Seguretat contra incendis dels productes de la construcció a la Unió Europea
Vocal de la Comissió 23 "seguretat contra incendis" d'Aenor01/08/2006
Higiene, salut i medi ambient. Els productes de la construcció no han de representar una amenaça per a la higiene o la salut dels ocupants i veïns per fets com ara el despreniment de gasos tòxics, partícules o gasos perillosos, l'emissió de radiacions, la pol·lució o contaminació de l'aigua o el sòl, defectes en l'evacuació de les aigües, fums i deixalles, i la presència d'humitats.
Seguretat d'ús: absència de riscos inacceptables d'accidents com ara relliscades, caigudes, xocs, cremades i electrocucions.
Protecció contra el soroll: el soroll percebut pels ocupants o per les persones que es troben pròximes ha d'estar a un nivell tal que la seva salut no es vegi amenaçada i que els permeti dormir, descansar i treballar en condicions satisfactòries.
Estalvi energètic i aïllament tèrmic: les instal·lacions de calefacció, de refrigeració i de ventilació han d'estar construïdes de manera que el consum energètic requerit per a l'ús de l'obra sigui moderat tenint en compte les condicions climàtiques locals i sense que atemptin contra el necessari confort tèrmic dels ocupants.
Seguretat contra Incendis: l'obra ha d'estar construïda de manera que la seva estabilitat estigui garantida durant un període de temps determinat, que les causes d'aparició i propagació de foc i fum estiguin limitades en el seu interior, que l'extensió del foc cap a l'exterior sigui limitada, que la protecció dels ocupants aquest assegurada i que la seguretat dels equips de socors sigui presa en compte.
En el cas concret de la seguretat contra incendis, la Directiva afecta tots els aspectes de resistència i reacció al foc de materials i estructures, instal·lacions i mitjans de detecció, i extinció i vies d'evacuació.
Aquest requisit, ha estat desenvolupat fonamentalment mitjançant el que es coneix com a documents interpretatius en una sèrie de camps relacionats amb els diversos aspectes de la seguretat contra incendis. Tècnicament els documents interpretatius han estat emparats per diversos comitès tècnics del CEN (Comitè Europeu de Normalització), els treballs han quedat reflectits en la publicació d'una sèrie de normes i de projectes de normes europees (EN i prEN).
Per aconseguir un major grau d'unificació, ISO (Organització Internacional de Normalització) i CEN van arribar a un acord, conegut com Acord de Viena, amb la finalitat que tots dos organismes coordinin les seves activitats i que es treballi dues vegades ni es vagi en direccions diferents.
La solució
En realitat, la solució de les Euroclasses preveu la identificació d'aquells mètodes d'assaig europeus existents o en desenvolupament que permetin l'elaboració d'un banc de dades tal que puguin començar les negociacions en el camp dels productes. Cal tenir en compte que, un cop elegits els mètodes d'assaig, s'han de deixar tres graus de llibertat per consideracions polítiques:
- El nombre de classes, relacionat amb un o més dels usos previstos (revestiments, revestit de forjats, parets, façanes, etc.).
- La ponderació dels paràmetres fonamentals: inflamabilitat, propagació de la flama, quantitat de calor despresa, etc.
- Les reglamentacions nacionals decidiran unilateralment la classe de producte pot utilitzar-se, depenent de la configuració constructiva i de la seva ocupació.
Les Euroclasses
Aquesta decisió estableix inicialment dos grans apartats:
- Materials de construcció, amb exclusió dels sòls
- Materials per a terres
El primer inclou els següents elements:
- Productes per a parets i sostres, incloent els seus revestiments superficials.
- Elements de construcció
- Productes incorporats a l'interior dels elements de construcció
- Tubs i components de conduccions
- Productes per façanes / murs exteriors
Les Euroclasses previstes són set: A1, A2, B, C, D, E i F.
El segon grup es refereix als sòls, incloent les seves revestiments superficials, i les Euroclasses són també set: A1FL, A2FL, BFL, CFL, DFL, EFL i FFL.
Centrant-nos en el primer grup, d'aplicació més general, les característiques exigibles a cada classe seran:
- Euroclasse F. Sense comportament determinat. Materials per als que no s'han especificat característiques de reacció al foc o que no puguin ser classificats en cap de les altres classes.
- Euroclasse E. Reacció al foc acceptable. Productes capaços de resistir durant un breu període de temps l'atac d'una flama petita sense que es produeixi una substancial propagació d'aquesta.
