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Comportamiento al fuego: Aislamiento de cubierta debajo de membranas impermeabilizantes bituminosas

Asegurar que los edificios sean seguros en caso de incendio es una de las mayores prioridades para la industria del PU. PU Europe cree firmemente que las discusiones no deberían ser limitadas a la reacción al fuego de un producto de construcción individual ya que esto es un pobre indicador de la seguridad contra incendios de un edificio completo o de un elemento constructivo. En este sentido, ANPE preparó un programa de ensayo, co-sponsorizado por PU Europe, donde se comparaba el comportamiento de los productos de aislamientos térmico combustibles y no combustibles en escenarios de la vida real como por ejemplo condiciones habituales de condición final de uso. Este artículo resume los resultados para los materiales de aislamiento usados en cubiertas en el caso de un ataque debido a un incendio externo.

Los ensayos fueron realizados y supervisados por un organismo notificado (L.S. Fire Testing Institute) usando el ensayo Broof (t2) y comparando valores similares de U. El método es usado en el mercado para evaluar el comportamiento de las cubiertas y permite extrapolar los resultados a configuraciones de cubiertas similares. Debido al gran aislamiento térmico, la construcción de PU fue considerablemente más delgada que la solución de lana de roca.

A pesar de las diferentes clasificaciones – A1 para la lana mineral y B-s1,d0 para el PU, la construcción de PU superó el ensayo (Clasificado como Broof) mientras que la construcción de lana de roca no superó el ensayo (clasificado como Froof) debido a la propagación del fuego. La propagación de la llama sobre la muestra ensayada de PU se mantuvo por debajo del límite requerido para lograr la clasificación Broof (t2) mientras que el comportamiento de la muestra de SW, a pesar de su clasificación y siendo considerada no combustible, en estas condiciones de ensayo específicas (diseñadas para simular las aplicaciones finales de uso reales), la muestra de SW no dificultó el fuego permitiendo la propagación y persistencia de las llamas.

Materiales ensayados: poliuretano y lana de roca

Membrana impermeabilizante

Con el fin de evaluar el comportamiento al fuego de una construcción de una cubierta, se instala una membrana impermeabilizante bituminosa con un espesor de 2 mm. Esta membrana está libre de agentes retardantes del fuego y tiene una clasificación Froof (t2).

Reacción al fuego poliuretano

Muestra de PU

El producto ensayado de PU es una plancha con revestimientos flexibles. Una de las caras está recubierta con fibra de vidrio saturada con un revestimiento de fibra mineral mientras que la cara superior se ha diseñado considerando que un mayor contacto con el fuego y por tanto se recubre con un revestimiento especial de fibra de vidrio con un recubrimiento mineral.

Muestra de lana de roca

El producto ensayado es una plancha de SW. La plancha no ha sido protegida y se caracteriza por una doble densidad que la hace especialmente adecuada para el aislamiento de cubiertas inclinadas.

Materiales ensayados contra el fuego lana de roca poliuretano

Método de ensayo

 El ensayo puede ser realizado bajo cuatro condiciones de ensayo diferentes […]. Cada ensayo es un todo por sí mismo sin posibilidad de ser reemplazado uno por otro.

En el caso de las cubiertas expuestas a un fuego externo, la evaluación del material aislante se realiza de acuerdo a la norma armonizada EN 13501-5.

Los ensayos pueden ser realizados bajo cuatro diferentes condiciones (t1 a t4) tal y como se describe en la CEN/TS 1187 y los Estados Miembros pueden usar una o más condiciones de ensayo. Los cuatro ensayos no implican un orden de clasificación jerárquica. Cada ensayo es un todo por sí mismo sin posibilidad de ser reemplazado uno por otro.

Los ensayos comparativos han sido realizados de acuerdo con la norma CEN/TS 1187 (t2). La muestra de ensayo está compuesta por un sustrato con una inclinación de 30º, una capa de aislante y una membrana impermeabilizante.

ensayos incendios

Se prende una cesta con lana de madera colocada sobre la membrana impermeabilizante y un extractor de 6m/s genera una ventilación de 2 y 4 m/s.

Cuando el fuego se haya auto extinguido o después de 15 minutos (máxima duración del ensayo), se mide la propagación de las llamas. Para conseguir una clasificación Broof (t2), el área dañada no debe exceder 55 cm.

Resultados de ensayo

Resultados para la primera fase. Velocidad del aire 2 m/s

La construcción de poliuretano superó ambas condiciones de ensayo.

Resultados primera fase

comparativa lana mineral poliuretano fuego

Detalle del final del ensayo: en la parte superior el correspondiente al poliuretano y en la parte inferior, el de lana mineral.comparativa lana mineral poliuretano

Resultados para la 2ª Fase. Velocidad del aire 4m/s.

Las planchas de poliuretano constituyen una barrera efectiva contra la propagación de las llamas y minimizan con éxito los daños en la superficie de la membrana.

La construcción de PU superó ambas fases del ensayo – clasificado como Broof (t2), mientras que la construcción de lana de roca falló y fue clasificada como Froof (t2) debido a la propagación del fuego.

Resultados segunda fase

Debido a la capa de carbonización formada sobre la superficie de la espuma y la contribución del recubrimiento especial, las planchas de PU ensayadas constituyen una barrera efectiva contra la propagación de las llamas y minimizan con éxito los daños en la superficie de la membrana. La propagación de las llamas se mantuvo por debajo del límite requerido para lograr la clasificación Broof (t2).

El comportamiento de la plancha de la lana de mineral fue completamente diferente. A pesar de su clasificación al fuego y de ser considerado como no combustible, en estas condiciones de ensayo específicas (diseñadas para simular las aplicaciones finales de uso reales), la muestra de lana de roca no dificultó el fuego permitiendo la propagación y persistencia de las llamas. Estos resultados muestran la necesidad de investigar más y ensayar para determinar el comportamiento de los productos en condiciones finales de uso que reflejen la realidad.

Es obvio que el comportamiento de estos materiales en un incendio puede ser mejor o peor de lo esperado en base a los ensayos realizados sobre materiales individuales.

comparativa lana mineral poliuretano fuego segunda fase

Las clases asignadas a las construcciones de acuerdo a EN 13501-5 fueron las siguientes:

  • Plancha de PU: Broof(t2)
  • Plancha de lana mineral: Froof(t2)

Conclusiones

Se recomienda que todas las construcciones tengan que ser ensayadas independientemente si se usa aislamiento combustible o incombustible.

En algunos países, el ensayo para la obtención de la clase Broof(t2) no es requerido cuando el aislamiento no es combustible, como por ejemplo Finlandia. Estos resultados muestran que tales derogaciones no siempre están justificadas.

  • El comportamiento de reacción al fuego de los aislamientos individuales no proporciona una completa visión de cómo estos productos se comportan en diferentes condiciones finales de uso menos aún, cómo los elementos de construcción con aislamiento o edificios enteros se comportan en un incendio. De hecho, el ensayo ha demostrado que la construcción con aislamiento combustible puede lograr un comportamiento el cual es similar o incluso superior a una construcción con aislamiento no combustible.
  • Varias construcciones con aislamiento no combustible son “consideradas que cumplen” en ciertos países sin necesidad de ensayo. Se recomienda todas las construcciones tengan que ser ensayadas independientemente si se usa aislamiento combustible o incombustible.

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