Ensayos del Single Burner Item (SBI)

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El ensayo del Single Burner Item (SBI) se publicó en febrero de 2002 y fue el último de los ensayos previstos por las normas para establecer el sistema de clasificación europeo sobre reacción al fuego de los materiales (Euroclases) vigente en la actualidad.

El ensayo SBI fue desarrollado por un grupo de laboratorios europeos oficiales, bajo las directrices del Grupo Regulador en materia de Incendios de la Comisión Europea. El hecho de haber logrado unificar los sistemas de clasificación en el contexto europeo constituye un gran logro, teniendo en cuenta el uso extensivo de distintos ensayos nacionales hasta la fecha. Sin embargo, el disponer de un único sistema que intenta responder a los diferentes reglamentos nacionales también supone un reto importante, no solo para los responsables reguladores sino también para los redactores de las especificaciones y los fabricantes.

A finales de 1988, la Comisión Europea publicó la Directiva sobre productos de construcción (DPC, 89/106). Para desarrollar la Directiva se redactaron los llamados Documentos Interpretativos (DI) el segundo de los cuales está dedicado a la protección contra el fuego, para dar cumplimiento a la Directiva se reformuló el sistema con un nuevo sistema de ensayos y de clasificación de productos.


Contenido

Desarrollo de la norma de ensayo del SBI

En 1997, el ensayo SBI estaba listo para su primer Round Robin. En aquel ejercicio, se sometieron a ensayo 30 productos. La elección de aquellos 30 productos corrió a cargo de los legisladores nacionales en materia de incendios reunidos en el Grupo Regulador en materia de Incendios (FRG). La gama de productos comprendía desde el tablero de aglomerado o los paneles de aislamiento térmico o en sándwich hasta los cables y tuberías de PVC. En la tabla 1 se presenta una lista completa de estos productos, que fueron elegidos como representativos de la amplia gama de productos de construcción que se esperaba que el ensayo SBI pudiera abarcar. Posteriormente, se utilizarían los resultados del ensayo en el primer Round Robin para definir los límites del ensayo SBI en el sistema Euroclases

Código
Nombre del producto
M01 Cartón-yeso (PYL)
M02 PVC (ignifugado)
M03 Panel EPS (ignifugado)
M04 Panel de espuma rígida de poliuretano (PUR) con recubrimiento de aluminio
M05 Madera barnizada, pino
M06 Tablero de aglomerado (ignifugado)
M07 Panel de policarbonato de triple capa, (ignifugado)
M08 Cartón-yeso pintado
M09 Cartón-yeso recubierto con papel pintado
M10 Cartón-yeso con recubrimiento mural de PVC
M11 Lana mineral cubierta con plancha metálica revestida de plástico
M12 Madera sin barnizar, (abeto)
M13 Panel EPS revestido de cartón-yeso
M14 Espuma fenólica
M15 Tablero de partículas con recubrimiento intumescente
M16 Tablero de MDF con recubrimiento de melamina
M17 Tuberías para bajantes de PVC
M18 Cables eléctricos recubiertos con PVC
M19 Lana de roca sin recubrimiento

El escenario de referencia

El FRG acordó que el escenario de incendio de referencia para el sistema de Euroclases sería un incendio en el interior de una habitación y que el ensayo ISO 9705 en local o de esquina (ISO 9705, 1995) sería el ensayo de referencia a gran escala. El producto que se somete a ensayo se aplica sobre la pared posterior y las dos paredes laterales, y en el techo.

En el ensayo ISO 9705 se utilizaron los mismos 30 productos que en el Round Robin del SBI. Los resultados del ensayo ISO 9705 permitieron identificar claramente 4 bloques de productos: aquellos que produjeron “flashover” después de 2 minutos de exposición, los que produjeron “flashover” al cabo de entre 2 y 10 minutos de exposición, los que produjeron “flashover” al cabo de entre 10 y 20 minutos de exposición y, finalmente, los que no llegaron a producir “flashover” . Se acordó que el tiempo hasta la aparición del “flashover” era el parámetro más crítico, dado que es en este momento cuando el incendio empieza a propagarse rápidamente desde el punto de origen. En consecuencia, se utilizaron los 4 grupos de productos para identificar los límites de las clases en el ensayo SBI.

