservadas para elementos metá-licos u hormigón, incluso algunos paneles sándwich espe-cialmente diseñados para esa función (como es el caso de algunos paneles de lana de roca).

La resistencia al fuego tiene como misión determinar el tiempo que un elemento constructivo es capaz de conservar su capacidad portante, integridad y/o aislamiento térmico mientras es expuesto a temperaturas similares a las que pueden encontrarse en un incendio totalmente desarrollado, cercanas a los 1000ºC.

La resistencia al fuego se refiere a la estructura, que princi-palmente es una combinación de productos y su método de montaje. Sin embargo, puede consistir en un único producto o en uno compuesto. La clasificación, por tanto, se adjudica a esa solución constructiva en conjunto, y no a los productos individuales que la componen.

Los ensayos se pueden aplicar a los siguientes elementos:

- Elementos portantes sin función de separación frente al fuego, tales como paredes, suelos, cubiertas, vigas, pilares, voladizos, pasarelas y escaleras.

- Elementos portantes con función de separación frente el fuego, con o sin acristalamientos, servicios y dispo-sitivos tales como paredes, suelos, cubiertas y suelos elevados.

- Productos y sistemas para protección de elementos o de partes de las obras, Techos sin resistencia al fuego independiente, revestimientos, chapados y pantallas de protección frente al fuego.

Paneles Sándwich de Poliuretano

Edición 2015 – IPUR Asociación de la Industria del Poliuretano Rígidowww.aislaconpoliuretano.com

29

- Elementos o partes de obras no portantes, con o sin acristalamientos, servicios y dispositivos

- Revestimientos con capacidad de protección frente al fuego para techos y paredes.

- Puertas de acceso a ascensores.

Para clasificar la resistencia al fuego se utilizan de manera amplia estos dos ensayos:

- Norma de ensayo EN 1365-2 (elementos portantes)

- Norma de ensayo EN 1364-2 (elementos no portantes)

La resistencia al fuego de los elementos portantes y/o de los elementos separadores se debe evaluar aplicando uno o varios de los niveles de acción térmica.

- Curva normalizada tiempo/temperatura (fuego poste-rior a la inflamación súbita generalizada)

- Curva de calentamiento lento (fuego latente)

- Fuego “semi-natural”

- Curva de exposición a un fuego exterior

- Acción a temperatura constante

Paneles Sándwich de Poliuretano

Edición 2015 – IPUR Asociación de la Industria del Poliuretano Rígidowww.aislaconpoliuretano.com

30

PARTE 2

Consideraciones sobre uso, instalación y mantenimiento

Paneles Sándwich de Poliuretano

Edición 2015 – IPUR Asociación de la Industria del Poliuretano Rígidowww.aislaconpoliuretano.com

31

Los grandes incendios que han ocurrido en la última década dentro del sector de la industria alimentaria, han sido atribuidos, casi siempre, a la alta combustibilidad de los productos almacenados

A esto se une un diseño del edificio sin contemplar la ingeniería contra incendios y, sobre todo, a la ausencia de medidas de protección activa y pasiva al que se suma el deficiente o insuficiente mantenimiento de dichas instalaciones.

Introducción

Desde hace décadas, la industria agroalimentaria emplea en sus construcciones paneles sándwich de poliuretano porque aporta las prestaciones que se requieren para el proceso industrial. Además de ser el mejor aislante térmico, no se ve afectado por la humedad y por tanto contribuye a la higiene del proceso industrial.

Por ello, si ocurre un incendio en un establecimiento agro-alimentario la presencia del panel sándwich de poliuretano esté casi asegurada. Pero ello no implica que sea su origen, ni siquiera que contribuya necesariamente a su propagación, si se toman las medidas de prevención y protección oportunas.

Las normativas en materia de seguridad contra incendios se han desarrollado y evolucionado hacia nuevas clasificaciones y métodos de ensayo que se acercan más al comportamiento de los productos en caso de incendio. Fruto de la evolución, en el año 2004, se publicó en España el Reglamento de Seguridad Contra Incendios en Establecimientos Industriales, en el cual se legislaban las medidas que se deben tomar en el ámbito de las instalaciones industriales. En el futuro, es de esperar que la legislación siga avanzado y se introduzcan todos los avances que se dispone en el campo de la seguridad contra incendios, como por ejemplo las medidas de control de temperatura y evacuación de humos.

El análisis de los grandes incendios muestra, que la causa del incendio no está directamente relacionada con los elementos tipo sándwich. Si en el curso del desarrollo del incendio, la estructura del edificio está directamente expuesta al fuego, por ejemplo, en el caso de un incendio avanzado o comple-tamente desarrollado, los paneles sándwich ya no pueden soportar el efecto térmico predominante provocado en la mayoría de los casos por la carga de fuego del contenido del recinto.

Un insuficiente mantenimiento de las instalaciones, la ausen-cia de medidas de prevención, fallos en instalaciones eléctri-cas y, sobre todo, los trabajos de reparación en edificios e ins-talaciones, con operaciones en caliente (soldadura, separa-ciones, fusiones o trabajos de sellado de cubiertas con llamas libres) así como perforaciones con calentamiento esporádico en las áreas de trabajo de los elementos sándwich, suelen ser la principal causa del inicio del incendio y del desarrollo de las primeras llamas. Los paneles sándwich no suelen ser la causa del incendio, sino una víctima más del mismo.

Paneles Sándwich de Poliuretano

Edición 2015 – IPUR Asociación de la Industria del Poliuretano Rígidowww.aislaconpoliuretano.com

32

¿Qué causas predominan en la propagación de un incendio?

Los materiales que forman el contenido del recinto donde se ha iniciado el incendio influye de manera decisiva en el tipo de propagación.