- Euroclasse D. Contribució al foc acceptable. Productes que compleixen els requisits de la classe E i que són capaços de resistir, durant un període de temps més llarg, l'atac d'una flama petita sense que es produeixi una substancial propagació de la flama i amb producció limitada de gotes cremant. A més, en ser sotmesos a l'assaig SBI, han de presentar:
- un temps d'encesa prou llarg,
- una propagació de la flama, despreniment de calor i producció de fums limitada, i
- una producció de gotes i / o partícules enceses reduïda.
- Euroclasse C. Contribució al foc limitada. Com la Classe D, però complint requisits més restrictius.
- Euroclasse B. Contribució al foc molt limitada. Productes que compleixen requisits que es consideren més restringits que els de la classe C. A més, en condicions d'un incendi completament desenvolupat, aquests productes no augmentaran significativament la càrrega tèrmica del recinte i el desenvolupament del foc.
- Euroclasses A1y A2. Cap contribució al foc. Els productes de les classes A1 i A2 no contribuiran al foc en cap etapa del mateix, incloent un incendi completament desenvolupat: per això es considera que són capaços de complir automàticament els requisits de les altres classes.
Per a cadascuna de les classes, els criteris d'acceptació són els que es mostren en les taules. Aquests criteris es deriven de les experiències en el comportament dels productes durant un foc, tenint en compte les seves condicions d'ús final.
** La classificació d'opacitat de fums no està relacionada amb el possible caràcter tòxic dels mateixos
Els assaigs
D'aquesta manera han estat seleccionats quatre mètodes d'assaig per avaluar la reacció al foc dels productes de la construcció, amb la finalitat de respondre a aquests tres nivells de sol·licitació tèrmica i sabent que tres d'aquests quatre mètodes existien i estaven ja normalitzats.
Si es consideren també els sòls i els seus revestiments, cal afegir un mètode d'assaig més, també existent.
Aquestes normes d'assaig (vegeu Figures 1 i 2) com sol ser habitual no inclouen criteris de classificació, de manera que els mateixos s'han d'establir a nivell europeu, i això es concreta en les corresponents parts i taules de la nova norma EN 13501.
Classificació en funció del comportament al foc dels productes de construcció i elements obtinguts en assaigs de reacció al foc. UNE-EN 13501-1.
- Part 1: Classificació a partir de les dades obtingudes en assaigs de reacció al foc.
- Part 2: Classificació a partir de les dades obtingudes en assaigs de resistència al foc (excloent als productes utilitzats en sistemes de ventilació).
- Part 3: Classificació a partir de les dades obtingudes en assaigs de resistència al foc en els productes utilitzats en instal·lacions de servei normals d'un edifici (diferents dels sistemes de control de fum)
- Part 4: Classificació a partir de les dades obtingudes en assaigs de reacció al foc en components de sistemes de control de fum.
- Part 5: Classificació a partir de les dades obtingudes dels assajos en cobertes exposades a foc exterior.
L'objectiu d'aquesta norma és definir un procediment harmonitzat per a la classificació de la reacció al foc dels productes de la construcció i s'ha preparat com a suport del segon requisit essencial de la Directiva de productes de la construcció de la Comunitat Europea (89/106 / CEE) i segons el que s'indica en el document Interpretatiu Número 2: Seguretat en cas de foc (DOCE C62, vol 37).
Els criteris de classificació i els símbols emprats, amb les seves definicions, es poden veure en les Taules 1 i 2, més endavant.
Materials per a parets i sostres
- Principi: La finalitat d'aquest assaig és identificar aquells productes que no contribuiran, o almenys de manera significativa, al foc sense tenir en compte el seu ús final.
- Aparell: L'assaig es realitza mitjançant l'aparell l'esquema es presenta a la Figura 5, i consisteix essencialment en:
- un tub refractari envoltat d'una resistència elèctrica calefactora i d'un aïllament (aquest conjunt constitueix el forn pròpiament dit),
- un difusor d'aire a la base i una pantalla superior oberta del tub
- un portaprobetas equipat amb un dispositiu apropiat per baixar i pujar les provetes per l'eix del tub.
- un termoparell al forn
- un registrador de temperatures
- Mostres: Es assaja una proveta cilíndrica (diàmetre: 45 mm; alçada, 50 mm)
- Procediment: L'assaig consisteix a col·locar una proveta en el portaprobetas, que va suspès d'un tub ajustable, la qual cosa permet el seu descens fins a l'interior del forn cilíndric. Aquest és escalfat per una resistència elèctrica, obtenint al seu interior una temperatura de 750 º C de manera contínua durant els vint minuts de durada de l'assaig. En aquestes condicions, la proveta està sotmesa a un nivell d'exposició superior als 60 kW/m2.
