Propagación del fuego: cómo se comportan los materiales ante un incendio
Es esencial comprender la propagación del fuego y cómo reaccionan los materiales ante un incendio para la elección de materiales de construcción, el diseño de edificios y la planificación de estrategias de extinción y evacuación.
El fuego es una reacción química, en su esencia, que libera luz, energía térmica y gases al consumir un combustible con presencia de oxígeno. Pareciendo simple, su comportamiento es altamente complejo en un entorno construido, por la diversidad de condiciones ambientales presentes y de materiales.
¿Qué se entiende por propagación del fuego?
La propagación del fuego es un proceso en el cual el fuego se extiende desde su punto de origen hacia otros materiales o zonas. Dicha propagación puede ocurrir por conductividad, convección o radiación.
En el caso de la conductividad, el calor se transfiere a través de materiales sólidos, como tuberías o vigas metálicas.
La propagación por convección es por el aire caliente que asciende y transporta el fuego a niveles superiores.
Y, por último, por radiación donde la energía térmica irradia hacia objetos cercanos elevando su temperatura hasta inflamarse.
Por ello, la velocidad y forma de propagación dependen de muchos factores, siendo uno de los más determinantes el tipo de material.
Clasificación de materiales: por el comportamiento al fuego
Según los materiales de construcción y la decoración, se clasifican por su reacción y resistencia al fuego, por como contribuyen al desarrollo del incendio y cuánto tiempo se mantienen las propiedades estructurales en presencia del fuego.
En Europa, la norma UNE-EN 13501-1 establece una clasificación estandarizada, donde incluye las clases A1, A2, B, C, D, E y F.
Cuando hablamos de clase A1 y A2, se refiere a los materiales no combustibles o con contribución insignificante al fuego, como el ladrillo y el hormigón.
En las siguientes, englobamos las clases B, C y D, donde encontramos los materiales de combustión limitada, pero que pueden participar en la propagación. Entre ellos las maderas tratadas y algunos tejidos tratados.
Por último, la clase E y F, que son materiales altamente combustibles que arden rápidamente y sin control, como algunos textiles sintéticos y las espumas plásticas.
Asimismo, también se evalúan parámetros como: la producción de humo (s1, s2, s3) y la caída o goteo de partículas incandescentes (d0, d1, d2).
Materiales comunes y su comportamiento ante el fuego
A continuación, explicaremos la reacción al fuego de los diferentes materiales. Es también un concepto importante en relación a la propagación del fuego.
En primer lugar, el hormigón el cual no tiene combustión. Dispone de buena resistencia al fuego, aunque puede agrietarse por dilatación térmica, y es utilizado para la compartimentación y estructuras más resistentes.
Otro material, sería la madera. Es combustible, se carboniza superficialmente creando una capa aislante que ralentiza la combustión interna y puede mejorarse con tratamientos que ralentizan aún más la velocidad de carbonización.
El vidrio sería otro material que no arde, pero pierde resistencia con el calor y puede fracturarse. Existen vidrios especiales resistentes al fuego, que se pueden usar para puertas y tabiques.
También, encontramos el acero. No es un material combustible, pero pierde resistencia mecánica a partir de 500ºC aproximadamente. Además, requiere de una protección intumescente o aislamiento térmico en estructuras portantes.
En la mayoría de los plásticos y polímeros, se debe tener en cuenta su alto grado de combustión y, en algunos casos, liberan gases tóxicos y humo denso al arder, por ejemplo: el PVC y el poliuretano. Aun así, existen versiones auto extinguibles o con aditivos retardantes de llama.
Por último, los textiles y materiales blandos, variando mucho según el material, como el algodón, la lana o el poliéster. Los textiles sintéticos, pueden generar gotas inflamadas al fundirse. Es por ello que, en ambientes públicos, se exigen tejidos ignífugos certificados.
Factores que influyen en la propagación del fuego
Es importante saber qué factores son los más influyentes en un incendio y la propagación del fuego.
- La distribución del espacio: como las escaleras, los huecos técnicos, techos altos y falsos techos, que podrían actuar como chimeneas acelerando el fuego.
- La ventilación, ya que el oxígeno alimenta la combustión. Entre esos canales de ventilación, encontramos las ventanas abiertas o los sistemas de climatización, que podrían afectar negativamente a la propagación.
- El total de materiales combustibles presentes en la zona, podrían suponer una carga térmica.
- Los puentes térmicos, como las estructuras metálicas o materiales que transmiten calor a zonas alejadas del foco inicial, supondrían un aliciente en un incendio.
Comportamiento en incendios reales: el “flashover”
Para entender dicho concepto, te explicamos que: es una inflamación súbita generalizada en un incendio y representa uno de los momentos más críticos en la evolución de éste.
Este fenómeno ocurre cuando los gases calientes que se acumulan en el habitáculo alcanzan temperaturas superiores a 500ºC, lo que provoca una combustión simultánea de todos los materiales inflamables del entorno.
Cuando llega a ese punto, el incendio se vuelve extremadamente peligroso e incontrolable. Esto, resalta la importancia de diseñar materiales y espacios que puedan retrasar dicho fenómeno.
Protección pasiva contra incendios
Como ya hemos resaltado en diversas ocasiones, es muy importante incorporar de soluciones de protección pasiva contra incendios, para reducir la propagación del fuego.
A continuación, te explicamos los diferentes tipos de protección pasiva que puedes aplicar para evitar daños mayores:
- La compartimentación, con tabiques resistentes al fuego.
- Sellado de pasos de instalaciones (cables, tuberías).
- Pinturas intumescentes, las cuales se expanden al calentarse y aíslan térmicamente.
- Revestimientos ignífugos en estructuras portantes.
Un elemento decisivo en la seguridad de edificaciones y la respuesta de emergencia es el comportamiento de los materiales ante el fuego.
La elección de los materiales es muy importante ya que, un material mal escogido o sin tratamiento, puede acelerar la propagación del incendio, así como poner en peligro vidas humanas.
Los avances tecnológicos y la normativa actual permiten crear entornos más seguros. Pero, cuidado, su eficiencia también dependerá de la correcta aplicación, mantenimiento y concienciación de todos los involucrados: constructores, estructuristas, diseñadores e incluso usuarios.