Una vez que se produce un incendio en un edificio, a menudo provoca consecuencias catastróficas en cuestión de minutos.Protección contra incendios pasiva, como la "primera línea de defensa" para la seguridad del edificio, limita automáticamente la propagación del fuego, mantiene las rutas de escape sin obstrucciones,y protege la integridad estructural del edificio mediante el diseño de materiales, componentes y sistemas, sin intervención humana o eléctrica.

A diferencia de los sistemas activos de protección contra incendios (como rociadores automáticos, detectores de humo y extintores de incendios), la protección pasiva contra incendios se basa en las características inherentes del propio edificio,con materiales resistentes al fuego siendo el elemento más crucialEstos materiales deben permanecer no combustibles, no desintegrables y no conductores a temperaturas extremas, proporcionando a los ocupantes una ventana de escape de 30 minutos a varias horas.Comprando tiempo valioso para el rescate de incendios.

Para garantizar el rendimiento real de los materiales resistentes al fuego, deben verificarse mediante sistemas de ensayo y clasificación estandarizados reconocidos internacionalmente.Las normas europeas EN 13501, EN 1363-1 e ISO 834-1, junto con las normas estadounidenses ASTM E119 y UL 263, la norma británica BS 476 y la norma japonesa JIS A 1304,formando colectivamente el marco global para la evaluación de materiales refractariosEstas normas se basan en gran medida en hornos especializados de resistencia al fuego para simular perfiles reales de temperatura de fuego, cuantificando así la reacción del material al fuego y la resistencia al fuego.

Este artículo presentará sistemáticamente el papel de los materiales refractarios en la protección contra incendios pasivos, sus principales tipos, las normas de ensayo y clasificación clave,una comparación de los principales estándares mundiales, casos prácticos y tendencias futuras, proporcionando una referencia completa para arquitectos, ingenieros, fabricantes de materiales y profesionales de la seguridad contra incendios.

Los principios básicos de la protección contra incendios pasivos y el doble papel de los materiales refractarios

El objetivo central de la protección contra incendios pasivos es lograr "tres controles"a través de compartimentos de fuego, protección estructural y control de humo:

1Control de la propagación de la llama y el calor

2.Mantener la integridad y la capacidad de carga de los componentes de los edificios

3.Evitar que los humos tóxicos entren en las vías de escape y en las zonas adyacentes

(Figura 1: Diagrama esquemático de un sistema de compartimiento de incendio pasivo, que ilustra cómo los componentes tales como cortafuegos, puertas de incendio, sellos de penetración de paredes, etc.y los amortiguadores resistentes al fuego trabajan juntos para limitar la propagación del fuego y el humo¿ Por qué?

Los materiales refractarios juegan "dos llaves" las funciones aquí:

1.Reacción al fuego: evaluación de si el material se inflama fácilmente en las primeras etapas de un incendio, si contribuye a la propagación del fuego,y si produce grandes cantidades de humo o gotas fundidasLas normas de clasificación típicas incluyen la EN 13501-1 (A1 más alto grado no combustible → F altamente combustible), ASTM E84 (Índice de propagación de la llama e índice de desarrollo del humo), BS 476 Parte 7, etc.Los materiales con baja reacción al fuego (como el grado A1) pueden retrasar significativamente el desarrollo temprano de un incendio.

2.Resistencia al fuego: Examina el tiempo durante el cual un material o componente puede mantener su capacidad de carga (R), integridad (E, evitando la penetración de la llama) e aislamiento (I,limitando el aumento de la temperatura en el lado no expuesto) en condiciones de fuego estándarLas clasificaciones comunes incluyen EN 13501-2 (EI/REI + minutos, por ejemplo, EI 60 indica la integridad y el aislamiento mantenido durante 60 minutos), ASTM E119/UL 263 (horas) y BS 476 Parte 20-24.

Sólo los materiales que poseen una excelente reactividad al fuego y una alta resistencia al fuego pueden convertirse en un componente fiable de los sistemas de protección contra incendios pasivos.

Normas de ensayo, equipos de ensayo y sistemas de clasificación de materiales refractarios

La verificación del rendimiento de los materiales refractarios se basa en pruebas estandarizadas de simulación de fuego.

ISO 834-1 / EN 1363-1: Curva de incendio de celulosa estándar (temperatura ambiente → 945°C y 60min → aproximadamente 1100°C y 180min), utilizada para probar la resistencia al fuego de paredes, puertas, vigas, columnas, sellos, etc.

ASTM E119 / UL 263: estándares estadounidenses, con curvas similares a la ISO 834, pero criterios de aplicación de carga y falla ligeramente diferentes.

UL 1709: Curva de incendio de hidrocarburos (aumento de temperatura extremadamente rápido, alcanzando los 1100 °C en sólo 5 minutos), comúnmente utilizada en escenarios de alto riesgo como plantas petroquímicas y túneles.

Serie BS 476: Normas británicas tradicionales, ahora en gran medida reemplazadas por las normas EN, pero todavía ampliamente utilizadas en los países de la Commonwealth y partes de Asia.

(Figura 2: El horno vertical para la resistencia al fuego)

(Figura 3: El horno horizontal para la resistencia al fuego)

La serie EN 13501 es la norma central para la clasificación de resistencia al fuego de los productos de construcción europeos:

EN 13501-1: Clasificación de la respuesta al fuego, que aborda la contribución del material a la propagación inicial del fuego.

EN ISO 1182 (ensayo de no combustibilidad, nivel A1/A2)

(Figura 4: Horno de ensayo de no combustibilidad de la norma ISO 1182)

EN ISO 1716 (ensayo del valor calorífico total, nivel A1/A2)

(Figura 5: Calorímetro de bombas de la norma ISO 1716)

EN 13823 (prueba de biología de pequeña ingesta (SBI), nivel A2-D)

(Figura 6: ISO 13823 SBI)

EN ISO 11925-2 (Prueba de encendido de pequeña admisión, por debajo del nivel E)

(Figura 7: ensayo con una sola fuente de llama según la norma ISO 11925)

EN ISO 9239-1 (Ensayo de calor radiante en el suelo, sólo para pisos)

(Figura 8: ensayo de paneles de radiante de suelo de la norma ISO 9239)

ISO 5660-1 (El ensayo con calorímetro cónico, para datos de liberación de calor y producción de humo de productos de nivel B-D, es uno de los métodos de ensayo auxiliares para las categorías B-D de la norma EN 13501-1.)

(Figura 9: Calorímetro de cono ISO 5660)

Los siguientes son tipos comunes de materiales refractarios y su rendimiento bajo las principales normas:

(Figura 10: Tabla de tipos, normas de ensayo y sistemas de clasificación de materiales refractarios)

(Figura 11: Diagrama esquemático del principio de funcionamiento de un revestimiento ignífugo intumescente: cuando se expone al fuego, el revestimiento se expande rápidamente para formar una gruesa capa carbonizada.aislar eficazmente el calor y proteger la estructura de acero¿ Por qué?

En los ensayos reales, estos materiales suelen tener que cumplir con los requisitos de resistencia al fuego y lucha contra incendios, y obtener acceso al mercado a través de certificaciones de terceros (como el marcado CE,Certificación UL, Intertek, Applus +, etc.).