Documento Básico SI - Seguridad en caso de Incendio

Este anejo establece el procedimiento para obtener el tiempo equivalente de exposición al fuego que, según se indica en SI 6, puede usarse como alternativa de la duración de incendio a soportar, tanto a efectos estructurales como compartimentadores. El tiempo equivalente se obtiene teniendo en cuenta las características geométricas y térmicas del sector y el valor de cálculo de la carga de fuego.

En este anejo se indica también la expresión de la curva normalizada tiempo-temperatura definida en la norma UNE EN 1363-1:2015 y que se utiliza como curva de fuego en los métodos de obtención de resistencias dados en este DB-SI. En la norma (Eurocódigo) UNE EN 1991-1-2:2004 se indican otras curvas de fuego nominales.

La curva normalizada tiempo-temperatura es la curva nominal definida en la norma UNE EN 1363-1:2015 para representar un modelo de fuego totalmente desarrollado en un sector de incendio . Está definida por la expresión: \[ \Theta_g = 20 + 345 \log_{10} (8 t + 1) \] [°C]; (B.1) siendo: \( \Theta_g \) temperatura del gas en el sector [°C]; \( t \) tiempo desde la iniciación del incendio [min]. La curva normalizada tiempo-temperatura supone, aproximadamente, las siguientes temperaturas: Tiempo t, en minutos 15 30 45 60 90 120 180 240 Temperatura en el sector \( \Theta_g \), en °C 740 840 900 950 1000 1050 1100 1150

Para elementos estructurales de hormigón armado o acero puede tomarse como valor de cálculo del tiempo equivalente, en minutos: \[ t_{e,d} = k_b \cdot w_f \cdot k_c \cdot q_{f,d} \] (B.2) siendo:

\( k_b \) coeficiente de conversión en función de las propiedades térmicas de la envolvente del sector; que puede tomarse igual a 0,07. El anejo F de la norma UNE EN 1991-1-2:2004 aporta valores más precisos.

\( w_f \) coeficiente de ventilación en función de la forma y tamaño del sector.

\( k_c \) coeficiente de corrección según el material estructural (Tabla B.1).

\( q_{f,d} \) valor de cálculo de la densidad de carga de fuego en función del uso del sector, en MJ/m ² , obtenida según se indica en el apartado B.4.

El coeficiente de ventilación \( w_f \) se calcula como: \[ w_f = (6/H)^{0,3} \cdot [0,62 + 90(0,4 - \alpha_v)^4 / (1 + b_v \alpha_h)] \geq 0,5 \] [-] (B.3) siendo: \( \alpha_v = A_v / A_f \) relación entre la superficie de las aberturas en fachada y la superficie del suelo del sector, con los límites \( 0,025 < \alpha_v < 0,25 \) (B.4) \( \alpha_h = A_h / A_f \) relación entre la superficie de las aberturas en el techo, \( A_h \), y la superficie construida del suelo del sector \[ b_v = 12,5 (1 + 10 \alpha_v - \alpha_v^2) \geq 10 \] (B.5) \( H \) altura del sector de incendio [m] Para sectores pequeños (\( A_f < 100 \text{ m}^2 \)), sin aberturas en el techo, el coeficiente \( w_f \) se puede calcular aproximadamente como: \[ w_f = O^{-1/2} \cdot A_{v} / A_t \] (B.6) siendo: \( O = A_v \sqrt{h} / A_t \) coeficiente de aberturas con los límites \( 0,02 \leq O \leq 0,20 \text{ [m}^{1/2}\text{]} \); \( A_t \) superficie total de la envolvente del sector (paredes, suelo y techo), incluyendo aberturas [m2]; \( h \) altura promedio de los huecos verticales, [m] Como aberturas en fachada o en techo se deben considerar los huecos, lucernarios, ventanas (practicables o no) superficies acristaladas y, en general, toda zona susceptible de facilitar la entrada de aire a la zona en la que se desarrolle el incendio. De forma simplificada, para casos de sectores de una sola planta con aberturas únicamente en fachada, el coeficiente de ventilación \( w \) en función de la altura de la planta y de la superficie de dichas aberturas respecto de la superficie en planta del sector, puede tomarse como: Coeficiente de ventilación w Altura de planta (m) Superficie relativa de huecos en fachada 0,05 0,10 0,15 0,20 \(\geq\) 0,25 2,5 2,6 1,8 1,3 1,0 0,9 3,0 2,4 1,7 1,2 0,9 0,8 3,5 2,3 1,6 1,1 0,9 0,8 4,0 2,2 1,5 1,1 0,9 0,8

Los valores del coeficiente de corrección \( k_c \) se toman de la siguiente tabla: Tabla B.1. Valores de \( k_c \) según el material estructural Material de la sección transversal \( k_c \) Hormigón armado 1,0 Acero protegido 1,0 Acero sin proteger 13,7 \(\cdot\) O

