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Los sistemas de aislamiento térmico exterior (SATE) de fachada ante una "nueva" problemática: su comportamiento frente al fuego

En España cerca del 58% de los 25,2 millones de viviendas de nuestro parque edificatorio fueron construidas antes de los años 80 por lo que presentan grandes deficiencias de aislamiento y no cumplen con los requisitos necesarios de habitabilidad y confort térmico establecidos por el Código Técnico de la Edificación (CTE). La apuesta de las administraciones por rehabilitar (energéticamente) los edificios a través de programas de financiación a particulares y comunidades de propietarios, con una creciente sensibilización de la sociedad hacia el ahorro de energía, ha servido de impulso para que en los últimos años se hayan acometido numerosas obras de fachada con los denominados SATE o sistemas de aislamiento térmico por el exterior [1]. Sin embargo, el devastador incendio sucedido el pasado mes de junio en la Torre Grenfell de Londres con el trágico resultado de más de 80 personas fallecidas, ha motivado que fijemos la vista hacia otro requisito de diseño imprescindible que estos sistemas también deben cumplir y sobre el que quizás no se haya dado toda la importancia que merece: su comportamiento frente al fuego.


Tipos de sistemas

La reciente proliferación de los SATE ha conllevado un espectacular incremento de empresas y sistemas especializados en este área, en los cuales se podría hacer una clara división entre aquellos que se destinan a rehabilitación principalmente con un acabado exterior a base de mortero, de aquellos que pueden estar dirigidos tanto a rehabilitación como a obra nueva que configuran una segunda piel con una cámara intermedia de aire y en el que confluyen distintos materiales de revestimiento exterior como cerámicos, compuestos de aluminio u otros metálicos (acero, cobre, zinc, etc.), piedra natural, madera, fenólicos, morteros, hormigón polímero o armado con fibras, etc., teniendo en ambos casos que emplear distintos materiales de aislamiento térmico (poliestireno expandido (EPS), lana mineral (MW), poliuretano conformado (PUR), poliestireno extruido (XPS), etc.) y otros elementos como fijaciones, láminas de impermeabilización, protecciones acústicas, carpinterías, etc. que conforman un sistema completo con unas determinadas características.

Es muy importante respetar la concepción del SATE como un sistema integral de fachadas. Ello supone que cada componente forma parte del conjunto, asegurando la compatibilidad del sistema y el mejor resultado. De esta forma, la utilización de un sistema u otro puede responder a aquél que mejor respuesta global ofrezca ante criterios como la nueva transmitancia térmica de la fachada (que incidirá en el ahorro de energía previsto y, por tanto, en parte de la rentabilidad de la inversión), el coste por metro cuadrado, el peso, la rapidez de colocación (en el caso de rehabilitación supondrá cierto grado de molestia durante el proceso de instalación), la durabilidad e incluso la estética, pudiendo todo ello repercutir en una posible revalorización del inmueble en el caso de un edificio a rehabilitar.

Conceptos sobre fuego

Los incendios en las fachadas pueden producirse principalmente por los siguientes motivos:

-    Incendio desde un edificio colindante. La intensidad del incendio dependerá en gran medida del tamaño del incendio, así como de la distancia entre los edificios próximos y su posición relativa.
-    Incendio desde la parte exterior del edificio. Teniendo en cuenta la altura de las llamas, el revestimiento de la pared externa, incluso de materiales no combustibles o poco combustibles, no podrá evitar que el fuego entre en el edificio por las aberturas de la fachada.
-    Incendio originado en el interior del edificio. Puede ser considerado el escenario más crítico y probable de suceder.

La seguridad frente a la acción del fuego que deben ofrecer los edificios y sus sistemas constructivos, se apoyan en dos parámetros que a veces se confunden, y que aunque tienen cierta correlación, son diferentes:

-    Las propiedades de resistencia al fuego son las que establecen el mantenimiento de la capacidad de sustentación del edificio durante un período de tiempo determinado en caso de incendio. Éstas se refieren a las unidades constructivas (forjado, estructura, fachada, particiones interiores, etc.);
-    Las propiedades de reacción al fuego son aquellas que limitan la aparición y propagación del fuego y del humo dentro de la obra, y son relativas a los materiales de construcción.