Durant el temps en què la cistella portaprobetas roman a l'interior del forn es registra la temperatura indicada pel termoparell.
- Paràmetres específics:
- DT: Increment de temperatura (º K)
- Tf: Durada de flama sostinguda (s)
- Dm: Pèrdua de massa (%)
- Normes de referència: Aquesta norma es correspon
amb la ISO 1182:2002.
- Principi: La finalitat d'aquest assaig és determinar la producció màxima de calor d'un producte quan es crema totalment, sense tenir en compte el seu ús final.
El poder calorífic superior dels materials que formen part individual d'un producte es determina separadament.
- Aparell: L'assaig es realitza emprant una bomba calorimètrica, l'esquema es pot veure a la Figura 6.
- Calibratge: Per combustió de 0,5 g d'àcid benzoic.
- Mostra: 0,5 g de material en forma de massa homogènia (polvoritzat o triturat).
- Procediment: El pes indicat del material a assajar es posa a l'interior de la cambra de combustió de la bomba, escalfant-sota pressió i en una atmosfera d'oxigen pur per mitjà d'una resistència elèctrica fins que crema. L'elevació de la temperatura de l'aigua que envolta a la cambra de combustió permet determinar, per mitjà d'una fórmula matemàtica senzilla, la calor de combustió del material.
- Paràmetre específic:
El resultat s'expressa com PCS (Poder Calorífic Superior), com a quantitat d'energia alliberada per unitat de pes d la proveta, és a dir, el que habitualment coneixem com la seva "càrrega tèrmica" en kcal / kg o en kJ / kg. El PCS d'un producte es calcula a parir dels PCS dels seus constituents.
- Normes de referència: Aquesta norma es correspon amb la ISO 1716:2002.
Els dos assajos descrits presenten el problema ja clàssic dels materials no homogenis (composites, multicapes, recoberts o laminats).
Com es pot veure a la Taula 1, els materials de la classe A1 seran assajats pels dos mètodes. Referent a la classe A2, en l'esmentada taula apareix escrit "o" que no deixa clar el tema, ja que els quatre paràmetres que s'obtenen d'ambdós mètodes: poder calorífic amb la bomba calorimètrica i increment de temperatura, durada de flames sostingudes i pèrdua de massa amb el forn, no permeten ser comparats.
La Comissió Europea ha preparat una llista de productes que, sota condicions especificades, es poden considerar pertanyents a l'Euroclasse A1 sense necessitat d'assaigs. Aquesta informació es dóna en la decisió de la Comissió del 4 d'octubre de 1996, que estableix la llista de productes que pertanyen a les Euroclasses A1 i A1FL "Sense contribució al incendi", disposada en la Decisió 96/603/CE
Aquests productes són aquells que contenen menys del 1% de matèria orgànica (en pes o en volum) i les seves combinacions per encolat (amb cues que no sobrepassin el 0,1% del total en pes o en volum).
Productes de construcció exposats a l'atac tèrmic provocat per un únic objecte cremant UNE-EN 13.823
- Principi: El SBI (Single Burning Item, traduït com a "únic objecte cremant") és un mètode d'assaig nou. La seva finalitat és valorar la contribució potencial d'un producte de construcció al desenvolupament del incendi. Pare això, veure que el material a assajar es troba en una habitació contigua a l'incendi i és atacat amb un nivell d'exposició mitjà.
- Aparell: El material està situat en una configuració de cantonada, amb una alçada de 1,5 mi dues parets: una d'1 d'amplada i una altra de 0,5 m d'amplada.
La mostra no inclourà sostre ni tercer mur i es munta en un xassís portaprobetas d'acer, dissenyat per assajar provetes de molt diversos gruixos, fins a 0,2 m.
El portaprobetas permet també assajar provetes en posició de sostre i està dissenyat de manera que les superfícies exposades estiguin col·locades sempre exactament a la mateixa distància de la font d'encesa.
El xassís també està dissenyat per permetre la caiguda de gotes, o de trossos del producte que es crema, a la part inferior.
- Mostra: Dues plaques de material: de 1,5 mx 1 mi de 1,5 mx 0,5 m.
- Procediment: La Figura 7 mostra la disposició bàsica de l'assaig. La proveta, muntada en el portaprobetas toca directament sota una campana en la qual el fum s'extraurà mecànicament.
La durada de l'assaig és d'uns 30 minuts.
