La protección contra incendios estructural para casas de madera está sujeta a normativas específicas. Por tanto, depende sobre todo de los materiales de construcción y de su resistencia al fuego. Aquí puede averiguar qué requisitos mínimos se aplican y qué ventajas tienen los elementos de construcción de madera maciza.
El término "protección estructural contra incendios" resume todas las reglas de protección contra incendios que deben observarse al construir o cambiar estructuras.
Esto incluye, por ejemplo, el desarrollo externo del edificio con agua de extinción, el dimensionamiento o la creación de estructuras de soporte de carga y de cerramiento de salas y la creación de compartimentos contra incendios. El grado de garantía de la protección estructural contra incendios depende sobre todo del comportamiento al fuego y la resistencia al fuego de los componentes y de la planificación y creación de vías de evacuación y salvamento adecuadas. Solo si se siguen estos criterios esenciales se pueden lograr los siguientes objetivos de protección estructural contra incendios:
- El fuego debería poder extenderse lo más lentamente posible o, mejor aún, no en absoluto.
- Las rutas de escape como puertas, pasillos o ventanas también deben ser accesibles en caso de incendio.
- El cuerpo de bomberos debe poder llegar rápidamente al origen del incendio.
Norma para protección estructural contra incendios
Para la protección estructural contra incendios, DIN 4102 es la norma más importante. Define el comportamiento al fuego de los materiales y componentes de construcción y categoriza la inflamabilidad y resistencia al fuego de los materiales. Según esta norma DIN, todos los materiales de construcción se dividen en dos tipos:
- A (materiales no combustibles)
- B (sustancias inflamables para medidas de protección contra incendios)
Estos dos tipos se dividen a su vez en cinco clases de materiales de construcción diferentes:
|
Clases de materiales de construcción |
Designación de supervisión de edificios |
Ejemplos |
|
A1 |
No inflamable y sin componentes inflamables |
Materiales de construcción metálicos, así como piedra, ladrillo y hormigón. |
|
A2 |
No es inflamable, pero comparte sustancias inflamables. |
Materiales aislantes (lana mineral) y placas de yeso |
|
B1 |
Materiales de construcción ignífugos |
Resinas sintéticas, lana de madera, aglomerado, suelos de parquet |
|
B2 |
Materiales de construcción normalmente inflamables |
Materiales de construcción de madera o plástico, fieltro para techos |
|
B3 |
Materiales de construcción fácilmente inflamables |
Madera fina, así como papel o cartón. |
En la construcción de edificios, los componentes portantes en particular deben tener una resistencia al fuego particularmente alta. Esta es la única forma de garantizar que las personas tengan tiempo suficiente para salir de manera segura del edificio en llamas sin que los componentes colapsen. Además, los elementos deben evitar la propagación del fuego y el humo. También hay cinco categorías de clases de resistencia al fuego:
|
Clase de resistencia al fuego |
Duración de la resistencia (en minutos) |
Designación de la autoridad de construcción |
|
F30 |
30 |
retardante de fuego |
|
F60 |
60 |
altamente ignífugo |
|
F90 |
90 |
resistente al fuego |
|
F120 |
120 |
altamente resistente al fuego |
|
F180 |
180 |
altamente resistente al fuego |
Concepto de protección individual contra incendios
Para edificios normales, los requisitos pueden cumplirse con materiales de construcción adecuados y el período de resistencia al fuego de los componentes. Para edificios residenciales o industriales, también puede ser necesario un concepto de protección contra incendios individual, que incluye:
- Duración de la resistencia al fuego del componente
- Espacios mínimos entre edificios
- detectores de humo y fuego independientes de la red
- Rutas de escape y escape
- puertas de cierre automático
- Calzadas de los bomberos
- Posibilidad de apoyar escaleras de incendios contra el edificio.
- Sistemas de rociadores
- Sistemas de alarma contra incendios directamente al cuerpo de bomberos
Los detectores de humo son obligatorios en Alemania. Tienen que instalarse especialmente en dormitorios, porque de noche la gente no percibe los gases tóxicos que se producen y corre el riesgo de advertir el fuego demasiado tarde.
Protección contra incendios en la casa de madera.
Todavía se asume erróneamente que las casas de madera tienen un mayor riesgo de incendio. Las casas de madera no se queman con más frecuencia que los edificios hechos con otros materiales de construcción. Incluso la suposición de que los desastres por incendios anteriores se remontan principalmente a la construcción de casas con madera, los historiadores pueden refutarlo con algunos argumentos. A menudo se carecía de un cuerpo de bomberos y de un suministro de agua adecuado, y las cargas de fuego, como paja y heno, se almacenaban en los edificios y los residentes utilizaban chimeneas y chimeneas abiertas y sin protección.