La reglamentación [2]

En nuestro país es aplicable tanto a la obra nueva como a la rehabilitación en edificación, el Documento Básico de Seguridad en caso de incendio (DB-SI) del Código Técnico de la Edificación (CTE); y en el caso de los edificios industriales, el Reglamento de Seguridad contra Incendios en Establecimientos Industriales (RSCIEI).

Lo más importante a reseñar del CTE es que el objetivo del DB-SI es el de proteger a los ocupantes, no el proteger el edificio, tal y como establece el Artículo 11 de la Parte I del CTE.

En el caso de los edificios no industriales (residencial, comercial, etc.) en los que es mucho más habitual el uso de los SATE, la sección SI 2 “Propagación exterior” del DB-SI establece entre otros requisitos lo siguiente: “la clase de reacción al fuego de los materiales que ocupen más del 10% de la superficie del acabado exterior de las fachadas o de las superficies interiores de las cámaras ventiladas que dichas fachadas puedan tener, será B-s3,d2 hasta una altura de 3,5 m como mínimo, en aquellas fachadas cuyo arranque inferior sea accesible al público desde la rasante exterior o desde una cubierta, y en toda la altura de la fachada cuando esta exceda de 18 m, con independencia de donde se encuentre su arranque; (…) se puede admitir una clase C-s3,d2 si se cumple lo que se establece en el artículo SI 1-3.2 (tres plantas y barreras cortafuegos de clase E30 a 10 m como máximo)”.

La clase B-s3, d2 correspondería a un material combustible con contribución muy limitada al fuego (B), opacidad alta de los humos producidos (s3) y alta caída de gotas o partículas inflamadas (d2).



Tabla.- Requisitos en varios países europeos en cuanto a la clase de reacción al fuego de la fachada. Datos actualizados a 2010

Pero volviendo a España, ¿qué sucede con todas las fachadas de edificios cuya altura sea inferior a 18 metros? Primero hay que observar que 18 metros pueden corresponder a un edificio tipo de cuatro plantas más rasante, lo que conlleva a pensar que una cantidad nada desdeñable de edificios construidos y/o rehabilitados desde 2006 (fecha de entrada en vigor del CTE) no cuenten con ninguna exigencia entre los 3,5 y los 18 metros en cuanto a la clase de reacción al fuego que deben disponer los materiales que conforman el paramento exterior. ¿Y por qué de este vacío normativo? Para esto no tenemos respuesta, aunque podríamos deducir que guarda una relación entre la mejor accesibilidad de los equipos de extinción del incendio a alturas menores y la escasa probabilidad de que el fuego alcance el revestimiento exterior.

La experiencia de más de 10 años de vigencia del CTE es que atendiendo al diseño de los elementos constructivos del edificio frente al riesgo de incendio, la atencion recae fundamentalmente en que la estructura o la fachada aseguren una determinada resistencia al fuego (90, 120 minutos, etc. según el caso), tiempo previsto suficiente para que los ocupantes desalojen el edificio y que los equipos de extinción puedan apagar el incendio o al menos contenerlo para evitar daños mayores. En el caso de la Torre Grenfell, los bomberos llegaron en tan solo 6 minutos tras recibir el aviso y apagaron muy rápidamente el fuego dentro del apartamento en que se había originado, aunque para entonces el incendio ya se había extendido de forma descontrolada a través de la fachada hacia las plantas superiores y de ahí a otros locales interiores. Antes de que haya concluido la investigación oficial sobre el incendio del edificio londinense, la mayoría de expertos apuntan a que la razón principal de que el fuego se propagase de forma tan rápida y virulenta a lo alto de la fachada – el origen del incendio se produjo por la avería de un frigorífico en una vivienda situada en una de las primeras plantas para un edificio de 24 alturas – se debió a que el aplacado exterior era un compuesto de aluminio con núcleo de polietileno, material altamente inflamable y sin ningún tipo de protección ignífuga o retardante del fuego, potenciado por el efecto chimenea de la cámara de aire ventilada [3].

