Peligrosidad de los humos en un incendio
Donde hay humo, hay gases tóxicos. Los humos que se producen en un incendio son una combinación de aire caliente (superior a 500ºC), hollín (partículas en suspensión que no han quemado) y una mezcla de gases tóxicos que son irritantes (acroleína, ácido clorhídrico, amoniaco, benceno, formaldehído y aldehído, y óxidos de azufre y de nitrógeno) y/o asfixiantes (dióxido de carbono CO2, monóxido de carbono CO, cianuro de hidrógeno HCN) y que dependen principalmente de tres condiciones: de la existencia de una mayor o menor ventilación, de la temperatura y de los materiales de construcción empleados. Es imposible predecir la cantidad de gases tóxicos que emanan del humo de una estructura de un edificio en llamas. Hay toxinas en todos los humos.
Los humos generados en un incendio resultan peligrosos porque:
• Se difunden de manera muy rápida ocupando grandes espacios. Se desplazan verticalmente hacia arriba, acumulándose en el techo o cubierta de los recintos. Ascienden fácilmente por fachadas, huecos de escaleras, conductos, etc.
• Son gases muy calientes que producen quemaduras y dañan todo a su paso.
• Tienen alto contenido en productos tóxicos. Producen asfixia debido a su contenido en gases asfixiantes (dióxido de carbono CO2, monóxido de carbono CO, cianuro de hidrógeno HCN), quemaduras en los pulmones debido a su contenido en gases irritantes (acroleína, ácido clorhídrico, amoniaco, benceno, formaldehído y aldehído, y óxidos de azufre y de nitrógeno) y dificultan la respiración por su contenido en partículas en suspensión.
• Reduce drásticamente la visibilidad dificultando la evacuación de las personas.
Todos estos motivos hacen que los humos dificulten la salida de las personas de los edificios y el acceso de los bomberos al interior de los mismos, que junto con los efectos de la inhalación de humos y gases tóxicos generados en un incendio generados en el incendio, resulta la principal causa de muertes por incendios, no las quemaduras. Pese a ello, la normativa actual, en el sector de la construcción, no toma en serio este hecho ni ofrece soluciones al respecto. Ya en la década de los 70, se empezó a reconocer el peligro de la inhalación de gases tóxicos procedentes del humo. Conscientes de los peligros de estos gases tóxicos, ahora la industria está descubriendo los peligros para la salud a largo plazo que provocan, como el cáncer.
En el incendio de la Torre Grenfell de Londres en 2017, un edificio residencial de 27 pisos, la inhalación de los gases liberados por la combustión de los materiales empleados en el aislamiento térmico de las fachadas pudo haber sido la causa de una buena parte de los fallecidos y heridos en ese incendio (D. Boyle, 2017).
Generación de gases tóxicos en un incendio y efectos para la salud
Los gases más comunes generados en un incendio son el vapor de agua, el dióxido de carbono (CO2) y el monóxido de carbono (CO), pero dependiendo del material y de las condiciones del incendio (temperatura y ventilación) se pueden desprender otros gases tóxicos letales como cloruro de hidrógeno HCl o cianuro de hidrógeno HCH.
Principalmente, los gases generados se clasifican en dos categorías principales en función de su toxicidad: irritantes o asfixiantes:
• Gases irritantes de la vía aérea respiratoria: acroleína, ácido clorhídrico, amoniaco, benceno, formaldehído y aldehído, y óxidos de azufre y de nitrógeno.
• Gases asfixiantes: dióxido de carbono (CO2).
• Gases asfixiantes tóxicos celulares: monóxido de carbono (CO) y cianuro de hidrógeno (HCN).
Como se ha indicado anteriormente, la potencial toxicidad de los gases que se generan en un incendio no solo depende de la composición de los materiales de los cuales se liberan, sino también de las condiciones en las que se desarrolla el incendio, en particular de la temperatura y de la disponibilidad de oxígeno en la zona de fuego (la ventilación). Por ejemplo, en condiciones de poca ventilación se producen humos más oscuros, con menor porcentaje de CO2 y mayor porcentaje de CO. Otro ejemplo, en la descomposición térmica de los materiales de aislamiento de fachadas como espumas de poliuretano (PUR), a 400 ºC se generan isocianatos y órganonitrilos, pero a medida que la temperatura aumenta, predominará el cianuro de hidrógeno, y a temperaturas mayores (800 ºC) y alta ventilación, los componentes principales son los óxidos de nitrógeno.
La primera categoría de los gases generados se refiere a los componentes del humo que causan irritación, ya sea como irritantes sensoriales que afectan a los ojos y a las vías respiratorias superiores (nariz, boca y garganta) o como irritantes pulmonares. La combustión de los materiales existentes en los edificios más utilizados, desde los de origen natural, como la madera, hasta los plásticos y polímeros sintéticos, genera gases irritantes. Por tanto, Los gases irritantes están presentes en todos los incendios.
