El vidrio es vital para la estética de prácticamente cualquier estructura moderna – incrementar luz natural, aislar del ruido, proteger contra las inclemencias del clima y ofrecer una vista al mundo externo. Mientras que el vidrio siempre se ha visto favorecido por su versatilidad estética, de manera sutil pero confiable ha evolucionado a un componente crítico que puede añadir belleza, integridad estructural y protección del fuego a habitaciones y edificios también.
El vidrio apto para fuego es clasificado como un material para edificios de seguridad para la vida. Regulado por el International Building Code (IBC), el vidrio es calificado de acuerdo a como se desempeñe en pruebas estandarizadas que miden la cantidad de tiempo que ayudará a detener el esparcimiento de fuego y humo. Las ventanas típicas de vidrio claro van a ceder en temperaturas aproximándose a los 121 grados Celsius. Vidrios aptos para fuego de alto desempeño, que normalmente lucen igual al vidrio regular, pueden proteger a la gente y a las propiedades en temperaturas superiores a 871 Celsius.
El vidrio apto para fuego se divide en dos categorías: vidrio protector del fuego y vidrio resistente al fuego. Para proteger a los ocupantes y a la integridad estructural del edificio eficientemente, es vital que los especificadores de vidrio, diseñadores y otros profesionales de la edificación entiendan el desempeño y las tolerancias especificadas dentro de cada categoría, y aún más importante, las diferencias principales entre los dos tipos. El primer paso es entender como el vidrio es evaluado frente al fuego.
Pruebas con Fuego
En los términos más básicos, el vidrio apto para fuego es categorizado de acuerdo a la cantidad de tiempo que se queda en su lugar y efectivamente impide la propagación de fuego y humo. Procedimientos formales para las calificaciones de vidrio para fuego están estandarizadas en la norma American Society for Testing Materiales (ASTM, por sus siglas en inglés) E 119, Métodos Estándar para Pruebas de Fuego para Edificios y Materiales de la Construcción.
Durante estas pruebas, el vidrio apto para fuego es sometido a temperaturas superando los 871 grados Celsius por 45 minutos o más. Dependiendo de la cantidad de tiempo que el vidrio permanezca en su sitio, se le asigna una calificación de 20-, 45- o 60- minutos (o más). La tasa a la cual las temperaturas van incrementándose durante estos ensayos también es regulada para simular las etapas de un fuego real.
Después de ser calentado de acuerdo a los lineamientos de la norma ASTM, el vidrio es sujeto a una prueba con un chorro de agua de manguera, manteniendo la simulación de un escenario real de incendio. En acuerdo con la norma NFPA 257 Estándar para Prueba de Fuego en Ventanas y Configuraciones de Bloque de Vidrio, se rocía una cantidad homogénea de agua al vidrio desde una manguera de bomberos. El ensayo simula el enfriamiento acelerado del vidrio cuando es expuesto al agua, que predice su habilidad de quedar intacto durante la activación de los rociadores de emergencia o extinguidores de fuego operados por personal de seguridad.
Ciertas aplicaciones también requieren pruebas de impacto basadas en el área de cobertura. Las pruebas de impacto, que se hacen con un péndulo de peso estandarizado que golpea al vidrio, determina la resistencia y fuerza del vidrio ante la rotura. La altura de la caída determina el nivel de resistencia al impacto para garantizar su cumplimiento a códigos y reglamentos.
Los resultados de estas pruebas estandarizadas – expresadas en tiempo – permiten a los arquitectos y diseñadores escoger productos de vidrio que cumplan con códigos – y expectativas de los dueños – para ciertas aplicaciones específicas. En muchas instancias, estos resultados deben ser documentados en etiquetas o archivos de especificación.
Etiquetado de Desempeño
En el 2012, el IBC empezó a requerir que los acristalamientos para fuego incluyan una etiqueta de producto que los profesionales del diseño y construcción pudieran usar para identificar las capacidades de desempeño de un producto. Estas etiquetas claramente indican que pruebas ha pasado el vidrio, las aplicaciones más apropiadas para su uso en edificios, conformidad con los criterios de los ensayos y su calificación de desempeño frente al fuego.