Si los humos que se generan en el incendio son autoinflamables, cuando en el recinto se alcanzan la concentración y temperatura de flash point se produce el flash-over.

Una concepción inadecuada del edificio en materia de seguridad contra incendios (sin sistemas de alarma y detección, sin rociadores, sin muros cortafuego, sin tratamiento de las perforaciones, sin control de temperaturas, sin sistemas de evacuación de humos) no impedirá que se propague y desarrolle el incendio.

3. Variables de diseño de un panel

3.1. La superficie metálica

Dependiendo del uso y de la ubicación del panel, la capa superficial metálica del panel puede ser lisa, con un ligero perfilado o con diferente número de grecas.

El espesor podrá variar en función del tipo de aplicación.

Existe una gran gama de colores y acabados. Para paneles de frio, el color de la chapa normalmente presenta un color blanco.

Es posible encontrar paneles metálicos con paramentos de aluminio y/o acero, siendo este último el material más habi-tual.

3.2. El núcleo aislante

Es uno de los aspectos fundamentales del panel y se recoge con detalle en el punto 1.3 del presente documento.

3.3. Las juntas y las fijaciones

Las juntas y las fijaciones son aspectos fundamentales en el diseño de los paneles sándwich de cara a su comportamiento frente al fuego.

Además de condicionar la eficiencia del panel a nivel de ais-lamiento térmico, puesto que son los puntos más sensibles a las pérdidas, son los elementos que junto con el propio panel determinan la estabilidad del cerramiento.

Las características individuales de los componentes del panel, el proceso de fabricación que da lugar al producto y, el montaje, definen el sistema y sus prestaciones. Así mismo el instalador debe tener presente con qué elementos se ensa-ya y se certifica una determinada clasificación, así como el campo de aplicación de la misma, puesto que el comporta-miento puede variar sensiblemente según el tratamiento de juntas, elementos de fijación y condiciones de montaje.

El tipo de junta longitudinal y las fijaciones condicionan el tiempo que tardará el panel sándwich en perder su estabi-lidad. Por ello los ensayos de reacción y resistencia al fuego incorporan estas juntas longitudinales del panel en las mues-tras de ensayo.

Paneles Sándwich de Poliuretano

Edición 2015 – IPUR Asociación de la Industria del Poliuretano Rígidowww.aislaconpoliuretano.com

33

Fuente: UNE-EN 14509

En el caso de juntas transversales o solapes, su ejecución tiene lugar en obra y puede realizarse con o sin remates que aseguren la funcionalidad de la solución. En cualquier caso se recomienda que la espuma del núcleo del panel quede siem-pre protegida por un perfil metálico

En cuanto a las fijaciones, se recomienda, cuando sea posible, que atraviesen las dos caras metálicas para que el conjunto tenga una mayor estabilidad en caso de incendio y evitar el desprendimiento de los paramen-tos3.1

En cuanto al número y ubicación, deberán respetarse las indicaciones del fabricante que, si procede, debe al mismo tiempo ajustarse al campo de aplicación del resultado del ensayo. Normalmente la cara interior de los paneles para aplicaciones exteriores presenta más fijaciones. Cuanto mayor sea el número de fijaciones, menor será el ries-go de deslaminación y la contribución a la propagación interior se verá reducida.

En el lateral se muestran algunos ejemplos de juntas inclui-das en la norma para el marcado CE de panel sándwich (UNE-EN 14509).

Las variables indicadas anteriormente tienen una gran importancia en la evaluación de un panel sándwich. Cada elemento tiene que ser tratado con cuidado y respetar siem-pre la configuración indicada por el fabricante y el informe técnico de ensayo.

La junta es considerada como un punto débil en el caso que se produzca un incendio y su efectividad puede ser evaluada en los ensayos de fuego. Por ello es un aspecto clave a la hora de preparar los ensayos de clasificación.

La condición final de uso implica la instalación de la junta tal y como ha sido ensayada por el fabricante, ya que de lo contrario, las características que proporciona ese panel en el edificio se verán reducidas por ese defecto.

3 Noeselcasodelosalmacenesfrigoríficos,dondeestetipodeunionessupondríanpuentestérmicos,perjudicialesparaelprocesodefrigorífico.

Paneles Sándwich de Poliuretano

Edición 2015 – IPUR Asociación de la Industria del Poliuretano Rígidowww.aislaconpoliuretano.com

34

3.4.- Uniones y puntos de encuentros típicos

Además de las juntas longitudinales hay que tener en cuenta la ejecución en obra de los puntos singulares como son los encuentros techo-pared, pared-pared, solapes, puertas y ventanas, perforaciones, etc.

Estas soluciones no suelen estar incluidas en los ensayos pero es importante que el conjunto mantenga una coherencia respecto a la seguridad.

Si un proyecto prevé la instalación de un panel con un ópti-mo comportamiento al fuego, debe mantener el criterio de exigencia tanto para el resto de las instalaciones (tuberías, servicios, puertas, etc) como para las espumas y sellantes que puedan emplearse in situ durante la instalación para sellar los encuentros.

Este es otro aspecto clave, ya que si la unión es inapropiada, el alma del panel puede quedar expuesta, con el consiguiente riesgo que esto conlleva.

Además, las fijaciones mecánicas no pueden realizarse en cualquier posición, ya que podría afectar la integridad del panel en caso de incendio. Por tanto es recomendable, rea-lizar este tipo de trabajos en colaboración con el fabricante.

