Investigan nuevos materiales de madera, derivados y mixtos, para soluciones constructivas en el hábitat con óptimo comportamiento frente al fuego
La información recopilada en las etapas experimentales está siendo utilizada para obtener modelos matemáticos que permitan simular la resistencia y reacción frente al fuego de los distintos elementos constructivos basados en madera, anticipando así su comportamiento, y permitiendo un ahorro de tiempo y recursos.
El desarrollo de nuevos materiales de construcción formando composites con madera, productos finales, así como distintas tecnologías y procesos industriales que permitan obtener elementos constructivos basados en madera con elevadas prestaciones frente al fuego y respetuosos con el medio ambiente, es el principal objetivo de la investigación que impulsan el Instituto Tecnológico del Mueble, Madera, Embalaje y Afines, AIDIMA, como centro coordinador, y el Instituto Tecnológico de la Construcción, AIDICO, a través del proyecto COMPFIREWOOD. Ambas entidades codirigen el Centro Técnico del Fuego.
El proyecto COMPFIREWOOD “Investigación del comportamiento estructural y medioambiental frente al fuego mediante ensayos y simulación numérica de elementos constructivos basados en madera con funcionalidad en el hábitat”, subvencionado por el Instituto para la Mediana y Pequeña Industria Valenciana, IMPIVA, y los fondos FEDER de la Unión Europea, se enmarca en los proyectos de I+D ejecutados en colaboración entre institutos tecnológicos.
La iniciativa de investigación utiliza un sistema experto para estimar el comportamiento frente al fuego de los elementos constructivos de madera o derivados sin necesidad de ensayos reales, al tiempo que se busca obtener nuevos modelos matemáticos que permitan mejorar el propio sistema mediante ensayos reales. Este sistema implicará un importante ahorro de recursos.
El proyecto se está centrando en los revestimientos para obtener un tipo de tablero revestido de chapa que mejore sus propiedades de reacción y resistencia al fuego; en los elementos estructurales para lograr un modelos de comportamiento bajo carga de incendio que permita predecir la respuesta de éstos ante incendios reales; y en productos de recubrimiento que mejoren las prestaciones de resistencia, integridad y aislamiento de los elementos constructivos.
La mejora de estos elementos constructivos de madera con altas prestaciones en su comportamiento frente al fuego contempla, asimismo, la optimización de los parámetros clave involucrados tanto en su fabricación (materias primas, condiciones y parámetros de fabricación), y la selección de los aditivos ignifugantes (concentración óptima, sinergias, compatibilidades).
Del mismo modo atiende a los parámetros de su proceso de tratamiento, ya sea en autoclave (presión, vacío, tiempo, repetición de ciclos, relación carga/volumen, temperatura, etc.), como otros posibles tratamientos (inmersión, pulverización…). Estos elementos deben ser respetuosos con el medio ambiente, tanto desde el punto de vista de la emisión, mediante la reducción de los humos generados, como de su toxicidad y su posterior gestión como residuo.
Por otro lado, la optimización de materiales de madera junto a cemento se fundamenta en las condiciones de fraguado, en este caso de la madera con la matriz cementosa, obteniendo tableros cementosos con prestaciones adecuadas para su uso en construcción. Se contemplan variables como el tipo de cemento, tipo y porcentaje de acelerante de fraguado, porcentajes de mezcla cemento/resto madera u otros, tiempos de fraguado, entre otras, y también las características propias del producto final: espesores, densidades, porosidad, etc.
Los resultados obtenidos de los ensayos sobre los nuevos paneles ha sido muy satisfactorios que hacen prever futuros desarrollos para revestimientos de paredes y techos basados en estos materiales compuestos. Los paneles seleccionados aptos para la construcción han superado los ensayos de reacción en cuanto a inflamabilidad, aporte de calor, propagación de llama, y carga de fuego, entre otros, y los de opacidad y toxicidad de humos, sobre la producción total de humos, velocidad de producción, índices de toxicidad en las emisiones, entre otros indicadores.
