Protección contra fuego



PROTECCION CONTRA FUEGO
Acero
Uno de los objetivos más importantes de los códigos internacionales de construcción y otras normas relativas, es proveer un entorno de construcción seguro en lo referente a la resistencia al fuego. Así las normas dictan parámetros de rutas de evacuación, número mínimo de salidas de emergencia, detectores y rociadores, y la protección contra fuego a loselementos estructurales de acero en edificaciones. A este tipo de protección se le denomina protección pasiva contra fuego.

Aunque el acero estructural ofrece la ventaja de ser incombustible, el módulo de elasticidad y su estructura molecular se alteran a temperaturas elevadas. Así, a 427° C, el acero ya perdió el 15% de su resistencia y a 704° C, ya sólo le resta el 20% de su resistencia estructural.Es muy importante que los materiales de protección pasiva contra fuego hayan sido probados exhaustivamente mediante los métodos antes mencionados y que tengan un certificado del laboratorio de prestigio que los avale.

LA INGENIERIA DE SEGURIDAD CONTRA INCENDIO
La seguridad contra incendio permite demostrar con precisión si la estructura de acero requiere o no requiere revestimiento contraincendio, y si es utilizado, cómo minimizar su costo. Esa área aplicada a la ingeniería estructural es conocida como Ingeniería de Estructuras en Situación de Incendio (Structural Fire Engineering) y para su aplicación es imprescindible el uso de software. Aún no existe un software que reúna toda la tecnología disponible para enfrentar en forma global el problema de la seguridad estructural, porlo que es necesario aplicar un conjunto de programas computacionales. Un proyecto completo debe seguir todas las etapas que se describen a continuación, aunque el problema puede ser analizado en forma parcial realizando tan sólo algunas de esas etapas. La decisión la debe tomar el ingeniero especializado en diseño de estructuras en la situación de incendio.

• Determinación del tiempo deevacuación. Existen softwares que modelan matemáticamente la actitud humana en incendios y su comportamiento frente a las rutas de escape disponibles.
• Determinación de la potencia térmica (Heat Release Rate) o del campo de la temperatura que actúa sobre las estructuras.

Hay programas computacionales que modelan matemáticamente los gases en términos estequiométricos, térmicos y cinéticos en funcióndel escenario del incendio, o sea, dimensiones de compartimiento, geometría de las aperturas al ambiente externo, cantidad, posición y tipo de materiales combustibles, etc. Estos se dividen en dos familias: Los que utilizan la dinámica de fluidos computacional (CFD) vía modelos de campo (field models) o los más sencillos que dividen el compartimiento en dos o más zonas de calor (zone model).Entre los primeros están el SMARTFIRE (Universidad de Greenwich) y Para la determinación del campo de temperaturas en elementos de acero existen softwares que emplean el análisis térmico no lineal sobre la base de los conceptos de convección, radiación y conducción para determinar la distribución real de la temperatura en el elemento estudiado. Entre ellos está SUPERTEMPCALC (Flight Safety Design deLund, Suecia), TASEF (SP – Instituto Nacional de Ensayos e Investigación de Lulea, Suecia) y THELMA (BRE- Building Research Establishment de Gran Bretaña).

Para el análisis estructural hay programas computacionales que permiten estudiar el comportamiento de las estructuras en incendio considerando la no linealidad geométrica y del material, la variación de las propiedades mecánicas con latemperatura, el efecto de las deformaciones térmicas, etc.

Algunos de estos softwares realizan más de una de las etapas mencionadas más arriba. SAFIR también hace el análisis térmico de la estructura y el SUPERTEMPCALC permite realizar un dimensionamiento simplificado de las vigas de acero trabadas en forma continua, vigas de concreto armado o pilares mixtos de acero y concreto. Hay softwares...