Paneles Sándwich de Poliuretano

Edición 2015 – IPUR Asociación de la Industria del Poliuretano Rígidowww.aislaconpoliuretano.com

35

4. Factores que contribuyen al inicio y la propagación de un incendio.

Los paneles sándwich presentan unas excelentes propieda-des, como capacidad de aislamiento térmico, durabilidad y comportamiento frente al fuego, entre otras. Pero si no se siguen las indicaciones proporcionadas por los fabricantes para su instalación y montaje en la condición final de uso, puede ser que el panel sándwich no cumpla con las exigen-cias esperadas. Esto si cabe, es más relevante en su compor-tamiento frente al fuego, ya que cualquier tipo de defecto o instalación defectuosa podría afectar negativamente a la seguridad.

Además de estas consideraciones generales hay una serie de factores que los expertos coinciden en destacar en la contri-bución al riesgo de inicio y propagación de un incendio.

4.1. Factores en las etapas de construcción y diseño del edificio

- Ausencia de sistemas de control de temperatura y eva-cuación de humos.

- Ausencia de compartimentación (muros cortafuegos)

- Muros cortafuegos que no son efectivos por estar per-forados sin el tratamiento adecuado.

- Ausencia de rociadores.

- Grandes galerías sin cortafuegos.

- Mala realización del equipamiento eléctrico (cortocir-cuito de cables desprotegidos atravesando paneles).

- Ensamblaje inapropiado de paneles, perdida de la tira sellante en la obra, instalación dañada o inadecuada, elementos no aprobados y diseños inadecuados.

- Sustituciones parciales de panel.

- Instalación de accesorios inadecuados.

Paneles Sándwich de Poliuretano

Edición 2015 – IPUR Asociación de la Industria del Poliuretano Rígidowww.aislaconpoliuretano.com

36

Una mala práctica es sellar el paso de cables con espuma de poliuretano monocomponente.

No se debe confundir este tipo de espuma, utilizada habitualmente para el sellado de encuentros de ventanas con muros de fachada, con otros usos de la espuma de poliuretano, como el caso de los paneles sándwich.

4.2 Factores y recomendaciones relacionados con penetraciones y aberturas

- Cables eléctricos que atraviesan los paneles sándwich y que no están insertados en una adecuada manguera anti-propagadora de llama.

- Los daños metálicos a las capas superficiales de metal.

- Fijaciones inapropiadas sobre los paneles. Los paneles sándwich no están diseñados para soportar cargas permanentes, por tanto hay que prever estructuras auxiliares y elementos de reparto de cargas.

Paneles Sándwich de Poliuretano

Edición 2015 – IPUR Asociación de la Industria del Poliuretano Rígidowww.aislaconpoliuretano.com

37

Recomendaciones relacionadas con penetraciones y aberturas.

Con el fin de ayudar a evitar el riesgo de incendio, seguida-mente se muestran una serie de recomendaciones a la hora de realizar penetraciones sobre los paneles sándwich.

•Penetraciones de servicio

Son las instalaciones eléctricas, de telefonía, agua, gas, o climatización que atraviesan los elementos comparti-mentadores.

En la medida de lo posible, las penetraciones de ser-vicio a través de paneles sándwich, o los huecos entre paneles deberían ser evitados.

Si esto no es posible, cualquier hueco debería ser pro-tegido del fuego adecuadamente, teniendo en cuenta la reglamentación nacional que sea aplicable al recinto (CTE o RSCIEI).

•Cableseléctricos

Los cables eléctricos que atraviesan los paneles sánd-wich deberían ser encerrados en un conducto de metal o manguera no propagadora de llama para que no estén en contacto con el núcleo del panel sándwich.

En la perforación hay que asegurarse que el núcleo ais-lante del panel no queda expuesto o dañado.

Se recomienda realizar controles termográficos en los puntos sensibles.

•Pequeñaspenetracionesoaberturas(inferioresa300mm x 300mm)

Para las pequeñas penetraciones o aberturas (como por ejemplo, tubos, cables, etc.) con unas medidas infe-riores a 300 mm x 300 mm, las cavidades de paneles perfilados deben ser rellenados con aislamiento o com-ponentes no combustibles o RF:

- Mínimo 0.12m en la dirección paralela del perfil.

- Mínimo 1.00 m en la dirección vertical al perfil.

El aislamiento no combustible o RF debe tener como mínimo unas dimensiones de 1.00 m x 1.00 m en los alrededores de la penetración o en el recinto del aisla-miento combustible.

Paneles Sándwich de Poliuretano

Edición 2015 – IPUR Asociación de la Industria del Poliuretano Rígidowww.aislaconpoliuretano.com

38

•Penetracionessuperioresa300mmx300mm

Para las penetraciones mayores de 300 mm x 300 mm, las medidas recomendadas serían las siguientes:

- El borde del panel debe estar cerrado con una lámi-na de metal con un mínimo de 2 mm de espesor alrededor de la penetración o abertura.

- Se debe disponer de aislamiento no combustible o RF, con un mínimo 0,5 m alrededor de la penetra-ción o abertura.

Las cavidades de paneles perfilados deben ser rellena-das con un aislamiento no combustible o RF, mínimo 0,12 m en la dirección paralela al perfil y un mínimo de 1,00 m vertical al perfil.

4.3. Otros factores a tener en cuenta

- Trabajos en calientes incontrolados.

- Escombros en la base de un horno.

- Material de fumar desechado en el almacén de envasa-do.

- Depósitos de aceite en filtros encendidos por una chis-pa de un horno.

- Inadecuado mantenimiento de freidoras.

- Especificación inapropiada para cintas transportado-ras.

- Mantenimiento inadecuado o inadecuada radio fre-cuencia utilizada para descongelar hornos.

- Equipamiento eléctrico dentro de zonas frigoríficas (área de iluminación, cables, cargador de baterías.

