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En mayo comienza la temporada de vigilancia de incendios forestales y, tal como están las cosas en España, sólo toca esperar las próximas desgracias. Tras los dramáticos incendios forestales de California y, también, en estos últimos años en Galicia, Málaga y litoral mediterráneo, hay que prestar atención al impacto en el creciente número de casas de madera en España. Es imposible construir una casa totalmente a prueba de fuego, pero los investigadores se concentran ahora en hacer que las casas sean, al menos, resistentes al fuego. Tienen que hacerlo, porque el cambio climático está aumentando la intensidad de los incendios forestales en todo el mundo, poniendo en riesgo vigas y haciendas en la línea de fuego.

Es oportuno el estudio que el Insurance Institute for Business & Home Safety (IBHS), de EE. UU., informó en su post del pasado 12 de marzo. Concluyó que las brasas voladoras, que pueden volar hasta casi 10 km, causan el 90 % de los inicios de fuego en las viviendas durante los incendios forestales, y no por el frente principal de los mismos. Las ascuas pueden aterrizar en canalones y revestimientos y arder sin llama hasta 12 horas antes de que se inflamen. Es el resultado de que muchos propietarios no toman medidas preventivas para reducir el riesgo que representan las brasas voladoras.

Simularon un incendio forestal en un recinto de pruebas echando brasas sobre dos pequeñas casas adosadas. En una fue construida y ajardinada como una estructura resistente al fuego (fachada con tablas de fibrocemento, un mantillo de grava adyacente a la casa, vegetación ornamental a más de 1,52 metros) y, en la otra, con materiales habituales (fachada de madera de tejuelas) sin considerar la resistencia al fuego.

Durante el simulacro – Imagen de Diana Olick – CNBC

Después del simulacro – Imagen de Diana Olick – CNBC

La casa resistente al fuego no se quemó. La clave son las brasas voladoras que pueden volar kilómetros y aterrizar sobre restos vegetales, madera seca o materiales combustibles cerca o al lado de una vivienda o entrar a través de ventanas abiertas o rotas, rejillas de ventilación, iniciando un nuevo fuego en la vivienda, y en el vecindario.

La solución es el mantenimiento y los materiales. Así, el IBHS publicó una lista de “Las diez mejores maneras de proteger su propiedad de los incendios forestales“:

1. Mantener el espacio defendible (0 – 1,52 metros)

Use materiales no combustibles como grava, ladrillo u hormigón en esta área crítica adyacente a su casa.

  1. Reducir los riesgos del revestimiento de fachadas

Mantenga un espacio libre entre el suelo y el revestimiento de 15,24 cm, y considere un revestimiento no combustible.

[Se debe considerar 30 cm para una mejor protección de la madera contra las salpicaduras de agua de lluvia, o mejor más si la superficie del suelo es dura]

  1. Limpie los escombros del tejado

Remueva regularmente los escombros de su techo, ya que los escombros pueden inflamarse con las brasas sopladas por el viento.

  1. Use un tejado de clase A

 

Los productos para tejados con clasificación de Clase A (tejas asfálticas, tejas cerámicas, pizarras, paneles metálicos, etc.) ofrecen la mejor protección para los hogares.

  1. Limpie los canalones con regularidad

Mantenga los desechos fuera de los canalones, ya que los escombros pueden inflamarse con las brasas sopladas por el viento. Si se utilizan, el material de los canalones debe ser incombustible.

  1. Reducir los riesgos de las vallas

La quema de vallas puede generar brasas y causar un contacto directo de las llamas con la casa. Use vallas y puertas no combustibles.

  1. Mantenga las brasas fuera de los aleros y respiraderos

Use una malla de 3,2 cm para cubrir las rejillas de ventilación, y un alero abierto para crear un alero con sofito.

  1. Proteger ventanas

Use ventanas de vidrio templado de varios cristales y ciérrelas cuando exista la amenaza de un incendio forestal.

  1. Reduzca los riesgos del entarimado exterior

Como mínimo, use tablas de entarimado que cumplan con los requisitos de California para construcciones nuevas en áreas propensas a incendios forestales, retire los combustibles debajo del entarimado y mantenga un espacio defensivo efectivo.

  1. Mantenga un espacio defendible (1,52 – 9,14 metros)

Quite los arbustos debajo de los árboles, pode las ramas que sobresalen del tejado, los árboles delgados y elimine la vegetación muerta. Mueva los remolques/caravanas y cobertizos de almacenamiento del área, o construya un espacio defendible alrededor de estos.”

Los árboles de la zona de protección de la casa estarán podados en su primer tercio de altura, o 4,6 m.

Más información aquí.

Otra conclusión del estudio es que “el costo de muchos materiales de construcción no combustibles es igual o menor que el de los materiales típicos”. El ahorro está en el revestimiento de cemento, más barato que los materiales de madera. Esto compensa los aumentos de costos en los canalones y los respiraderos.

 

En investigaciones del IHBS relacionadas con las tarimas de madera al exterior, mostraron que las brasas, en su mayoría, se alojan entre los huecos de las tablas de la tarima y donde las tablas descansan sobre las vigas o rastreles. Las ascuas pueden acumularse y potencialmente encender las tarimas y las vigas combustibles. Las ascuas también pueden caer a través de huecos de tablas y aterrizar sobre materiales almacenados debajo de la cubierta. Es crítico remover todos los materiales combustibles bajo la tarima para minimizar la posibilidad de igniciones. Las pruebas de IBHS también mostraron que, incluso sin restos de vegetación entre los espacios de la tarima, las tarimas de madera blanda de densidad media, como la secuoya o el cedro rojo del Pacífico son vulnerables a las inflamaciones de brasas. La mayoría de los materiales compuestos de madera y plástico, junto con la madera dura tropical de mayor densidad y las tarimas tratadas con retardante son menos vulnerables a las brasas.