La segunda categoría se refiere a los componentes del humo del incendio que tienen propiedades asfixiantes y al agotamiento del oxígeno debido al propio incendio. Estos gases asfixiantes pueden dar lugar a narcosis por depresión del sistema nervioso central. La exposición a estos productos de combustión a una concentración o duración de exposición suficientes puede provocar inconsciencia y finalmente la muerte.
La cantidad y tipos de productos tóxicos desprendidos durante la combustión varían en función del tipo de combustión, la disponibilidad de oxígeno, la temperatura y los materiales utilizados.
Los principales gases involucrados en un incendio y sus efectos en el organismo, según Fire Toxicity by A.a. Stec, 2017 y A Toxicological Review of the Products of Combustion by J. C. Wakefield, 2010, son los siguientes:
1. Dióxido de carbono. El CO2 compite con el oxígeno en el proceso respiratorio, y por ello se dice que es un gas asfixiante simple. El aire normal contiene aproximadamente 300 ppm de CO2 (0,03 %) por volumen de aire. A partir de un 10 % de CO2 se produce ahogo o dificultad en la respiración (disnea). Un aumento de la cantidad de CO2 inhalado en concentraciones como las que probablemente se generadas en un incendio, no se considera que cause toxicidad significativa por sí mismo. Sin embargo, la presencia de CO2 en la sangre estimula la hiperventilación, aumenta la velocidad de respiración, la profundidad de la respiración y el volumen respiratorio por minuto y, por tanto, el peligro de inhalación de los demás componentes tóxicos del humo del incendio.
2. Monóxido de carbono. Se produce en la combustión incompleta de cualquier material orgánico. El CO es el principal causante de las intoxicaciones y muertes producidas durante los incendios. El CO se combina con la hemoglobina de la sangre dificultando el transporte de oxígeno a las células (asfixia celular). Una exposición de una hora a una concentración de CO del 0,4 % los efectos fisiológicos son mortales.
Los efectos agudos derivados de la hipoxia inducida por CO en concentraciones inferiores a las que que causan la letalidad pueden incluir efectos neurológicos como, dolor de cabeza, mareos confusión, desorientación, pérdida de coordinación, pérdida de memoria, desmayo, edema cerebral y coma. Los síntomas neurológicos tras una toxicidad aguda grave pueden aparecer entre 2 y 40 días después de la exposición, incluyendo letargo, irritabilidad y falta de concentración, y posibles efectos graves como demencia y psicosis, que pueden no estar relacionados con la hipoxia inducida por CO. El corazón es especialmente sensible a los efectos del CO, y una exposición aguda puede dar lugar a efectos cardiovasculares que incluyen reducción de la función miocárdica, hipotensión vasodilatación, cianosis, arritmias cardiacas, shock, fallo circulatorio y parada cardiaca. Las mujeres embarazadas, el feto en el útero y los recién nacidos corren un mayor riesgo de exposición al CO.
3. Cianuro de hidrógeno. Cualquier material que contenga carbono y nitrógeno (como la lana, el papel, el algodón, la seda y los plásticos y también el poliuretano, poliamida, resinas acrílicas ) producirá cianuro de hidrógeno (HCN) durante la combustión, como por ejemplo poliuretano, poliamida, resinas acrílicas. El HCN impide la absorción de oxígeno por parte de las células (asfixia celular). Los efectos son mortales en concentraciones de 120-150 mg/m3 en exposiciones de entre 30 minutos y 1 hora, y mortales instantáneamente para concentraciones de 300 mg/m3. Los tejidos cardíacos y cerebrales son particularmente susceptibles a los efectos del cianuro sobre la respiración celular. La causa más común de muerte por intoxicación con HCN se debe a depresión del sistema respiratorio resultante y por sus efectos en el sistema cardiovascular. Algunas características de la exposición aguda al cianuro de hidrógeno en concentraciones inferiores a las mortales pueden incluir dolor de cabeza, náuseas, mareos, confusión debilidad muscular, pérdida de coordinación, hiperventilación, arritmia cardiaca, bradicardia, pérdida rápida de conciencia y coma.
4. Cloruro de hidrógeno. El HCl es un gas irritante sensorial y de las vías respiratorias, cuyos principales objetivos son los ojos, la piel, la nariz, la boca, la garganta y la tráquea. La exposición a 35 ppm de HCl provoca estornudos, dolor torácico, ronquera, laringitis y sensación de asfixia. A unas 50 ppm es muy irritante para los ojos, la nariz y la garganta, con dolor, tos, inflamación y edema de las vías respiratorias superiores; y en concentraciones de unas 100 ppm son extremadamente irritantes e insoportablemente dolorosas para las vías respiratorias superiores. La exposición a HCl en el rango de 50 a 100 ppm se considera apenas tolerable. Este tipo de gases se generan en la combustión de los plásticos y polímeros como el PVC (el plástico más usado en todo el mundo).
