Ductos Resistentes al Fuego - Una solución importante para el control del humo y el aire en un edificio.

Promat 01/04/2019

Ductos
Proteccion pasiva
Proteccion contra el fuego

Los ductos son un elemento muy importante en los sistemas de protección pasiva contra el fuego en los edificios. Dependiendo de su rol, se puede distinguir entre dos tipos principales: ductos para la extracción de humo y ductos de ventilación.

¿Cómo se propaga el fuego en un cielo?

1- Ductos de Extracción de Humo

¿Cómo se propaga el fuego en un cielo?

Los ductos de extracción de humo se utilizan para eliminar el humo de los edificios, para permitir la evacuación de emergencia de las personas y mejorar la extinción de incendios.

Los ductos se utilizan principalmente en grandes compartimentos, aparcamientos, edificios altos y atrios en edificios comerciales, de oficinas y residenciales. Especialmente los compartimientos de altura (típicamente más de 15 m) son vulnerables a la propagación del humo y presentan un desafío para los ingenieros de protección contra incendios porque disminuyen la efectividad de los sistemas de rociadores automáticos.

Se requiere que los ductos conduzcan el humo fuera del edificio, incluso utilizando sistemas asistidos por ventiladores. Si un ducto de extracción de humo está totalmente contenido dentro de un compartimento contra fuego, éste debe al menos ser capaz de resistir las temperaturas de humo previstas generadas durante el desarrollo de un incendio. Si la red de ductos penetra en una barrera resistente al fuego (como una división o cielos con clasificación de incendio), también debe ser capaz allí de proporcionar la misma resistencia al fuego de la barrera.

Desde el punto de vista de eliminar efectivamente el humo, es necesario someter la habitación en cuestión a un análisis detallado en términos de velocidad de propagación del fuego, área de superficie del piso y altura del espacio.

 

 

Cielos incombustibles o con baja carga combustible

2- Ductos de Ventilación

Cielos incombustibles o con baja carga combustible

Los ductos de ventilación con clasificación de incendio pueden evitar el fuego y la propagación del calor entre dos compartimientos.

Es posible evitar la propagación del fuego de un compartimiento contra incendios a otro, a lo largo de las escaleras, habitaciones y corredores de acceso general, solo si todos los materiales de construcción y elementos estructurales comparten una clasificación común contra incendios y un índice de resistencia al fuego.

Las paredes y pisos del compartimiento deben tener cierta resistencia al fuego, lo que significa que los criterios de rendimiento de capacidad de carga (estabilidad), integridad y aislamiento se han cumplido por un período de 30 a 240 minutos. Por lo tanto, es extremadamente importante que cuando los límites de la compartimentación sean penetrados por los servicios (instalaciones hidráulicas y eléctricas), se mantengan los criterios de separación del fuego para los elementos penetrados y en particular, que los ductos no se conviertan en un conducto a lo largo del cual los incendios o el humo caliente puedan propagarse a otras áreas.

La visión sobre el riesgo de propagación de humo en los sistemas de ventilación varía en toda Europa. En algunos países, el humo propagado a través del sistema de ventilación no se considera un problema en absoluto, en otros países siempre se requieren compuertas de humo o compuertas contra incendio/humo cuando hay más de un compartimento contra incendio alimentado por el mismo sistema. Finalmente, hay países donde las regulaciones además de los extintores de fuego/humo, también permiten el diseño basado en el rendimiento.

En cualquier caso, el rendimiento de fuego de un conducto que penetre en un elemento resistente al fuego o de separación, debe requerir una consideración cuidadosa por parte de los especificadores. Los ductos de chapa metálica típicos no cumplen con los requisitos de protección contra incendios aceptados internacionalmente. Estos se calientan y se deforman rápidamente por los efectos del fuego; en circunstancias específicas, incluso pueden acelerar la propagación de llamas y humo.

¿Cúal es el mejor tipo de Ductos para mi proyecto?

Elegir el sistema adecuado de ductos es difícil debido a la complejidad de la construcción de éste (que pasa a través de diferentes compartimentos contra incendio), la función del sistema en el ambiente y las condiciones del fuego.

