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22 de Junio, 2017

Los desafíos de la futura norma de cálculo de resistencia al fuego para estructuras de madera

El anteproyecto, mandatado por Minvu con financiamiento Corfo, está siendo desarrollado por el Idiem y busca poner a disposición una alternativa adicional para cumplir con la resistencia al fuego que se exige a todas las edificaciones del país.

El interés por el uso de la madera como material constructivo se ha acrecentado el último tiempo en nuestro país, con nuevos edificios en madera, jardines infantiles y diversas iniciativas público-privadas que promueven su uso.

Y no es un fenómeno exclusivo de Chile. Es algo que está ocurriendo en todo el mundo debido a sus múltiples beneficios: es un material sustentable, con excelentes propiedades térmicas y una relación resistencia-peso muy buena, en comparación con otros materiales de construcción.

Eso es algo que ya otros países como Australia, Canadá, Estados Unidos y Alemania han estudiado en profundidad y continúan desarrollando. En Chile, en cambio, estamos “al debe”. “Esta fue, precisamente, una de las brechas que identificó el Minvu: hacía falta una norma de cálculo de resistencia al fuego para este material”, explica Rey.

Y aunque para algunos hablar de resistencia al fuego ─entendida como el tiempo que una estructura de madera es capaz de resistir sus cargas durante la exposición al fuego─ les parece un concepto demasiado simplificado, en términos estructurales es útil y hasta necesario como un primer paso para seguir avanzando.

En Europa, los códigos de construcción ─normativas similares a la Ordenanza General de Urbanismo y Construcción (OGUC)─ tienen capítulos completos, y sumamente complejos, que regulan este tema. “El Eurocódigo 5 (parte 2) es probablemente la norma estructural más completa en materia de resistencia al fuego de estructuras de madera” –dice Rey– “y representa una de las mejores referencias a la hora de elaborar el tipo de norma que queremos hacer acá en Chile”, agrega.

Por eso, desde hace seis meses, un equipo de ingenieros del Idiem está trabajando en lo que será el anteproyecto de norma para la verificación de resistencia al fuego de estructuras de madera.

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El proyecto es mandatado por el Minvu y financiado por Corfo, y se espera que sea utilizado como una herramienta para verificar la resistencia estructural al fuego de elementos y sistemas de madera, lo que representa sólo una parte de lo que se conoce como “diseño de seguridad contra incendios” de un edificio.

“El desafío que enfrentamos es robustecer la normativa existente para superar las brechas actuales y favorecer el avance y crecimiento de una industria productiva y sustentable”, dice la jefa de la División Técnica de Estudio y Fomento Habitacional del Minvu, Jocelyn Figueroa.

“Para ello es necesario sumar valor agregado al producto, de manera que los sistemas constructivos en madera se conviertan en una alternativa más competitiva en el mercado de construcción nacional”, agrega.

Actualmente para cumplir con el criterio de seguridad ante incendios se debe recurrir a los listados del Minvu con soluciones constructivas ya probadas, y si se quiere utilizar una solución fuera de ese listado, es necesario presentar los ensayos correspondientes sobre su comportamiento sísmico, térmico, acústico y de fuego, algo que encarece los costos de cualquier proyecto.

“Entonces, la idea de este anteproyecto de norma es proporcionar un método analítico prescriptivo –como si fuera una receta– para poder calcular la resistencia al fuego que tienen las estructuras en madera”, explica el ingeniero.

El desafío es grande, pero no imposible. Ya otros países como Canadá, Estados Unidos, Australia y Nueva Zelanda han implementado métodos analíticos complementarios y Chile busca ponerse al día en la misma senda. “El proyecto busca homologar ciertas metodologías internacionales para ocuparlas en nuestro país con base en los materiales que tenemos disponibles aquí”, comenta Rey.

Por ejemplo, es bastante sencillo calcular la resistencia al fuego de una viga de madera. “El real problema aparece cuando se está en presencia de un panel ‘sándwich’ ─dice Rey─ que tiene una placa de yeso cartón por una lado, madera por aquí, madera por allá, al medio lana mineral o poliestireno, acá un tablero de contrachapado y arriba una capa de losa de hormigón. Calcular la resistencia de algo como esto es lo desafiante, pues requiere conocer el comportamiento de cada elemento”.

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Sin embargo, para lograrlo, es necesario estudiar los distintos elementos de una solución constructiva específica, los distintos tipos de placas yeso cartón, los tipos de madera, los tipos de aislación, de fibra de vidrio, de tableros de madera, etc., y todo eso considerando, además, las diferentes calidades de los materiales existentes en el mercado chileno.

Ahora bien, el Idiem tiene una ventaja: lleva años ensayando materiales de construcción y prestando asesoría en ingeniería contra incendios, por lo que cuenta con la experiencia y capacidad técnica necesaria para desarrollar estas metodologías a nivel nacional.

Este centro tiene, además, una capacidad instalada de hornos de ensayo suficientemente amplia ─de hecho, es la más grande de Chile─ con hornos verticales y horizontales. Y para este proyecto, en particular, están diseñando un horno pequeño que permitirá estudiar las propiedades constructivas y de combustión de distintos tipos de madera nacional, del pino radita y otras especies definidas.

Esta nueva norma espera, además, incorporar algunas otras metodologías presentes en los códigos de construcción de Estados Unidos y Canadá, que permite la utilización del ya conocido método CAM (“Component Additive Method”), en el que se calcula la resistencia al fuego de sistemas divisorios en base a madera, en función de las capas expuestas al fuego que se van incorporando.

Se espera que esta norma sea un aporte al desarrollo de los sistemas constructivos en madera, y que, en conjunto con el desarrollo de ensayos de laboratorio, permita establecer la resistencia al fuego de soluciones constructivas más complejas, muchas de las cuales no pueden ensayarse por sus dimensiones, o bien no pueden ser calculadas dada su configuración.

Se espera que sea un éxito, ya que se está coordinando a nivel centralizado con el Minvu y con el resto de los equipos que hoy trabajan en las distintas normativas referidas a la madera. El proyecto cuenta, además, con la participación del destacado ingeniero chileno Mario Wagner, y con el apoyo del Instituto Otto Graff de Alemania, entidad internacional que asesora en aspectos clave como el Eurocódigo 5. El proyecto tendrá una duración de dos años y una vez finalizado se enviará al Instituto Nacional de Normalización para que se oficialice.

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