Estas etiquetas están correlacionadas a los códigos que designan características y límites de desempeño específicos en sus capacidades de ser resistente al fuego o proteger del fuego (que son dos cuestiones distintas), así como la resistencia al impacto del vidrio instalado.
Vidrio Protector del Fuego
El vidrio protector del fuego usualmente incluye vidrio alambrado (o cableado) o con templado especial, así como cerámicos y perfilería de metal hueco. Aunque estos acristalamientos están diseñados para proteger contra la propagación de llamas y humo – y para alcanzar calificaciones que van de los 20 a los 180 minutos – aún están restringidos por código para ciertas aplicaciones. El principal factor de restricción a este tipo de vidrio es que NO está diseñado para prevenir la transmisión del calor radiante.
Como resultado de su potencial para transmitir calor radiante, los vidrios calificados como protectores del fuego no pueden exceder el 25% del área total de una pared. Por esa razón, estos vidrios son comúnmente especificados para uso en muros de 1-hora, puertas con paneles de visión o puertas y aperturas menores a 100 pulgadas cuadradas en tamaño. Existen otros estándares de prueba para vidrio protector del fuego, como NFPA 252 o UL 10 B, que pueden ser consultados para más detalle.
Vidrio Resistente al Fuego
El principal diferenciador de vidrio resistente al fuego es su habilidad para restringir el calor radiante. No conducirá calor, por lo que otorgará protección a los ocupantes de transmisión de temperatura extrema a través del vidrio, así como ignición de otros incendios por culpa de este calor radiante.
El vidrio resistente al fuego restrinje el fuego y el humo por periodos más largos de tiempo y ha demonstrado, a través de pruebas, que limitará temperaturas hasta 121 grados Celsius o menos en su lado protegido por la duración de su calificación de tiempo recibida. Adicional a tener calificaciones de 20 minutos hasta tres horas, el vidrio resistente al fuego también tiene una serie de aplicaciones especificadas, que pueden incluir: particiones internas, lugares cerrados como escaleras, pasillos de salida u otros espacios que requieran barreras al fuego.
Para prevenir la transmisión del calor radiante, los acristalamientos resistentes al fuego son fabricados con varias capas de materiales intumescentes que se hinchan y vuelven opacos cuando son sujetos al calor. Esta expansión de las capas crea una barrera que previene la radiación del calor y por tanto proteje a los ocupantes en el edificio o habitación. Cuando activada, estos materiales intumescentes pueden extender la protección del calor radiante hasta por 3 horas – dependiendo el tipo de acristalamiento. Otros estándares para evaluar este tipo de vidrios incluye el NFPA 251 o el UL 263.
Requerimientos de Perfilería
Los elementos de perfilería para acristalamientos protectores del fuego y resistentes al fuego deben alcanzar los mismos niveles de cumplimiento, significando que han sido probados para permanecer en su sitio por la misma cantidad de tiempo durante un incendio que los vidrios que contienen.
En escenarios de protección al fuego, donde ni el vidrio o el perfil están requeridos a otorgar una barrera al calor radiante, perfilería de metal es usualmente usada. La perfilería hueca en conjunto con un vidrio protector al fuego calificado de 45 minutos debe ser capaz de aguantar en su lugar hasta 45 minutos como tal.
Asimismo, en escenarios donde el vidrio resistente al fuego es especificado, la perfilería también debe bloquear la radiación del calor por el tiempo calificado. Para alcanzar estos niveles, el material del perfil típicamente es recubierto con cristal o aislamiento que cumpla con los estándares de las pruebas requeridas por el código local.
En resumen, entender las diferencias entre ambos tipos de vidrios aptos para el fuego; conocer las necesidades tanto de diseño como de regulación; y diseñar sistemas que prioricen el bienestar de los ocupantes son las claves para construir edificios duraderos y seguros. Si deseas conocer más recomendaciones sobre el tema o sobre acristalamientos de alto desempeño (aislamiento térmico, control solar, generación eléctrica, confort acústico, etcétera), ¡no dudes en escribirnos en arquitectonico@vitro.com.
Colaboración: Vitro Vidrio Arquitectónico
