Introducción

La seguridad contra incendios en los edificios de gran altura es una preocupación crítica debido a la posibilidad de que el fuego se propague rápidamente y a los desafíos asociados a la evacuación. Un aspecto esencial de la seguridad contra incendios es la aplicación de sistemas cortafuegos, especialmente en aplicaciones de muros cortina. Los muros cortina, que son muros exteriores no portantes, suelen dejar huecos entre las losas de piso y el muro exterior, creando posibles vías de propagación del fuego y humo. Este artículo analiza la importancia de los sistemas cortafuegos en los edificios de gran altura, centrándose en las aplicaciones de muros cortina, y analiza las normas de prueba y códigos internacionales relevantes.
 

Figura 1. Edificio de gran altura 

La importancia crítica de la contención de incendios en edificios de gran altura

Según la Asociación Nacional de Protección contra Incendios (NFPA, por sus siglas en inglés), un edificio de gran altura se define como una construcción que tiene más de 75 pies (23 metros) de altura o siete o más pisos, dependiendo de la altura de cada nivel. Los usos más comunes de los edificios de gran altura son oficinas, residenciales, hoteles o de uso mixto.
 
Con alturas tan grandes, surgen varios problemas asociados:
1.    Alta concentración de personas: la capacidad limitada de elevadores y escaleras hace que la evacuación en caso de incendio sea muy complicada.
2.    Acceso del cuerpo de bomberos: las escaleras y mangueras pueden no alcanzar la fuente del incendio en los niveles superiores.
3.    Exposición prolongada al fuego: Los tiempos de exposición al fuego en los edificios de gran altura son mayores que en los edificios estándar.
Estos retos hacen que la protección y la contención eficaces contra incendios, humos y gases tóxicos sean de vital importancia. Un plan estricto de compartimentación es crucial para crear rutas de escape, ayudar a salvar vidas, limitar daños y cumplir los requisitos legales. El diseño de los muros cortina debe limitar la propagación del fuego y el humo a través de las juntas interiores.
 

Importancia de los sistemas pasivos cortafuegos

Los sistemas cortafuego son cruciales para mantener la integridad de los elementos con clasificación de resistencia al fuego al sellar aberturas y huecos que podrían permitir la propagación de fuego y humo. En los edificios altos, la propagación vertical del fuego puede ser especialmente peligrosa y provocar importantes daños materiales y la pérdida de vidas humanas. Los sistemas cortafuegos ayudan a compartimentar el edificio, evitando la propagación del fuego y el humo de un piso a otro, proporcionando así a los ocupantes más tiempo para evacuar y reduciendo el riesgo de lesiones y muertes relacionadas con incendios.

Figura 2. Incidente de incendio 

¿Por qué se requieren los sistemas cortafuegos?

El objetivo principal de los sistemas cortafuegos es mantener la clasificación de resistencia al fuego de paredes, suelos y techos mediante el sellado de penetraciones y juntas. En el contexto de los muros cortina, los sistemas cortafuegos son necesarios para resolver los huecos perimetrales creados en la intersección de las losas de piso y el muro de cortina exterior. Estos huecos, si no se sellan, pueden actuar como chimeneas, permitiendo que el fuego y el humo se desplacen verticalmente por el edificio. Los sistemas cortafuegos eficaces garantizan el sellado de estos huecos, manteniendo así la clasificación de resistencia al fuego de los compartimentos del edificio.
 
El estrecho espacio entre la losa y la fachada de un edificio es más grande de lo que parece. Por ejemplo, un edificio de 30 x 30 metros con el vacío habitual de 75 mm puede parecer tener un área insignificante, pero en realidad suma hasta 30 metros cuadrados de espacio abierto para que gases, humo y llamas asciendan de piso en piso. Cuantos más pisos tenga un edificio, más crítico se vuelve este vacío, lo que puede permitir que el fuego envuelva toda la estructura. Por lo tanto, este vacío debe sellarse con un sistema aprobado que evite la propagación del fuego en el interior por un período no menor a la clasificación de resistencia al fuego del entrepiso.
 