Por contra, otros expertos [4] apuntan a que el comportamiento de un SATE en caso de incendio tiene que ver con el comportamiento del conjunto de sus componentes, especialmente el aislamiento térmico; y será su clasificación de reacción al fuego, la que defina el uso posible. En tal caso, no se podría considerar que colocar un SATE con un aislante con la clasificación más baja de reacción al fuego pueda ser –per se- un riesgo para las personas, siempre que el edificio haya sido diseñado, construido y mantenido  siguiendo las indicaciones que se establecen en la reglamentación aplicable. 

En cualquier caso, en el Reino Unido existen sospechas de que alguna falta de control se haya podido producir en cuanto a la clase de reacción al fuego (B-s3,d0) que debería haber tenido el revestimiento exterior del Edificio Grenfell. Y estas sospechas apuntan además de que pudiera ser algo extensivo pues, según apuntan algunas primeras informaciones, 1 de cada 3 edificios rehabilitados y/o construidos en Gran Bretaña desde la entrada en vigor de la reglamentacion vigente en materia de seguridad de los edificios frente a los incendios, podrían haber incumplido dicha normativa.



Otro dato importante es que a pesar de que en Europa ya se habían producido incendios similares en edificios con el mismo revestimiento exterior, como sucedió en Roubaix (Francia) [5] y la Torre Polat de 42 pisos en Estambul (Turquía), ambos hechos sucedidos en 2012, aunque no hubo que lamentar pérdidas humanas, la experiencia no haya sido tenida en cuenta posteriormente. Esto demuestra de algún modo la escasa importancia que ha seguido habiendo sobre el sistema exterior de cerramiento en cuanto a su reacción al fuego.

Incombustibilidad natural del hormigón…y de la fibra de vidrio [6]

El reciente incendio de Londres nos ha traído de nuevo a la memoria el que se produjo en 2005 en el Edificio Windsor en Madrid, con la salvedad de que en aquella ocasión no hubo que lamentar ninguna pérdida de vidas humanas. Sin embargo, aquel incendio puso de manifiesto la gran capacidad que ofrece el hormigón para resistir la acción del fuego [6], al poder soportar elevadas temperaturas mantenimiento un grado de resistencia tal que permite que las estructuras con ellos construidas no colapsen.

En julio de 2016 se produjo un incendio en las instalaciones del Grupo Ybarra Alimentación en Dos Hermanas (Sevilla). Desde ese momento la reconstrucción era el objetivo y tras contratar a la especialista en ingeniería agroalimentaria “Grupotec” comenzó la redacción del proyecto en la que diversas empresas colaboraron. Finalmente Grupo Ybarra Alimentación decidió que PRETERSA PRENAVISA les acompañara en la reconstrucción de su nueva factoría. Aproximadamente 35.000 m2 sobre una parcela de 100.000 m2. Toda la factoría está solucionada con elementos prefabricados de hormigón: vigas deltas de 32 m y altura libre 10 m en la zona de producción y con vigas delta de 37 m y altura libre 15 m en la zona de expedición, en medianeras se ha solucionado el metro de cortafuegos en horizontal con la viga artesa cortafuegos y se ha arriostrado los pórticos con artesas canalón y vigas portacanalón. La correa es tubular de canto 30 y 40 cm para luces de 12 m. Los forjados con jácenas talón L y T. Panel horizontal de 20 cm y vertical de 24 cm por llegar hasta 13 metros. Hay otra fachada con panel vertical de 18 m, partido en dos y colgado de jácena de 37 m.




Y en el caso de los distintos SATE, debemos ir a un incendio reciente que se produjo en marzo de 2015 en un edificio de 83 viviendas en Calle Josep Pla de Barcelona, obra promovida por el Patronato Municipal de Vivienda, cuya fachada fue resuelta con un sistema stud-frame con revestimiento exterior de paneles de GRC. El aislamiento térmico conformado mediante un material textil, altamente combustible, provocó una rápida propagación del fuego a lo largo de la fachada. Sin embargo, la enorme capacidad del hormigón armado con fibra de vidrio pudo contener exteriormente y de forma eficaz el incendio y limitando al mínimo los daños, con el llamativo hecho de que solamente dos paneles tuvieron que ser repuestos posteriormente.