Promat ofrece una amplia gama de soluciones para la ventilación y la extracción de humo, para diferentes presiones en funcionamiento, tamaños, orientaciones, configuraciones e incluso para exposiciones parciales al fuego. Las soluciones desarrolladas por nuestros expertos técnicos pueden cumplir con cualquier requisito de resistencia al fuego de 30 minutos (E - EI 30) hasta 120 minutos (E - EI 180), incluido el enlace (S). Para casos especiales, también están disponibles soluciones de integridad de 240 minutos.

 Tradicionalmente, todos los ductos solían fabricarse en acero. Se requería que éste estuviese encerrado en un sistema de protección contra incendios al pasar a través de la pared o piso de un compartimiento sin la ayuda de un cortafuegos, o cuando se usaba como parte de un sistema de extracción de humo. Promat ha desarrollado sistemas autoportantes sin un revestimiento de acero, por ejemplo, PROMATECT®-L500, que puede igualar las fugas y el rendimiento del flujo de aire de los ductos de acero tanto para ductos de extracción de humo como para ductos de ventilación.

 

Ventajas Principales

• No se requieren ductos de lámina de acero.

• Construcciones de una sola capa.

• Dimensionalmente estables y resistentes a la humedad.

• Fácil de cortar a medida, de fábrica o en el sitio.

• Secciones con forma ligera.

• Superficie lisa útil, robusta.

• Probado según los estándares internacionales más severos.

• Las cuelgas de soporte, los soportes y sus fijaciones pueden estar desprotegidos.

• Grandes dimensiones (las dimensiones máximas están clasificadas por laboratorios autorizados).

• Factor de rugosidad de la superficie sustancialmente idéntico al acero.

• Las placas de silicato de calcio Promat tienen el marcado CE para uso previsto. Tipo 9: Montajes de servicios técnicos en edificios.

 

El desempeño acústico y el aislamiento térmico a temperatura ambiente de los ductos de Promat se pueden mejorar incluso con capas adicionales de lana mineral y / o placas de yeso. Las placas Promat se pueden usar también para el revestimiento de ductos de acero existentes.

¿Cómo se hacen los ensayos para los Ductos de Extracción de Humo?

Los ductos de extracción de humo se pueden probar de acuerdo con diferentes estándares. Los más comunes son el estándar europeo (EN), el estándar británico (BS 476) y en algunos casos específicos, el estándar estadounidense (UL).  Con respecto a Europa, las líneas de extracción de humo se prueban con fuego adentro.

En cuanto a los ductos de control de humo, se pueden distinguir:

• Ductos de control de humo de compartimiento único, que se pueden utilizar en un solo compartimiento cortafuego y se prueban según EN 1366-9, bajo una curva de tiempo / temperatura de 600 ° C (las condiciones de calentamiento y la atmósfera del horno deben cumplir con las especificadas en EN 1363 -1 hasta que se alcance 600 ° C. Después de 10 minutos, esta temperatura se mantendrá durante el resto de la prueba) y son clasificados según EN 13501-4 en Europa.

• Ductos de control de humo resistentes al fuego de varios compartimientos, que se pueden utilizar en cualquier número de compartimientos contra incendios, se prueban según EN 1366-8, bajo la curva ISO 834 (EN 1363-1) y son clasificados según EN 13501-4 (como “conducto C”).

 

Este método de prueba sólo es adecuado para ductos construidos con materiales no combustibles (clase A1 y A2-s1, d0).

El método de prueba para ductos de control de humo resistentes al fuego de varios compartimientos (EN 1366-8) es aplicable a ductos resistentes al fuego que ya han pasado el período adecuado según EN 1366-1 (Conductos A / 500 Pa y B). Para ductos de compartimento único, solo se requiere una prueba de acuerdo con EN 1366-9.

 

Los criterios de rendimiento son los siguientes:

Fuga: El ducto no debe tener una fuga superior a 10 m³ / h por 1 m² de superficie interna. Esto debe estar relacionado con el área de la superficie del ducto desde la placa perforada hasta el extremo del ducto por las boquillas de entrada.

Integridad: La integridad en el sello / penetración entre el ducto y la construcción de soporte se debe juzgar de acuerdo con EN 1363-1.

Aislamiento: Los resultados de la prueba EN 1366-1 deberán demostrar el rendimiento de aislamiento del ducto.

Reducción en la sección transversal: Las dimensiones internas (ancho y alto de los ductos rectangulares, diámetro del ducto circular) de los ductos de extracción de humo, no disminuirán en más del 10% durante la prueba.

