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  2. Normativa europea de reacción al fuego de los materiales de construcción. pasado, presente y futuro   (01/02/2005)

Normativa europea de reacción al fuego de los materiales de construcción. pasado, presente y futuro

Los productos de la construcción, entre los cuales se deben incluir los materiales plásticos destinados a este sector, no escaparon del concepto de libre comercio y circulación impuesto por la Unión Europea, recogido en la Directiva 89/106/CEE.
Jesús Ballestero, Edgar Abascal, Izaskun Muñoz, Juan Ramón Alonso
Gaiker Centro Tecnológico - E-mail: ballestero@gaiker.es
Este nuevo concepto de articulación del mercado afecta tanto a organismos de reglamentación, entidades de certificación e inspección, laboratorios de Ensayo y fabricantes y ha conllevado a:

• Técnicamente hablando, y desde el punto de vista de los requisitos de comportamiento al fuego, ha originado la elaboración de una nueva normativa de ensayos para la obtención de la clasificación de reacción al fuego (Euroclase) correspondiente. Para ello ha sido necesario la asimilación de nuevas técnicas de ensayo y equipos aplicables a los materiales de construcción.

• Desde el punto de vista administrativo está actualmente derivando en la elaboración y publicación de decisiones, comunicaciones y normativa por parte de la Comisión Europea así como su correspondientes transposiciones a nivel nacional, relación de listado de productos de la construcción, distribuidos por familias, para la obtención del marcado “CE” con fechas de marcado obligatorio, etc

Con el fin de continuar dando servicio tanto a solicitantes puntuales de ensayo como a organismos de certificación y administraciones públicas, Gaiker Centro Tecnológico ha apostado durante el año 2004 por la renovación de su laboratorio de reacción al fuego, invirtiendo en el equipamiento e instalaciones necesarias para realizar los ensayos según la nueva normativa de ámbito europeo EN 13501-1:2002.

La directiva de los productos de la construcción 89/106/CEE

La base del sistema que rige los productos de la construcción en el ámbito europeo se contiene en la Directiva de los Productos de la Construcción publicada en el D.O.C.E de diciembre de 1988 y cuya entrada en vigor data de junio de 1991. Esta directiva supone un hito en la articulación del mercado europeo de la construcción, y cómo no, de los productos con funciones definidas en la protección contra incendios. Este documento fue transpuesto a la legislación española en el Real Decreto 1639/1992 y una ampliación emitida en 1993.

La directiva no ordena a los estados miembros a legislar sobre todos los aspectos referidos a productos de construcción, ahora bien, sí obliga a que, si lo realiza, lo haga de acuerdo a la citada directiva. Por lo tanto, este documento obliga a todos los estados miembros, que deseen legislar sobre los materiales de construcción, a cumplir con el objetivo (las directivas dicen qué conseguir pero no cómo) de asegurar el cumplimiento de niveles exigibles a los productos de construcción sobre los aspectos de su seguridad que confieren para el usuario y el entorno que permita el libre tránsito de productos regulando su comercialización, importación y uso sobre la base de un sistema de control único en toda la Unión Europea en la que todos sus miembros confíen.

Considera objeto de su campo de aplicación los productos destinados a su instalación permanente en la construcción y la ingeniería civil y sobre los que pese alguna exigencia concreta determinada por la legislación correspondiente de cada país miembro.

La garantía del cumplimiento de todo lo establecido por la directiva es la autoridad competente de cada estado miembro.

Esta directiva establece que los productos de construcción deberán cumplir con los denominados requisitos esenciales para ser puestos en el mercado europeo, siendo estos según la directiva:

• Resistencia mecánica y estabilidad

• Seguridad en caso de incendio

• Higiene, salubridad y respeto al medio ambiente

• Seguridad en su utilización

• Protección contra el ruido

• Ahorro de energía y aislamiento térmico

Los productos de construcción pueden quedar sujetos a uno o varios requisitos esenciales.

