Protección contra el fuego de estructuras metálicas

El acero es un material excelente para estructuras: resistente, ligero en relación con su capacidad portante y rápido de montar. Pero tiene un punto débil frente al fuego. Aunque no arde, al calentarse pierde resistencia y rigidez, y una estructura metálica sin protección puede deformarse o perder su capacidad de carga en poco tiempo durante un incendio. Por eso, en naves, edificios de oficinas, locales comerciales o rehabilitaciones con estructura metálica, la protección pasiva de pilares y vigas es una partida que hay que resolver bien. Os explicamos los conceptos y las soluciones más habituales.

Qué se le pide a una estructura frente al fuego

El Código Técnico de la Edificación, en su documento básico de seguridad en caso de incendio (DB-SI), establece que los elementos estructurales deben mantener su función portante durante un tiempo determinado, según el uso del edificio, su altura y otros factores. Esa exigencia se expresa con la letra R seguida de un tiempo en minutos: es la resistencia al fuego en términos de capacidad portante.

Conviene no confundirla con la clasificación EI que se pide a los elementos de compartimentación (integridad y aislamiento), de la que hablamos en nuestro artículo sobre protección pasiva y sectorización. Un pilar necesita R; un muro que separa sectores necesita EI; y algunos elementos, como un forjado que además separa sectores, necesitan ambas.

Qué R concreta corresponde a cada estructura lo determina el proyecto, redactado por el técnico competente. Nuestro trabajo como distribuidores, y el vuestro como instaladores, es ejecutar la solución que permita alcanzarla con un sistema ensayado.

Conceptos que conviene manejar

Temperatura crítica

Es la temperatura a la que el acero de un elemento concreto pierde la resistencia necesaria para soportar su carga. No es un valor único: depende del nivel de carga del perfil y del criterio de cálculo. Lo determina el técnico y condiciona el espesor de protección.

Factor de forma o masividad

Relaciona la superficie del perfil expuesta al fuego con su volumen. Un perfil esbelto, con mucha superficie y poca masa, se calienta más rápido que uno macizo. Por eso dos perfiles con la misma exigencia R pueden necesitar espesores de protección distintos. Las tablas de los fabricantes se entran precisamente con este dato.

Exposición a tres o cuatro caras

Una viga que soporta un forjado suele estar expuesta por tres caras; un pilar exento, por cuatro. Esto cambia el cálculo y la forma de colocar la protección.

Las principales soluciones de protección

Placas de protección contra el fuego

Se trata de sistemas de placas (de silicato cálcico, de yeso con aditivos especiales u otras composiciones) que se colocan formando un cajón alrededor del perfil. Ventajas:

• Instalación en seco, limpia y sin necesidad de equipos de proyección.
• Espesor fácil de controlar y verificar.
• Acabado plano y regular, apto para pintar, muy adecuado en zonas vistas.
• Permiten trabajar por fases y en espacios ocupados.

Su ejecución exige respetar las uniones, grapas o tornillería y piezas de refuerzo que indica el sistema. En protección al fuego trabajamos con sistemas de Promat, cuyas fichas recogen los espesores en función de la exigencia y del perfil.

Pinturas intumescentes

Se aplican como una pintura y, al calentarse, se hinchan formando una capa carbonosa aislante. Son interesantes cuando se quiere mantener la estética de la estructura vista, porque el acabado es fino. Requieren una preparación de superficie cuidadosa (limpieza, imprimación compatible), control del espesor de película aplicado y, en ambientes exteriores o agresivos, una capa de sellado. Su rendimiento depende mucho de la masividad del perfil, por lo que no siempre son viables para exigencias altas.

Morteros proyectados

Morteros de base yeso, cemento o vermiculita que se proyectan sobre el perfil. Son rápidos en grandes superficies y se adaptan a geometrías complicadas, pero el acabado es rugoso y requieren maquinaria y protección del entorno. Son habituales en zonas no vistas, como estructuras ocultas sobre falsos techos o naves industriales.

Cómo elegir entre una solución y otra

• ¿La estructura queda vista? Si importa la estética, pintura intumescente o placas con acabado pintado.
• ¿Qué exigencia R se pide? Para exigencias altas o perfiles esbeltos, las placas o los morteros suelen ser más eficientes.
• ¿Se trabaja con el edificio en uso? Las soluciones en seco generan menos molestias.
• ¿Hay humedad o exposición exterior? Hay que verificar la idoneidad del sistema para ese ambiente.
• ¿Cuál es el plazo? La proyección es rápida en superficie, la pintura requiere tiempos entre capas, las placas dependen de la complejidad de las uniones.

Lo que no se puede improvisar

En protección pasiva, el comportamiento real depende de que la solución instalada sea exactamente la ensayada. Algunas pautas que siempre recomendamos:

• Trabajar con sistemas que dispongan de ensayos o evaluaciones técnicas para el uso concreto, y guardar la documentación.
• No mezclar componentes de fabricantes distintos dentro de un mismo sistema.
• Respetar espesores, solapes, fijaciones y juntas tal y como indica la ficha.
• Prestar atención a los encuentros: uniones viga-pilar, apoyos en forjado, pasos de instalaciones. Un hueco sin proteger es el camino por el que entra el calor.
• Documentar con fotos durante la ejecución, porque después la protección queda tapada.

El siguiente paso

Si tenéis una obra con estructura metálica a proteger, enviadnos el proyecto o, como mínimo, los perfiles, la exigencia R y si la estructura queda vista. Con el apoyo técnico del fabricante os ayudamos a definir el sistema y a calcular el material. Podéis contactar con nosotros aquí y recibirlo a pie de obra desde nuestros almacenes de Cornellà de Llobregat (Barcelona) y Lleida.