Inicialment s'està treballant amb cremadors de gas amb flama oberta (caixa de sorra) que permetin obtenir el perfil de flux requerit, però en paral·lel s'està buscant una font de calor radiant com a element calefactor alternatiu o simultani.
- Paràmetres específics:
- Comportament al foc
- HRR: Despreniment de calor
- THR: Despreniment total de calor (MJ)
- FIGRA: Índex de creixement de l'incendi (W / s)
- LFS: Propagació lateral de les flames
- Comportament de la producció de fum
- SPR: Despreniment de fum
- TSP: Producció total de fum (m2)
- SMOGRA: Índex de creixement de la
producció de fum (m2/s2)
- Comportament en els aspectes de caigudes de gotes o partícules
- Caiguda o no de gotes i / o partícules inflamades.
- Normes de referència: No n'hi ha. És un assaig nou desenvolupat per un Grup Ad Hoc del CEN / TC 127.
Inflamabilitat dels productes de la construcció quan es sotmeten a l'acció directa de la flama. Assaig amb una font de flama única. UNE-EN ISO 11.925-2.
- Principi: Aquest assaig intenta conèixer les característiques dels productes en una situació d'incendi que representa l'atac d'un foc petit sobre una àrea limitada d'aquests productes, el que es simula per mitjà d'un petit cremador amb una longitud de flama limitada.
La finalitat d'aquest assaig és valorar la facilitat d'encesa d'un producte sotmès a l'exposició d'una flama petita de 20 mm d'alçada. Els temps d'exposició són de 15 o 30 segons.
L'assaig és similar al Kleinbrenner (petit cremador) de la norma DIN 4102 Teil 1, actualment utilitzat per a la classificació alemanya B2..
- Mostra: Provetes de 250 x 90 x (i £ 60 mm).
- Procediment: L'assaig es realitza en una cambra metàl·lica, a l'interior la velocitat de l'aire estarà compresa entre 0,6 i 0,8 m / s. Les provetes es posen verticalment en un portaprobetas d'acer inoxidable en forma d'U (Figura 8). A la proveta se li fan dues marques amb fil de cotó que s'utilitzen per determinar la velocitat de propagació per la seva superfície.
La font d'encesa està composta per un cremador, amb una vàlvula d'ajust fi i alimentat per gas propà. El cremador ataca la proveta amb un angle de 45 º.
- Paràmetres específics
Fs: Propagació vertical de les flames (si la part superior de la flama arriba 150 mm sobre el punt d'aplicació).
- Per als usos finals quan sigui pertinent: caiguda de gotes i / o partícules inflamades (si es produeix ignició de l paper de filtre).
Materials per a terres i els seus revestiments
Per a les classes A1FL i A2FL s'empraran els mateixos assaigs que per als materials de parets i sostres (UNE-EN ISO 1182 i 1716).
Determinació del comportament al foc mitjançant una font de calor radiant. UNE-EN ISO 9239-1 14.
- Principi: Aquest assaig descriu un procediment per avaluar el comportament al foc, i opcionalment la producció de fum, de revestiments de sòls col·locats horitzontalment en una cambra d'assaig quan s'exposen a un ambient d'energia de calor radiant regulat i s'encén una flama pilot. El flux de calor radiant aplicat simula un nivell de radiació tèrmica semblant al que apareix en els sòls d'un edifici les superfícies superiors estan escalfades per flames o gasos calents, o per tots dos, procedents d'un incendi plenament desenvolupat en una habitació o zona adjacent.
Els resultats obtinguts reflecteixen les característiques de tot el conjunt del
revestiment de sòl assajat. Modificacions en el revers, en l'enganxat o en el substrat o altres canvis del sistema poden afectar els resultats de l'assaig.
El Grup Ad Hoc 3 del CEN / TC 127 (CEN / TC 127 AHG3) titulat "Floor Coverings" ha preparat un projecte de norma europea per a aquests materials, basat en l'ISO / DIS 9239.2 "Fire Tests - Reaction to Fire - Horitzontal Surface Spread of Flame on Floor Coverings using a Radiant heat Ignition source ". És molt similar a ASTM E 648, que abans es denominava NBSIR 75-950 i que s'empra actualment per a la classificació alemanya B1 en el cas de revestiment de sòl. Aquest serà l'assaig principal europeu per a terres i els seus revestiments.
- Mostra: Sis provetes de 1050 x 230 mm. S'assajaran tres provetes en cada direcció.