Estabilidad mecánica: Si el ducto dentro del horno colapsa, por lo que se puede considerar que no es capaz de mantener su función de extracción de humo o resistencia al fuego, esto se considerará una falla según el criterio mecánico.

 

 

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¿Cómo se realizan los ensayos para los Ductos de Ventilación?

Los ductos de ventilación se pueden probar según diferentes estándares. Los más comunes son el estándar europeo (EN), el estándar británico (BS 476) y en algunos casos específicos, el estándar estadounidense (UL).

En Europa, los ductos de ventilación se prueban según EN 1366-1 y se clasifican según EN 13501-3. La clasificación se completa con “(i → o)”, “(o → i)” ó “(i ↔ o)” para indicar si el elemento ha sido probado y cumple los requisitos con fuego desde adentro o desde afuera solamente, o ambos.

De hecho, la prueba se divide en dos escenarios de incendio, fuego desde el exterior del ducto y fuego desde el interior del ducto. Se necesita un ducto para cada escenario y ambos escenarios deben probarse en dirección horizontal y vertical. La curva de calentamiento estándar descrita en EN 1363-1 (ISO 834) se usa para ambos escenarios.

Los criterios de rendimiento son los siguientes:

Integridad: Se considerará que se ha producido una falla de integridad si se observa cualquiera de los siguientes casos:

• Fallo de integridad en el lado no expuesto como se define en EN 1363-1.

• El caudal volumétrico medido en el ducto A excede 15 m3 / (m2 h), relacionado con 20°C y 1013 mbar, relacionado con el área de la superficie interna del ducto dentro del horno.

Aislamiento: La falla del aislamiento debe ser como se define en EN 1363-1: El ducto ya no satisface los criterios de aislamiento si el aumento de temperatura en el lado no expuesto supera los 180°C en cualquiera de los termopares, o 140°C en promedio.

Fuga de humo: La falla de este criterio ha ocurrido si el índice de flujo en el ducto A durante la prueba excede 10 m3 / (m2 h), relacionado con 20°C y 1013 mbar, relacionado con el área de superficie interna del ducto dentro del horno.

Elementos resistentes al fuego en la cocina

Un ducto para cada tipo de obra

Elementos resistentes al fuego en la cocina

Cada edificio puede tener diferentes tipos de conductos: conductos de extracción de humo, conductos de ventilación, conductos de presurización, conductos de extracción de cocina, entre otros.

Cada conducto requiere un rendimiento diferente para hacer que un edificio sea seguro para las personas. Por ejemplo, algunas situaciones comunes:

Conductos de ventilación:  Un conducto de ventilación debe probarse de acuerdo con un conducto tipo A y tipo B. Dependiendo de la ubicación del incendio, el conducto necesita soportar el fuego desde afuera hacia adentro (ducto tipo A) o desde adentro hacia afuera (ducto tipo B). Además de esto, el arquitecto/ especialista puede prescribir si el conducto necesita solo estabilidad e integridad o si se necesitan criterios de aislamiento adicionales.

Conductos de extracción de humos: 
Un conducto de extracción de humo (como conductos en un estacionamiento) debe probarse básicamente de acuerdo como un conducto tipo B. El propósito principal es extraer humo y gases calientes. Pero solo un ducto tipo B no es suficiente, hay un requisito obligatorio que debe ser probado por una prueba de fuego. El requisito obligatorio es que el conducto mantenga un área transversal mínima del 75% durante toda la prueba. En resumen, si el área de la sección transversal del conducto es de 1 m2, durante la prueba, el conducto se puede deformar, pero no debe ser menor a 0.75 m2. Esto permite que el conducto mantenga su rendimiento de extracción de humo y gases calientes.

Cuando el conducto de extracción de humo también se comunica con otras partes del edificio, también existe el riesgo de que el conducto deba resistir el fuego desde afuera hacia adentro (conducto A).

Conductos de extracción de cocina: Un conducto de extracción de cocina debe probarse básicamente de acuerdo como un conducto de tipo B. El propósito principal es extraer el humo y los gases calientes del compartimiento durante el uso normal de la cocina, pero también durante un incendio, de modo que el fuego se encuentre dentro del conducto.

Conductos de presurización: 
Un conducto de presurización debe probarse de acuerdo con un tipo A. El propósito del conducto es aumentar la presión en una ruta de seguridad / escape, debido a esto solo existe un riesgo de incendio fuera del conducto.

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