- Cuadros de distribución de energía eléctrica.

- Puertas calentadas eléctricamente (Sistemas anti con-gelación).

- Dispositivos de calentamiento dentro de un sistema evaporador.

- Cableado en los espacios de cubiertas.

- Incendios intencionados.

Es importante cuidar los aspectos mencionados anterior-mente para evitar el inicio de un incendio y en consecuencia su propagación a otras zonas próximas al foco de ignición.

Paneles Sándwich de Poliuretano

Edición 2015 – IPUR Asociación de la Industria del Poliuretano Rígidowww.aislaconpoliuretano.com

39

Factores relacionados con el almacenamiento de palets

Los palets de madera y de plástico se encuentran en muchas instalaciones, sin embargo, el riesgo de incendio grave que plantean a menudo no llega a entenderse.

Factores como el apilamiento inadecuado, la ausencia de rociadores en la zona de almacenado y la ausencia de separa-ciones entre los palets y las construcciones cercanas, repre-sentan un riesgo significativo y pueden conducir a una gran pérdida en caso de incendio.

Los palets presentan espacios abiertos entre sus lamas los cuales permiten el paso del flujo de aire. Esta construcción permite que el calor de la combustión de la superficie pueda irradiar a otra, lo cual favorece el incendio. Además, dificul-ta que el agua de los rociadores pueda alcanzar el foco del incendio.

La tasa de liberación de calor de los palets en los incendios es alta, por lo que los incendios de palets son difíciles de controlar.

El aumento de la altura de un almacenamiento de palets unos pocos metros aumenta desproporcionadamente la tasa de liberación de calor del fuego.

Para evitar que un incendio de palets pueda afectar a ele-mentos sándwich u otras construcciones cercanas, es reco-mendable seguir la directrices marcadas en la norma NFPA-13 “Standard for the Installation of Sprinkler Systems” y FM 8-24 “Idle Pallets Storage”.

Paneles Sándwich de Poliuretano

Edición 2015 – IPUR Asociación de la Industria del Poliuretano Rígidowww.aislaconpoliuretano.com

40

5. Buenas prácticas en el uso y manipulación de paneles sándwich

El análisis de los incendios permite proporcionar una serie de recomendaciones para reducir el riesgo en establecimien-tos que cuentan con elementos tipo sándwich.

Si estás medidas son tenidas en cuenta en el planteamiento inicial y en el diseño de la instalación, el riesgo de incendio y las pérdidas pueden ser significativamente reducidos.

- Es recomendable involucrar a las compañías asegura-doras en las etapas tempranas de planificación y pro-yecto del edificio.

- En instalaciones con paneles sándwich, los riesgos deben ser considerados dentro del alcance del concep-to de protección contra incendios holístico. Es decir, la seguridad contra incendios debe ser tenida en cuenta de manera global e integrada y no de manera individual en referencia a un producto o a una medida especifica de protección pasiva o activa. La suma de todos sus ele-mentos de protección activa y pasiva, nos proporciona-rá la capacidad de minimizar los efectos de un incendio.

- Respecto a las capas exteriores es preferible al uso de láminas de acero porque pierden su rigidez bajo la influencia del fuego comparativamente más tarde que otras láminas de metal, como el aluminio.

- Además de los elementos tipo sándwich, las soluciones en los puntos de encuentro entre paneles, deben estar diseñados sin cavidades entre el alma y la capa super-ficial ya que tales cavidades promueven la propagación de las llamas y el humo en el caso de incendio, por el efecto chimenea.

- Las juntas longitudinales entre los elementos sándwich deben ser diseñadas para solaparse si es posible y pro-teger el alma aislante contra los efectos directos de las llamas el mayor tiempo posible.

- Siempre que sea posible las fijaciones deben atravesar las dos chapas metálicas.

- Las penetraciones en el panel deben ser protegidas con los sellantes adecuados.

- Los paneles sándwich con capas superficiales o jun-tas dañadas, no pueden ser instalados por razones de reducción de la función de protección contra incendios.

Paneles Sándwich de Poliuretano

Edición 2015 – IPUR Asociación de la Industria del Poliuretano Rígidowww.aislaconpoliuretano.com

41

- Los paneles sándwich deberían ser visiblemente eti-quetados en lugares accesibles de modo que el material aislante empleado pueda ser identificado.

- Durante la inspección rutinaria de la planta, se debería asegurar que las capas superficiales de los elementos sándwich no son dañadas.

- Los elementos dañados deben ser reemplazados inme-diatamente o reparados de tal modo que la función de protección de las capas superficiales o el área de la junta permanezcan intactas.

- Es recomendable un estudio global de ingeniería contra incendios, que tal forma que considere la instalación de muros cortafuegos, sistemas de detección y alarma, sis-temas de evacuación de humos, sistemas de protección activa, etc.

- Los procesos industriales que tengan un potencial alto de riesgo de incendio deberían ser situados lejos de los paneles sándwich.

- Las baterías de las carretillas elevadoras deberían ser situadas lejos de los paneles sándwich a menos que el sistema de paneles sándwich pueda ser identificado como poseedor de una resistencia al fuego de al menos 60 minutos.

- Los conductos de humo usados en la extracción de gases calientes no deberían atravesar los paneles sánd-wich a menos que estén protegidos adecuadamente y deben ser limpiados regularmente para eliminar los depósitos combustibles.

- El edificio debería ser subdividido en un número de compartimentos resistentes al fuego donde quiera que sea práctico.

- Las líneas de suministro de gas inflamable no deben atravesar las zonas frigoríficas ni pasar dentro de espa-cios ocultos bajo cubierta.

