Se requieren medidas de protección contra incendios activas y pasivas en numerosos edificios, y una afecta a la otra.

Hay dos tipos de protección contra incendios en estructuras: activa y pasiva. La protección activa contra incendios se refiere a los elementos y sistemas de protección contra incendios que requieren alguna acción para funcionar. Estos incluyen sistemas de rociadores contra incendios, sistemas de alarma contra incendios, sistemas mecánicos de evacuación de humo y extintores de incendios. La protección pasiva contra incendios (compartimentación contra incendios en edificios) se refiere a las estructuras que se construyen en un edificio para prevenir o detener pasivamente la propagación del humo y el fuego. Estos incluyen componentes tales como amortiguadores de humo, paredes resistentes al fuego y puertas contra incendios.

Los códigos actuales de protección contra incendios, seguridad humana y construcción requieren características de compartimentación del edificio que varían según el tipo de ocupación. Tanto un compartimento de fuego como un compartimento de humo están definidos por NFPA 101: Código de seguridad de vida como “un espacio dentro de un edificio que está encerrado por barreras contra incendios o humo en todos los lados, incluidas la parte superior e inferior” (3.3.49.1 y 3.3.49.2), y a menudo se requieren:

De la edición 2018 de NFPA 101

8.2.2.1 Cuando lo exijan otros capítulos de este Código, cada edificio se dividirá en compartimentos para limitar la propagación del fuego y restringir el movimiento del humo.

¿Dónde se requiere exactamente la protección pasiva contra incendios?

Los tipos de ocupación que requieren específicamente compartimentación contra incendios en los edificios incluyen ocupaciones educativas, hospitales, centros correccionales y de detención, y hoteles, dormitorios y edificios de apartamentos. Las áreas adicionales que comúnmente deben protegerse con construcciones resistentes al fuego dentro de varias ocupaciones incluyen escaleras, pasillos y ubicaciones peligrosas (como cuartos eléctricos). Las secciones del código específicas de la ocupación determinarán la clasificación mínima de resistencia al fuego que se requiere para cada área.

El Código Internacional de Construcción (IBC) especifica los requisitos para diferentes tipos de ocupación en capítulos individuales que rigen el tipo. Cada uno remite al Capítulo 7, que describe los requisitos generales de construcción y las características de varios componentes de construcción con clasificación de resistencia al fuego. Hay requisitos y características de construcción similares en el Capítulo 8 de NFPA 101.

Los compartimentos están construidos con materiales y ensamblajes con clasificación de resistencia al fuego probados y aprobados por ASTM International, anteriormente conocida como Sociedad Estadounidense de Pruebas y Materiales. ASTM E 119: Métodos de prueba estándar para pruebas de fuego de materiales y construcción de edificioss describe los requisitos que se deben cumplir y las pruebas que se deben realizar para otorgar a un componente de construcción específico su clasificación contra incendios.

Estos muros y barreras con clasificación de resistencia al fuego pueden clasificarse para los siguientes períodos de tiempo que indican cuánto tiempo sobreviven de acuerdo con las pruebas de fuego estándar:

  • 3 horas
  • 2 horas
  • 1 hora
  • ½ hora

Tenga en cuenta que estas clasificaciones son el resultado de las condiciones de prueba; su desempeño real en una emergencia puede variar dependiendo de las condiciones únicas de un edificio y un incendio.

Ilustración de compartimentación de incendios inadecuada en edificios
Esta ilustración muestra cómo se propagará un incendio a través de aberturas que no estén debidamente compartimentadas. Fuente: El Código Internacional de Incendios (IFC) vía Edificios

Compartimentación contra incendios en edificios: cómo proteger las aberturas en una pared resistente al fuego

Para resistir eficazmente los efectos del fuego, el calor y el humo, una barrera resistente al fuego debe ser completo y completo. No puede haber aberturas ni orificios en la pared, como puertas abiertas, ventanas u orificios para cables, ductos o tuberías. Cada una de estas aberturas dentro de un componente con clasificación de resistencia al fuego debe protegerse con «protectores de abertura».

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8.3.3 Protecciones de apertura

8.3.3.1 Generalidades. Cada abertura en una barrera contra incendios debe estar protegida para limitar la propagación del fuego de un lado de la barrera contra incendios al otro.

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706.8 Aberturas. Cada abertura a través de un muro cortafuegos debe estar protegida de acuerdo con la Sección 716…

Cuando se necesitan aberturas en un componente con clasificación de resistencia al fuego, deben tener la clasificación adecuada para la clasificación de resistencia al fuego de la pared. Por ejemplo, si se necesita una puerta en una pared con una clasificación de resistencia al fuego de 3 horas, la puerta también debe tener una clasificación de resistencia al fuego de 3 horas. Si no se instala una puerta cortafuego con la clasificación adecuada, la clasificación de resistencia al fuego de todo el compartimiento ya no es válida.

Cuando se deben perforar orificios a través de un ensamblaje con clasificación de resistencia al fuego para los componentes necesarios del edificio, como cableado, ductos, cables o tuberías, esto se conoce como una «penetración» que debe estar protegida por un «sistema o dispositivo cortafuegos»:

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8.3.4 Penetraciones.

