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Pruebas estándar y regulación de seguridad contra incendios

Los laboratorios certificadores hacen uso de pruebas estándar para probar la resistencia al fuego de los elementos de construcción, como puertas, muros, fachadas, entre otros.  El objetivo principal de estas pruebas es conocer el comportamiento de un material bajo unas condiciones muy específicas dictadas por los estándares de pruebas existentes. Actualmente, los fabricantes acuden a estos laboratorios para certificar sus productos y de esta manera ofrecerlos en el mercado como un elemento certificado. Sin embargo, existe una confusión en la interpretación de estas certificaciones. Por medio de este artículo se pretende clarificar el significado de las pruebas estándar y sus limitaciones.

Uno de los mayores desafíos de las pruebas contra incendio es la escala y el costo generado. Usualmente una prueba a gran escala refleja mejor un evento real, pero los costos son exorbitantes. Las pruebas de certificación generalmente utilizan una escala pequeña a mediana, esto hace que el costo disminuya, pero así mismo disminuye la precisión. En el siglo XIX los laboratorios europeos y americanos, como UL – Underwrites Laboratories y LPCB – Loss Prevention Certification Board, establecieron una prueba de resistencia al fuego estándar. Esta prueba somete los elementos que se desean certificar a una curva de tiempo-temperatura. Actualmente esta misma curva se sigue utilizando en los laboratorios, sin embargo, como se observa en la figura, esta curva no refleja el comportamiento real de un incendio.  Por lo tanto, la extrapolación de datos de estas pruebas a una escala real debe realizarse con cuidado.

Como resultado de esta prueba de laboratorio muchos de los códigos de protección contra incendio empezaron a requerir un mínimo de resistencia de los elementos estructurales. La resistencia se clasificaba en un rango temporal, parcial o total, de acuerdo con los resultados de la prueba. Actualmente, este rango se maneja en intervalos de 15 minutos, por ejemplo, una puerta puede estar certificada por 45, 60, 75 minutos, esto puede variar de acuerdo al laboratorio certificador. Es importante aclarar que estos rangos no reflejan tiempos reales. Es decir, una puerta cortafuego certificada por 30 minutos, no significa que resista en pie un incendio durante 30 minutos, sino que en la prueba de laboratorio la temperatura de la puerta durante 30 minutos no supero cierto límite, no obstante, durante un incendio real, dependiendo de las condiciones, la temperatura limite puede superarse en un tiempo mucho menor.

El concepto de una prueba de resistencia estándar ha evolucionado y actualmente se usa más allá de su intención inicial. Las pruebas de resistencia al fuego generalmente hacen referencia al tiempo bajo el cual un elemento estructural aislado puede mantener su capacidad de soportar una carga bajo el fuego. Sin embargo, este tiempo no se relaciona con el comportamiento que presentara el elemento en un incendio real. Por esta razón, la resistencia al fuego pretende ser una medida mediante la cual diferentes elementos se pueden comparar. No es una medida del daño que se espera, o del comportamiento en un incendio real.

Por otro lado, las pruebas de resistencia al fuego son extremadamente limitadas y esto genera una complacencia que puede llegar a incrementar el peligro. Generar un rango con una diferencia de 15 minutos resulta en unas categorías poco conservadoras que disminuyen la confiabilidad del sistema. Por ejemplo, una prueba cuyo resultado sea de 16 minutos, estaría clasificada dentro de la categoría de 30 minutos, al igual que un elemento que haya resistido 29 minutos. Esto da lugar a diseños poco conservadores, y en caso de cambiar algún parámetro durante la ocupación del edificio, este puede quedar bajo riesgo. Adicionalmente, el escenario contrario también puede dar lugar, donde el sistema este sobredimensionado para su uso, y el costo de inversión sea muy alto.

Vale la pena aclarar que al realizar un diseño por desempeño muchos de los requerimientos de resistencia al fuego difieren en gran medida de los dictados por lo códigos prescriptivos, en cuyo caso tiene mayor validez el resultado de un análisis de riesgo que un número genérico en los códigos. Sin embargo, las desviaciones de los códigos prescriptivos siempre se someten a un extenso escrutinio, a niveles que nunca se cuestionarían los números de los códigos.

Como conclusión, las pruebas estándar de resistencia al fuego presentan una oportunidad de comparación entre materiales, pero se debe manejar con cuidado sus resultados, pues los tiempos obtenidos en estas pruebas no representan un tiempo real, sino una categoría. De igual manera, se debe tener en cuenta el error que acarrean los resultados de estas pruebas, pues esto afecta el nivel de protección que en realidad brinda el sistema.

En EHR S.A. contamos con la experiencia y excelentes profesionales capacitados para asesorarlo en la instalación de sistemas de protección contra incendios listados, así como, otros sistemas de protección pasiva, como sellos cortafuego.

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Referencias
  1. Buc, E. Fire testing and fire reality: what do fire test really tell us about materials?. Fire and Materials Research Laboratory LLC. Fire & Building Safety in the Single European Market. USA.
  2. O’Loughlin, E. and S. Lay, Structural fire resistance: Rating system manifests crude, inconsistent design. Case Studies in Fire Safety, 2015. 3: p. 36-43.
  3. Maluk, C. and Bisby, L. 120 Years of structural fire testing: moving away from the status quo. Invited plenary presentation at the 2nd Fire Engineering Conference. 2012. Spain.
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Editora.
Lorena Cifuentes.
Ingeniera Química
Departamento de Diseño EHR S.A.

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