En otras investigaciones en EE. UU, las pruebas realizadas con productos de tarimas combustibles han demostrado que la mayoría de los productos no son altamente combustibles por sí mismos. Típicamente, otras fuentes de combustible contribuyen a incendios más grandes en la cubierta (escombros o material combustible almacenado debajo o encima de la tarima, o una tarima ubicada en una pendiente que contiene mucha vegetación combustible).

 

España

En España, las viviendas afectadas por los incendios forestales estaban, en general, cerca o inmersas en zonas boscosas.

Para las casas de madera que se han construido en estos últimos años no se les exige que la madera de la fachada cumpla con la Euroclase de reacción al fuego de B-s3,d2 (B: combustible con contribución muy limitada al fuego; s3: alta opacidad de los humos producidos; y d2: se producen caídas de gotas o partículas inflamadas en alto grado):

  • Ya que en el Documento Básico SI Seguridad en caso de incendio del Código Técnico de la Edificación (CTE), sección 2 Propagación exterior, capítulo Medianerías y fachadas, 4º párrafo, se deduce que: en toda fachada cuyo arranque, a nivel de rasante, esté en zona pública, los materiales de revestimiento que ocupen más del 10% de la zona de fachada situada a menos de 3,50 m de altura sobre la rasante exterior, debe ser B-s3, d2, incluso si el edificio tiene menos de 18 m de altura. Si la fachada está en zona pública o privada, y tiene más de 18 metros de altura, debe ser B-s3, d2.
  • Lo habitual es que son viviendas unifamiliares de una o dos plantas aisladas dentro de fincas privadas.

Aparte de esto, como toda vivienda unifamiliar, cumplirán con las normas del CTE en cuanto al fuego (estructura, muros y tejado).

Y con lo dispuesto sobre el “Entorno de los Edificios” del CTE DB SI, si la vivienda está en “zonas edificadas limítrofes o interiores a áreas forestales”:

“Debe haber una franja de 25 m de anchura separando la zona edificada de la forestal, libre de arbustos o vegetación que pueda propagar un incendio del área forestal, así como un camino perimetral de 5 m, que podrá estar incluido en la citada franja.”

 

Pero el problema es cuando la vivienda está situada en un municipio ubicado en una Zona Forestal de Alto Riesgo (ZAR) de incendios sin planificación en la lucha contra incendios forestales. Hoy en día, son muchos los municipios, el 80% de los situados en estas zonas, que no cuentan con planes locales de prevención de incendios, es decir, tan solo 5 de las 17 comunidades autónomas cuenta con Planes de Prevención de Incendios Forestales que, aún así, no llegan al aprobado.

Entonces, no hay normativa o disposiciones reglamentarias específicas que obliguen a los propietarios de edificios situados en la interfaz urbano-forestal para minimizar los principales factores de riesgo para la seguridad de las construcciones en situación de incendio forestal.

En el año 2016, se instaló en Francia la preocupación sobre cómo reducir los efectos de un incendio forestal en las casas de madera, como se explica en este postAquí están las actas de la ponencia de Olivier Gaujard: “Guide des pratiques constructives en zones à risque d’incendie de forêt. Incluant des techniques adaptées à la mise en œuvre des matériaux biosourcés.”

Países como Australia tiene su norma sobre Construcción de edificios en áreas propensas a incendios forestales (AS 3959-2009) y en Francia tienen sus Planes de Prevención contra los Riesgos de Incendio Forestal, tal como se explica aquí. Aquí hay una compilación de soluciones técnicas profesionales compatibles con la norma australiana.

Sección de una vivienda para cumplir con el nivel BA – FZ (Flame Zone), el más alto nivel de la norma australiana. Fíjense en el tablero resistente al fuego situados detrás del enrastrelado del revestimiento de la fachada.

En EE. UU, el International Wildland Urban Interface Building Code (IWUIC) y el California Building Code son los códigos de construcción más comúnmente referenciados para las áreas propensas a incendios forestales.

 

¿Mejorando el CTE?

Sea una casa de madera o no, cualquier edificación que tenga revestimientos, balaustradas, cerramientos ligeros, protecciones solares, etc. al exterior en madera y que esté inmersa en una ZAR, sería preciso que fuese obligatoria el uso de materiales derivados de la madera resistentes al fuego o la aplicación de un tratamiento que mejorase la reacción y/o la resistencia al fuego de la madera natural, mediante los siguientes procesos clásicos:

  • Un barniz ignífugo que, aplicado sobre la superficie, evita que   en   caso   de   incendio   la   llama   se propague. Mejora la reacción al fuego retardando la propagación del mismo. Los de base agua se pueden aplicar sobre lasures o imprimaciones en base agua con color. Se alcanza la Euroclase B-s1d0 (cumplen

sobradamente con el CTE que exige un requerimiento mínimo B-s3,d2).

  • Una impregnación con un producto retardante a alta presión en profundidad mediante autoclave, resistente a la lixiviación, seguido de un secado al horno y curado al calor. Como opción, hay empresas que aplican de fábrica una imprimación semitransparente en base agua, permeable al vapor, y con una gama de colores estándar y a medida.

Con este tratamientos de ignifugación mediante autoclaves se puede mejorar la su reacción al fuego de la madera hasta una Euroclase B-s1,d0.

  • O un barniz o pintura intumescente que mejora la resistencia al fuego de los elementos constructivos retardando el calentamiento al crear una espuma, que, al carbonizarse, se convierte en una capa aislante del calor.

También, establecer unas normas de diseño de edificios en ZAR de incendios forestales a semejanza de esas normas australianas, estadounidenses, etc.

 

En cuanto a las tarimas de madera al exterior, se explica aquí. En las viviendas, para tarimas de madera al exterior no se exige una clase de reacción al fuego. Para las tarimas de madera de coníferas, como les afecta más la abrasión, sólo se les aplicaría el proceso de la impregnación a alta presión. Es más, este proceso se puede aplicar a algunas maderas modificadas (Accoya con impregnación a presión con BurnBlock).

