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Edición Extra de FPE 23, abril de 2019

Tipos básicos de compuertas cortafuegos y cortahumos de seguridad
Conocer las diferencias marca la diferencia en la aplicación

Por el Subcomité de Compuertas Cortafuegos y Cortahumos de Air Movement and Control Association (AMCA) International Inc.

La colocación y el uso de compuertas cortafuegos y cortahumos de seguridad son dos de los tantos aspectos de la protección contra el fuego y el humo de los que se encargan los ingenieros de protección contra incendios. Este artículo detalla las características fundamentales de cada uno de los cuatro tipos básicos de compuertas cortafuegos de seguridad:

  • Radiación en cielorraso
  • Fuego
  • Humo
  • Combinación de compuertas cortafuego/humo, incluidas las compuertas cortafuegos para pasillos

Las compuertas cortafuegos contra la radiación en cielorrasos se suelen usar en los edificios de departamentos, hogares geriátricos, centros para jubilados y lugares similares en los que cada unidad tiene su propio sistema de climatización. Las compuertas cortafuegos, cortahumos y la combinación de compuertas cortafuegos/humos se usan principalmente en hospitales, hoteles, edificios altos y otras instalaciones donde hay una sola unidad de climatización que abastece a varios sectores de ocupación y/o pisos.

En todos los casos, las compuertas cortafuegos y cortahumos deben ser instaladas siguiendo las instrucciones del fabricante para que cumplan con los requisitos de UL y del código de construcción. Las instrucciones contemplan las conexiones desmontables de fundas y ductos, los límites de distancia, los ángulos de retención (para bloquear los huecos entre las fundas del cortafuegos y las aberturas y asegurar los cortafuegos a las barreras) y todos los requisitos para detener el fuego.

Compuertas cortafuegos contra radiación en cielorraso

Esta compuerta cortafuegos restringe la transferencia del calor de un incendio inferior hacia un ensamble de cielorraso resistente al fuego, como un falso techo o cielorraso de yeso. Su resistencia al fuego o escape de humo no está testeada pero los restringe hasta cierto punto simplemente bloqueando la abertura formada por un ducto o una rejilla embutida. Normalmente, es accionada por resortes, con un vástago fusible que se derrite a los 165°F (74°C) o 212°F (100°C) y se instala directamente sobre un difusor o rejilla del cielorraso. Su resistencia al fuego no se mide por hora sino como parte del ensamble del cielorraso. Tiene certificación UL 555C, Norma para compuertas cortafuegos de cielorrasos.1

La Figura 1 muestra dos ejemplos de compuertas cortafuegos para cielorrasos.

Figura 1. Compuertas cortafuegos contra radiación en cielorraso. La foto es cortesía de United Enertech.

Compuertas cortafuegos

El Capítulo 7 del Código de Construcción Internacional 2018 (IBC) 2 exige la instalación de compuertas cortafuegos donde los ductos o aberturas de transferencia penetran en los muros, barreras o tabiques cortafuegos, en los ensambles horizontales o en las paredes de los huecos verticales. La principal función es evitar el paso de las llamas de un lado de un ensamble resistente al fuego al otro. Tienen certificación UL 555, Norma para compuertas cortafuegos.3

Hay dos tipos de compuertas cortafuegos básicos:

  • De cortina (Figura 2)
  • De hojas (una o múltiples) (Figura 3)

Las compuertas de cortina estáticas son aptas solo para aplicaciones en las que los ventiladores se apaguen durante un evento. Las compuertas de cortina dinámicas están diseñadas y testeadas para cerrarse ante un caudal de aire caliente y, por lo tanto, pueden operar con los ventiladores funcionando al 100%. Aproximadamente el 90 por ciento de las compuertas cortafuegos de cortina son activadas por un vástago fusible de 165°F (74°C). La temperatura máxima a la que se puede configurar el dispositivo sensible al calor es de 212°F (100°C) para las compuertas estáticas y 350°F (177°C) para las dinámicas. La mayoría de las compuertas cortafuegos de hoja motorizadas vienen con control de sensibilidad al calor bimetálico.

Figura 2. Compuerta cortafuegos de cortina con vástago fusible y funda integral de fábrica. La foto es cortesía de Ruskin.

Figura 3. Compuerta cortafuegos de hojas múltiples enfundada, con doble sección y dispositivos sensibles al calor. La foto es cortesía de Greenheck.

Las compuertas cortafuegos aprobadas para los sistemas dinámicos también están aprobadas para los sistemas estáticos, pero las aprobadas para los sistemas estáticos no son aptas para los sistemas dinámicos ya que es probable que no se cierren si hay caudal de aire.

La Figura 4 muestra una instalación típica de compuerta cortafuegos.

Figura 4. Instalación típica de compuerta cortafuegos. La foto es cortesía de Ruskin.