En la misma línea se están desarrollando ensayos sobre piezas de diferentes secciones con y sin protección en horno mufla con el fin de valorar el espesor máximo optimo a emplear en los diseños, y encontrar también la relación óptima entre sección transversal del elemento y empleo de recubrimiento de protección.
Por ejemplo, en el empleo de maderas laminadas se ha comenzado a usar refuerzos con fibras sintéticas que aumentan la resistencia mecánica del elemento, permitiendo así reducir secciones en hasta un 25%, donde queda comprobar si tal reducción de sección es rentable de cara a la resistencia al fuego. Los resultados de los ensayos en mufla han demostrado que en piezas de madera laminada (la más usada en la actualidad), en caso de exposición al fuego, sólo se ve comprometida entre 1,2 y 2 cm., de espesor de la pieza.
Del mismo modo se está avanzando en la mejora del comportamiento de elementos de sectorización (tales como puertas cortafuego), donde se ha detectado como clave del buen comportamiento de éstos, la puesta en obra, siendo fundamental que elementos como juntas o herrajes mantengan la integridad y sean efectivos. Tampoco hay que olvidar las posibles mejoras que pueden realizarse en el cuerpo de la puerta cambiando las configuraciones de capas de relleno. Se están realizando modelos numéricos (simulaciones con software de elementos finitos) con distintas configuraciones de rellenos, partiendo de los materiales más utilizados por los fabricantes, con el fin de que los resultados que se obtengan sean aplicables en la realidad por los fabricantes.
Si desea que AIDIMA amplíe esta información de interés para usted o cualquier otra relacionada con Símbolo Calidad no dude en contactarnos.
Cortinas y cubiertas frente al fuego
AIDIMA realiza ensayos relativos al comportamiento frente al fuego de cortinas, cortinajes y cubiertas.
De esta forma se completa las acreditaciones ENAC de las que disponía ya el laboratorio de reacción al fuego (estaba ya acreditado para ensayos de reacción al fuego de materiales de construcción –euro clases-, e inflamabilidad de colchones y mobiliaria tapizado, según normas españolas de colchones y mobiliario tapizado, según normas españolas y europeas), permitiendo dar una oferta técnica multidisciplinar y sinergiada con otras áreas de AIDICO y AIDIMA, en los diferentes ámbitos principalmente los que afectan al fuego, ofertando una gama de servicios de alto valor a nuestros clientes, facilitando totalmente el cumplimiento de reglamentos nacionales, autonómicos o municipales (CTE y RSCIEI) e internacionales (marcando CE), así como sus procesos de desarrollo y caracterización de nuevos productos/materiales.
Los incendios constituyen el riesgo más grave para la seguridad de los ocupantes de los edificios. Este riesgo se materializa dolorosamente año tras año, en decenas de miles de muertos y heridos. Además están las pérdidas materiales en los mismos, tanto del contenido como del continente: bienes familiares, sociales o empresariales, con la derivación subsidiaria de la pérdida de servicios.
Afortunadamente es posible prever y aplicar medidas efectivas que, si bien no puedan eliminar totalmente el problema, sí lo pueden reducir en magnitud.
Todos los países de nuestro entorno, conscientes del grave problema que representan los incendios en los edificios, legislaron hace ya más de 30 años, normas de obligado cumplimiento en este sentido.
La entrada de nuestro país en la CEE, supuso la necesidad de adaptar nuestra legislación al entorno permitido por las Directivas Comunitarias que nos afectaban, estableciendo una serie de requisitos esenciales.
Estos “Requisitos Esenciales”, suponen aspectos muy relacionados con la seguridad de las personas y del medio ambiente.
La “Seguridad en caso de incendios” es el segundo requisito en importancia, lógicamente debido al elevado riesgo que supone este tipo de accidentes.
Para el requisito esencial “Seguridad en caso de incendios” se establece que “las obras deberán proyectarse y construirse de forma que, en caso de incendio, entre otras cosas, la aparición y propagación del fuego y del humo dentro de la obra estén limitados. Para conseguir esto, no sólo se debe efectuar un correcto diseño del edificio según su uso, sino además el control de las exigencias a los productos y sistemas que componen el edificio, sobre todo en sus materiales (Reacción al Fuego).