Si quería utilizarse este procedimiento para definir los límites de las clases era importante que el comportamiento de los productos en el ensayo SBI pudiera relacionarse con su comportamiento en el ensayo de referencia a gran escala. Uno de los principales parámetros de clasificación elegidos durante esta fase fue el del índice de propagación del fuego (FIGRA, por sus siglas en inglés), Al comparar los resultados del ensayo SBI con los del ensayo ISO 9705 utilizando como base el parámetro FIGRA, pudo determinarse una buena correlación entre ambos métodos en 26 de los 30 productos. En consecuencia, fue posible definir los límites de la clasificación para el ensayo SBI basados en los grupos determinados según el ensayo ISO 9705.

Los 4 productos se consideraron “productos exóticos”: panel de policarbonato ignifugados, tuberías de bajantes de PVC, cables eléctricos recubiertos con PVC y paneles sándwich de poliestireno expandido con revestimiento metálico. Estos 4 productos no se tuvieron en cuenta al definir los límites de las clases para el ensayo SBI ni al informar sobre la correlación satisfactoria entre el ensayo SBI y el ensayo ISO 9705. El problema con el panel de policarbonato resistente al fuego y el panel sándwich fue que ambos mostraron grandes variaciones en los resultados del ensayo SBI, y el comportamiento en el ensayo SBI no pudo compararse con el observado en el ensayo ISO 9705. El panel de policarbonato resistente al fuego no produjo “flashover” en el ensayo ISO 9705, aunque varios laboratorios habían informado de una elevada emisión de calor en los ensayos SBI. El panel sándwich produjo “flashover” en el ensayo ISO 9705, aunque más de la mitad de los laboratorios informaron de una escasa emisión de calor en el ensayo SBI.

En el caso de las tuberías y cables de PVC, se acordó que el escenario no era el adecuado y, en consecuencia, se añadió una nota al pie en la decisión de la Comisión, en los términos siguientes: “Los tratamientos de algunas familias de productos, por ejemplo, productos lineales (tuberías, conductos, cables, etc.) siguen siendo objeto de revisión, lo que podría exigir la enmienda de esta decisión.”

Las lecciones aprendidas después de la primera Ronda Robin fueron que el ensayo SBI era adecuado para 26 de los 30 productos seleccionados, con un índice de reproducibilidad y repetición similar al de otros ensayos en los que se utiliza calorimetría de consumo de oxígeno. El trabajo de B. Sundström (Sundström, 2007) muestra que el ensayo SBI es apto para predecir el riesgo de incendio en aproximadamente el 90% de los productos de construcción si se utiliza el FIGRA como principal parámetro de clasificación.

Euroclase
FIGRA index (kW/s)
Flashover
A1 Menos que 0,15 No se produce flashover
A2 Menos que 0,15 No se produce flashover
B Menos que 0,50 No se produce flashover
C Menos que 1,50 Flashover tras 10 -20 minutos
D Menos que 7,50 Flashover tras 2-10 minut.
E Menos que 7,50 Flashover antes 2 minutos
F No acredita prestaciones frente al fuego.

Otros trabajos relacionados con el ensayo SBI

Después de la publicación del ensayo SBI como una norma CEN, se inició una revisión inmediata de la norma por parte de CEN TC127. La revisión debía abordar los aspectos que habían influido en la reproducibilidad y la repetición del método de ensayo. Este trabajo ha dado lugar a una serie de rectificaciones y cambios menores en el equipo de ensayo y en el procedimiento de ensayo que serán incluidos en una nueva versión de la norma del ensayo SBI. Los trabajos para mejorar el ensayo SBI seguirán adelante y está previsto que en un futuro den lugar a otros cambios en la norma.