8.3.4.2 Sistemas y dispositivos cortafuego requeridos.

8.3.4.2.1 Penetraciones para cables, charolas de cables, ductos, tuberías, tubos, respiraderos de combustión y escapes, alambres y artículos similares para acomodar sistemas eléctricos, mecánicos, de plomería y de comunicaciones que pasan a través de una pared, piso o ensamblaje de piso/techo construido como una barrera contra incendios debe estar protegida por un sistema o dispositivo cortafuegos.

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706.9 Penetraciones. Las penetraciones de los muros cortafuegos deben cumplir con la Sección 714.

714.2 Instalación. Se debe instalar un sistema cortafuegos de penetración listado de acuerdo con las instrucciones de instalación del fabricante y los criterios de listado.

Un diagrama de ubicaciones de penetración de cortafuegos
Un diagrama de ubicaciones de penetración de cortafuegos. Fuente: Consejo Internacional Firestop

Este sistema o dispositivo cortafuegos debe estar «listado» y «etiquetado» para su uso como tal y, al igual que con los protectores de aberturas, debe estar clasificado para que coincida con la clasificación de resistencia al fuego de la pared u otra superficie que se está penetrando.

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3.2.4 Etiquetado. Equipos o materiales a los que se ha adherido una etiqueta, símbolo u otra marca de identificación de una organización que sea aceptable para la autoridad competente y relacionada con la evaluación de productos, que mantenga una inspección periódica de la producción de equipos o materiales etiquetados, y mediante cuyo etiquetado el fabricante indica el cumplimiento de los estándares apropiados o el desempeño de una manera específica.

3.2.5 Listado. Equipos, materiales o servicios incluidos en una lista publicada por una organización que es aceptable para la autoridad competente y se ocupa de la evaluación de productos o servicios, que mantiene una inspección periódica de la producción de los equipos o materiales enumerados o una evaluación periódica de los servicios, y cuya la lista establece que el equipo, material o servicio cumple con los estándares designados apropiados o ha sido probado y encontrado adecuado para un propósito específico.

Selección de un sistema cortafuegos de penetración para mantener la compartimentación contra incendios en los edificios

Los productos apropiados se prueban para determinar su eficacia y se clasifican según los requisitos de prueba de ASTME814: Método de prueba estándar para pruebas de fuego de sistemas cortafuego de penetración. Aunque hay algunos productos cortafuegos, como el calafateo, que están disponibles en las grandes tiendas de mejoras para el hogar, a menudo están destinados a uso residencial y no cumplen con los requisitos para edificios comerciales.

Además, la eficacia de un producto cortafuegos se basa en el uso del producto adecuado para la aplicación adecuada, así como en la instalación adecuada del elemento. Por esta razón, se recomienda que se utilice una empresa contratista que se especialice en aplicaciones de cortafuegos para construcciones nuevas, renovaciones o reparaciones. Estos profesionales solo usarán productos que estén etiquetados y enumerados para una aplicación específica y estarán bien versados ​​en instalarlos correctamente.

Para seleccionar el sistema cortafuegos adecuado, hay varios datos que se deben conocer:

  1. Tipo de montaje. que tipo de construccion es siendo penetrado? ¿Es una pared, piso o techo? ¿Está construido de hormigón, madera u otro material?
  2. Objeto penetrante. ¿Qué tipo de artículo está siendo empujado a través de la pared? ¿Es un cableado eléctrico, una tubería de metal, una tubería de plástico, un conducto de aire o una combinación de elementos?
  3. Calificación requerida. ¿Cuál es la clasificación de resistencia al fuego del conjunto que se está penetrando?

Estas clasificaciones se enumeran en los productos como clasificaciones «F» y clasificaciones «T». Él calificación f se refiere a la cantidad de tiempo que tardará un incendio para atravesar desde el lado expuesto al lado no expuesto de la pared o montaje resistente al fuego. Él calificación T se refiere al tiempo que tarda el elemento penetrante en calentarse a 325 grados F más la temperatura ambiente. NFPA 101 exige que cada una de estas clasificaciones no sea inferior a 1 hora y, de nuevo, deben coincidir al menos con la clasificación de las barreras que protegen el compartimento general:

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8.3.4.2.3 Capacidades F. Los sistemas y dispositivos cortafuegos deben tener una clasificación F de no menos de 1 hora y no menos de la clasificación de resistencia al fuego requerida de la barrera contra incendios que se está penetrando.

8.3.4.2.4. Calificaciones T.

8.3.4.2.4.1 Las penetraciones en ensambles horizontales con clasificación de resistencia al fuego deben tener una clasificación T de no menos de 1 hora y no menos que la clasificación de resistencia al fuego del ensamble horizontal.

UL (anteriormente Underwriters Laboratories) es la agencia más destacada para el listado y etiquetado de estos productos. UL tiene una herramienta web fácil de usar que puede ayudar a los propietarios de edificios y administradores de instalaciones a seleccionar e instalar el producto o sistema cortafuegos correcto.

un rociador contra incendios

¿Las tuberías de rociadores contra incendios penetrantes deben ser cortafuegos?