En el caso de la protección contra incendios (requisito esencial num.2), la directiva afecta a todos los aspectos de la reacción y la resistencia al fuego, o sea materiales y elementos estructurales del edificio, instalaciones de servicio así como medios de detección y extinción de incendios (excluyendo extintores por no ser elemento permanente).

Los principios básicos establecidos por la directiva para el cumplimiento del requisito esencial número 2 son que las obras deberán proyectarse y construirse de forma que, en caso de incendio:

• La capacidad de sustentación de la obra se mantenga durante un período de tiempo determinado;

• La aparición y propagación de fuego y humo dentro de la obra estén limitados;

• La propagación de fuego a obras vecinas esté limitado,

• Los ocupantes puedan abandonar la obra o ser rescatados por otros medios,

• Se tenga en cuenta la seguridad de los equipos de rescate,

Estos objetivos se consiguen mediante el correcto diseño del edificio (lo que no es objeto de la Directiva) y del control de las exigencias a los productos que componen el edificio, ya sean sus materiales (Reacción al fuego) o de sus elementos constructivos (Resistencia al fuego) que sí son objeto de la directiva.

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Determinación de las características de inflamabilidad de un material mediante el ensayo de pequeño quemador EN ISO 11925-2:2002. Instalaciones de Gaiker Centro Tecnológico
Con el fin de asegurar el cumplimiento de las citadas exigencias, la directiva crea la figura del marcado CE. Se trata de un sistema de control de la fabricación del producto, que exige al fabricante una instalación y mantenimiento de un sistema reconocido de control de la fabricación así como una verificación de las prestaciones funcionales del producto con relación a los requisitos esenciales que le sean aplicables mediante utilización de normas de producto armonizadas, normas reconocidas, documentos de idoneidad técnica (DITE) o especificaciones técnicas nacionales reconocidas.

Aplicable a los materiales plásticos se puede comentar:

• Los productos destinados a aislamiento térmicos para aplicaciones en la edificación: Productos manufacturados de poliestireno expandido (EPS), poliestireno extruido (XPS), espuma rígida de poliuretano (PUR), espuma fenólica (PF) se les puede considerar como dentro de los productos pioneros de marcado “CE” ya que es obligatorio su marcado “CE” desde mayo de 2003.

• Las juntas elastoméricas. Requisitos de los materiales para juntas de estanqueidad de tuberías empleadas en canalizaciones de agua y en drenaje de naturaleza caucho vulcanizado, elastómeros termoplásticos, celulares de caucho vulcanizado, poliuretano moldeado presentan una obligatoriedad de marcado “CE” desde enero de 2004.

• Los adhesivos para baldosas cerámicas. Definiciones y especificaciones con marcado “CE” obligatorio desde abril de 2004.

Todos ellos aparecen en la relación de normas armonizadas de productos de construcción publicadas en disposiciones oficiales para el marcado “CE”.

Por otra parte, en la relación de guías para la obtención de los documentos de Idoneidad Técnica Europeos (DITEs) de productos de construcción publicadas en disposiciones oficiales para el marcado “CE” cabe destacar:

• Los sistemas de impermeabilización de cubiertas con membranas flexibles fijadas mecánicamente y sistemas de cubiertas aplicados de forma líquida que tienen un marcado “CE” obligatorio desde mayo del 2003.

• Los anclajes plásticos para sistemas de aislamiento por el exterior deberán llevar el marcado “CE” obligatorio desde noviembre de 2004.

• Los sistemas de cubierta traslúcida autoportante (excepto las de cristal) presentan un comienzo de marcado “CE” voluntario en agosto de 2004, siendo ya obligatorio su marcado a partir de agosto de 2006.

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Fotografía 2. Escenario de referencia de único elemento ardiendo en la esquina de una habitación, representado por el ensayo de SBI UNE EN 13823:2002. Instalaciones de Gaiker Centro Tecnológico

Reacción al fuego según la nueva normativa europea

Se entiende por reacción al fuego de los materiales la respuesta de un material a un fuego al cual está expuesto y alimenta. La valoración de la reacción al fuego se evalúa mediante varios niveles de ataque térmico que corresponde a diferentes estados en el desarrollo de un fuego.