- Cualquier actividad que precise la utilización de llama desnuda debe realizarse siguiendo unos protocolos de seguridad.

- En el exterior del recinto, los materiales combustibles como palets de madera o de plástico, no deben estar apilados cerca del edificio. Se recomienda una distancia superior a 10 m.

- La formación en seguridad contra incendios del per-sonal de la organización es una oportunidad para que tomen conciencia sobre los riesgos que representa un uso inadecuado de los paneles sándwich.

Paneles Sándwich de Poliuretano

Edición 2015 – IPUR Asociación de la Industria del Poliuretano Rígidowww.aislaconpoliuretano.com

42

PARTE 3

Consideraciones sobre el riesgo y la seguridad contra incendios en edificios

Paneles Sándwich de Poliuretano

Edición 2015 – IPUR Asociación de la Industria del Poliuretano Rígidowww.aislaconpoliuretano.com

43

Una adecuada gestión de los riesgos de una empresa junto con un buen desarrollo de la organización y comunicación de la compañía contribuyen de manera significativa a la prevención de incendios o al menos intentar reducir el incendio y los daños causados por él.

6. Reducción del riesgo en instalaciones con paneles sándwich

6.1. Gestión de la seguridad contra incendios

El riesgo de incendio presenta una seria amenaza a todas las operaciones industriales y comerciales. Un incendio no sólo puede poner en peligro la salud humana y la vida, también puede dar lugar a pérdidas económicas debido a fallos en la entrega del producto, pérdida de cuota de mercado, pérdida de imagen o consecuencias jurídicas desfavorables que ame-nazan la existencia de la empresa. Ni una póliza de seguro de incendio ni un seguro de interrupción de negocio pueden defender una empresa contra estos peligros.

La experiencia demuestra que la mayoría de los daños son causados, al menos en parte, por cualquier defecto técnico o el error humano. Los daños de los grandes incendios casi siempre resultan de la interacción de diversas deficiencias en el sistema operativo. Los defectos organizativos o técnicos están a menudo involucrados, que en sí mismos son relativa-mente inofensivos, pero están conectados a una cadena de daños (reacción en cadena) como consecuencia de circuns-tancias desfavorables.

En este contexto, la protección contra incendios de una empresa se extiende más allá de las medidas legalmente exi-gibles y ha ganado cada vez más importancia en los últimos años.

Las medidas de protección contra incendios casi siempre se llevan a cabo en un entorno operativo complejo. La interac-ción fluida y armonizada de las diferentes áreas de la empre-sa, como la gestión, la organización y la tecnología es una condición indispensable para el éxito de todas las medidas no sólo individual, sino también de un concepto completo de protección contra incendios.

El enfoque a elegir debe ser el más integral posible, debiendo incluir los requisitos técnicos y legales, junto con el compor-tamiento de los trabajadores y aspectos relacionados con la personalidad. Estos incluyen los hábitos, las leyes “no escri-tas”, información de la compañía y las vías de comunicación y otras particularidades internas de la empresa.

Se recomienda que los objetivos de la protección contra incendios sean concretados y formulados para que pueden ser comprendidos y evaluados. Hay que asegurarse de que no sólo las unidades de la organización, sino también los empleados estén informados y comprometidos con la reali-zación de los objetivos de protección contra incendios.

Paneles Sándwich de Poliuretano

Edición 2015 – IPUR Asociación de la Industria del Poliuretano Rígidowww.aislaconpoliuretano.com

44

Junto con la planificación concreta, se requiere además el establecimiento de un grupo de personas de la organización, a la cual le será asignada la responsabilidad de la aplicación de medidas.

La protección contra incendios en una empresa se puede rea-lizar con éxito si se trata de un componente de los objetivos de la empresa y se reconoce como un factor importante para su seguridad. Por lo tanto, no debe ser separada de otras áreas de la empresa, sino que incluye en todas las actividades de la empresa.

Paneles Sándwich de Poliuretano

Edición 2015 – IPUR Asociación de la Industria del Poliuretano Rígidowww.aislaconpoliuretano.com

45

6.2. Protección pasiva

La protección pasiva es una disciplina que agrupa una serie de elementos constructivos y productos especiales, dispues-tos para evitar el inicio del fuego, evitar que se propague, permitir la evacuación de las personas y facilitar una actua-ción segura de los equipos de extinción.

Los productos de protección pasiva contra incendios tienen que cumplir la normativa vigente y superar estrictos ensayos realizados por laboratorios acreditados que demuestran su eficacia en pruebas con fuego real. Tras las pruebas son aptos para su instalación atendiendo a una serie de parámetros bien definidos (soportes, espesores, aplicación, etc.).

La protección pasiva:

• Garantizaelconfinamientoycontroldeunincendioyfacilita la evacuación de los ocupantes.

• Garantizalaestabilidaddeledificioylimitaeldesarro-llo de un posible incendio.

• Seencargadequelosedificiosyestablecimientosesténcompartimentados en sectores de incendios mediante elementos de una determinada resistencia al fuego

• Seencargadequeloselementosestructuralesconfun-ción portante tengan una determinada estabilidad al fuego.

En protección pasiva hay que distinguir entre la protección del continente y la protección del contenido. En España el continente está regulado por el Código Técnico de la Edificación y el contenido no está regulado*1, aunque esto no es asi en otros paises, como el Reino Unido o Estados Unidos.

* El Código Técnico de la Edificación ha impuesto condicio-nes al uso de butacas, asientos fijos y elementos textiles solamente en edificios y establecimientos de uso Publica Concurrencia.