En las tarimas de madera composite o tecnológica (mezcla de madera y plástico, WPC), son mejores las tablas sólidas que las huecas (perfil extrusionado), ya que la propagación del fuego (fire spread) es más alta en una tabla hueca que en una sólida. Y los altos contenidos de madera mejoran el comportamiento del fuego de forma lineal.

No obstante, mediante la modificación de la superficie de la madera con tratamientos como Organowood, basado en tecnologías de silicatos, se usa tanto en fachadas como en tarimas al exterior. Se consigue una Euroclase de reacción al fuego de Cs1,d0 (EN13501-1). Se puede usar en maderas de coníferas tratadas en profundidad en autoclave para las clases de uso 4 contra pudriciones.

Aarhus Harbor Bath, en Dinamarca.

En cambio, algunos códigos de construcción, como el IWUIC prohíbe las tarimas combustibles con la excepción de las tarimas tratadas con retardadores de fuego (clasificadas para exposición al aire libre) y otros materiales que cumplan con los requisitos de un material resistente a la ignición (sí se puede con tarimas combustibles, pero con un tablero resistente al fuego fijado debajo de las viguetas de la tarima).

Es notable la aparición del Cedria barniz incoloro intumescente B-19, un barniz intumescente transparente en base agua, que además de aportar resistencia al fuego, de hasta 120 minutos, y poder proteger elementos estructurales de madera en interiores y exteriores, mejorará la reacción al fuego de ésta y permitirá obtener una buena clasificación según Euroclases. Y lo interesante es que se puede aplicar como capa final (topcoat) sobre imprimaciones en base agua con color.

Hay más información en el post “How to help fireproof your home before the next big wildfire“.

Y el programa Viviendo con fuego de la Universidad de Nevada tiene una función interactiva muy útil en su página web Be Ember Aware, que ilustra las muchas maneras en que las brasas pueden encender una casa.

El pasado día, 24 de abril, se vio en las noticias de televisión el suceso de un incendio en los áticos del hotel Gran Vía Capital, dedicado al alquiler de apartamentos turísticos de lujo, en la Gran Vía, número 48, de Madrid.

Imagen de El Confidencial – Twitter @Brucemeld

 

El fuego ha afectado a las instalaciones eléctricas y de refrigeración de la azotea del edificio, pero en el video de Bomberos de Madrid se ha visto que se han quemado tarimas y revestimientos de paredes de “madera plástica” (como dijeron los bomberos). Lo cual ha generado un humo denso, negro y tóxico.

Unas imágenes de las terrazas de los apartamentos:

Fotos del El Idealista

Imágenes de El Idealista

 

Cuando se trata de tarimas de madera al exterior, ¿qué nos dice la normativa?, ¿qué nos ofrecen las distintas maderas que hay en el mercado por su comportamiento frente al fuego?

Clases de reacción al fuego.

En Europa:

La norma UNE EN 13501-1:2002 especifica criterios de clasificación a partir de ensayos de reacción al fuego.

La reacción al fuego evalúa la capacidad de un material para favorecer el desarrollo de un incendio e indica si es combustible o incombustible. El material se clasifica mediante la asignación de una de las siguientes Euroclases: A1, A2, B, C, D y F, según la combustibilidad y contribución al fuego. En el caso de los suelos hay que añadir el subíndice FL. Así:

  • A1/A1fl: no combustible, sin contribución al fuego.
  • A2/A2fl: no combustible, sin contribución al fuego.
  • B/Bfl: combustible, baja contribución al fuego.
  • C/Cfl: combustible, contribución limitada al fuego.
  • D/Dfl: combustible, contribución media al fuego.
  • E/Efl: combustible, contribución alta al fuego.
  • F/Ffl: sin clasificar.

Además, de las clases anteriores, la designación debe contener las clasificaciones adicionales relativas a la producción de humo y de caída o desprendimiento de gotas inflamadas:

  • s1 (velocidad y emisión bajas), s2 (velocidad y emisión medias) y s3 (velocidad y emisión altas) indican la producción de humo.
  • d0 (sin caída de gotas y partículas inflamadas en 600s de ensayo SBI), d1 (sin caída de gotas y partículas inflamadas durante más de 10s en 600s de ensayo SBI) y d2 (ni d0 ni d1) indican si produce desprendimiento de gotas inflamadas.

Con el subíndice FL para suelos sólo hay s1 y s2.

Los materiales o productos deben clasificarse según sus condiciones de uso final, es decir, que un mismo material puede tener varias clasificaciones, dependiendo de si está montado sobre distintos soportes, con diferentes sistemas de anclajes, etc.

En Estados Unidos:

Como las tarimas tecnológicas más conocidas son de origen estadounidense, se califican con el estándar ASTM E 84. La norma estadounidense ASTM E84 Standard Test Method for Surface Burning Characteristics of Building Materials mide el crecimiento de la llama en la parte inferior de una muestra de ensayo horizontal. El resultado es un índice de propagación de la llama (FSI, Flame Spread Index), que es un número no dimensional que se coloca en una escala relativa en la que el tablero de amianto-cemento tiene un valor de 0 y el roble rojo tiene 100. El índice de humo desarrollado abreviado SDI, Smoke Developed Index) es una medida de la concentración de humo que un material emite al quemarse. Al igual que el índice de propagación de la llama, se basa en una escala arbitraria en la que el tablero de amianto-cemento tiene un valor de 0 y el roble rojo tiene 100.

Class A = 0-25

Class B = 26-75

Class C = 76-200

Siendo A la propagación de llama más baja y C la más alta. Con el fin de cumplir con la clasificación en cualquiera de las tres categorías, el índice de humo desarrollado no puede superar los 450.