El valor de cálculo de la densidad de carga de fuego se determina en función del valor característico de la carga de fuego del sector , así como de la probabilidad de activación y de las previsibles consecuencias del incendio, como: \[ q_{f,d} = q_{f,k} \cdot m \cdot \delta_{q1} \cdot \delta_{q2} \cdot \delta_n \cdot \delta_c \] (B.7) siendo: \( q_{f,k} \) valor característico de la densidad de carga de fuego, según B.5; \( m \) coeficiente de combustión que tiene en cuenta la fracción del combustible que arde en el incendio. En los casos en los que el material incendiado sea de tipo celulósico (madera, papel, tejidos, etc.) puede tomarse m= 0,8. Cuando se trate de otro tipo de material y no se conozca su coeficiente de combustión puede tomarse m=1 del lado de la seguridad. \( \delta_{q1} \) coeficiente que tiene en cuenta el riesgo de iniciación debido al tamaño del sector, \( \delta_{q2} \) coeficiente que tiene en cuenta el riesgo de iniciación debido al tipo de uso o actividad; \( \delta_n \) coeficiente que tiene en cuenta las medidas activas voluntarias existentes, \( \delta_n = \prod \delta_{n,i} = \delta_{n,1} \cdot \delta_{n,2} \cdot \delta_{n,3} \) \( \delta_c \) coeficiente de corrección según las consecuencias del incendio.

Los valores de \( \delta_{q1} \) se dan en la tabla B.2, pudiéndose obtener valores intermedios por interpolación lineal. Tabla B.2. Valores del coeficiente \( \delta_{q1} \) por el riesgo de iniciación debido al tamaño del sector Superficie del sector \( A_f \) [m2] Riesgo de iniciación \( \delta_{q1} \) <20 1,00 25 1,10 250 1,50 2 500 1,90 5 000 2,00 >10 000 2,13

Los valores de \( \delta_{q2} \) pueden obtenerse de la tabla B.3. Tabla B.3. Valores del coeficiente \( \delta_{q2} \) por el riesgo de iniciación debido al uso o actividad Actividad Riesgo de iniciación \( \delta_{q2} \) Vivienda, Administrativo, Residencial, Docente 1,00 Comercial, Aparcamiento, Hospitalario, Pública concurrencia 1,25 Locales de riesgo especial bajo 1,25 Locales de riesgo especial medio 1,40 Locales de riesgo especial alto 1,60

Los valores de \( \delta_{n,i} \) pueden obtenerse de la tabla B.4. Tabla B.4. Valores de los coeficientes \( \delta_{n,i} \) según las medidas activas existentes Detección automática \( \delta_{n,1} \) Alarma automática a bomberos \( \delta_{n,2} \) Extinción automática \( \delta_{n,3} \) 0,87 0,87 0,61

Los valores de \( \delta_c \) pueden obtenerse de la tabla B.5. En el caso de edificios en los que no sea admisible que puedan quedar fuera de servicio o en los que se pueda haber un número elevado de víctimas en caso de incendio, como es el caso de los hospitales, los valores indicados deben ser multiplicados por 1,5. Tabla B.5. Valores de \( \delta_c \) por las posibles consecuencias del incendio, según la altura de evacuación del edificio Altura de evacuación \( \delta_c \) Edificios con altura de evacuación descendente de más de 28 m o ascendente de más de una planta. 2,0 Edificios con altura de evacuación descendente entre 15 y 28 m o ascendente hasta 2,8 m. Aparcamientos bajo otros usos. 1,5 Edificios con altura de evacuación descendente de menos 15 m o de uso Aparcamiento exclusivo 1,0

El valor característico de la densidad de carga de fuego , \( q_{f,k} \), se obtiene sumando el valor característico de la densidad de carga de fuego permanente, estimado por su valor promedio o esperado, y el valor característico de la densidad de carga de fuego variable, estimado como el valor que sólo es sobrepasado en un 20% de los casos.

La densidad de carga de fuego permanente corresponde a los revestimientos y otros elementos combustibles permanentes incluidos en proyecto. Puede obtenerse a partir de los valores específicos aportados el fabricante de cada producto o, en su defecto, a partir de tablas de valores para materiales genéricos.

La densidad de carga de fuego variable puede evaluarse elemento a elemento, según se indica en la norma UNE EN 1991-1-2: 2004, pudiendo en este caso tener en cuenta las cargas protegidas, o bien obtenerse en la tabla B.6, para zonas que no presenten acumulaciones de carga de fuego mayores que las propias del uso previsto , como es el caso de zonas de almacenamiento, archivos intensivos de documentación, depósitos de libros, etc. Tabla B.6. Valores de densidad de carga de fuego variable característica según el uso previsto Valor característico [MJ/m2] Comercial 730 Residencial Vivienda 650 Hospitalario / Residencial Público 280 Administrativo 520 Docente 350 Pública concurrencia (teatros, cines) 365 Aparcamiento 280 (1) En el "Reglamento de seguridad contra incendios en los establecimientos industriales" se indican cargas de fuego promedio para algunas actividades especiales, así como para uso Comercial y para almacenes. El valor característico puede obtenerse multiplicando dicho valor por 1,6. También se aportan valores de potencial calorífico correspondiente a diferentes materiales y sustancias.