Paneles Sándwich de Poliuretano

Edición 2015 – IPUR Asociación de la Industria del Poliuretano Rígidowww.aislaconpoliuretano.com

46

Las diferentes aplicaciones de la Protección Pasiva son:

• La ignifugación: Proceso por el que se incorpora unelemento o aditivo ignifugante a un material inflamable con el fin de mejorar su reacción al fuego. Técnica habi-tual en textiles, maderas y plásticos.

• Laprotecciónestructural:Abasedepinturas,morteroso placas. Se aplican a la estructura portante del edificio, con el fin de incrementar su estabilidad al fuego.

• Lacompartimentaciónmediantecerramientos:Abasede placas y paneles para incrementar la resistencia al fuego de las construcciones. Se aplican en muros y cerramientos en general, conductos de ventilación, fal-sos techos, etc.

• La compartimentaciónmediante sellados. Evitan quelas llamas, los gases y la temperatura pasen de un sec-tor a otro, através de los huecos que dejan los pasos de instalaciones.

El riesgo de incendio se reduce mediante muros cortafuego, con todas las aberturas protegidas con la misma clasificación de resistencia a fuego que el propio muro.

Las siguientes recomendaciones deberían ser tenidas en cuenta:

- Instalar muros cortafuego para dividir los riesgos.

- Compartimentar los espacios bajo cubiertas y suelos técnicos para evitar la propagación del humo y de las llamas.

- En ausencia de muros cortafuego, las zonas indicadas a continuación deberían estar separadas más de 5 m:

• Principalesrecursos

• Zonadeacondicionamientoyregulación

• Zonadecargadebaterías

• Localesauxiliares(mantenimiento…)

• Cualquieráreatécnica(eléctrica..)

Paneles Sándwich de Poliuretano

Edición 2015 – IPUR Asociación de la Industria del Poliuretano Rígidowww.aislaconpoliuretano.com

47

6.3. Sistemas de control de temperatura y evacuación de humos

En caso de incendio, la eliminación del humo y el calor mejo-ra mucho las oportunidades de éxito de los bomberos. Los sistemas de control de temperatura y evacuación de humos funcionan gracias a la flotabilidad térmica del humo.

El humo tiende a acumularse bajo cubierta formando un depósito de humos con una ligera sobrepresión en relación con la del ambiente exterior, por lo que tiende a evacuar hacia el exterior si se dispone de las aberturas adecuadas.

El objetivo es extraer los humos y los gases calientes de combustión y aportar aire fresco de reposición al sistema. Por ello, el uso de barreras de humo, exutorios o aireadores naturales y ventiladores de extracción mecánicos son reco-mendaciones para conseguir un óptimo y adecuado control de la temperatura y evacuación de humos.

Tanto el CTE como el RSCIEI llaman a considerar la norma española UNE 23585:2004 como la herramienta de cálculo y diseño para los sistemas de control de temperatura y evacua-ción de humos en caso de incendios.

Los objetivos de un sistema de control de humos y calor son:

- Protección de las vías de evacuación.

- Control de la temperatura de los gases.

- Protección de las propiedades.

- Ayuda a las operaciones de la lucha contra incendios.

Si no hay instalado un sistema de evacuación de humos, la evolución de un incendio será la siguiente:

Paneles Sándwich de Poliuretano

Edición 2015 – IPUR Asociación de la Industria del Poliuretano Rígidowww.aislaconpoliuretano.com

48

Si por el contrario, se instalan sistemas de evacuación de humos, la evolución del incendio será muy distinta.

Si los humos del incendio pueden ser descargados hacia el exterior, entonces la amenaza a la estructura del edificio u otros espacios adyacentes se reduce de manera definitiva

Paneles Sándwich de Poliuretano

Edición 2015 – IPUR Asociación de la Industria del Poliuretano Rígidowww.aislaconpoliuretano.com

49

6.4. Protección activa

En función del tipo actividad que se vaya a realizar en el recinto, las exigencias en materia de seguridad contra incen-dios podrán ser diferentes.

Se tendrá en cuenta la legislación nacional (CTE, RSCIEI y RIPCI) para mostrar las exigencias de medidas de protección activa en las instalaciones.

A continuación una serie de recomendaciones ligadas a la industria agroalimentaria, donde se emplea extensamente la construcción con panel sándwich.

•Sistemasdealarmaydetecciónautomáticadelfuego

En el caso que los sistemas de alarma y detección automá-tica del fuego sean instalados en zonas donde puede haber riesgo de congelación de la humedad ambiental y bloqueo de la tubería de trabajo del detector, se tendrán en cuenta una serie de precauciones que se detallan a continuación.

- Asegurar que las conexiones sean herméticas en la red de aspiración.

- Uso adecuado del material de tubería de baja tempera-tura.

- Evitar someter el aire tratado a diferentes temperatu-ras de sub congelación dentro del área de congelación.

- Asegurar que la integridad del congelador es manteni-da en todos los puntos de penetración de la tubería.

- Retornar el aire de escape a las zonas protegidas.

- Hacer provisiones para evitar la condensación en el detector de aspiración, como por ejemplo equipos de calentamiento o un condensador de agua.

- Mantener la distancia de los puntos de muestreo de las aperturas del congelador.

- Evitar muestreo directo de flujo de aire de enfriador.

- Los detectores deben ser localizados fuera de las áreas de subcongelación. Para proteger el detector del aire frío es necesario un intercambiador de calor o una lon-gitud suficiente de tubería de trabajo instalada en una zona caliente,.

- La tubería de trabajo será instalada para evitar la entrada de agua en el detector.

- Considerar técnicas de calentamiento de aire de las muestras cuando sea necesario.

Paneles Sándwich de Poliuretano

Edición 2015 – IPUR Asociación de la Industria del Poliuretano Rígidowww.aislaconpoliuretano.com

50

- Cuando se realizan cambios en la distribución del inte-rior del establecimiento, deben realizarse los cambios que correspondan en el sistema de detección.