La evaluación de un FSI por este método de prueba no proporciona una buena comprensión de cómo el fuego se propagaría a toda escala, como en una habitación, para algunos materiales. En particular, los resultados de los materiales que gotean, como los termoplásticos, no son indicativos del peligro de incendio que se instala en las paredes y techos porque tienden a derretirse y escurrirse desde la parte inferior del techo horizontal en la cámara de ensayo. Debido a que el método de prueba mide cuánto de lejos progresó el fuego en la cámara de prueba, este tipo de “falta de progresión de fuego” proporciona un FSI engañoso. Con el fin de abordar estas restricciones, se derivó un nuevo método de prueba, NFPA 286 Métodos estándar de pruebas de fuego para evaluar la contribución del acabado interior de la pared y el techo al crecimiento del fuego en la habitación. Las tarimas tecnológicas estadounidenses todavía no se han calificado con este estándar.

Hay una norma europea en ciernes, la EN16755, que prescribe los requisitos de clasificación para la durabilidad de la reacción al fuego de los productos de madera con tratamientos ignífugos (en profundidad o superficiales) que se utilizarán en las condiciones de uso final interiores y exteriores. Se basa en que la reacción al fuego puede reducirse mediante la exposición a condiciones con contacto con el agua y/o húmedas y debe demostrarse la capacidad de los productos tratados para continuar funcionando cuando se exponen a estas condiciones.

El Código Técnico de la Edificación.

A los suelos se les exige, en función de su situación en el edificio (por ejemplo, en las vías de evacuación), la reacción al fuego definida en el Código Técnico de la Edificación (CTE).

En las viviendas, para tarimas de madera al exterior no se exige una clase de reacción al fuego, ya que revisando la Sección SI 2 Propagación exterior del Documento Básico SI Seguridad en caso de incendio del CTE, no se especifica una exigencia de reacción al fuego para elementos exteriores horizontales como pudiera ser la tarima de madera.

La reacción al fuego se puede mejorar con tratamientos de impregnación en profundidad con retardantes del fuego.

 

Producto Tipo de producto Madera Composición Tratamiento ignífugo Clasificación europea (según EN13501-1) Clasificación EE.UU (según ASTM E84) Fabricante Fabricante del retardante
Accoya Madera modificada (acetilada) Pino radiata D-s2,d2 Class B – FSI = 95 / SDI =  155 Accoya
Accoya Madera modificada (acetilada) Pino radiata Impregnación a presión con Burnblock B-s1,d0 Accoya Burnblock
Bamboo X-treme Madera de ingeniería, termotratada y prensada Bambú > 90 % de fibra natural prensada de bambú Bfl-s1-d0 Mosso
Castaño Madera maciza aserrada Castaño Cfl-s1 Sierolam
Fiberon Paramount Madera tecnológica PVC Class B – FSI = 30 / SDI = 850 Fiberon
Ipe Madera maciza aserrada Ipe D-s2,d0 Class B
Kebony SYP Madera modificada (furfurilada) Pino amarillo del Sur D Kebony
OrganoWood Madera modificada (fosilizada) Pino silvestre Bfl-s1 Organowood
Cualquier madera, tratada con NexGen Madera aserrada maciza Douglas Fir Impregnación a presión (sólo en maderas impregnables), inmersión, máquina de barnizado o manualmente con NexGen (sales de boro + aditivos) Class A – FSI <25 / SDI = 15-50 NexGen
Platowood Madera modificada – hidro-termotratada Abeto / Fraké D-s2,d0 (12 mm mínimo) Plarowood
Platowood Madera modificada – hidro-termotratada Abeto / Fraké Impregnación a presión con retardantes del fuego B-s2,d0 Plarowood
Resysta Madera tecnológica 60 % cáscara de arroz + 22 % sal + 18 % aceite mineral + PVC B2 (B1 con tratamiento adicional) Class A – FSI = 25 / SDI = 450 Resysta
Thermowood Madera modificada – termotratada Varias D Thermowood
Thermowood pine Madera modificada – termotratada Pino Impregnación a presión con Dricon NON-COM Exterior de Lonza B-s1,d0 Thermowood Lonza
Timbertech TwinFinish Madera tecnológica Polietileno de alta densidad (HDPE) y virutas de madera Class B – FSI = 75 / SDI = 200 Timbertech
Trex Trascend Madera tecnológica Núcleo de Polietileno de alta densidad (HDPE) y virutas de madera, recubierto de polímeros Class B – FSI = 60 Trex
UPM Profi Deck Madera tecnológica Celulosa y polímeros de plásticos E UPM Biocomposites
Visendum Madera tecnológica 70 % de madera reciclada de pino y roble y 30 % de resinas poliméricas D-s1 Visendum

 

En cuanto a la reacción al fuego, son interesantes: el bambú X-treme, como madera de ingeniería (EWP, Engineered Wood Product), Organowood, como madera modificada, Resysta, como madera tecnológica, y NexGen, no es una madera sino un producto ecológico fungicida, insecticida, antitermitas y retardante del fuego para el tratamiento de la madera.

 

Los incendios forestales son hechos habituales en el paisaje español y causan daños considerables. Ya lo hemos visto recientemente en Chile. Y queda poco para que se abra la temporada de incendios en España.

Hemos visto una progresión de las construcciones en madera en España. Se han construido casas de madera y edificaciones de materiales tradicionales con estructuras de maderas. Y se han equipado con tarimas de madera al exterior, balconadas de madera, carpinterías de madera para ventanas y puertas, porches de madera, aleros de madera, etc. Y se ha construido muchas viviendas y urbanizaciones al lado de las masas forestales, en zonas que se denominan Interfaz Urbano Forestal (IUF).

Pero, ¿cómo se protegen frente a un incendio forestal?

En España, cada proyecto de edificación se atiene a lo que disponga el Código Técnico de la Edificación en su Documento Básico Seguridad en caso de incendio. Los ayuntamientos y las comunidades autónomas legislan sobre la prevención y lucha contra los incendios forestales en urbanizaciones, núcleos de población aislada, cámpings, instalaciones industriales, etc.  Entre otras medidas, se establece que los núcleos residenciales mantengan una franja de seguridad, o sea, un cortafuego, con una anchura mínima de 15 metros.