5. Bromuro de hidrógeno. El bromuro de hidrógeno (HBr) es un gas que se genera durante la combustión de materiales poliméricos sintéticos y en los materiales que contienen retardantes de llama halogenados. Se dispone de datos muy limitados sobre los efectos irritantes, con efectos similares a los causados por HCl. La exposición a 5 ppm produce irritación nasal. En concentraciones entre 1300 y 2000 ppm provoca la muerte.
6. Dióxido de azufre. El dióxido de azufre (SO2) es un gas irritante respiratorio que suele producirse en la combustión de combustibles fósiles, pero que también puede formarse durante la descomposición térmica de cualquier compuesto que contenga azufre, como el caucho vulcanizado utilizado en la fabricación de neumáticos. La inhalación de SO2 a 1 ppm durante 1-6 horas aumenta la resistencia de las vías respiratorias y disminuye el volumen y el flujo espiratorio forzado. El SO2 es absorbido fácilmente por la mucosa del tracto respiratorio superior, siendo la irritación de la nariz y la boca el efecto más común tras la inhalación. A concentraciones de alrededor de 10 ppm, provoca irritación ocular de moderada a grave con lagrimeo.
7. Óxidos de nitrógeno NOx. Los óxidos NO y NO2 son irritantes del tracto respiratorio y de las membranas mucosas. Se producen por la combustión a alta temperatura de cualquier material que contenga nitrógeno dependiendo de la disponibilidad de oxígeno en el entorno del incendio. La combustión de madera genera óxidos de nitrógeno. Los óxidos de nitrógeno pueden alcanzar los bronquiolos y alvéolos tras su inhalación, provocando daños pulmonares. El valor límite de exposición a 30 minutos es de 170 ppm.
El NO irrita los ojos y las vías respiratorias superiores. La inhalación profunda puede provocar la aparición retardada de edema pulmonar unas horas después de la exposición y puede agravarse por el esfuerzo físico.
El NO2 es un irritante y un oxidante que produce inflamación y edema pulmonar si se inhala en altas concentraciones. La potencia del NO2 como irritante es aproximadamente 5 veces mayor que la del NO. Concentraciones bajas de NO2 pueden provocar tos, dolor de cabeza, dificultad para respirar, náuseas, vértigo y fatiga. La exposición a altas concentraciones de NO2 puede provocar la muerte súbita debido a la constricción grave de las vías respiratorias y la laringe. Puede producirse un edema pulmonar grave en las horas siguientes a la retirada de la exposición. Cuando el CO2 está presente junto con el NO2 se produce un aumento de la toxicidad en comparación con el NO2 solo.
8. Pentóxido de fósforo (P2O5). La combustión de cualquier compuesto que contenga fósforo puede dar lugar a la formación de P2O5 y ácido fosfórico. El fósforo es un componente común de muchos retardantes de llama sin halógenos que se incorporan a las espumas de poliuretano para aumentar la resistencia del material a la combustión, o a las carcasas de componentes electrónicos (por ejemplo, televisores).
El pentóxido de fósforo es corrosivo para los ojos y el tracto respiratorio superior. La inhalación de P2O5 también puede provocar un edema pulmonar cuya aparición puede retrasarse unas horas tras la retirada de la exposición.
9. Acroleína. La combustión de materiales a base de celulosa, como la madera, el algodón y el papel y la combustión incompleta de aceites y combustibles fósiles, genera cantidades significativas de acroleína en el humo del incendio. También se ha demostrado que la acroleína se genera a partir de espumas de poliuretano. La acroleína es el más potente de los irritantes. Irrita gravemente las vías respiratorias y los ojos y es un potente agente lacrimógeno. Es absorbida en pulmones e intestino y metabolizada en el hígado. Parte de los metabolitos que no son eliminados por la orina pasan a la sangre y pueden causar daños orgánicos (J. Herrera-Martínez, 2006). La exposición a la acroleína puede provocar la aparición de un edema pulmonar que puede no manifestarse hasta unas horas después de la exposición. La mayoría de las personas son incapaces de tolerar la acroleína en aire a más de 2 ppm durante más de 2 minutos. Se ha demostrado que la exposición a la acroleína en concentraciones superiores a 10 ppm es mortal en pocos minutos.