La norma de clasificación EN 13501-1 exige que los resultados del ensayo SBI puedan relacionarse con la aplicación final del producto, en la medida de lo posible. En consecuencia, el campo de aplicación del resultado del ensayo incluirá toda la información sobre la forma de montar y fijar el producto durante el ensayo. Lamentablemente, la norma EN 13823 sólo proporciona información muy general sobre el montaje y la fijación de los productos para el ensayo. Ello dio lugar al desarrollo de una especificación técnica (CEN/TS 15447, 2006) por parte del CEN TC127, que proporciona una guía sobre la forma de montar y fijar los productos en los ensayos de reacción al fuego.

Otro aspecto importante que requería atención era el del campo de aplicación directa y ampliada del resultado del ensayo. Para que los fabricantes pudieran agrupar sus productos a efectos del ensayo, era necesario establecer reglas sobre qué aspectos abarcaba realmente un resultado del ensayo. El campo de aplicación directa y ampliada de un resultado de ensayo puede verse influido por parámetros relacionados con el producto, como su espesor y su densidad, o por parámetros relacionados con su aplicación final, por ejemplo el montaje y la fijación del producto. En consecuencia, se desarrolló una especificación técnica (CEN/TS 15117, 2005) por parte del CEN TC127, que proporciona una guía sobre la forma de determinar el campo de aplicación directa y ampliada de un resultado de ensayo de reacción al fuego.

Los comités técnicos de los productos dependientes del CEN han tardado mucho tiempo en darse cuenta de la necesidad de redactar reglas específicas para los productos en relación con el campo de aplicación de los resultados del ensayo de reacción al fuego. Estas reglas no sólo deben abordar el montaje y la fijación de los productos durante el ensayo, sino también el campo de aplicación directa y ampliada del resultado del ensayo. Muchas de las especificaciones técnicas de los productos se han publicado sin ninguna regla, por lo que ha sido necesario que los organismos notificados del Grupo Sectorial sobre Incendios (FSG) desarrollaran recomendaciones sobre la forma de someter a ensayo dichos productos para que todos los laboratorios en materia de incendios notificados utilizaran los mismos procedimientos.


Aplicación final

El sistema de Euroclases empezó a utilizarse en 2002. Cuando se desarrolló el ensayo SBI, estaba bien definido que el escenario de referencia para el ensayo era un incendio en el interior de un local. Sin embargo, no se había abordado nunca la cuestión de si el ensayo SBI debía poder estudiar los materiales, los productos o el conjunto de la construcción, por ejemplo una pared. En el redactado de DI 2 y EN 13501-1 se establece que el resultado del ensayo se relacionará con la aplicación final del producto, y la aplicación final se define en EN 13501-1 (3.1.12) en los términos siguientes: “aplicación de uso final: Aplicación real de un producto en relación a todos los aspectos que pueden tener influencia sobre el comportamiento de dicho producto en distintas situaciones de fuego. Cubre aspectos tales como su cantidad, su orientación, su posición respecto a otros productos adyacentes y su método de fijación”. Esta definición de aplicación final hizo pensar a algunos que el ensayo de reacción al fuego de los productos de construcción debería evaluar la totalidad del elemento construido en el que se incluye el producto. Esto habría significado que si el producto que se iba a someter a ensayo estaba instalado “in situ”, dentro de un elemento construido, entonces sería mejor ensayarlo dentro del elemento construido y, en consecuencia, no exponerlo directamente a las llamas del ensayo. Otros pensaron que todos los productos de construcción, incluyendo los que debían instalarse “in situ” dentro de elementos construidos, debían ensayarse sometiéndolos directamente a las llamas del ensayo y establecer la relación con el uso final teniendo en cuenta el método de montaje y fijación utilizado en el ensayo.