¿Es suficiente? No, ya que un 90% de las poblaciones y urbanizaciones carece de un Plan de Autoprotección. Tampoco el Real Decreto 893/2013, Directriz Básica de Planificación de Protección Civil de Emergencia, que obliga a los ayuntamientos a participar de forma más activa y a ejecutar cortafuegos que separen las zonas urbanas con viviendas y el monte colindante, ha llegado a cumplirse. Pero el monte se rige por unas leyes, la Ley de Montes, y el urbanismo, por otras. La normativa de protección civil obliga a los medios de extinción a defender las viviendas antes que al monte. Pero las edificaciones sin cortafuegos tienen menos posibilidad de defender el monte y evitar que el fuego se propague a otras zonas urbanas.

No obstante, declarado el fuego, quedan las casas a su merced. Depende de su diseño el que resistan o no a un incendio. Pero, en España, no se han creado normas específicas de diseño para mejorar la resistencia de las edificaciones ente los incendios forestales. En Francia, ya se ha instalado la preocupación de compatibilizar la construcción en madera con los Planes de Prevención contra los riegos de Incendio Forestal. En un post anterior se ha tratado de esto.

Pero en Australia, otro país azotado por grandes incendios y donde es habitual la construcción en madera, ya tienen una norma, la AS 3959 Construction of buildings in bushfire-prone áreas (Construcción de edificios en áreas propensas a incendios forestales), que establece requisitos para el diseño y construcción de elementos en cualquier edificio construido en un área designada como propensa a incendios forestales.

Se explica, a grandes rasgos, el contenido de esta norma.

En un incendio, los fuertes vientos desplazan las brasas alrededor de los edificios y que pueden depositarse en las superficies planas. A medida que el fuego avanza, la envolvente del edificio está sometido a la altísima radiación de calor que puede romper ventanas y provocar que los elementos constructivos se enciendan.

Impacts of bushfire on buildings

El diseño para resistir incendios forestales, necesario dentro de los 100 metros de monte, se focaliza en:

  • reconocer los niveles de riesgo del sitio,
  • y evitar que los incendios se inicien en el edificio protegiendo las superficies del encendido por las brasas, protegiendo las ventanas del calor emitido por frente del incendio y limitando la combustibilidad de los materiales expuestos.

El AS 3959 requiere que el edificio debería:

  • resistir ataques de brasas antes del frente de fuego,
  • proporcionar un refugio seguro mientras pasa el frente de fuego,
  • y permitir que los ocupantes, después de pasar el frente de fuego, extingan los elementos constructivos que todavía están ardiendo.

El diseño para el fuego de arbusto es un proceso de tres pasos, a saber:

  1. Determinar el Nivel de Ataque de Incendio Forestal del lugar (BAL, Bushfire Attack Level).
  2. Cumplir con las restricciones sobre los elementos de la envolvente del edificio para el BAL evaluado.
  3. Elegir las maderas correctas y detallando el rendimiento del elemento requerido.

Concretando estos pasos:

1. El BAL indica el calor radiante probable en el exterior del edificio en el frente del fuego. Un asesor cualificado determinará el BAL después de considerar: el Indice de Peligro de Fuego (FDI), la vegetación del lugar, la distancia entre el lugar y la vegetación y la pendiente del terreno.

Fire danger Rating

Baushfire Level Attack

 

2. La norma se enfoca en los elementos de construcción externos tales como: terrazas sobre subestructuras (abiertas o cerradas); escaleras, tarimas exteriores y rampas; superficies de paredes externas; ventanas y puertas exteriores; sofitos, aleros, fascias y canalones; y las superficies de tejados. No hay restricciones para los materiales usados dentro de la edificación. Las restricciones se incrementan con los niveles 40 y BL-FZ.

3. Las maderas adecuadas para el uso en los elementos de la envolvente se listan en la norma en tablas y apéndices y detalles donde la madera en cada tabla puede ser utilizada . La norma clasifica las maderas, basándose en su densidad, en cuatro grupos: resistentes a incendios forestales (debido a sus propiedades naturales – como el merbau, Eucaliptus camaldulensis, etc. -, impregnadas con químicos retardantes al fuego o con pinturas intumescentes); maderas con una densidad de más de 750 kg/m³ (Eucalipto gris, etc.); maderas con una densidad de más de 650 kg/m³ (ciprés, etc.); y otras especies de baja densidad (pino radiata y Western Red Cedar).

Ahora veremos cómo estos grupos y los requisitos de la norma interactúan en cuatro ejemplos según la guía de diseño de WoodSolutions, “Building with timber in bushfire prone areas”.

En el primer ejemplo, la madera se puede utilizar sin restricción en cualquier BAL en cualquier aplicación donde la madera esté protegida de la exposición a los incendios forestales por una envolvente resistente. Se incluyen entramados de madera, suelos interiores, carpintería interior, etc.

En el segundo ejemplo, es una tarima de madera al exterior en un área calificada como BAL 12.5. Si está situada a más de 300 mm, medido horizontalmente, de un elemento acristalado, se puede usar una madera normal, como el pino tratado, si no, hay que usar una madera densa como el merbau o baldosas de cerámica.

BAL 12.5 – tarima de madera

 

En el tercer ejemplo, es un revestimiento de fachadas en madera en un área BAL 19. Si está a 400 mm o menos de una superficie externa que puede recoger brasas o residuos ardiendo (dichas superficies incluyen el suelo, una cubierta, un balcón, un tejado de cochera, una marquesina, etc., con un ángulo inferior a 18 ° respecto a la horizontal), se usan maderas resistentes a incendios forestales, maderas como eucalipto gris, maderas molduradas para casas de troncos (densidad de 680 kg/m³ o más, 70 mm de espesor mínimo), materiales no combustibles, fibrocemento de al menos 6 mm de espesor y cualquier combinación de estos materiales.

BAL 19 – Revestimiento de fachada en madera

 

En el cuarto ejemplo, es una ventana de madera en un área 29. Si está a 400 mm o más por encima de una superficie externa horizontal, se pueden usar todas las maderas resistentes y las tratadas, pero, también, todas las maderas se pueden usar sin restricción sólo si están protegidas completamente con contraventanas de maderas resistentes ante incendios.