En la reacción al fuego de un material se evalúan los siguientes aspectos:

• Combustibilidad siendo ésta la capacidad del material de mantener o no un proceso de combustión en unas determinadas condiciones de ensayo.

• Potencial calorífico o calor de combustión que cuantifica la cantidad de energía calorífica liberada por el material por unidad de masa en una combustión completa.

• Inflamabilidad que es la facilidad que tiene un material combustible para emitir gases que ardan. De este concepto derivan otros tales como: i) velocidad de propagación que evalúa el avance superficial del frente de llamas, ii) ritmo de cesión de calor relacionado con la velocidad de generación de calor por unidad de tiempo, y iii) desprendimiento total de calor que proporciona una idea de la cantidad de calor desprendida en un determinado intervalo de tiempo.

• Emisión de humos: opacidad o capacidad para impedir la visión y por tanto dificultar la evacuación. No se debe olvidar que el humo es generalmente la primera manifestación detectada de un incendio en marcha, capaz de extenderse por todo el edificio, creando las primeras sensaciones de pánico, y por tanto incrementando la gravedad del peligro.

• Caída de partículas inflamadas ya sea en forma de gotas o de material desprendido. Se debe tener en cuenta que cada gota/partícula inflamada desprendida puede ser un foco potencial de incendio.

• Toxicidad de gases considerada como la causa principal de mortandad en los siniestros por fuego, ya que son los gases tóxicos los que provocan, por intoxicación y asfixia, el mayor número de fallecidos.

Los ensayos de reacción al fuego previstos por las normas de ensayo consisten en diferentes exposiciones al fuego del material en diferentes configuraciones dependiendo de su uso. La exposición al calor mediante llama directa y/ó radiación, crea los denominados escenarios dónde los incendios pueden iniciarse y desarrollarse en la realidad.

Los materiales plásticos presentan, dependiendo de la propia naturaleza, distintas propiedades de Reacción al Fuego que pueden ser mejoradas con la utilización de aditivos ignifugantes y supresores de humos.

Escenarios de referencia

De la enorme multiplicidad de situaciones en las que un incendio puede iniciarse y desarrollarse, la Comisión Europea ha tomado en consideración la elección de cuatro situaciones típicas (escenarios) considerados por la experiencia como más representativos de lo que sucede en un fuego real. Los ensayos se diseñaron en función de las situaciones a las cuales un material de construcción se puede ver sometido.

Así pues un escenario de referencia se define como la acción térmica posible que facilita la iniciación y desarrollo del incendio en un entorno determinado.

Escenario: Ataque de llama puntual sobre una superficie limitada

Representado por el ensayo de pequeño quemador UNE EN ISO 11925-2:2002, simula una etapa inicial del incendio. Consiste en la exposición del material a la acción de una llama puntual sin radiación adicional que simula la potencia calorífica de un soplete o mechero.

Escenario: Único elemento ardiendo en la esquina de una habitación

Representado por el ensayo de S.B.I (Single Burning Item) de acuerdo a la norma UNE EN 13823:2002. Simula un escenario de fuego previo al “flashover”, entendiéndose éste como el instante en el cual el incendio pasa de estar localizado ( p.e, papelera colocada en la esquina de una habitación) a estar involucrado totalmente el recinto que la contiene.

Escenario: Fuego totalmente desarrollado en una habitación

Representado por los ensayos a pequeña escala UNE EN ISO 1182:2002 de determinación de la no combustibilidad y UNE EN ISO 1716:2002 para la determinación del potencial calorífico superior, así como del ensayo a escala real según el ensayo de Room Corner Test (EN ISO 14390:2002). Simula el escenario de fuego posterior al “flashover”, es decir fuego plenamente desarrollado en el interior de un recinto.

Escenario: Fuego totalmente desarrollado en una habitación adyacente

Este escenario, aplicable únicamente a revestimiento de suelos, simula la radiación que sufre un revestimiento de suelos cuando la habitación adyacente ha superado la situación de “flashover”.