Para encontrar la respuesta a esta discusión será necesario remontarse al desarrollo del ensayo SBI y del sistema de las Euroclases. Los límites de las clases para el ensayo SBI en el sistema de Euroclases se desarrollaron a partir de los productos ensayados en el primer Round Robin. Observando la lista de los productos que figura en la tabla 1, resulta evidente que en el momento de desarrollar el sistema, los responsables reguladores creyeron que el ensayo SBI debería ser un tipo de ensayo en el que el producto se viera expuesto a las llamas del ensayo. Varios de los productos que se muestran en la tabla 1 pasarán a incorporarse a elementos construidos “in situ”, y sin embargo se ensayaron sometiéndolos directamente a la llama en el ensayo del Round Robin. Es evidente también que la única intención era la de ensayar los productos, pero no los materiales, dado que la lista también incluye varios productos compuestos que fueron ensayados como productos completos y no separados en materiales.

La interpretación anterior fue confirmada en una carta enviada por el asesor del CEN al CEN TC88 (Cuche, 2006). Así, en lo relativo al marcado CE de los productos de construcción, lo que debe exponerse a las llamas del ensayo es el propio producto, en la forma en que se comercializa. El procedimiento de montaje y fijación utilizado en el ensayo podría influir en los resultados del ensayo y, en consecuencia, la información relativa a todo ello deberá especificarse en el marcado CE. Los fabricantes pueden proporcionar información sobre la clasificación de la reacción al fuego de los elementos construidos que contengan sus productos, pero se tratará de información adicional y deberá separarse claramente de la información que se incorpora en el marcado CE.

Una vez finalizada la discusión sobre el montaje, la fijación y la interpretación de la aplicación, el CEN TC88 pudo desarrollar una norma sobre instrucciones de montaje y fijación para los ensayos de reacción al fuego de los productos de aislamiento térmico (prEN 15715, 2008). Dicha norma ha sido votada a finales de 2008.

Los comités técnicos de los productos han empezado a trabajar conjuntamente con el CEN TC127 para definir los procedimientos de montaje y fijación adecuados para sus productos. Se evalúan los productos y el uso al que se destinan, y se desarrolla un procedimiento de montaje y fijación para el ensayo SBI. En su mayoría, los grupos de productos que se someten a este procedimiento son muy diferentes de los que se ensayaron en la primera Ronda Robin. En consecuencia, no es posible evaluar el comportamiento del producto en el ensayo SBI basándose en su comportamiento en el ensayo de referencia a gran escala, salvo que los resultados se presenten para el ensayo de referencia a gran escala. Lamentablemente, es muy poco habitual que los ensayos se lleven a cabo en su modelo de referencia a gran escala y es también muy poco habitual que se cuestione la adecuación del ensayo SBI y se considere el posible uso de ensayos alternativos o de un ensayo de referencia a gran escala.

Productos lineales

Tal y como se ha mencionado anteriormente, se añadió una nota al pie en la decisión de la Comisión sobre las Euroclases relacionada con los productos lineales. Los productos lineales son productos como los cables eléctricos, las tuberías y los aislamientos para de tuberías.

Para los cables, se inició un estudio que llevó al uso de unos métodos de ensayo totalmente diferentes a los del sistema Euroclases. En 2006 se aprobó una decisión de la Comisión sobre clasificación de la reacción al fuego de los cables (Com. Dec., 2006). El desarrollo del sistema de clasificación para los cables incluía tanto ensayos a pequeña escala como ensayos de referencia a gran escala. Como consecuencia, surgieron los principios básicos del sistema Euroclases según se establecen en el Documento guía G.

Otro producto lineal en el que se empezó a trabajar fue el aislamiento para tuberías. El comité CEN TC88 empezó a trabajar en un posible sistema de ensayo y clasificación para el aislamiento de tuberías en 2000. Le ayudó en esta tarea un experto del CEN TC127. Se llevó a cabo un número importante de ensayos, según ISO 9705 y según SBI, utilizando un procedimiento de montaje y fijación desarrollado específicamente para el aislamiento de tuberías. A partir de los resultados de ambos ensayos, se desarrolló un nuevo sistema de clasificación especial para el aislamiento de tuberías. Al llevar a cabo ambos ensayos, SBI e ISO 9705, y garantizar la correlación entre los dos para los procedimientos de montaje y fijación definidos, se estaban siguiendo los principios del Documento guía G. La propuesta de CEN TC88 fue aceptada por el GRF y se aprobó una decisión de la Comisión (Com. Dec., 2003) en el año 2003.