BAL 29 – ventanas de madera

 

 

En Francia ya se analizaron unas directrices de cómo construir en zonas propensas a incendios forestales. Recientemente, la asociación de profesionales de la construcción de las regiones mediterráneas  environbatBDM ha publicado una guía dirigida a diversos públicos, pero especialmente a los promotores que deseen construir, en una zona PPRIF (Plan de Prévention des Risques d’Incendies de Forêt), un edificio sostenible con materiales de origen biológico. Por ello la guía aborda la problemática recuperando los conocimientos a tener para solicitar la Licencia de Obras en una zona afectada por un PPRIF y proponiendo buenas prácticas constructivas que se aplican en todas las construcciones sujetas a un riesgo de este tipo, elemento por elemento.

Pero es en Australia donde se transformaron estos nuevos conocimientos en normas de obligado cumplimiento ya que su Código de Construcción Nacional requiere el cumplimiento del AS 3959.

En España tenemos el CTE, pero sólo se considera cómo prevenir y resistir incendios en o dentro de las edificaciones y sin ir más allá de normas genéricas como los 15 metros de franja perimetral (antes de las últimas revisiones eran 25 metros). Hay que esperar a que las iniciativas como las del Foro de Protección contra Incendios forestales en la interfaz urbano forestal (IUF), de Tecnifuego-Aespi, se condensen en guías hasta alcanzar una legislación conjunta de edificación y urbanismo en áreas IUF.

 

Aquí se puede descargar, previa inscripción gratuita, la guía de WoodSolutionsBuilding with timber in bushfire prone areas”. O directamente en este enlace.

Aquí se puede descargar, gratuitamente, la guía francesa” Construire durable en zone à risque d’incendie de fôret”.

 

Madera Estructural® les ofrece la traducción de un artículo que, en estos momentos, es de actualidad por lo que está pasando en Alberta, Canadá.

“El desastre del incendio en Alberta destaca la actualidad del enfoque iniciado por Envirobat BDM en 2015, presentado el 14 de abril pasado por Olivier Gaujard como parte del taller de Protección Contra Incendios del 6º Forum International Bois Construction, taller programado y dirigido por Serge Le Neve de la FCBA. No hay duda de que la opinión pública mundial percibirá de este desastre dos señales: en primer lugar, nadie es inmune a los grandes incendios, incluso en el gran Norte; en segundo lugar, ¿cómo construir, para resistir estos hornos, las casas de madera que son comunes en América del Norte?

Olivier Goujard

En el caso de Fort McMurray, se filtran algunas informaciones adicionales: la ciudad es rica, tiene un presupuesto de 1 mil millones de dólares canadienses, pero se extiende sobre un área que es la mitad de París, para 80.000 habitantes. Los incendios de los matorrales son muy comunes en esta región en esta estación. Se trata de bosques de pino. Las casas en Fort McMurray son muy caras debido a que el nivel de vida es alto. Por contra, no está claro si Alberta tiene un PPRIF. Admita que, si usted no es un especialista en protección contra incendios, o si no eres del PACA, se pregunta un poco lo que es. Se trata de Planes de Prevención contra los Riesgos de Incendio Forestal. Muy bien, pero Olivier Gaujard tenía buen olfato cuadrando sus declaraciones con la observación de que las zonas que puedan estar expuestas a los incendios forestales aumentarán significativamente en el futuro, no va a ser una preocupación del Sur … . Como Alberta ilustra ahora.

 

El problema, a primera vista, es que el PPRIF juega a menudo en contra de la construcción en madera y los materiales de origen biológico. Esto no ha escapado a Olivier Gaujard, un ingeniero en madera militante de soluciones como la madera y la paja, en una misión  en Córcega. En Córcega, no hay escasez de maderas bonitas, si no actualmente de serrerías para transformarlas. Pero el camino que va del pino Laricio en pie hasta la casa de madera en ciclo corto pasa por el cumplimiento de los PPRIF. Y ahí es donde se produce la sorpresa, a través de Envirobat BDM, una asociación de actores regionales en la construcción sostenible.

 

El gobierno parece estar al tanto de que el desarrollo de PPRIF es pobre en el nivel municipal, pero, al mismo tiempo, quiere pasar de obligaciones de medios clavando más o menos la construcción de madera y los materiales de origen biológico, a los niveles de rendimiento. ¿Una planta de gas? Sí, el incendio forestal es principalmente una planta de gas, dijo Olivier Gaujard en su intervención en el Forum. Y está bien dicho que vamos a citarlo en bloque a continuación, simplemente con la observación de que todo esto está en curso de elaboración, pero esto abre un nuevo campo de reflexión, sobre todo para la construcción de madera y los materiales de origen biológico. Apostamos que Oilivier Gaujard, u otros, presentará en breve al foro, o en otro lugar, la primera casa madera pensada según el PPRIF, la casa de madera etiquetada PPRIF. Que no debe, sobre todo, parecerse a un bunker.

Y he aquí Olivier Gaujard (se toma en curso de conferencia, las Actas estarán pronto en línea en el sitio del Foro, como las actas de Foros precedentes):

 

2.2. ¿Qué sucede en el momento de un incendio forestal?