Con el fin de cuantificar los aspectos establecidos y simular, en la medida de lo posible los distintos escenarios de fuego, el Comité Europeo de Normalización (CEN) estableció 5 ensayos; cuatro de ellos ya existían como normas ISO mientras que el quinto de ellos, el ensayo de SBI, es un ensayo completamente nuevo.

Los cinco ensayos referidos anteriormente son los siguientes:

• EN ISO 1182:2002. Ensayo de no combustibilidad.

• EN ISO 1716:2002. Determinación del calor de combustión.

• EN 13823:2002. Productos de construcción excluyendo revestimientos de suelos expuestos al ataque térmico por un único objeto ardiendo.

• EN ISO 11925-2:2002. Inflamabilidad de los productos de construcción cuando se someten a la acción directa de llama. Parte 2: Ensayo con una fuente de llama única.

• EN ISO 9239-1:2002. Ensayo de reacción al fuego de los revestimientos para suelos. Parte 1: Determinación del comportamiento al fuego mediante una fuente de calor radiante.

Estos ensayos a pequeña y mediana escala están relacionados y complementados con otras dos normas:

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Fotografía 3. Ensayo EN ISO 9239-1:2002. Ensayo de reacción al fuego de los revestimientos para suelos. Parte 1: Determinación del comportamiento al fuego mediante una fuente de calor radiante. Instalaciones de Gaiker Centro Tecnológico.
Esta directiva establece que los productos de construcción deberán cumplir con los denominados requisitos esenciales
• EN 13501-1:2002. Clasificación en función del comportamiento ante el fuego de los productos de construcción y elementos para la edificación. Parte 1: Clasificación a partir de los datos obtenidos en ensayos de reacción al fuego.

• EN 13238:2001. Procedimientos de acondicionamiento y reglas generales para la selección de substratos.

El paquete de normas fue publicado en febrero de 2002 como normas europeas y la adopción a normas estatales se realizó en diciembre de 2002.

La tabla anterior relaciona los distintos tipos de familias de productos a ensayar, los escenarios de referencia y los ensayos a pequeña escala utilizados para la clasificación:

Sistema de clasificación mediante Euroclases de reacción al fuego

La norma EN 13501-1:2002 permite clasificar, dependiendo de los resultados obtenidos en los ensayos, los materiales de construcción en la Euroclase correspondiente. En dicha norma se definen:

• Euroclases de reacción al fuego.

• Equipos, principios de ensayo y métodos adecuados de preparación de muestras.

• Criterios de comportamiento exigibles para revestimientos de paredes, techos y suelos.

• Campo de aplicación directa de los resultados de ensayo.

La reacción al fuego de un material viene por tanto definida por su Euroclase correspondiente que abarca reacción al fuego, densidad de los humos que se generan en la combustión y el desprendimiento de gotas/partículas inflamadas.

Así para revestimientos de paredes y techos la Euroclase viene definida por tres parámetros: una primera letra (A1,A2,B,C,D,E y F) indica la reacción al fuego del material en términos de inflamabilidad, desarrollo de llamas, velocidad de cesión de calor, etc., un segundo parámetro indicativo del grado de opacidad de humos (s1,s2 y s3) y otro tercero indicativo de la naturaleza de las gotas o partículas desprendidas en su caso (d0,d1 y d2).

Por su parte, los revestimientos de suelos quedan definidos por, únicamente, dos parámetros: una primera letra (A1fl, A2fl, Bfl, Cfl, Dfl, Efl y Ffl,) y un segundo relativa a la opacidad de los humos generados (s1 y s2) similares al caso de revestimientos de paredes y techos.

De esta forma la Euroclase de reacción al fuego de un material lleva asociada una gran información. Detalla la contribución en un incendio, desde materiales con muy pequeña o nula contribución, hasta aquellos fácilmente inflamables, que generan una determinada cantidad de humos y que desprenden o no gotas/partículas inflamadas de distinta persistencia.

Así por ejemplo un revestimiento de paredes y techos que presente una clasificación Bs2d0 significa que presenta buena reacción al fuego (cercana a la no inflamabilidad), una moderada emisión de humos y no desprende gotas ni partículas inflamadas persistentes.

