10 Reglas para diseñar entramados de madera resistentes al fuego

La resistencia al fuego es la cualidad de un elemento constructivo de soportar las condiciones de un incendio durante cierta cantidad de tiempo. Se mide el tiempo, en minutos, durante el cual el elemento conserva la estabilidad mecánica, el aislamiento térmico, la estanqueidad a las llamas y la no emisión de gases inflamables.

Las “Diez Reglas de Harmathy” brindan un método para combinar las contribuciones individuales y determinar la resistencia al fuego (RF) de un elemento constructivo: muros, pisos y techos. Estas reglas fueron desarrolladas por Tiber Harmathy, reconocido especialista en incendio del National Research Council de Canadá (NRC).

Regla 1

La resistencia térmica al fuego de un elemento constructivo consistente de un número de estratos paralelos es mayor que la suma de las características de resistencia térmica al fuego de los estratos individuales, al quedar estos expuestos al fuego por separado.

Cuando se fijan dos estratos de material de recubrimiento de tabiquería, tales como planchas de yeso cartón o tableros OSB, su efecto combinado sobre la resistencia al fuego del entramado será mayor que la suma de sus contribuciones individuales.

Regla 2

La resistencia al fuego de un elemento constructivo no disminuye con la adición de estratos adicionales.

Esta regla es prácticamente recíproca de la primera, y establece que cada vez que se agregue una capa adicional a los materiales de un tabique o entramado, se incrementará la resistencia al fuego, independientemente de la cantidad de capas que se vayan agregando.

Regla 3

La resistencia al fuego de un elemento constructivo que tiene espacios de aire continuos o cavidades interiores de aire, es mayor que la resistencia al fuego de un elemento similar del mismo peso, pero que no contiene estas separaciones o cavidades con aire.

Los espacios interiores que se forman entre los pies derechos y vigas y que quedan confinados por los revestimientos, contribuyen a incrementar la resistencia al fuego de dichos entramados.

Regla 4

Cuanto más se desplace un espacio o cavidad con aire de la superficie expuesta al fuego, mayor será el beneficio de su efecto sobre la resistencia al fuego.

El efecto sobre la resistencia al fuego de las cavidades formadas por vigas, en pisos, o pies derechos, en paredes, y que se encuentren protegidas contra la exposición al fuego por materiales de 50 mm de espesor, será superior al que resultaría con la disposición de un solo tablero de yeso cartón de espesor 12,5 mm.

Regla 5

La resistencia al fuego de un entramado no puede aumentar como resultado del incremento del espesor de una capa de aire completamente confinado. Es decir, aumentar la altura de escuadría de pies derechos de 90 mm a 140 mm, o incluso a 230 mm no incrementa el nivel de resistencia al fuego del tabique.

Regla 6

Los estratos de materiales aislantes (baja conductividad térmica) se utilizan mejor en la cara del elemento constructivo sobre la que probablemente actuará el fuego.

Regla 7

La resistencia al fuego de elementos constructivos de configuración asimétrica dependerá de la dirección del flujo de calor.

Los muros que no poseen los mismos materiales en ambas caras ofrecerán distintas resistencias al fuego, dependiendo de cuál sea la cara expuesta al fuego. Esta regla resulta ser una consecuencia de las reglas 4 y 6, y resalta la importancia de la localización de los espacios de aire y de la secuencia que se decida en la disposición de los diferentes estratos de materiales.

Regla 8

La presencia de humedad, excepto cuando resulta en resquebrajamientos de materiales, incrementa la resistencia al fuego de los elementos constructivos.

Los materiales cuyo contenido de humedad sea 15% tendrán una mayor resistencia al fuego que aquellos que tengan un contenido de humedad del 4% en el momento de quedar expuestos al fuego.

Regla 9

Los elementos estructurales, tales como vigas y costaneras, alcanzan una mayor resistencia al fuego cuando se someten a ensayos de resistencia al fuego integrando entramados de piso y de techo, que cuando se ensayan separadamente.

Una viga de piso se comporta mejor cuando se encuentra incorporada al entramado de piso que cuando se ensaya individualmente bajo la misma carga.

Regla 10

Los elementos estructurales (vigas, viguetas, costaneras) de un entramado de piso, techo o cielo pueden ser reemplazados por otros elementos estructurales que, al ser ensayados separadamente, alcancen resistencias al fuego no inferiores a la del entramado.

Una viga de un entramado de piso puede ser reemplazada por otro tipo de viga que tenga una resistencia al fuego que no sea menor que la del entramado.

Referencias

– Wagner M., Mario. 2008. El método aditivo de componentes (CAM) para el cálculo y verificación de la resistencia al fuego de entramados de muros, pisos y techos. Apuntes Curso Construcciones en Madera. Depto. de Ingeniería Civil, U.Chile.

– American Wood Council (AWC). Component Additive Method for Calculating and Demonstrating Assembly Fire Endurance. Serie: Design for Code Acceptance Nº 4. 2014.