 

Tenga en cuenta que la propagación del incendio forestal es esencialmente un fenómeno de gas. La madera que se consume realmente es a menudo limitada a las hojas y las ramas delgadas. Sin embargo, los incendios muy potentes causan, a veces, provocan la combustión de la corteza, de una parte del tronco, las ramas grandes y hasta las raíces. La velocidad de avance de un frente de llamas es rápida, y la duración de la exposición de una construcción al flujo máximo de calor del frente de llamas no es más que de sólo unos minutos. Sin embargo, este flujo de calor puede provocar la combustión de ciertos materiales, sin que hay necesariamente contacto con las llamas. Algunos incendios colaterales que implican elementos cercanos al edificio, sin embargo, pueden declararse antes de la llegada del frente de llamas (a causa de cambios bruscos de los fuegos) y continuar después de su paso. El fuego se propaga de abajo hacia arriba: y en situaciones donde el terreno domina zonas boscosas, la construcción será particularmente vulnerable. Cuanto mayor sea la pendiente, más rápida e intensa será la propagación. Las crestas son generalmente situaciones muy expuestas. La vegetación cercana debe tenerse en cuenta, incluso si no es vegetación natural. Los setos separadores están, a menudo, en tela de juicio debido a que proporcionan un vehículo para la propagación del fuego a los edificios. Además de una propagación horizontal de avance de un frente de llamas, el incendio forestal se propaga a través de “saltos de fuego”. Bajo el efecto del viento, las brasas (ramitas inflamadas) son arrancadas de la vegetación y transportadas delante del frente de las llamas, a menudo varias decenas de metros y, a veces en forma de nubes.

 

¿QUE HACER EN CASO DE FUEGO DE BOSQUE? ¡SOBRE TODO NO EVACUAR!

 

Cuando un incendio forestal se acerca, una construcción robusta y concebida inteligentemente constituye la mejor protección. El riesgo estando fuera, incluso en un vehículo, es quedarse atrapado por las llamas y los humos. Además, el hecho de ocupar el camino puede disminuir la intervención de los bomberos. El objetivo prioritario es poner a la construcción en condición de proteger eficazmente a sus ocupantes. Para hacerlo, conviene cerrar todas las aberturas (puertas y ventanas, bocas de ventilación, escotillas de chimenea) y, eventualmente, de calafatearlas con trapos mojados para evitar las aspiraciones de aire y la entrada de humos. Es muy importante cerrar las contraventanas para proteger los cristales de la radiación de calor. También es necesario parar los sistemas de ventilación (VMC), las botellas de gas almacenadas en exterior deben ser cerradas e introducidas dentro del edificio.

 

2.3. Reducir las vulnerabilidades por elecciones constructivas

 

A la escala del edificio

 

  1. Puntos de vigilancia ligados a la forma del edificio: el escenario potencial de llegada del fuego permite identificar las paredes más expuestas y tomar decisiones que pretendan reducir las vulnerabilidades sobre estas paredes: reducción del número de las aberturas, la elección de los materiales exteriores. Los elementos en voladizo son sensibles a las llamas que vienen de abajo. La concepción de los detalles constructivos debe procurar en reducir al máximo los rellanos, los escondrijos y los intersticios que son muy propicios al depósito de las brasas que pueden, entonces, fácilmente incendiar los materiales combustibles a su contacto.

 

  1. Elegir los materiales exteriores de acuerdo a su función y su localización: los elementos colocados en el exterior de un edificio pueden ser más o menos dañados por un incendio forestal según su naturaleza. Los materiales minerales son incombustibles y resisten efectivamente las condiciones de un incendio forestal. Los metales no son combustibles, pero se deforman, pierden sus características mecánicas y se funden según la temperatura a la que están expuestos, también conducen muy bien el calor. Los plásticos son combustibles, producen llamas, a veces gotas y emiten humos tóxicos ardiendo, […]. Su uso en exteriores es potencialmente peligroso. El vidrio se rompe rápidamente bajo la acción del fuego, todos los acristalamientos deben estar protegida por una pantalla apropiada (contraventana) o que sean para-llamas. La madera se quema produciendo llamas, que por por su propagación, son la principal fuente de peligro, pero los elementos de madera conservan sus propiedades mecánicas y aislantes, en tanto no estén totalmente consumidas. Es posible determinar mediante el cálculo la resistencia al fuego de las estructuras de madera.

 

  1. Piense en la vida futura del edificio:

Limitar los materiales combustibles en las zonas protegidas en las afueras del edificio. Buen mantenimiento del edificio y accesibilidad a los tejados y canalones. Anticipar situaciones de incendios forestales, es prioritario ocultar las piezas de vidrio en pocos minutos.

 

Las paredes exteriores

  1. Los elementos portadores: los elementos estructurales minerales (hormigón, ladrillos, etc.) deben ser construidos con cuidado (posición de las ferrallas, discontinuidades de las juntas). Elementos de estructuras metálicas: con resistencia al fuego de ½ hora mediante pantalla cortafuego o pintura intumescente. Elementos de estructuras de madera: dimensionarse para ½ hora cuando están expuestos directamente al fuego, si no, deben estar protegidos con una pantalla cortafuego tipo cartón-yeso. Es el caso de los elementos de entramado de la construcción en madera tradicional, las juntas entre la mampostería y la madera (jointoiements) deben entonces ser objeto de una atención particular.

 

  1. Aislamiento térmico: el aislamiento térmico que ya sea combustible o de fibras o ambos a la vez, como es el caso de la mayor parte del aislamiento de origen biológico (a excepción de corcho) deben ser protegidos contra el fuego exterior por una pantalla cortafuegos de ½ h que impida la propagación del fuego dentro de las paredes.

 

  1. Los revestimientos exteriores en madera: los revestimientos de madera, colocados sobre rastreles dejando un espacio de aire, ya sea en las paredes de entramado de madera o sobre mampostería, son un peligro de propagación de incendios en la fachada de la construcción, pero no son un factor que agrave el fuego en sí mismo. Se pueden tomar medidas para reducir la inflamabilidad de la madera expuesta al fuego: redondeado de los perfiles, superficie cepillada, la continuidad del revestimiento …

 

Las aberturas: Puertas y ventanas

 

Las aberturas, sobre todo cuando son de cristal, se han identificado como la principal vulnerabilidad de los edificios en caso de incendio forestal.

 

  1. Ocultar eficazmente las piezas de vidrio: Las contraventanas de madera sólida, continua y cepillada, y sin persianas y un espesor mínimo de 22 mm son los más adecuados para proteger el vidrio. Como la parte de abertura, no diseñados para ser totalmente estancas frente a las llamas, pero su permeabilidad al fuego puede ser reducida disponiendo un renvalso (canto moldurado a media madera) en su unión con el marco.