Estándares de prueba

Existen diversas normas de ensayo utilizadas para evaluar el desempeño de los sistemas cortafuego en aplicaciones de muros cortina. Las más comúnmente referenciadas incluyen:
·      ASTM E2307: Método de prueba que evalúa la resistencia al fuego de los sistemas de barrera perimetral usando un aparato de prueba de escala intermedia y varios pisos. Evalúa la capacidad del sistema cortafuego de evitar el paso de llamas y gases calientes a través de los vacíos perimetrales.
·      ASTM E119: Método de prueba para muros, pisos y techos, que evalúa la resistencia al fuego de la construcción. A menudo se usa junto con ASTM E2307 para evaluar el desempeño integral de los sistemas de muros cortina.
·      EN 1364-4: Norma europea que especifica los requisitos de resistencia al fuego para sistemas de muros cortina no portantes, incluyendo el desempeño de sistemas cortafuego en los vacíos perimetrales.
El diseño de un sistema de fachada generalmente comienza durante las primeras etapas del ciclo de vida de un proyecto, específicamente en las fases de diseño conceptual y esquemático. Durante estas fases, arquitectos e ingenieros colaboran para establecer los criterios estéticos, funcionales y de desempeño generales del edificio, incluida la fachada.
 
Este trabajo de diseño inicial es crucial porque la fachada tiene un impacto significativo en la eficiencia energética, la integridad estructural y la apariencia general del edificio. A medida que el proyecto avanza hacia la fase de diseño detallado, el sistema de fachada se perfecciona, incorporando materiales específicos, métodos constructivos y requisitos de desempeño.
 
Por lo tanto, es fundamental que los proveedores de soluciones cortafuegos participen con arquitectos, ingenieros y especialistas en fachadas lo antes posible para definir las soluciones correctas desde el inicio.
 

Relevancia para arquitectos e ingenieros

Para los arquitectos, especialistas en fachadas e ingenieros, comprender e implementar sistemas cortafuegos efectivos en aplicaciones de muros cortina es esencial por varias razones:
1.    Cumplimiento de los códigos de construcción: Garantizar que los sistemas cortafuegos, cumplan las normas y códigos requeridos, es crucial para obtener permisos de construcción y aprobar las inspecciones. El incumplimiento puede resultar en costosos retrasos y modificaciones.
2.    Seguridad de los ocupantes: Los sistemas cortafuegos correctamente diseñados e instalados mejoran la seguridad de los ocupantes del edificio, al evitar la propagación del fuego y el humo, proporcionando así más tiempo para la evacuación y reduciendo el riesgo de lesiones y muertes.
3.    Protección de la propiedad: ayudan a contener los incendios dentro de un área limitada, reduciendo el potencial de grandes daños y pérdidas materiales.
4.    Reputación y responsabilidad: Para los arquitectos e ingenieros, garantizar la seguridad y el cumplimiento de sus diseños es fundamental para mantener su reputación profesional y evitar posibles responsabilidades legales.
5.    Evitar costosos cambios en el diseño: Cambiar los diseños en fases avanzadas del proyecto puede resultar muy costoso y provocar retrasos.
 

Consideraciones para seleccionar aplicaciones de protección pasiva

La instalación de sistemas cortafuegos pasivos en aplicaciones de muros cortina implica varios pasos clave:
1.    Evaluación de los huecos: Identificar y medir los huecos perimetrales entre losas y el muro cortina. El tamaño y forma de estos huecos determinarán el tipo de sistema requerido.
2.    Selección de materiales: elegir materiales adecuados que cumplan con la clasificación de resistencia al fuego requerida y sean compatibles con los materiales de construcción del edificio. Los más comunes incluyen lana mineral, selladores resistentes al fuego y materiales intumescentes.
 
Teniendo en cuenta estas tendencias de la industria, HILTI ha desarrollado soluciones cortafuegos innovadoras que no sólo ayudan a proteger vidas, sino que también pueden resolver otros retos de ingeniería, especificación e instalación. Las barreras cortafuegos preformadas y los versátiles selladores en spray están a la vanguardia de esta oferta.

Conclusión

Los sistemas cortafuegos desempeñan un papel vital en la mejora de la seguridad contra incendios de los edificios de gran altura, especialmente en aplicaciones de muros cortina. Al sellar los vacíos perimetrales y evitar la propagación vertical del fuego y el humo, estos sistemas ayudan a proteger a los ocupantes y la propiedad, asegurando el cumplimiento de los códigos y normas de construcción. Los arquitectos, especialistas en fachadas e ingenieros deben priorizar el diseño y la instalación de sistemas cortafuegos efectivos para garantizar la seguridad e integridad de sus edificios.
 
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