Desde hace aproximadamente 40 años, las penetraciones no protegidas o protegidas inadecuadamente han representado un tema de gran preocupación para la comunidad de protección contra incendios. En 1996, se produjo un incendio eléctrico en el 30 de Rockefeller Plaza en la ciudad de Nueva York. Los bomberos que llegaron descubrieron que se habían producido varios incendios en cinco lugares remotos, llenando de humo muchas zonas diferentes del edificio.
Según el informe de la Asociación Nacional de Protección contra Incendios sobre el incendio, las penetraciones verticales y horizontales sin protección fueron una de las principales causas que contribuyeron a la rápida y errática propagación del humo y el fuego. Estas aberturas permitieron que el humo se extendiera más allá de las salas eléctricas y llegara a los pisos ocupados.
Numerosos incendios similares a éste han puesto de relieve la necesidad de detener el fuego en las penetraciones realizadas por las instalaciones eléctricas. Como resultado de estos incendios, los comités respectivos desarrollaron requisitos tanto para el código de construcción como para el Código Eléctrico Nacional (NEC). Estos requisitos insisten en la instalación de cortafuegos a través de las penetraciones.
La edición de 2005 del NEC (artículo 300.21 Propagación del fuego o de los productos de la combustión) establece: «Las aberturas alrededor de las penetraciones eléctricas a través de paredes, tabiques, suelos o techos resistentes al fuego se detendrán contra el fuego utilizando métodos aprobados para mantener la clasificación de resistencia al fuego».
Para asegurarse de que entiende estos requisitos de detención del fuego, debe comprender los fundamentos de la detención del fuego.
La detención del fuego tiene tres elementos: las paredes, tabiques, suelos o techos con clasificación de resistencia al fuego que se penetran; los cables, bandejas de cables o conductos que componen el objeto que crea la penetración; y los materiales y métodos utilizados para sellar las penetraciones para evitar la propagación del fuego y el humo.
Además de estos elementos, un diseñador de instalaciones o un contratista que realice una instalación debe tener en cuenta si las penetraciones seguirán siendo permanentes o no; las penetraciones pueden cambiar durante las renovaciones de los alojamientos de los nuevos inquilinos, que pueden requerir nuevas instalaciones del sistema eléctrico.
Las penetraciones permanentes incluyen las realizadas para la alimentación del edificio, mientras que las penetraciones para el teléfono y el cableado de datos pueden ser cambiadas o reutilizadas por un contratista durante la historia del edificio.
Conociendo el lenguaje de los cortafuegos
Un número de fabricantes producen materiales cortafuegos. La mayoría de ellos publican la información de Underwriters Laboratories (UL) relativa al uso del producto y los requisitos de instalación. UL ha desarrollado un sistema de numeración de códigos para los productos cortafuegos. UL ensaya estos productos y luego publica un listado basado en la aplicación. El formato de los números de listado de UL, tal y como aparece en el directorio de UL, incluye designaciones de dos letras seguidas de una agrupación numérica.
La designación de la primera letra identifica el tipo de estructura penetrada contra el fuego:
C para penetraciones tanto en el suelo como en la pared
F para penetraciones en el suelo solamente
W para penetraciones en la pared solamente
La designación de la segunda letra identifica el tipo de construcción de:
A para suelos de hormigón de un grosor inferior o igual a 5 pulgadas
B para suelos de hormigón de un grosor superior a 5 pulgadas
C para suelos con entramado
D para construcción de cubierta
J para paredes de hormigón o mampostería de un grosor inferior a
K para muros de hormigón o mampostería de más de 8 pulgadas de espesor
L para muros enmarcados
M para mamparos
Una agrupación numérica sigue a las dos letras para indicar los elementos penetrantes. Por ejemplo, estos números podrían incluir 1000-1999 para tuberías metálicas, conductos o tuberías y 3000-3999 para cables.
La norma UL 1479 (ASTM E814) suele clasificar los sistemas cortafuegos según una o más de las clasificaciones indicadas en los párrafos siguientes. La norma ASTM E814 es la norma de ensayo aplicable a los sistemas cortafuegos de penetración utilizados en aberturas de paredes y suelos resistentes al fuego.
Incendio: La clasificación «F» se expresa en horas. Este número indica el tiempo específico que una barrera puede soportar el fuego antes de ser consumida o antes de permitir el paso de las llamas a través de una abertura.
Temperatura: La clasificación «T» se expresa en horas e indica el tiempo que la temperatura en el lado de la penetración sin fuego no supera los 325 F por encima de la temperatura ambiente. Esto garantiza que la temperatura en el lado de la pared alejado de la llama no alcance el punto de inflamación de ningún material en ese lado de la pared.