 

  1. Características de las carpinterías: las carpinterías de madera resisten eficazmente el calor del fuego, las puertas de entrada deben tener el espesor requerido para ser cortafuegos durante ½ hora. Las ventanas de madera-aluminio tienen el interés añadido de no exponer la madera directamente a las llamas. No se recomienda el uso de carpintería de PVC debido a su sensibilidad al calor (deformación y fusión).

 

  1. Casos especiales: las pequeñas ventanas que no necesitan persianas en su uso corriente y, a veces inaccesibles deberán estar provistas de acristalamientos para-llama. Como las ventanas de tejado pueden estar expuestas al mismo flujo de calor que las otras ventanas, deben aplicárseles los mismos requisitos. En lugar de proteger las superficies de vidrio de las verandas, es más apropiado proporcionar una protección adecuada entre la veranda y en el interior del edificio con puertas de madera con una resistencia de ½ hora, por ejemplo. Las puertas de garaje, por lo general, no están diseñadas para ser herméticas. Se deben tomar medidas para reducir su permeabilidad a las llamas y brasas, sobre todo en la parte inferior. Lo mejor es separar el garaje del cuerpo principal de la construcción.

 

Los tejados

 

Los tejados deben estar diseñados para evitar un comienzo de fuego después de una exposición directa a las llamas y brasas de los elementos combustibles que contienen (armaduras, coberturas, aleros, aislamiento térmico, …).

 

La cobertura: la cobertura es el elemento que protege el tejado de un fuego exterior, debe ser totalmente estanco a las brasas. Todas las singularidades (bordes, sistemas de drenaje, salidas de chimeneas, …) deben ser tratados con cuidado. Todas las entradas (sumideros) y salidas de aire (cumbreras, aristas, respiraderos de techo, conductos de ventilación, …) deben ser sellados por una fina malla de rejilla metálica. Los complejos de vegetación extensiva no representan un peligro significativo durante el paso del fuego debido a su baja masa de combustible, sin embargo, pueden ser el origen de un posible fuego después del incendio que necesitará una atención especial por parte de los bomberos.

 

  1. Los aleros: estos son muy vulnerables a los elementos de fuego debido a sus salientes los pone en contacto con el flujo de calor y las llamas. Por lo tanto, los elementos estructurales que se extienden en voladizo no deben ser expuestos directamente al fuego. Incluso si son de fuerte sección, estos elementos se pueden inflamar en la superficie que puede permitir que el fuego se propaga a la parte interior de la cubierta. Una solución es colocar una tapeta en el frente y un revestimiento por debajo de los aleros del tejado, todas las uniones lineales deben estar equipados con soportes de acero galvanizado para evitar la penetración de llamas y gases calientes en el tejado.

 

Los espacios bajo forjado

En las construcciones sobre pilotes, el reto es evitar que el fuego se propague en el edificio y puede penetrar en el espesor de la planta. Para ello, una técnica sencilla es cerrar el espacio bajo forjado para bloquear el paso del fuego y las brasas. De lo contrario, los elementos estructurales expuestos al fuego deben ser estables al fuego ½ h y la parte inferior del forjado protegido por una pantalla continua de corta-fuego de ½ h.

 

Los elementos exteriores del edificio

  1. Toldos, balcones, pasarelas, pérgolas, parasoles: el reto es reducir la sensibilidad al fuego estos elementos por la elección de los materiales (minerales, metálicos) a fin de evitar que aporten una contribución significativa al desarrollo del fuego en el exterior y desconectar el cuerpo principal del edificio para reducir el riesgo de propagación de fuego a las paredes del mismo.

 

  1. Terrazas de madera: Es recomendable, al igual que con cualquier mueble de jardín de madera, mantenerlos lejos del edificio y, especialmente, para evitar el contacto directo con los pies de los muros. Disposiciones adecuadas se deberán tomar para limitar el riesgo de propagación de fuego a la terraza por el estrato herbáceo o por la proyección de las brasas.

 

2.4 Conclusiones

 

Está claro que los principales factores de riesgo para la seguridad de las personas en situación de incendio forestal son independientes del sistema de construcción del edificio expuesto a las llamas que debe ser un refugio fiable para los ocupantes. La calidad del desbroce y la limpieza del entorno, la protección del acristalamiento, la estanqueidad a las brasas son garantías de seguridad que deben presentar todo tipo de construcción. Los edificios con la estructura portante y/o entramado de madera y los materiales de aislamiento térmico de base biológica combustibles, pero protegidos por una pantalla corta-fuego de ½ h tipo placa de yeso o similares, no presentan más riesgos que las construcciones convencionales. El diseño y la colocación de revestimientos de madera acompañados de paredes corta-fuego de ½ hora se pueden adaptar para no agravar el riesgo de propagación de un incendio forestal.”

 

Via:

http://bois.fordaq.com/fordaq/news/FortMcMurray_PPRIF_Gaujard_ProtectionIncendie_LeNev%C3%A9_47050.html

Puede ver el informe del taller técnico de Environbat Bdm que se celebró el pasado 27 de octubre de 2015:

http://www.enviroboite.net/comment-construire-des-batiments-en-materiaux-bois-et-biosources-en-zone-de-pprif

 

 

El Instituto de Investigaciones Técnicas SP de Suecia ha desarrollado un software de fácil uso para el cálculo de la resistencia al fuego de estructuras de paredes y forjados de madera de acuerdo con el Eurocódigo 5. La idea es que hay que calcular la resistencia al fuego de un forjado de madera que se compone de varias capas con diferentes propiedades.

Se consigue una demo bajo petición.

 

En:

http://www.sp.se/en/units/wood/Software/Sidor/default.aspx

 

Más información detallada en:

http://www.mypaper.se/show/sp/show.asp?pid=3553551048466694&initpage=22

 

SPFiT