- Procediment: Les provetes es posen horitzontalment a l'interior d'una cambra d'assaigs (Figura 9) i sotmeses a l'acció d'un panell de calor radiant alimentat per una barreja gas-aire, inclinat 30 º sobre la proveta, i la seva part més baixa, a 140 mm d'aquesta.
El panell radiant és de material refractari porós; les seves mesures són 300 x 450 mm i proporciona temperatures superiors a 815 º C, Amb aquestes característiques, el nivell de radiació sobre la proveta oscil entre 1,1 i 0,1 W/cm2. En un dels extrems curts de la proveta hi ha un cremador lineal de gas, format per un tub d'acer de 10 mm de diàmetre i de 250 mm de longitud, amb perforacions. La durada màxima de l'assaig és de 30 minuts.
- Paràmetres específics
- CHF: Flux de calor crític (kW/m2)
- Per als usos finals quan sigui pertinent: Densitat de fums
Per a les classes BFL, CFL, DFL i EFL s'ha d'utilitzar el mateix assaig que per als materials de parets i sostres (UNE-EN ISO 11925-2).
L'escenari de referència
La norma UNE-EN 13501-1 defineix el Escenari de foc com "la descripció detallada de les condicions, incloses les ambientals, d'una o més etapes des d'abans de la inflamació fins després d'acabar la combustió en un lloc específic o en una simulació a escala real ".
L'assaig en cantonada, anomenat "Room corner test" i que es realitza d'acord amb la norma ISO 9705, i el paràmetre "Flash-Over" (Incendi generalitzat) són la base que sustenten el nou sistema de classificació europeu per als productes de la construcció. Corresponen a l'escenari d'incendi de referència a tot Europa, que ha permès determinar els anomenats límits de les Euroclasses.
Així, s'estableix que:
Els productes de la construcció classificats A1, A2 i B són els productes més segurs en matèria de reacció al foc i no contribueixen al fenomen de "Flash-Over".
Els productes de la construcció C, D i E són productes més perillosos en matèria de reacció al foc i contribueixen al fenomen del "Flash-Over" en un període de temps més o menys curt.
La norma UNE-EN 13501-1 defineix el "Flash-Over" com "la transició a un estat de participació total de la superfície en un foc de materials combustibles dins d'un recinte". Aquest fenomen de "Flash-Over" correspon a un nivell d'incendi generalitzat en l'etapa de desenvolupament del incendi. És el punt crític de l'evolució d'un incendi.
Aquest fenomen que pot ser qualificat d'explosiu i devastador es produeix en inflamar els gasos calents acumulats dins d'un local, cosa que provoca una deflagració i un brutal augment de la temperatura fins a assolir valors que oscil·len entre 500 i 1000 º C.
Per comprendre aquest fenomen cal imaginar-se que un incendi s'inicia localment (per exemple en una paperera o en un sofà...); un cop aquest s'ha desenvolupat prou com per atacar els materials circumdants (moquetes, cortines...), la contribució cada vegada més important de la càrrega calorífica continguda a l'habitació, associada a una aportació regular d'aire, provoca un augment brutal de la temperatura i una inflamació generalitzada de tots els materials i productes combustibles.
L'escenari de referència europeu
L'assaig de "Room Corner Test" es realitza en un recinte amb les dimensions d'una habitació petita, i mesura especialment l'aparició del "Flash-Over" i el temps en què es produeix; permet valorar, en circumstàncies operatives més pròximes a les que es presenten en cas d'incendi, el comportament al foc dels productes. És a dir, la quantitat d'energia i de fums emesos.
Les condicions de la font d'ignició (temps, temperatura) han estat obtingudes a partir de la modelització d'un objecte que s'inflama en un racó de l'habitació: el cremador allibera una potència de foc de 100
Criteris de classificació
Preparació d'assajos i mostres
Les provetes es condicionaran abans de l'assaig a una temperatura de 23 ± 2 º C i una humitat relativa de 50 ± 5% fins a assolir un pes constant.
Es considera que una proveta ha assolit un pes constant quan dos pesades successives, realitzades amb un interval de 24 hores, no difereixen entre si més del 0,1% de l'últim pes de la proveta o de 0,1 g sigui quin sigui el pes major.
Pretractament
L'acord inicial és que només els recobriments de sòl han de rebre tractaments de rentat i neteja abans de ser assajats, ja que els materials / productes emprats en aquesta orientació estan en el seu ús final sotmesos a aquests procediments.
Referent als recobriments de parets i sostres, la conclusió és que generalment, no es netegen com els del sòl i que la redecoració és més probable.