Hoy en día, la madera maciza, la madera laminada encolada, la madera contralaminada y una gran cantidad de materiales a base de madera en forma de panel como OSB, madera laminada enchapada (LVL) o madera contrachapada se utilizan como materiales de construcción en la construcción con madera. La clasificación europea para la mayoría de los materiales de construcción de madera es D-s2, d0, lo que significa que el material de construcción de madera es "normalmente inflamable", tiene una clase de desarrollo de humo 2 y, además, no gotea cuando se quema. La mayor parte de la madera de construcción también tiene propiedades ignífugas. Porque la madera y los materiales a base de madera pertenecen normalmente a la clase de materiales de construcción B2. Contiene todos los materiales de construcción "normalmente inflamables". Si la madera se trata o se reviste con retardadores de fuego, puede ascender a la clase de material de construcción B1 y luego se clasifica como "retardante de llama".
Cualquiera que le guste sentarse frente a su chimenea por la noche sabe que necesita madera delgada para avivar. Los troncos gruesos tardan en prenderse fuego. Por este motivo, las columnas y vigas de las casas de madera suelen tener dimensiones más gruesas de lo que es estáticamente necesario, o los techos, paredes, soportes y vigas están revestidos con materiales no combustibles como placas de yeso y / o paredes y techos aislados con material no combustible. La tercera opción es empapar la madera con retardadores de fuego. Sin embargo, tales medidas de protección contra incendios provocan trabajo adicional, aumentan los costos de construcción y frustran la sensación única de vivir en una casa de madera real.
Elementos de construcción de madera maciza para la construcción de casas y apartamentos.
Si desea evitar un tratamiento complejo y / o el entablado de la madera, también puede utilizar otros componentes siempre que se pueda demostrar que la construcción aún ofrece suficiente resistencia al fuego. Para ello, se debe solicitar una prueba separada, que está sujeta a una tarifa y que puede retrasar significativamente el inicio de la construcción. Cualquiera que utilice componentes con una aprobación de la autoridad de construcción general está construyendo sobre el lado seguro. Los elementos de construcción de madera maciza prefabricados, por ejemplo, alcanzan la clase de resistencia al fuego F90 e incluso cumplen con los requisitos de protección contra incendios elevados para edificios de gran altura; las pruebas de fuego lo han demostrado.
Evaluación de la protección contra incendios
Los elementos individuales masivos están hechos de material combustible, pero esto juega un papel secundario en la evaluación de la duración de la resistencia al fuego de toda la estructura del edificio. Más importante es cuánto tiempo la construcción puede resistir el fuego. En un ambiente normal, un metro cúbico de elementos de madera maciza almacena alrededor de 45 litros de agua; en caso de incendio, inhibe la quema por evaporación. El Instituto de Investigación de Seguridad y Tecnología de Protección contra Incendios (IBS Austria) en Linz, Austria, un organismo de control y prueba reconocido por el estado, llevó a cabo la evaluación de la protección contra incendios de los elementos de construcción de madera.
Pequeñas pruebas de fuego en el laboratorio.
Pequeñas pruebas de fuego en elementos de construcción de madera de diferentes espesores y pruebas de campo en construcciones de paredes y techos deben mostrar cuánto tiempo estas construcciones pueden resistir un incendio. Las pruebas se llevaron a cabo en probetas individuales. Estos cuerpos consistieron en productos de madera maciza de superficie total con una superficie lisa cerrada por ambos lados, que se fabrican como elementos estructurales de 125 centímetros de ancho en una estructura plana como paredes, techos y estructuras planas. Las probetas tenían diferentes espesores de construcción. La estructura constaba de múltiples capas paralelas o cruzadas en tres a nueve capas. Los anchos de los elementos fueron de un máximo de 125 centímetros, las juntas individuales se conectaron a los techos con un tablero de juntas de relleno, encolado y atornillado firmemente.en las paredes y techos con una ranura y una conexión de lengüeta externa. La estanqueidad al aire y al humo de las celdas de las habitaciones y las envolventes de los edificios está garantizada por las denominadas cintas EPDM fabricadas con caucho plástico hermético.
Prueba de fuego a gran escala al aire libre
Además, el comportamiento del fuego se probó en una prueba de fuego estándar a gran escala en un edificio de prueba de cinco por cuatro metros y tres metros de altura hecho de elementos de construcción de madera de 10 centímetros de espesor. La prueba a gran escala se llevó a cabo al aire libre, monitoreada por los ojos de cientos de bomberos. Durante la prueba de fuego a gran escala, que duró 60 minutos, los expertos de IBS Austria probaron el desarrollo de la temperatura de los elementos de construcción de madera maciza en tres puntos dentro del edificio de prueba de combustión y en su exterior.
