¿Cómo cumple el policarbonato las clasificaciones europeas contra incendios?

Si bien la seguridad y las regulaciones contra incendios siempre han sido una alta prioridad en los estándares de construcción, después de eventos como el incendio de la Torre Grenfell de Londres que mató a 72 personas en 2017, esos requisitos se han vuelto aún más estrictos.Aunque la seguridad y las normas contra incendios siempre han sido una prioridad en las normas de construcción, sucesos como el incendio de la Torre Grenfell de Londres, en el que murieron 72 personas en 2017 han endurecido aún más estos requisitos.

En consecuencia, a la hora de especificar productos y sistemas de construcción, los arquitectos y contratistas deben estar familiarizados con las regulaciones relacionadas con el fuego, así como con los procedimientos de prueba y los niveles de clasificación de rendimiento.

A continuación, se ofrece una visión general de las normas europeas vigentes en materia de incendios, pruebas y niveles de certificación, haciendo énfasis en la capacidad única del policarbonato para resistir el fuego, comparado con otros materiales plásticos transparentes.

Norma Europea EN 13501-1

Mientras que en el pasado cada país europeo implementaba sus propios mecanismos de certificación de productos de construcción, e se suscitó un cambio cuando la Unión Europea estableció la Norma Armonizada para aumentar la uniformidad y la calidad de las normas en todos los países europeos y más allá. Un número significativo de países de Asia, Oriente Medio y África, así como Rusia, han adoptado los Eurocódigos o han manifestado su interés por adoptarlos.

Impacto en la normativa contra incendios

La norma europea EN 13501-1: La clasificación al fuego de productos de construcción y elementos de construcción define los procedimientos de prueba para evaluar y clasificar la reacción al fuego de un material. Según la norma, aplicada a todos los productos de construcción, el material debe ser probado en un laboratorio homologado, de la misma manera en que se instalará en un edificio.

La prueba EN 13501-1 permite testear una gama de espesores y colores. Por ejemplo, si se ensayan y superan un grosor de 1 mm y otro de 10 mm, todos los grosores intermedios quedan certificados. Del mismo modo, si un fabricante prueba su color más brillante, su color más oscuro y un color intermedio y aprueba, se considera que los demás colores también aprueban.

Definiciones de Euroclase

A los materiales se les asigna una categoría de clase, dependiendo del comportamiento del material cuando se expone al fuego. Así:

• Clase F – Fácilmente inflamable.
• Clase E – Pequeña duración de la prueba de la llama de 15 segundos con menos de 15 cm de propagación de la llama.
• Clase D – Pequeña duración de la prueba de llama de 30 segundos con menos de 15 cm de propagación de la llama y una liberación de calor de 750 vatios por segundo, o menos.
• Clase C – El desprendimiento de calor de un solo elemento en combustión es inferior a 250 vatios por segundo.
• Clase B – El desprendimiento de calor de un único elemento en combustión es inferior a 120 vatios por segundo.
• Clase A2 – El material supera una prueba de no combustibilidad en un horno de 750 grados C, o una prueba de potencial calorífico, que se realiza quemando una pequeña cantidad del material en oxígeno puro dentro de un calorímetro de bomba.
• Clase A1 – El material supera tanto una prueba de no combustibilidad como una prueba de potencial calorífico.

Además, los materiales de las Euroclases A1, A2 y B no sufren de flameo, lo que significa que su contribución a un incendio es mínima. Para las clases C, D, E y F, el material puede provocar un flameo en una prueba de incendio.

Para obtener la clasificación A2, B, C o D, el material también se clasifica en función de la cantidad de humo y gotas inflamadas que desprende.

• Un producto que libera poco o ningún humo recibe una clasificación s1, un nivel medio de humo se clasifica como s2 y un producto que genera mucho humo, dificultando así la evacuación, se clasifica como s3.

• Las gotas o partículas inflamadas pueden causar quemaduras en la piel y provocar la propagación del fuego. Una clasificación d0 significa que el producto no genera partículas inflamadas cuando se expone al fuego durante 600 segundos. Una clasificación d1 significa que se liberan gotitas inflamadas en este periodo de tiempo, pero no arden durante más de 10 segundos. Un nivel d2 se aplica a los materiales que liberan gotas durante un periodo de 600 segundos que arden durante más de 10 segundos.

Reacción del policarbonato al fuego

El policarbonato (PC) es un material de construcción muy eficaz, ligero, resistente a los impactos, duradero, fácilmente moldeable y de larga duración. Con tan solo la mitad de peso que el vidrio, ¿cómo resisten al fuego las láminas de policarbonato translúcidas y transparentes?

Este material ofrece dos ventajas principales en su reacción al fuego. En primer lugar, sin ningún aditivo especial, el policarbonato está certificado como Clase B, lo que significa que la lámina contribuye mínimamente a la propagación del fuego. Por lo tanto, si se inicia un incendio en un edificio, una vez que alcance el policarbonato, el material no impedirá la propagación del fuego. Sin embargo, la velocidad de propagación será muy lenta, sobre todo en comparación con otros materiales combustibles. En segundo lugar, el policarbonato sin tratar producirá muy poco humo en presencia de un incendio. Esto es importante, ya que, según Stanford Medicine, el humo es responsable de aproximadamente el 70% de las muertes de víctimas de incendios.

