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Resistencia al fuego de la estructura (SI 6)

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Qué vas a aprender

Qué significa la resistencia al fuego R de un elemento estructural, cómo fija la sección SI 6 los valores exigidos según uso y altura, cómo resiste cada material estructural y con qué protecciones, qué vías de justificación admite el código y cómo se presupuesta la protección pasiva estructural.

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La estructura es lo último que puede fallar en un incendio. Mientras los ocupantes evacúan y los bomberos intervienen, pilares, vigas y forjados deben conservar su capacidad portante el tiempo suficiente, aunque estén envueltos en fuego. La sección SI 6 del Documento Básico de Seguridad en caso de Incendio fija ese tiempo y deja al proyecto la manera de garantizarlo, en uno de los cruces más claros del código entre seguridad, estructura y presupuesto. El panorama general del documento se presenta en el artículo dedicado al DB-SI.

Qué es la resistencia R

La resistencia al fuego de un elemento estructural se expresa con la letra R seguida de un tiempo en minutos: un pilar R 90 mantiene su capacidad portante durante 90 minutos de exposición al incendio normalizado de cálculo. Cuando el elemento estructural es además delimitador de sector, un forjado entre plantas por ejemplo, la exigencia se completa con la integridad y el aislamiento, y la clasificación pasa a ser REI, en coherencia con el vocabulario presentado en el artículo sobre sectores de incendio.

Conviene subrayar lo que la R no es: no es el tiempo que la estructura sobrevive a un incendio real, cuya severidad depende de la carga de fuego y de la ventilación, sino un tiempo convencional frente a un incendio normalizado que permite comparar y exigir de forma homogénea. La distinción importa al comparar soluciones de distintos fabricantes.

Qué valores exige la sección SI 6

La exigencia se modula con las dos variables clásicas del documento: el uso del edificio y la altura de evacuación, con reglas propias para plantas de sótano, siempre más exigidas por la dificultad de intervención. En términos orientativos, la estructura de un edificio de uso ordinario se mueve entre R 60 en alturas de evacuación reducidas y R 120 en las grandes alturas y en los sótanos de usos exigentes, con los valores exactos fijados en la tabla de la sección según cada combinación de uso, altura y situación. Las cubiertas ligeras no previstas para evacuación disfrutan de exigencias reducidas bajo condiciones tasadas, y los elementos secundarios cuyo colapso no compromete al conjunto pueden quedar eximidos.

Como en el resto del documento, la lectura económica de la tabla está en los saltos: cruzar un umbral de altura puede elevar en un grado la resistencia exigida a toda la estructura, y ese grado se paga elemento a elemento. Conviene comprobar la altura de evacuación antes de cerrar el número de plantas.

Cómo resiste cada material

La estrategia para alcanzar la R exigida depende radicalmente del material estructural, y esa dependencia es una de las variables comparativas serias entre sistemas. El hormigón la alcanza con recubrimiento y el acero con protección aplicada.

Hormigón armado. El material mejor situado de partida: su masa y su inercia térmica protegen las armaduras, y la resistencia se consigue con dimensiones y recubrimientos adecuados, verificables con las tablas y métodos del anejo correspondiente. En la mayoría de los edificios corrientes, la estructura de hormigón alcanza la exigencia sin protección añadida, con el recubrimiento como única variable de coste, marginal.

Acero. El caso opuesto: el acero pierde capacidad rápidamente con la temperatura, y los perfiles habituales, esbeltos, se calientan deprisa. Salvo exigencias bajas o comprobaciones favorables, la estructura metálica necesita protección pasiva: pinturas intumescentes que espuman con el calor, morteros proyectados de perlita o vermiculita, o placas. La elección entre ellas es un arbitraje entre coste, estética y condiciones de aplicación: la pintura respeta el perfil visto y cuesta más por grado de resistencia, el mortero es económico y basto, la placa ofrece acabado y ocupa espacio.

Madera. Un caso particular y favorable: la madera se carboniza en superficie a velocidad conocida, y la capa carbonizada protege el interior. La justificación se hace por sección residual, dimensionando el elemento para que, consumido el espesor de cálculo, la sección restante siga portando. La madera estructural vista, en pleno crecimiento con los sistemas de madera contralaminada, resuelve así exigencias medias con sobredimensionado en lugar de protección añadida.