Un revestimiento de suelos que haya obtenido la clasificación de Dfls2 presenta unas características de moderada inflamabilidad y desarrollo de llamas, así como una elevada opacidad de humos de combustión.

Este sistema de clasificación conlleva a la obtención de 40 posibles Euroclases para los materiales utilizados como revestimientos de paredes y techos, y 11 aplicables a los revestimientos de suelos.

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Situación actual en España

Como es de suponer este nuevo sistema está exigiendo a los usuarios, reglamentadores y laboratorios un esfuerzo de adaptación importante, que se está realizando de forma gradual.

En el ámbito nacional la administración competente para dicha adaptación es el Ministerio de Fomento siendo los siguientes documentos y direcciones de gran utilidad con el fin de situar las diferentes familias de productos, ensayos adecuados y Euroclase de reacción al fuego requerida en función de su aplicación:

• Norma Básica de la Edificación. Condiciones de Protección Contra Incendios (NBE/CPI-96).

• Borrador de Proyecto de Real Decreto por el que se aprueba la clasificación de los productos de construcción y de los elementos constructivos en función de sus propiedades de Reacción y Resistencia al Fuego. Transposición de la clasificación estatal a Euroclase.

• Segundo Proyecto de Código Técnico de la Edificación remitido oficialmente por la antigua Dirección General de la Vivienda, la Arquitectura y el Urbanismo del Ministerio de Fomento a los servicios de la Comisión Europea en Bruselas, cumpliéndose el periodo de información el 26 de Abril de 2004.

• Listado de disposiciones y documentos de interés y su situación con respecto a su aplicabilidad (www.mfom.es/sgt/ce/ce.html) donde cabe destacar los siguientes apartados de interés:

• Relación de disposiciones nacionales sobre entrada en vigor del marcado “CE” de los productos de Construcción (Básicas, en base a normas armonizadas y en base a guías DITEs)

• Relación de organismos notificados españoles y productos de construcción en cuya evaluación de la conformidad pueden intervenir.

• Relación de normas armonizadas de productos de construcción publicadas en disposiciones oficiales para el marcado “CE”.

• Relación de guías para la obtención de los Documentos de Idoneidad Técnica Europeos (DITEs) de productos de construcción publicadas en disposiciones para el marcado “CE”

El presente listado está sujeto a decisiones de aprobación y derogación, por lo que alguno de los documentos pudiera estar obsoleto en el momento de la publicación de este artículo.

Oportunidad en Gaiker

Ante esta etapa de cambio, y como se ha comentado a lo largo del presente artículo, Gaiker Centro Tecnológico se ha visto afectado por las nuevas directrices impuestas por la Directiva de los Productos de la Construcción 89/106/CE.

Aprovechando la experiencia adquirida en el campo de la ignifugación (formulación), transformación y caracterización de materiales, la oferta de Gaiker Centro Tecnológico al sector plástico se orienta en los siguientes aspectos:

• Satisfacer las necesidades de fabricantes en la certificación de productos de naturaleza diversa: pinturas aplicadas, sistemas de espumas de poliuretano, laminados de naturaleza fenólico, revestimiento de tipo PVC, piezas pultruidas de naturaleza termoestable, paneles sandwich de alma espuma de poliuretano, tableros híbridos de madera-plástico, etc.

• Prestar servicio a Comités Técnicos de Certificación; en concreto al relativo a materiales Aislantes Térmicos CTC-020, del cual es miembro de pleno derecho ostentando una vocalía.

• Realizar proyectos de I+D con temática referida de comportamiento al fuego y destinados a productos del tipo: paneles sandwich de alma combustible y paramento plástico, muros sintéticos y decorativos, placas decorativas de base termoestable, espumas de poliuretano ignifugadas y modificadas, revestimientos de paredes y techos de diversa naturaleza, etc.

• Orientar al sector de los materiales plásticos, mediante formación e información relativa al estado de las directivas y normativas aplicables a los distintos sectores de aplicación (construcción, transporte ferroviario, transporte de vehículos a motor, cables, mobiliario, etc).

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