 

Imágenes cortesía de MOSAICOS UBASART, empresa suministradora de los paneles de GRC Tipo Stud-Frame con textura ondulada especial

 

La siguiente comparativa se ha realizado sobre SATE de fachada ventilada, ya que por un lado es donde los elementos prefabricados de hormigón armados con fibra como el GRC los UHPC e incluso el hormigón polímero, tienen su aplicación principal, y por ser además los que podrían presentar un mayor riesgo de propagación del incendio debido al efecto chimenea que se produce por las diferencias de presión en la cámara de aire. En la fachada coinciden ciertos factores que pueden favorecer el aumento del fuego en un edificio: la verticalidad de la superficie, la forma del edificio, el viento, etc.



Tabla.- Clase de reacción al fuego prevista: comparativa de SATE de elementos prefabricados de hormigón con paneles composites de aluminio

Posibles consecuencias

Como suele suceder en muchos otros ámbitos, las normativas cambian sólo cuando sucede un hecho trágico y de enorme impacto social como ha sido el incendio de la Torre Grenfell de Londres. A corto plazo, ya percibimos una creciente atención en los proyectos y obras de edificios que se están acometiendo actualmente donde se percibe un incremento de la rigurosidad acerca de este requisito, abriéndose un escenario en el que las soluciones constructivas con elementos prefabricados de hormigón podrían tomar un nuevo impulso, al ofrecer un comportamiento idóneo ante la acción del fuego. Y a medio plazo, podríamos esperar que tanto la reglamentación española como otras europeas pudieran intensificar las exigencias de diseño de los edificios ante el fuego, como podrían ser la exigencia obligatoria de ensayos de reacción al fuego [8] incluso a gran escala, que toda la fachada deba ofrecer un clase de reacción al fuego mínima independientemente de su altura, que se impida el uso de los aislamientos térmicos que son combustibles [9], o la instalación de barreras cortafuego adicionales. También podría pasar que en tanto no se modifique la actual reglamentación, las compañías aseguradoras penalizasen a aquellos sistemas de revestimiento exterior con peor clase de reacción al fuego. En cualquier caso, las soluciones en prefabricado de hormigón destinadas al diseño y construcción de SATE, entre otras los paneles de GRC, ofrecerán un comportamiento idóneo frente al fuego al tiempo que otras prestaciones como rapidez de colocación, durabilidad, eficiencia energética o estética.



Tabla.- Clases de reacción al fuego de los principales productos aislantes térmicos. Fuente: ANDIMAT [9]

Referencias

[1] La importancia de la rehabilitación termica de edificios. Inarquia. 6/07/17 [+]
[2] Módulo 2 Proyectos de estructuras prefabricadas de hormigón. Curso de Especialización – Especialidad en Proyectos con prefabricados de Hormigón o Concreto. Maestría Internacional en Soluciones Constructivas con Prefabricados de Hormigón o Concreto [+]  
[3] ¿Por qué ardió Grenfell Tower?. El economista. 4/07/17 [+]
[4] Antonio Blázquez responde. ANFAPA [+]
[5] Vídeo incendio edifico en Roubaix (Francia) en 2012 [+]
[6] Real Decreto 842/2013, de 31 de octubre, por el que se aprueba la clasificación de los productos de construcción y de los elementos constructivos en función de sus propiedades de reacción y de resistencia frente al fuego [+]
[7] "Seguridad frente al fuego de las estructuras de hormigón". Luis Vega, Manuel Burón - Revista Cemento Hormigón. 2007 [+]
[8] UNE-EN 13501-1:2007+A1:2010 Clasificación en función del comportamiento frente al fuego de los productos de construcción y elementos para la edificación. Parte 1: Clasificación a partir de datos obtenidos en ensayos de reacción al fuego.
[9] Informe sobre fachadas y reacción al fuego de los materiales aislantes. ANDIMAT. 2016