Tanto el aislamiento de los cables como de las tuberías constituyen buenos ejemplos de los principios básicos de los que ha partido el sistema Euroclases para seguir desarrollando el sistema de modo que se tuvieran en cuenta estos grupos de productos.

Paneles sándwich con recubrimiento metálico

Una de las familias de productos que ha causado más discusiones es la de los paneles sándwich con recubrimiento metálico. Se cuestionó que un ensayo a escala intermedia, como el SBI, pudiera reflejar el riesgo real de esta familia de productos. Ya en el Round Robin del SBI, el panel sándwich con recubrimiento metálico que se sometió a ensayo mostró un comportamiento muy distinto entre el SBI y el ISO 9705 en local o de esquina.

Los paneles sándwich con recubrimiento metálico constan de un núcleo aislante, cubierto en ambas caras por un fino recubrimiento metálico. El recubrimiento metálico impide inicialmente que el núcleo aislante quede expuesto a la llama, aunque sí recibirá la transferencia del calor. En el caso de paneles sándwich con un núcleo combustible, la exposición al calor producirá el desarrollo de gases inflamables en el interior del panel. En consecuencia, el comportamiento mecánico del recubrimiento metálico y las juntas determinará el comportamiento de dicho panel en un incendio. Durante el incendio, el recubrimiento metálico del lado expuesto del panel empezará a abombarse, lo que provocará la separación de las juntas de los paneles y la inflamación de los gases contenidos en el núcleo. El fuego puede provocar además el deslaminado completo del panel, lo que dejará expuesto el núcleo aislante.

La exposición al calor y las dimensiones de la muestra en el ensayo SBI son insuficientes para provocar el abombado de los paneles. En consecuencia, la mayoría de los paneles con un núcleo combustible obtendrán la clasificación más alta posible en el ensayo SBI, indicando que no son susceptibles de causar “flashover” en una habitación pequeña. Pero muchos de estos paneles producirán “flashover” si se someten al ensayo ISO 9705, de modo que no existe una correlación coherente entre el ensayo SBI y el ensayo ISO 9705 a gran escala para este grupo de productos. Los paneles sándwich con recubrimiento metálico forman parte de aquel 10% de productos de construcción en los que el ensayo SBI no refleja el riesgo real del producto. Y esto coincide con las lecciones aprendidas en el primer Round Robin.

El ensayo de los paneles sándwich con recubrimiento metálico a escala pequeña e intermedia ya era cuestionado desde hacía tiempo, lo que había llevado a ISO TC92 SC1 a desarrollar dos ensayos a gran escala específicos para los paneles sándwich con recubrimiento metálico (ISO 13784-1, 2002, e ISO 13784-2, 2002). La necesidad de ensayos a gran escala para los paneles sándwich con recubrimiento metálico también ha sido reconocida por las compañías de seguros, que confían en este tipo de ensayos para evaluar esta familia de productos.

Cuando se desarrolló una norma de producto para los paneles sándwich, el CEN TC127 cuestionó el uso del ensayo SBI para determinar la reacción al fuego. Lamentablemente, el comité técnico del producto rompió la colaboración con el CEN TC127 y siguió trabajando únicamente con el ensayo SBI. Pese a los comentarios negativos acerca de la norma, basados en el uso del ensayo SBI, dicha norma fue aprobada y publicada por el CEN en 2007.

La consecuencia negativa es que los paneles sándwich con recubrimiento metálico van a ser comercializados en breve con el marcado CE reflejando una clasificación sobre reacción al fuego basada principalmente en el ensayo SBI, aunque esta clasificación es muy susceptible de no reflejar el riesgo real del producto.