Humo: La clasificación «L» es la cantidad de aire (humo) que puede filtrarse a través de una penetración, medida en pies cúbicos por minuto. La prueba se realiza a temperatura ambiente y a 400 F para determinar el rendimiento real de los materiales cortafuegos a diferentes temperaturas.
Agua: La clasificación «W», establecida en 2004, indica que el material cortafuegos ha superado la prueba UL de estanqueidad al agua. Los requisitos de Clase Uno para la estanqueidad al agua incluyen someter el material a una columna de agua de 3 pies durante 72 horas, seguido de una prueba de fuego y chorro de manguera, realizada de acuerdo con ANSI/UL 1479. El listado de Clase Dos requiere que el material sea resistente a una cabeza de presión de agua de 20 pies. Por último, el listado de Clase Tres requiere que el material sea resistente a una presión de agua de 57,54 pies. Según uno de sus portavoces, UL ha desarrollado la nueva clasificación «W» para evitar los daños causados por el agua y la humedad que provoca el moho asociados a las penetraciones.
Métodos de instalación
Cuando se instalan bandejas de cables, un contratista puede elegir uno de los dos métodos posibles de instalación de los materiales cortafuegos. Cuando una bandeja de cables termina en la pared y un manguito penetra en la pared para proporcionar un camino para los cables, un contratista debe detener el fuego de la penetración del conducto y llenar el cuerpo del conducto con material ignífugo.
Un contratista podría utilizar el segundo método cuando toda la bandeja de cables pasa a través de una abertura en la pared. A continuación, el contratista rellena la abertura con material ignífugo. Muchos productos cortafuegos emplean materiales intumescentes que, cuando se exponen al calor, se expanden para rellenar cualquier hueco en la penetración. Típicamente, estos productos incluyen mortero cortafuego, masilla, bloques y almohadas.
El mortero cortafuego y la masilla son productos semipermanentes. Un contratista generalmente aplica el calafateo a la penetración con una pistola de calafateo manual. El mortero puede aplicarse con una paleta.
Las barras de masilla pueden moldearse alrededor de los cables, conductos y tuberías que penetran en la barrera ignífuga. Además, un contratista puede instalar normalmente bloques y almohadillas cortafuegos que contienen material intumescente apilando y formando los materiales para que encajen en las grandes penetraciones.
Aunque los productos cortafuegos de penetración mencionados anteriormente sirven como materiales cortafuegos eficaces, su eficacia podría verse comprometida cuando los contratistas o el personal de mantenimiento mueven, añaden o cambian los cables; cuando los contratistas no siguen el Directorio de Resistencia al Fuego de UL; y cuando las instalaciones iniciales son difíciles de inspeccionar. Algunos materiales, como las masillas y los calafates, son especialmente difíciles de inspeccionar tras su instalación. Los inspectores deben entender que una superficie exterior que parece cumplir con el Código puede enmascarar huecos o vacíos ocultos que resultan en una instalación inadecuada o incompleta.
Como se ha dicho anteriormente, mientras que algunas penetraciones en la pared permanecen permanentes, los cables de datos y de comunicación experimentarán más probablemente adiciones o eliminaciones durante la vida de un edificio debido a los cambios en la tecnología del cableado o al cambio del número de estaciones de trabajo en un espacio determinado.
Cada vez que un contratista añade o elimina un cable, el contratista debe eliminar y reemplazar los materiales semipermanentes como la masilla y el mortero. Aunque la masilla no se endurece ni se agrieta y puede reutilizarse, el contratista debe tener cuidado tras el cambio de cable para asegurarse de que coloca correctamente el material. Los fabricantes diseñan específicamente las almohadillas para que los contratistas puedan retirarlas. Pero un contratista también debe instalar las almohadillas correctamente. Además, cuando se instalan en lugares expuestos, la gente puede manipular las almohadillas.
La planificación es la clave de toda buena instalación eléctrica. Esta filosofía también se aplica a la instalación de materiales ignífugos. Un sistema de cableado bien diseñado debe reconocer los problemas únicos asociados a las penetraciones pasantes. El contratista también debe proporcionar una penetración lo suficientemente grande para la carga esperada de los cables, los materiales cortafuegos y los futuros requisitos de crecimiento.
Como contratista, usted tiene la responsabilidad de detener el fuego a través de las penetraciones. Por lo tanto, debe asegurarse de comprender la intención de los requisitos del Código: conocer la clasificación horaria de la barrera contra el fuego, conocer el listado UL de los productos utilizados y asegurarse de que coinciden con la clasificación horaria de la barrera contra el fuego.