Fábrica. Los muros portantes de fábrica ofrecen en general resistencias altas por su masa, verificables con las tablas de su anejo.

Las vías de justificación

La sección admite justificar la resistencia por varias vías, ordenadas de la más simple a la más sofisticada: las tablas y métodos simplificados de los anejos del documento, los resultados de ensayo de soluciones concretas, y los métodos avanzados de cálculo, que modelizan el incendio y la respuesta estructural y que permiten, en manos expertas, afinar exigencias en edificios singulares. Para el proyecto corriente, las dos primeras vías cubren la práctica totalidad de los casos; la tercera es una herramienta de optimización reservada a estructuras donde el ahorro potencial justifica el estudio.

Lectura presupuestaria: la protección pasiva estructural

La partida característica de la sección SI 6 es la protección pasiva de la estructura metálica, y su presupuestación tiene reglas propias que conviene explicitar. Se mide por superficie de perfil y no por peso de acero.

Solución Lógica de precio Puntos de atención
Pintura intumescente Por espesor, creciente con la R y la masividad del perfil Certificados por perfil, control de espesores en obra
Mortero proyectado Económico por metro cuadrado desarrollado Acabado basto, adherencia, compatibilidad con instalaciones
Placa Por metro cuadrado con estructura auxiliar Ocupación de espacio, remates, registrabilidad

La variable técnica que gobierna el precio es la masividad del perfil, la relación entre el perímetro expuesto y la sección: los perfiles esbeltos exigen más protección para la misma R. Por eso el coste de la protección pasiva no se estima bien con una ratio única por tonelada de acero: dos estructuras del mismo peso pueden diferir sensiblemente según su repertorio de perfiles. La medición correcta se hace por superficie desarrollada y por grado de resistencia, con los certificados del sistema elegido delante.

En el marco general del artículo sobre el coste de cumplimiento del CTE, la protección estructural pertenece a la categoría de partidas que existen por la exigencia: sin la sección SI 6 no habría pintura intumescente en el presupuesto. Es también un ejemplo nítido de coste evitable por diseño: la elección temprana del material estructural, o de la exposición de la estructura, fija de antemano la magnitud de esta partida.

Errores frecuentes

El primero es presupuestar la protección del acero por tonelada con una ratio heredada, ignorando masividades y grados; las desviaciones habituales de esta simplificación son grandes en ambos sentidos. La medición correcta parte del despiece de perfiles y de su masividad.

El segundo es olvidar los elementos delimitadores: el forjado que separa sectores necesita REI, no solo R, y la diferencia puede cambiar la solución. La exigencia de cada elemento se lee en función de lo que separa.

El tercero es proteger en obra lo que el cálculo eximía, o al revés: la coordinación entre el anejo estructural y las mediciones evita pagar protección innecesaria y, peor, dejar sin proteger lo exigido. La revisión conjunta del anejo y de las mediciones se hace antes de licitar.

El cuarto es descuidar el control de ejecución de la pintura intumescente, cuyos espesores por perfil son la garantía real de la R certificada; un control de espesores documentado vale más que cualquier certificado de producto. Los espesores se comprueban perfil a perfil y se registran.

Nota: los valores citados son orientativos; las resistencias exigibles en cada caso son las de la tabla de la versión consolidada del DB-SI vigente y de sus anejos, publicados en el portal oficial del CTE.

Preguntas frecuentes

El tiempo convencional, en minutos, que el elemento mantiene su capacidad portante frente a un incendio normalizado. No es el tiempo que sobreviviría a un incendio real.

Con protección aplicada, pintura intumescente o proyectados, dimensionada según la masividad del perfil y el grado exigido. Se mide por superficie de perfil y no por peso de acero.

La R se refiere a la capacidad portante; la REI añade integridad y aislamiento. Un forjado que separa sectores necesita REI, y esa diferencia puede cambiar la solución.

Midiendo espesores perfil a perfil y registrándolos. Un control de espesores documentado vale más que cualquier certificado de producto.

El CTE: documentos básicos, exigencias y coste de cumplimiento