Los paneles sándwich con recubrimiento metálico son un ejemplo de los errores que pueden surgir al centrarse únicamente en el propio ensayo SBI y olvidar en qué pretendía basarse originalmente el sistema Euroclases.


Fachadas

El uso del sistema Euroclases para las fachadas ha sido cuestionado extensamente. Considerando que el escenario de referencia para el sistema Euroclases es el de un incendio en un local, es justo cuestionarse el uso de estos productos para aplicaciones externas. El reto consiste en definir un nuevo escenario de referencia y un ensayo de referencia a gran escala para las fachadas. Los Servicios de la Comisión crearon un grupo de trabajo en 2005 que incluía a responsables reguladores en materia de incendios con la tarea de redactar una instrucción para el CEN destinada a “evaluar las características del comportamiento funcional al fuego de los sistemas de fachadas / de revestimiento de fachadas”.

Lamentablemente, esta instrucción no llegó a formalizarse y la tarea de definir un método de ensayo para las fachadas se trasladó a EOTA. Cabe esperar que EOTA desarrolle un ensayo adecuado para las fachadas y no cometa los mismos errores que se cometieron en los paneles sándwich con recubrimiento metálico al adoptar la solución más fácil, consistente en utilizar el ensayo SBI simplemente porque es el que ya existe.

Productos nuevos

Ante la necesidad de someter a ensayo nuevos productos según el SBI es de vital importancia preguntarse si el ensayo SBI es el método más adecuado y si el escenario de referencia es el óptimo para este grupo de productos. El Documento guía G abre el camino a la definición de otros escenarios de referencia y al uso de otros ensayos, distintos del SBI, siempre que pueda documentarse correctamente su necesidad.

Los redactores de las normas y especificaciones están obligados a cuestionar el sistema Euroclases para sus grupos de productos. Ellos son los expertos en la materia de cómo deben utilizarse los productos y, en consecuencia, cómo deberían ensayarse. Si los redactores de las especificaciones tienen dudas sobre la forma de abordar los ensayos de reacción al fuego para su grupo de productos, deberían consultar al CEN TC127, dado que éste es el comité experto en materia de incendios dentro del CEN. Contando con un sistema de recursos como el descrito en el Documento guía G, es una irresponsabilidad limitarse a especificar el uso del ensayo SBI sin tener en cuenta su adecuación. En el caso de algunos productos innovadores, esto podría implicar la necesidad de disponer de un programa de ensayo en un contexto de referencia a gran escala.

La tarea de emprender un estudio sobre el método de ensayo más correcto para un grupo de productos puede parecer excesiva y, con toda probabilidad, resultará económicamente costosa. Sin embargo, éste es el precio que hay que pagar para alcanzar el objetivo de una Europa segura contra incendios.

Conclusiones

El desarrollo del sistema Euroclases y del ensayo SBI representó un importante avance en el proceso de armonización europea.

El ensayo SBI puede proporcionar una clasificación que refleje el riesgo de incendio en aproximadamente el 90% de los productos de construcción. Sin embargo, esta afirmación únicamente será válida si somos capaces de recordar las lecciones aprendidas, en especial las relacionadas con el montaje y la fijación de los productos durante el ensayo.

Para el 10% de los productos de construcción en los que el ensayo SBI no puede proporcionar una clasificación que refleje el riesgo del producto en caso de incendio, se ha trabajado ya en los grupos de productos más importantes con el fin de definir ensayos y sistemas de clasificación alternativos. Lamentablemente, en un extenso grupo de productos, como el de los paneles sándwich con recubrimiento metálico, no se ha conseguido reconocer su pertenencia a ese 10%.

La decisión adoptada por el Grupo Regulador en materia de Incendios consistente en establecer un vínculo entre el sistema Euroclases y los riesgos percibidos en un escenario de referencia y, en consecuencia, entre el ensayo SBI y el ensayo en local y de esquina, ha dotado de instrumentos a los redactores de las especificaciones para definir un sistema seguro. No podemos olvidar este vínculo si nuestra aspiración es una Europa segura.

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