- Después de 60 minutos, los examinadores midieron 1210 grados Celsius, pero la temperatura exterior solo había aumentado en 9,5 grados.
- Las llamas consumieron solo 0,67, como máximo 7 milímetros dentro de la estructura por minuto.
- De esto, dependiendo del grosor de la construcción, se pueden derivar clases de resistencia al fuego de F30 a F90.
- Las conexiones de componentes especiales también cumplieron todos los requisitos de las clases de resistencia al fuego F30 a F90. Resultaron ser a prueba de humo y fuego.
- Los componentes de carga hechos de elementos de construcción de madera maciza garantizaron superficies sin costuras y, por lo tanto, la estanqueidad necesaria durante toda la duración del incendio.
Si hubiera efectos de tracción en el componente de carga durante un incendio (efecto chimenea), el incendio podría extenderse de manera incontrolable, por eso la protección contra el viento es crucial en caso de incendio.
Las pruebas de fuego pequeñas y grandes demostraron que las paredes son seguras y estables en caso de incendio. La estructura compacta de los elementos, el uso de paneles de una sola capa como capas longitudinales y las conexiones sin costuras y a prueba de viento entre los elementos evitan la quema y la penetración de gas en las habitaciones vecinas.
Requisitos mínimos para la protección estructural contra incendios
La altura del edificio, la ubicación y el uso de un edificio determinan qué normas de protección contra incendios se aplican. La siguiente tabla ofrece una descripción general de los requisitos mínimos para la protección estructural contra incendios.
|
Edificios / componentes |
Edificios residenciales independientes con no más de un apartamento |
Edificios residenciales de menor altura con no más de dos departamentos |
Edificios de menor altura (sin piso de salón superior a 7 m) |
Edificios de altura media (> 7-22 m) y edificios de gran altura |
|
Muros, pilares y columnas de carga y refuerzo |
ninguna |
F30 / B |
F30 / B |
F90 / AB |
|
Muros de carga y arriostramiento, pilares y columnas en plantas de sótano |
ninguna |
F30 / AB |
F90 / AB |
F90 / AB |
|
Muros de carga y arriostramiento, pilares y columnas en pisos de áticos residenciales |
ninguna |
F30 / B |
F30 / B |
F90 / B |
|
Paredes exteriores que no soportan carga o partes de paredes exteriores que no soportan carga |
ninguna |
ninguna |
ninguna |
F30 o A |
|
Superficies de paredes exteriores, revestimiento de paredes exteriores y materiales aislantes en paredes exteriores |
B2 |
B2 |
B2 |
B1 |
|
Particiones |
ninguna |
F30 / B |
F30 / B |
F90 / AB |
|
Paredes divisorias en los espacios del ático |
ninguna |
F30 / B |
F30 / B |
F90 / B |
|
Construcción de muros finales |
ninguna |
F90 / AB |
Muro de fuego |
Muro de fuego |
|
Construcción de particiones |
ninguna |
F90 / AB |
Muro de fuego |
Muro de fuego |
|
Cubrir |
ninguna |
F30 / B |
F30 / B |
F30 / AB |
|
Techos sobre pisos del sótano |
ninguna |
F30 / B |
F90 / AB |
F90 / AB |
|
Techos en el ático, sobre los cuales son posibles los salones |
ninguna |
F30 / B |
F30 / B |
F90 / B |
Edificio de varios pisos con madera: un ejemplo de Trondheim
Una de las primeras casas de varios pisos hechas completamente de madera se construyó en 2004 en Trondheim, Noruega. En un concurso se buscaron soluciones innovadoras para la madera como material de construcción para el desarrollo urbano. Se examinaron algunas estrategias, el ganador del concurso fue el diseño compacto y de gran altura del joven equipo de arquitectos Brendeland y Kristoffersen.
Para cumplir con todos los requisitos de costos y comodidad, estática y protección contra incendios, se tomó la decisión de utilizar una construcción de madera maciza. Consiste en elementos de construcción de madera encolados en cruz que son comparables en muchas propiedades al hormigón. Los elementos de la pared y el techo se conectaron para formar grandes paneles. Los elementos del techo llevan toda la carga a las paredes exteriores; De esta forma, cada piso se convirtió en un espacio de 120 metros cuadrados sin vigas ni vigas. Las paredes interiores, por otro lado, no soportan cargas, por lo que las habitaciones pueden diseñarse de manera flexible y luego utilizarse para otros fines.
Los cimientos son simples y económicos: los elementos de construcción de madera pesan un 75 por ciento menos que una estructura de hormigón equivalente. En cuanto a la protección contra incendios, el dúo de arquitectos definió los elementos constructivos de madera maciza como “barreras contra incendios”. Por lo tanto, cada piso podría tratarse como un compartimento de fuego independiente.