•Rociadores

El sistema de rociadores debe ser diseñado, instalado y man-tenido de acuerdo con los requerimientos de las asegurado-ras, con las recomendaciones de los fabricantes y de acuerdo a la legislación aplicable.

Cuando se realizan cambios en la distribución del interior del establecimiento, deben realizarse los cambios que corres-pondan en la instalación de rociadores.

•Sistemasdegasesinertesoinertización

Los sistemas de inundación total de gas inerte (CO2, Argón, nitrógeno, mezclas de otros gases) pueden ser utilizados para zonas frigoríficas.

Se introduce el gas inerte de forma controlada, hasta lograr unos índices de Oxígeno en el aire que no permiten la com-bustión de la mayoría de materiales (alrededor del 15%, en lugar del 20,9% habitual).

El ambiente hipóxico así generado es tal que hay suficiente oxígeno para respirar, pero no para la combustión.

Los sistemas deben ser instalados y mantenidos de acuerdo con las recomendaciones de los fabricantes.

•Bocasdeincendioequipadas

Las bocas de incendio equipadas húmedas no pueden ser ins-taladas dentro de las áreas frigoríficas ya que se congelarían. Pero pueden ser instaladas a temperatura ambiente en las zonas adyacentes de las puertas.

Las bocas de incendio equipadas secas pueden ser instaladas dentro de un área de temperatura negativa o bocas de incen-dio equipadas ”húmeda/seca” con dispositivos de llenado y secado operados por control remoto.

Las bocas de incendio equipadas húmedas pueden ser insta-ladas en áreas de temperatura positiva.

Sistemas de gases inertesTipo de Edificio Gases inertes

Zonas frigoríficas CO2, Argón, nitrógeno, mezclas de otros gases

Paneles Sándwich de Poliuretano

Edición 2015 – IPUR Asociación de la Industria del Poliuretano Rígidowww.aislaconpoliuretano.com

51

7. Cálculo del riesgo intrínseco de acuerdo al RSCIEI

En los establecimientos industriales el nivel riesgo intrín-seco se calcula a partir de la densidad de carga de fuego y condiciona las medidas de protección que deberá tener el edificio.

En el cálculo de la densidad de carga de fuego de cada sector se deben tener en cuenta los materiales constructivos com-bustibles y debe hacerse con rigor.

Todos los paneles sándwich deben valorarse adecuadamen-te, tanto los que tienen un núcleo de origen orgánico (poliu-retano) como los que tienen un núcleo aislante de origen mineral (lana de roca), ya que estos últimos incluyen adhesi-vos orgánicos para constituir el panel sándwich El potencial calorífico superior de los paneles sándwich de lana mineral no es cero, en algunos casos puede ser relevante y en ningún caso despreciable.

Además hay que valorar el espesor y la densidad del produc-to, que influyen de manera decisiva en la densidad de carga de fuego (MJ/m2). Haciendo este cálculo de forma adecuada llegaremos a resultados reveladores.

Para el cálculo del riesgo intrínseco se utilizará la siguiente expresión:

Donde:

Qs = Densidad de carga de fuego, ponderada y corregida, del sector o área de incendio, en MJ/m2 o Mcal/m2.

Gi = Masa, en kg, de cada uno de los combustibles (i) que exis-ten en el sector o área de incendio (incluidos los materiales constructivos combustibles).

qi = Poder calorífico, en MJ/kg o Mcal/kg, de cada uno de los combustibles (i) que existen en el sector de incendio.

Ci = Coeficiente adimensional que pondera el grado de peligro-sidad (por la combustibilidad) de cada uno de los combustibles (i) que existen en el sector de incendio.

Paneles Sándwich de Poliuretano

Edición 2015 – IPUR Asociación de la Industria del Poliuretano Rígidowww.aislaconpoliuretano.com

52

Finalmente, en función de los valores de la densidad de carga de fuego, podremos conseguir el nivel de riesgo.

Ra = Coeficiente adimensional que corrige el grado de peligro-sidad (por la activación) inherente a la actividad industrial que se desarrolla en el sector de incendio, producción, montaje, transformación, reparación, almacenamiento, etc.

Cuando existen varias actividades en el mismo sector, se tomará como factor de riesgo de activación el inherente a la actividad de mayor riesgo de activación, siempre que dicha actividad ocupe al menos el 10 por ciento de la superficie del sector o área de incendio.

A= Superficie construida del sector de incendio o superficie ocupada del área de incendio, en m2.

Los valores del coeficiente de peligrosidad por combustibi-lidad, Ci, de cada combustible pueden deducirse de la tabla 1.1, del Catálogo CEA de productos y mercancías, o de tablas similares de reconocido prestigio cuyo uso debe justificarse.

El nivel de riesgo intrínseco de un edificio o un conjunto de sectores y/o áreas de incendio de un establecimiento industrial, a los efectos de la apli-cación de este reglamento, se evaluará calculando la siguiente expresión, que determina la densidad de carga de fuego, ponderada y corregida, Qe, de dicho edificio industrial

Qe = densidad de carga de fuego, ponderada y corregida, del edificio industrial, en MJ/m2 o Mcal/m2.

Qsi = densidad de carga de fuego, ponderada y corregida, de cada uno de los sectores o áreas de incendio, (i), que componen el edificio industrial, en MJ/m2 o Mcal/m2.

Ai = superficie construida de cada uno de los sectores o áreas de incendio, (i), que componen el edificio industrial, en m2.