Se podría pensar que las tuberías de los rociadores contra incendios estarían exentas de los requisitos de las penetraciones para detener el fuego dado que suministran agua para extinguir incendios. Sin embargo, éste no es el caso. De hecho, se requiere que las tuberías de rociadores contra incendios estén protegidas contra incendios donde penetran una barrera clasificada como resistente al fuego.

Las referencias de código anteriores del IBC y NFPA 101 requieren que todos Las penetraciones a través de barreras resistentes al fuego están protegidas. Se proporciona más orientación para edificios de varios pisos en NFPA 13: Norma para la Instalación de Sistemas de Rociadores:

De la edición 2019 de NFPA 13

9.2.1.15.2 En edificios que tengan más de un piso, las penetraciones de tubería en cada piso deben ser cortafuegos usando materiales equivalentes a los de la construcción del piso.

Sin embargo, hay dos excepciones notables descritas tanto en NFPA 13 como en IBC, las cuales básicamente describen que la protección contra incendios no es necesaria cuando perjudicar la capacidad de funcionamiento de los rociadores contra incendios:

De la edición 2019 de NFPA 13

16.2.5.4 No se permitirá el uso de masilla o pegamento para sellar la penetración o para fijar los componentes de un escudo (embellecedor) embutido o placa de cubierta oculta.

De la edición 2018 del IBC

714.4.2 Penetraciones en la membrana. Las penetraciones de membrana deben cumplir con 714.4.1. Cuando se requiera que las paredes o los tabiques tengan una clasificación de resistencia al fuego, se instalarán luminarias empotradas de modo que no se reduzca la resistencia al fuego requerida.

Excepciones:

(5) El espacio anular creado por la penetración de un rociador automático, siempre que esté cubierto por una placa metálica embellecedora.

Una «penetración pasante» es una abertura para la tubería del rociador que atraviesa toda la pared u otra barrera. Una “penetración de membrana” es una abertura a través de una sola sección de la barrera, como el panel de yeso en un lado del techo o la pared. El término “espacio anular” se refiere a la distancia entre el borde exterior del elemento penetrante y el borde interior de la abertura de la barrera.

Las excepciones anteriores se aplican al componente del rociador que se extiende a través del techo (para rociadores colgantes) o la pared (para rociadores de pared). Esto se debe a que se debe permitir cierto movimiento del rociador. Se requieren placas protectoras de metal porque evitan que el fuego, el calor y el humo se extiendan detrás del rociador y hacia el espacio contiguo. Y las placas de cubierta no se pueden adherir permanentemente con componentes cortafuegos, ya que esto impediría el funcionamiento del rociador.

Diagrama de una penetración a través de una membrana
Penetración a través de la membrana vs. Fuente: Archtoolbox

Las características de protección contra incendios deben funcionar como parte de un sistema total

Los ataques terroristas del 11 de septiembre de 2001 impulsaron una gran cantidad de análisis de la preparación para emergencias en varias disciplinas, incluida la protección contra incendios. Uno de estos esfuerzos fue una investigación y un informe posterior sobre los sistemas de seguridad de vida en el 7 World Trade Center (7 WTC), que se derrumbó casi siete horas después de las Torres 1 y 2. Escrito por el Instituto Nacional de Estándares y Tecnología (NIST), un organización líder en la investigación de desastres, explosiones y derrumbes de edificios, el informe de 2008 describe la secuencia de eventos, qué elementos de protección contra incendios había en ese momento y los factores que podrían mitigar un derrumbe en el futuro.

Aunque las características de resistencia pasiva al fuego, como las paredes resistentes al fuego, estaban instaladas en el 7 WTC, la investigación del NIST encontró que «la compartimentación mejorada en las áreas de los inquilinos» limitaría la propagación de futuros incendios en otros edificios. También enfatizó que la redundancia de los sistemas de protección contra incendios es fundamental para la integridad estructural:

“El sistema pasivo de protección contra incendios (que incluye… la compartimentación y la detención de incendios) y el sistema activo de rociadores proporcionan redundancia para mantener la integridad estructural en un incendio en un edificio, en caso de que uno de los sistemas no cumpla con la función prevista”.

Componentes de protección pasiva y activa contra incendios.
Un sistema de componentes de protección contra incendios tiene elementos que trabajan juntos para la seguridad. Fuente: El entrenador del código

Para ser más eficaces, las características de protección contra incendios deben funcionar como parte de un sistema total, no como una función independiente. Esto requiere que las características de protección contra incendios tanto activas como pasivas estén correctamente instaladas e integradas dentro de una estructura.

Sin una construcción adecuada con clasificación de resistencia al fuego y una protección equivalente de las penetraciones, un incendio podría crecer sin control y superar rápidamente la eficacia y los límites del sistema de rociadores contra incendios. Y sin rociadores en funcionamiento, un incendio puede propagarse y crecer hasta abrumar a los componentes de protección pasiva contra incendios, independientemente de su clasificación.

Las medidas activas y pasivas de protección contra incendios trabajan juntas para evitar la pérdida catastrófica de vidas y propiedades.

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