Clasificación de los productos de construcción y elementos constructivos en función de sus propiedades de reacción y de resistencia frente al fuego

Parámetros que clasifica:

• Energía aportada al incendio por su combustibilidad.
• Opacidad de los humos generados.
• Formación de gotas durante su combustión.

Acero

• A los 400 ºC se vuelve dúctil.
• A los 600 ºC se produce una bajada brusca de su resistencia (más de dos tercios de su resistencia inicial).
• Dilata con gran facilidad (ej.: una viga de acero de 20 m a 500 ºC alargaría hasta 21 m).
• Funde a 1427 ºC (acero inoxidable) y a 1516 ºC (acero al carbono).
• Cuenta en su composición con hierro; este posee electrones libres que bajo el calor puede generar nuevos focos.

Hormigón

• Entre 300 y 600 ºC, adquiere una tonalidad rosácea (por alteración de los compuestos de hierro).
• Pierde hasta el 60% de la resistencia inicial a la compresión.
• Entre 600 y 900 ºC, adquiere un color gris claro. Se degradan los compuestos del conglomerante endurecido, se vuelve poroso y friable, y pierde entre el 60 y el 90% de la resistencia inicial.
• Al enfriarse la superficie de las piezas mientras el interior permanece muy caliente, se producen fisuras que se cortan ortogonalmente (piel de cocodrilo).
• Por encima de los 900 ºC, adquiere un tono blancuzco a amarillento. Ha perdido toda su resistencia.
• A los 1000 ºC la grava se disgrega y el cemento se deshidrata.

Hormigón armado

• Daños a la adherencia por salto térmico entre las armaduras de acero y el hormigón que las recubre.
• Pérdida del recubrimiento del hormigón – efecto spalling (desprendimiento por explosión del hormigón).
• Disminución de la resistencia del hormigón cuando su temperatura supera los 380 ºC durante períodos prolongados.
• Disminución de la resistencia de las armaduras de acero cuando la temperatura supera los 250 ºC.
• Daño o destrucción de las juntas y sellados.

Efecto SPALLING

Se produce a los 100-150 ºC, como resultado del impacto térmico y el cambio de estado del agua intersticial. Depende en gran medida de la proporción de agua/cemento en el hormigón (con contenidos de humedad inferiores al 3% no hay riesgo).

Madera

Combustión de la madera: Arde de fuera hacia dentro disminuyendo paulatinamente su sección proporcionalmente a su exposición al fuego. La estructura va ardiendo y debilitándose progresiva y lentamente:

• Su baja conductividad térmica hace que sólo aumente la temperatura en la superficie, permaneciendo el interior más estable.
• Se carboniza superficialmente, lo que impide la salida de gases y la penetración del calor.
• Su dilatación térmica es despreciable (no desestabiliza ni deforma las estructuras).

Metales

• Poseen gran conductibilidad térmica y eléctrica.
• Temperatura de fusión específica.
• Todos los metales son combustibles en determinadas condiciones (estado de disgregación, temperatura, atmósfera, oxidante, etc.).
  • Algunos no necesitan la presencia de oxígeno y pueden arder en atmósferas de nitrógeno, anhídrido carbónico o vapor de agua.

• Magnesio: Muy inflamable (puede producir autoignición cuanto se humedece).
• Sodio; Potasio; Litio; Calcio: Se oxidan rápidamente en presencia de humedad.
• Aluminio: Solo arde en láminas o virutas. Descompone el agua durante su combustión.

Factores que influyen en la propagación de incendios forestales

A) Radiación solar (energía transferida por el Sol a la Tierra)

• Al incidir en los combustibles forestales, contribuye a la pérdida de humedad en estos, aumentando su inflamabilidad y combustibilidad.
• La cantidad de radiación efectiva que llega a los combustibles depende de numerosos factores (latitud, orientación, época del año y la hora de día, existencia de nubes, contaminación, etc.).
• Orientación: las zonas de umbría reciben menor cantidad de radiación solar y son más húmedas que en las zonas de solana (la probabilidad de que se origine un incendio es menor y su propagación más lenta).

C) Humedad relativa (relación (%), a una determinada temperatura, entre la cantidad de vapor de agua que contiene una masa de aire y la cantidad total que podría albergar)

• A mayor HR, menor es la cantidad de oxígeno presente en el aire (como consecuencia, la disponibilidad de H2O para generar la combustión, será menor).
• A mayor HR, mayor será la humedad de los combustibles forestales (como consecuencia, la cantidad de energía necesaria en la fase de precalentamiento para generar la combustión, necesita ser mayor).
• La HR (al depender de la temperatura), va cambiando a lo largo del día, alcanzando su valor máximo por la noche y su valor mínimo después del mediodía.
• Valores de HR por debajo del 30% propician el desarrollo de incendios forestales.