Paneles Sándwich de Poliuretano

Edición 2015 – IPUR Asociación de la Industria del Poliuretano Rígidowww.aislaconpoliuretano.com

53

A continuación recogemos algunos valores de referencia de productos de aislamiento en los que aparecen datos reve-ladores sobre la consideración de la combustibilidad de los materiales constructivos.

La relación de una propiedad intrínseca de los materiales, como es el calor de combustión, se invierte cuando la propie-dad pasa a evaluarse en un producto concreto.

Por ejemplo, los productos de poliuretano tienen un calor de combustión entre 22 y 31 MJ/kg, mientras que los de lana de roca (euroclases A1 - A2) tienen entre 0,5 y 3 MJ/Kg.

A priori, sin profundizar en el análisis, se diría que es una diferencia suficiente como para considerar un diferente grado de combustibilidad.

Sin embargo, cuando se utilizan en un edificio, se caracterizan para un mismo nivel de aislamiento térmico (por ejemplo, U = 0,21W/m·K), y entran en juego factores fundamentalescomo el espesor y la densidad del producto.

Entonces aparecen resultados reducir que desmontan el pen-samiento inicial sobre la combustibilidad del producto.

Cuando se comparan paneles sándwich con la misma resis-tencia térmica, podemos encontrar que los valores PCS de los paneles son muy cercanos, como por ejemplo, para una resistencia térmica de 1,25m2K/W, el panel sándwich delana mineral puede alcanzar un valor de 40 MJ/m2 mientras que un panel de poliuretano puede llegar a 45,20 MJ/m2.

Los productos de lana de roca se emplean en la fabricación de paneles sándwich de caras metálicas, que se utilizan prin-cipalmente en la compartimentación de sectores de incendio, pero también en cerramientos de fachadas y cubiertas. Un caso comparativo habitual es la cubierta de un estableci-

Paneles Sándwich de Poliuretano

Edición 2015 – IPUR Asociación de la Industria del Poliuretano Rígidowww.aislaconpoliuretano.com

54

miento de uso industrial o comercial. La solución de panel sándwich de poliuretano aporta menos carga de fuego que la solución de cubierta tipo Deck con impermeabilización a basedemembranaasfáltica. 

Paneles Sándwich de Poliuretano

Edición 2015 – IPUR Asociación de la Industria del Poliuretano Rígidowww.aislaconpoliuretano.com

55

Bibliografía

- Presentaciones de la Jornada de Sistemas de Protección Pasiva (Madrid, 27 de Noviembre de 2014)

- Presentaciones de las Jornadas Internacionales de Mapfre Global Risks. La problemática del panel sándwich combustible (Bilbao 7-8 de Mayo 2015).

- UNE-EN 14509 “Paneles sándwich aislantes autoportantes de doble cara metálica. Productos hechos en fábrica. Especificaciones”.

- Guía de Construcción Prefabricada Eficiente con Panel sándwich de Poliuretano. Conceptos bási-cos. (IPUR 2014).

- Sandwichelementsasroom-closingWallandroofcomponents.(VdS2244EN:2006)- Specifications for the protection of cold areas. (VdS 2032:2008).- Seguridad en instalaciones con paneles aislantes (MAPFRE 2005).- Código Técnico de la Edificación. Documento Básico. Seguridad en caso de Incendio. (Diciembre

2014).- Reglamento de Seguridad contra Incendios en establecimientos Industriales (2004).- Fire Protection Management. Guideline for the persons responsable in the plant and Company.

(VdS 2009EN:2008).- UNE-EN 13823:2012. Ensayos de reacción al fuego de productos de construcción. Productos de

construcción, excluyendo revestimientos de suelos, expuestos al ataque térmico provocado por un único objeto ardiendo.

- UNE-EN ISO 11925-2:2011. Ensayos de reacción al fuego de los materiales de construcción Inflamabilidad de los productos de construcción cuando se someten a la acción directa de la llama. Parte 2: Ensayo con una fuente de llama única.

- UNE-CEN/TS 1187:2013. Métodos de ensayo para cubiertas expuestas a fuego externo.- UNE-EN 13501-1:2007+A1:2010. Clasificación en función del comportamiento frente al fuego de

los productos de construcción y elementos para la edificación. Parte 1: Clasificación a partir de datos obtenidos en ensayos de reacción al fuego.

- Manual contra Incendios de PU Europe. Comportamiento de combustibilidad de los productos de aislamiento.

- Manual contra Incendios de PU Europe. Seguridad contra Incendios en edificios.- Manual contra Incendios de PU Europe. Normas Europeas contra incendios y legislación nacional.- FireBehaviorofSandwichPanelCoreMaterialsInThePre-FlashoverPhase.Ing.A.W.Guintad’Al-

bani. Brandweer and University of Technology Eindhoven.- Establishing flammability ranges of building insulation materials. L.L. de Kluiver BSc. Brandweer

and University of Technology Eindhoven- Una aproximación a los paneles sándwich. Emilio Luengo Cuadrado.- Dinámica del fuego. Origen y Causa de los Incendios. Vicente Pons y Grau.- Smouldering Combustion. T.J. Ohlemiller.- RiskControlandClaimAdvocacyPractice.Technicaladvisorybulletin.Willis.Febrero2014- Sandwich Panels: fire testing, insurance industry demands and case studies from real fires in the

UK. Mark Harris .

Descargo de responsabilidad

El presente documento sólo pretende recopilar la información disponible en relación al objeto del documento y no sirve de garantía respecto a cual-quier interpretación que se obtenga de su lectura.

IPUR es la Asociación de la Industria del Poliuretano Rígido de España. Fue fundada en el año 2003 y tiene como misión promover el uso del poliuretano rígido en sus aplicaciones de aislamiento térmico.