Compuertas cortahumos

Con certificación UL 555S, Norma para compuertas cortahumos,4 las compuertas cortahumos (Figuras 5 y 6) se usan para formar una aislación entre dos zonas de humo, para extraer el humo o para presurizar un área. Están controladas por un detector de humo local o por un sistema de detección de humo del área. Como no hay un método mecánico para detectar humo, todas las compuertas cortahumos son motorizadas y necesitan una señal electrónica para abrirse o cerrarse.

El Capítulo 7 del IBC exige que las compuertas cortahumos restrinjan el movimiento del humo cuando haya ductos y aberturas por donde se transfiera el aire que penetren las barreras o tabiques cortahumos, mientras que el Capítulo 9 del IBC exige que las compuertas cortahumos puedan abrirse o cerrarse desde una estación de comando remota.

El Capítulo 7 del IBC se suele referir a las aplicaciones como parte del “control pasivo del humo” o “contención”, porque mantienen la compartimentación. Las aplicaciones del Capítulo 9 del IBC son “activas” porque no pueden ser controladas en forma remota desde un panel de control de alarmas de incendio/humo. Son parte del diseño de un sistema de control de humo.


Figura 5. Compuerta cortahumos con actuador de eje montado en el eje. La foto es cortesía de TAMCO.

Figura 6. Compuerta cortahumos con actuador de eje montado en el contraeje. La foto es cortesía de Nailor.

La norma NFPA 105, Norma para ensambles de puertas cortahumos y otras protecciones de aberturas5 y la norma NFPA 90A, Norma para la instalación de sistemas de aire acondicionado y ventilación6 establecen que las compuertas cortahumos deben colocarse a no más de 24 pulgadas de la abertura con barrera cortahumo a la que están protegiendo y deben instalarse tanto del lado del suministro como del lado del retorno de los ductos que ingresan en un compartimiento de humo. Para sellar la compuerta cortahumos a un ducto/manga, se debe usar un sellador aprobado por UL. Las instrucciones del fabricante indican los detalles de instalación aprobados..

Las compuertas cortahumos (así como la combinación de compuertas cortafuegos/humos y compuertas para pasillos) deben ser resistentes a las filtraciones. La Tabla 1 muestra el valor de filtración máximo a una presión específica para cada clasificación de filtración de UL. El IBC exige, como mínimo, una clasificación de filtración de Clase II.

Tabla 1. Clases de filtraciones (cantidad máxima de pies cúbicos por minuto por pie cuadrado).


Combinación de compuertas cortafuegos/humos

Evaluadas y testeadas bajo las normas UL 555 y UL 555S, la combinación de compuertas cortafuegos/humos (Figura 7) cumplen con los requisitos mencionados para las compuertas cortafuegos y cortahumos dinámicas. Se utilizan cuando los ensambles de climatización penetran aberturas y deben tener tanto una compuerta cortafuegos como una compuerta cortahumos. Estas compuertas se cierran al detectar calor (a través de la temperatura del ducto) o humo (a través de un detector de humo o el relé de un sistema de detección de humo del área). Protegen la abertura adentro de un ducto y por fuera, en la barrera. Figura 7. Combinación de compuerta cortafuegos/humos con dispositivos eléctricos sensibles al calor. La foto es cortesía de Pottorff.

El dispositivo sensible al calor que tiene la mayoría de las compuertas cortafuegos/humos es un interruptor térmico eléctrico en lugar de un vástago fusible. El resorte del actuador permite un cierre más controlado y evita que las compuertas se cierren de golpe y provoquen picos de presión que, a su vez, pueden hacer que los ductos colapsen o las juntas se partan.

Las compuertas cortafuegos para pasillos son una combinación de las compuertas cortafuegos/humos testeadas para cerrarse ante una menor velocidad del caudal de aire. Se requieren en los cielorrasos de los pasillos de salida.

Notas sobre la instalación

Las compuertas cortafuegos de seguridad siempre deben instalarse siguiendo las instrucciones del fabricante. Nunca se deben usar las instrucciones de un fabricante para instalar una compuerta de seguridad de otro fabricante porque cada ensamble es único y está testeado de forma diferente. Las instrucciones deben ser entregadas a la autoridad competente durante el análisis de la instalación. La certificación UL exige la inclusión de un juego de instrucciones de instalación en cada contenedor de compuertas de seguridad que se despache.

La inspección y el mantenimiento de cada sistema edilicio es esencial para su correcto funcionamiento. Si bien las compuertas cortafuegos contra radiación en cielorrasos no necesitan una inspección periódica, las compuertas cortafuegos, cortahumos y las combinadas para fuego y humo sí la necesitan, para lo cual debe haber puertas de acceso. La norma NFPA 105 y NFPA 80 Norma para puertas cortafuegos y otras protecciones de aberturas7 exigen que se prueben las compuertas cortafuegos durante la puesta en marcha, un año después de su instalación y luego cada cuatro años (excepto en los hospitales, donde se deben revisar cada seis años). Las inspecciones deben estar documentadas, con la ubicación de la compuerta, la fecha de la inspección, el nombre del inspector y la agencia de inspección y cualquier deficiencia que se detecte.