Vientos zonales

Brisas de ladera Ascendentes (Anabáticas)

Al salir el sol, los rayos comienzan a calentar el suelo de las laderas orientadas hacia él, este a su vez, calienta por conducción la capa de aire adyacente a ellas y esta capa adquiere mayor temperatura y disminuye su densidad (pesa menos), como consecuencia comienza a ascender por la ladera: Aparece la llamada brisa de ladera ascendente o anabática. El aire frío ocupa el hueco dejado por el aire que asciende, se calienta y comienza a su vez a ascender, formándose un proceso de convección. Estos vientos ascendentes alcanzan su máximo alrededor de media tarde.

Brisas de ladera Descendentes (Catabáticas)

Cuando la ladera deja de recibir los rayos de sol, el suelo de la ladera comienza a enfriarse disminuye la temperatura del aire que está en contacto con el suelo. Este aire más frío es más denso y pesado, y tiende a descender por la ladera: Aparece la llamada brisa de ladera descendente o catabática.

Brisas de valle: Ascendentes y Descendentes

Se producen como consecuencia de las brisas de ladera. Debido a las corrientes ascendentes, en las horas próximas al mediodía se crea otro movimiento de aire que sube desde el fondo del valle. Su máxima intensidad tiene lugar hacia las 3 o 4 de la tarde, desapareciendo cuando la circulación del viento de ladera se invierte al anochecer a partir de este momento, se producen brisas (más suaves) que descienden por el valle y que pueden perdurar hasta el siguiente amanecer.

Brisas marinas-terrestres

Son consecuencia de las diferentes velocidades de calentamiento de las masas de agua y terrestres. Por el día, la superficie terrestre se calienta más rápidamente que la superficie marina, el aire de tierra asciende y es reemplazado por el aire procedente del mar. El aire caliente de tierra circula (en capas más altas) hacia el mar.

D) Viento

Contribuye, en gran medida, a determinar la velocidad y dirección de propagación del fuego. Influye en la intensidad del fuego.

Distinguimos 3 tipos de viento:

• Vientos generales.
• Vientos locales (o zonales).
• Vientos Foëhn.

Causas frecuentes de generación de viento

• Por una diferencia de temperatura entre dos puntos: Cuando una masa de aire aumenta su temperatura con respecto a las masas adyacentes, su volumen aumenta y su densidad disminuye (la masa de aire se vuelve más ligera y asciende y su lugar es ocupado por otras masas de aire, produciéndose en este desplazamiento el viento).
• Por una diferencia de presión: El aire tiende a moverse desde la zona de mayor presión a la zona de baja presión, intentando igualarlas.

El viento se define en función de

• Su velocidad (también denominada intensidad).
• Su dirección (desde la que está soplando).

Efectos del viento sobre el incendio forestal

Acelera el proceso de combustión, debido a que:

• Aporta mayores cantidades de oxígeno al proceso.
• Disminuye la humedad relativa ambiental y deseca la vegetación más rápidamente (adelantando el momento en el que se alcanza el punto de ignición).
• Incrementa la trasmisión de calor, por radiación y por convección al proceso (sobre todo ladera arriba cuando el fuego asciende).
• Puede provocar focos secundarios (al trasladar pavesas u otro material incandescente a zonas no afectadas).
• Puede afectar a la seguridad de los combatientes (cambios imprevisibles en la dirección o intensidad del viento; inicio de focos secundarios).

Contribuye, en gran medida, a determinar la velocidad y dirección de propagación del fuego. Influye en la intensidad del fuego.

Distinguimos 3 tipos de viento:

• Vientos generales.
• Vientos locales (o zonales).
• Vientos Foëhn.

Causas frecuentes de generación de viento

• Por una diferencia de temperatura entre dos puntos: Cuando una masa de aire aumenta su temperatura con respecto a las masas adyacentes, su volumen aumenta y su densidad disminuye (la masa de aire se vuelve más ligera y asciende y su lugar es ocupado por otras masas de aire, produciéndose en este desplazamiento el viento).
• Por una diferencia de presión: El aire tiende a moverse desde la zona de mayor presión a la zona de baja presión, intentando igualarlas.

El viento se define en función de

• Su velocidad (también denominada intensidad).
• Su dirección (desde la que está soplando).

Efectos del viento sobre el incendio forestal

Acelera el proceso de combustión, debido a que:

• Aporta mayores cantidades de oxígeno al proceso.
• Disminuye la humedad relativa ambiental y deseca la vegetación más rápidamente (adelantando el momento en el que se alcanza el punto de ignición).
• Incrementa la trasmisión de calor, por radiación y por convección al proceso (sobre todo ladera arriba cuando el fuego asciende).
• Puede provocar focos secundarios (al trasladar pavesas u otro material incandescente a zonas no afectadas).
• Puede afectar a la seguridad de los combatientes (cambios imprevisibles en la dirección o intensidad del viento; inicio de focos secundarios).

Grado en Seguridad Pública y Privada

Investigación de Incendios

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