Desde 1989, para el cumplimento de las exigencia mínimas de la seguridad contra incendios, existe una directiva de Productos de la Construcción 89/106/CEE, por la que cada país de la Unión Europea ha tenido la necesidad de adaptar la legislación vigente nacional, al entorno permitido por las mismas, que afectan, sobre todo, a la sustitución de las normas y su sistema de clasificación nacional de reacción al fuego de los materiales y elementos de construcción, por las correspondientes normas y clasificaciones europeas.
Esta directiva europea, es solamente aplicable a los productos de construcción, como es el caso de revestimientos de paredes y techos, revestimientos de suelos, elementos lineales, cubiertas, etc. Sin embargo, no incluye otro tipo de materiales de interiorismo y decoración como elementos textiles suspendidos (cortinas, cortinajes, etc.) elementos textiles de cubierta (carpas), tapicerías, mobiliario, elementos decorativos, etc.
No existe, por tanto, una directiva europea comunitaria que armonice las diferentes legislaciones en relación a estos materiales, de forma que, cada país tiene la potestad de regular el comportamiento de este tipo de materiales frente al fuego, utilizando o no, normativa nacional y/o normativas europeas, que evalúen dicho comportamiento.
Con la aprobación el pasado 17 de marzo de 2006, del Código Técnico de la Edificación (CTE), es obligatorio la aplicación de las disposiciones normativas contenidas en el mimo como única opción para regular todos los requisitos técnicos que tiene que cumplir los materiales de construcción en general, y particularmente los elementos suspendidos como cortinas, mobiliario, elementos decorativos y carpas, expresados en su correspondiente “documento básico de seguridad contra incendios”.
En el caso de la reglamentación española, se ha elegido utilizar normas de rango europeo (EN) de comportamiento al fuego del mobiliario tapizado y de otros materiales textiles como es el caso de cortinas y cortinajes (elementos textiles suspendidos en general), publicadas por el CEN (Comité Europeo de Normalización), que aunque no sean de carácter obligatorio para los países miembros, ya que no existe una directiva vinculante, pueden sustituir las normas nacionales y ser utilizadas para una futura unificación de la evaluación de dichos materiales.
Así pues, el Código Técnico de la edificación (REAL DECRETO 314/2006 con su correspondiente modificación de abril de 2009) en su documento básico “seguridad en caso de incendio”, estipula en su sección de PORPAGACION INTERIOR, en el apartado referente a los edificios y establecimientos de uso Pública Concurrencia, y con relación a los elementos decorativos tales como textiles suspendidos (telones, cortinas, cortinajes, etc), que deberán tener una clasificación “Clase 1”, conforme a la norma UNE-EN 13773:2003 ”Textiles y productos textiles. Comportamiento al fuego. Cortinas y cortinajes. Esquema de clasificación”.
Por otro lado, el CTE en su sección de PROPAGACIÓN EXTERIOR, en el apartado referente Cubiertas, establece que los materiales que ocupen más del 10% del revestimiento o acabado exterior de las mismas, incluida la cara superior de los voladizos cuyo saliente exceda de 1 m, así como los lucernarios, claraboyas y cualquier otro elemento de iluminación, ventilación o extracción de humo, deberán pertenecer a la clase de reacción al fuego BROOF (t1), conforme a la norma de ensayo UNE ENV 1187:2002- método 1 “Comportamiento al fuego de las cubiertas y recubrimiento de cubiertas, expuestas a un fuego exterior” y su correspondiente norma de clasificación UNE EN 13501-5:05.
Vicente P. Navarro Miquel
Responsable Laboratorio Reacción al Fuego del Centro Técnico del Fuego AIDIMA-AIDICO (CTF)
Nerea Carpintero Cardona
Laboratorio Reacción al Fuego del Centro Técnico del Fuego AIDIMA-AIDICO (CTF)
Si desea que los técnicos de AIDIMA amplíen información sobre este o cualquier otro tema relacionado con Símbolo Calidad no dude en contactarnos.