Estos requisitos se encuentran en la Sección 701.6 y 706.1 del Código Internacional contra Incendios.8

Direccionamiento

Con la tecnología moderna, las compuertas cortafuegos de seguridad con vástago fusible están siendo reemplazadas cada vez más por compuertas motorizadas con indicación remota de la posición de las hojas. Esto ha ayudado a que las compuertas cortafuegos puedan comunicarse con los sistemas de manejo edilicio (BMS, por sus siglas en inglés). La conexión con un BMS permite que estas compuertas asistan al equilibrio del sistema de climatización del edificio para que funcione normalmente y se asegura de que las compuertas se cierren para resistir el paso de las llamas y/o el humo durante un incendio.

Estas compuertas motorizadas con indicador de posición de hojas también pueden conectarse al panel de la alarma de incendio. Esto permite que el panel direccione los ventiladores para evacuar el humo y ordene la apertura o cierre de las compuertas para evitar que el humo migre, o que las compuertas se abran para purgar el humo.

Con el direccionamiento, las compuertas conectadas a un BMS o al panel de la alarma de incendio pueden monitorearse las 24 hs. Si una compuerta se cierra o abre sin que el sistema le haya dado la orden, se puede detectar y reparar rápidamente. Esta ventaja permite realizar las pruebas indicadas por las normas NFPA 80 y NFPA 105 sin interrumpir la operación diaria de las instalaciones.

Generalmente, para las pruebas, alguien debe treparse hasta una cavidad del cielorraso y realizar el ciclo de las compuertas manualmente. Contrariamente, a través de la alarma de incendio o del BMS, se les puede ordenar a las compuertas que se cierren o abran y se puede generar un reporte automático de las compuertas que han realizado su ciclo y las que no. Este testeo remoto de las compuertas puede ahorrar miles de dólares a los propietarios cada vez que necesiten testear las compuertas.

Resumen

Hay cuatro tipos generales de compuertas cortafuegos y cortahumos de seguridad:
  • Contra radiación en cielorrasos — se usan para evitar que un incendio inferior penetre en la membrana del cielorraso.
  • Fuego — se usan para evitar que las llamas se transfieran por los muros, barreras y tabiques cortafuegos.
  • Humo — se usan para restringir el paso del humo en las aplicaciones mencionadas en el Capítulo 7 del IBC, y para restringir el paso del humo, dirigir el humo o las aplicaciones de presurización del Capítulo 9 del IBC.
  • Combinación de compuerta cortafuego/humo (incluidas las compuertas cortafuegos para pasillos) — se usan para evitar el paso de las llamas, restringir el paso del humo o dirigir el humo o para presurización.

Las compuertas cortafuegos de seguridad son una forma de protección pasiva. Los sistemas de seguridad deben incluir tipos de protecciones pasivas y activas, incluida la notificación y supresión. Cuando los elementos pasivos y activos trabajan juntos permiten un medio de egreso seguro y un entorno más seguro para los bomberos.

Los fabricantes de compuertas cortafuegos proporcionan las instrucciones que detallan los métodos de instalación certificados por UL.

El propietario del edificio tiene la responsabilidad de realizar el mantenimiento periódico de las compuertas. Las normas NFPA 80 y NFPA 105 contienen los detalles.

Por el Subcomité de Compuertas Cortafuegos y Cortahumos de Air Movement and Control Association (AMCA) International Inc.


Referencias

1UL. (2014). Norma para compuertas cortafuegos de cielorrasos. UL 555C. Northbrook, IL: UL.

2ICC. (2018). Código de Construcción Internacional 2018. Country Club Hills, IL: International Code Council.

3UL. (2006). UL. (2006). Norma para compuertas cortafuegos. UL 555. Northbrook, IL: UL.

4UL. (2014). Norma para compuertas cortahumos. UL 555S. Northbrook, IL: UL.

5NFPA. (2019). Norma para ensambles de puertas cortahumos y otras protecciones de aberturas. NFPA 105. Quincy, MA: Asociación Nacional de Protección contra Incendios (NFPA).

6NFPA. (2018). Norma para la instalación de sistemas de aire acondicionado y ventilación. NFPA 90A. Quincy, MA: Asociación Nacional de Protección contra Incendios (NFPA)..

7NFPA. (2019). Norma para puertas cortafuegos y otras protecciones de aberturas. NFPA 80. Quincy, MA: Asociación Nacional de Protección contra Incendios (NFPA).

8ICC. (2018). Código Internacional contra Incendios. Country Club Hills, IL: International Code Council.

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