El policarbonato tiene una clasificación de s1, lo que significa que la velocidad o cantidad de humo es nula o muy baja. Además, el policarbonato produce muy poco escurrimiento de llamas, que contribuyen a la propagación del fuego al prender otras superficies, por lo que recibe una clasificación d0 según la norma EN 13501-1.

Para entender mejor el propio material, el policarbonato tiene una temperatura de servicio muy amplia, que oscila entre -50 y +120 grados C. A unos 135 grados, alcanza la temperatura de deflexión térmica y empieza a perder sus propiedades físicas. A unos 140 grados, la lámina empieza a deformarse, lo que hace que el material se doble o se desprenda de su estructura o de lo que sea que la mantiene en su sitio.

Entre 160 y 170 grados, la lámina empieza a transformarse en material fundido, momento en el que empieza a gotear.

Este fenómeno de fusión puede ayudar a extinguir el fuego en los casos en que se funde directamente sobre el foco de la llama. Al mismo tiempo, esto puede dificultar las pruebas, ya que el policarbonato fundido puede gotear sobre el quemador y apagar la llama, deteniendo así la prueba antes de que se pueda dar una clasificación. Por ello, una lámina maciza de policarbonato de más de 6 mm de grosor no puede someterse a ensayo, ya que apagará el fuego al fundirse.

No obstante, las láminas de policarbonato multipared pueden someterse a ensayos, aunque sean muy gruesas. Esto se debe a que hay mucho aire y relativamente poco material que fundir en esta variación del producto.

El policarbonato suele recibir una calificación de B, s1, d0 según la norma EN 13501-1

El Policarbonato sólido vs.  policarbonato alveolar

Para los arquitectos y propietarios de edificios es importante comprender no sólo los requisitos normativos y los detalles de las pruebas de laboratorio EN, sino también cómo es que los diferentes tipos de láminas de policarbonato reaccionarán al fuego cuando se hayan instalado.

Existe una distinción importante es entre el policarbonato sólido y el alveolar. El policarbonato sólido suele ser más pesado, ya que contiene más material por metro cuadrado, mientras que las láminas multipared contienen canales de aire o estrías. Tomemos, por ejemplo, una aplicación de acristalamiento vertical, que puede utilizar láminas de policarbonato sólidas o multipared. En caso de incendio, la lámina multipared o alveolar arderá más rápidamente y creará un agujero en el acristalamiento. Si el foco del incendio es interno y el agujero permite que el humo salga de la habitación hacia el exterior, esto es beneficioso. Por otro lado, una lámina sólida tendrá un mejor rendimiento a la hora de detener la propagación del fuego, lo que es clave si los ocupantes del edificio se encuentran al otro lado del acristalamiento. En una aplicación de tejado o toldo, de nuevo, la lámina multipared permitirá que la combustión se produzca más rápidamente, creando un agujero y permitiendo la salida del humo.

Aditivos ignífugos

Durante el proceso de extrusión del policarbonato, el fabricante puede añadir aditivos ignífugos (FR) a la lámina de policarbonato. Estos aditivos no dañan, reducen ni degradan las propiedades físicas y ópticas naturales del material. Además, en caso de incendio, los FR pueden mejorar las propiedades de la lámina de policarbonato.

El aditivo reacciona al fuego creando una especie de niebla muy cerca de la superficie de la lámina. Esta “niebla” diluye el oxígeno gaseoso e inhibe el proceso de combustión. El FR aumenta el índice de fluidez y hace que la lámina se vuelva más viscosa y se funda más lentamente. Esto, a su vez, reduce el escurrimiento.

En el entorno de prueba EN 13501-1, el policarbonato sin FR no se considera un material que gotee y recibe una clasificación d0. Por lo tanto, desde una perspectiva puramente normativa contra incendios, no hay ningún beneficio en el uso de FR, ya que la clasificación seguirá siendo la misma.

Comparación con otros materiales plásticos transparentes

En lo que respecta al fuego, el policarbonato ofrece una ventaja notable sobre el acrílico. El acrílico se considera un material combustible y su comportamiento en las pruebas de fuego es mucho peor que el del policarbonato. En comparación, el policarbonato ofrece un grado de combustibilidad y un grado de goteo mucho mejores. En cuanto al desarrollo de humo, no hay grandes diferencias entre los dos materiales.

En cuanto al PVC, el material desarrolla más humo que el policarbonato. Sin embargo, las láminas finas de PVC son menos inflamables que el policarbonato.

La fibra de vidrio es más inflamable que el policarbonato. Para obtener buenos resultados en las pruebas con fibra de vidrio, se necesitan muchos aditivos FR, lo que hace que el material sea más caro que el policarbonato.

APORTE

Cuando se trata del cumplimiento con estrictas pruebas y los requisitos de resistencia al fuego, los arquitectos y prescriptores estarán mejor equipados si conocen mejor los niveles de clasificación EN 13501-1. Además, a la hora de evaluar los materiales plásticos transparentes, un conocimiento más profundo del policarbonato, su reacción al fuego y los niveles de Euroclase pueden ayudar a determinar qué materiales cumplirán los códigos y requisitos del proyecto.