10. Formaldehído. Se ha demostrado que la combustión de madera genera formaldehído en el efluente del incendio hasta 80 ppm y que la combustión de algodón hasta 70 ppm. El formaldehído es un potente irritante sensorial que causa irritación de leve a moderada de las vías respiratorias superiores y de los ojos a concentraciones comprendidas entre 0,2 y 3 ppm. La inhalación de formaldehído a altas concentraciones dará lugar a efectos respiratorios que incluyen broncoespasmo, disnea, depresión respiratoria y espasmo laríngeo. En concentraciones elevadas puede provocar la aparición de edema laríngeo y pulmonar que puede ser potencialmente mortal y puede retrasarse unas horas tras la exposición. Se ha notificado irritación edema pulmonar, inflamación y neumonía tras la exposición a formaldehído a 50 – 100 ppm, y a concentraciones superiores a 100 ppm puede ser mortal.
11. Amoniaco. Es probable que haya amoníaco (NH3) en el efluente del incendio tras la combustión de cualquier material que contenga nitrógeno, como madera, carbón, papel y residuos domésticos. El amoníaco es muy irritante y corrosivo para las vías respiratorias y los ojos y provoca lagrimeo y trastornos respiratorios. Al reaccionar con el agua presente en los ojos y las membranas mucosas del tracto respiratorio provoca la necrosis de las células con las que entra en contacto. La exposición al amoníaco a 50 ppm provoca la aparición inmediata de irritación moderada de los ojos, la nariz y la garganta. En concentraciones más elevadas, del orden de 400 ppm, provoca una irritación grave de la nariz y la garganta, a 500 ppm aumenta la frecuencia respiratoria y a 1700 ppm provocan tos. La exposición a concentraciones elevadas por encima de 1500 ppm puede estar asociada con la aparición de edema pulmonar, que puede retrasarse hasta 24 horas tras la exposición. La inhalación de concentraciones muy elevadas de amoníaco (~ 5000 ppm y y superiores) puede ser rápidamente mortal debido a la obstrucción de las vías respiratorias.
12. Cloro. La combustión de cualquier compuesto que contenga cloro, incluidos los plásticos, polímeros y cauchos sintéticos como el policloruro de vinilo, pueden dar lugar a la presencia de cloro en el efluente del incendio. La exposición al cloro puede causar irritación grave de los ojos, la nariz, la garganta y las vías respiratorias superiores. Las concentraciones de cloro en el rango de 1 a 3 ppm se asocian a irritación leve de los ojos y las membranas mucosas de la nariz y la garganta,
tos, dificultad para respirar y dolor de cabeza. A concentraciones más altas, del orden de 30 ppm, provocará dolor torácico inmediato, vómitos y tos, con la aparición de neumonitis tóxica y neumonitis tóxica y edema pulmonar. La aparición del edema pulmonar puede retrasarse varias horas tras la exposición. En concentraciones superiores a 430 ppm durante 30 minutos puede ser mortal debido a un fallo respiratorio.
13. Fosgeno. Es probable que el fosgeno COCl2 se desarrolle a partir de la combustión de cualquier compuesto orgánico clorado, por ejemplo, disolventes clorados como el cloroformo y plásticos y polímeros como el cloruro de polivinilo. El fosgeno es un potente irritante, especialmente de las vías respiratorias inferiores. Una exposición aguda a una concentración de 3 ppm produce irritación de los ojos y del tracto respiratorio superior. El fosgeno también penetra e irrita los tejidos pulmonares profundos tras la inhalación, con aparición de daño pulmonar a exposiciones superiores a 300 ppm min-1. El ejercicio es particularmente peligroso en personas expuestas al fosgeno, ya que exacerba los efectos adversos. Así, el esfuerzo necesario para escapar de una atmósfera de combustión en la que hay fosgeno puede provocar un colapso, al igual que ayudar a otras víctimas, como el transporte de personas.
14. Compuestos orgánicos volátiles. Se generan como productos de combustión incompletos durante los incendios y son dañinos para la salud humana y el medio ambiente. Algunos ejemplos de estos compuestos son el benceno, el estireno y el fenol. El benceno es un conocido carcinógeno.
15. Hidrocarburos aromáticos policíclicos (PAHs). Se forman durante la combustión incompleta de materia orgánica. Algunos PAHs, como los benzopirenos y naftaleno, han sido identificados como cancerígenos.
16. Dioxinas. Se forman principalmente durante la combustión incompleta de cualquier material que contenga carbono, oxígeno y cloro, por lo que suelen encontrarse como emisiones en la mayoría de los efluentes de incendios. La formación de dioxinas a partir de la combustión de plásticos que contienen cloro aumenta drásticamente en presencia de cobre (Cu) en forma de cable eléctrico. Se sabe que la combustión de plásticos que contienen PCBs es una fuente importante de dioxinas, aunque el uso de PCB se ha restringido desde finales de la década de 1970. El efecto adverso para la salud más comúnmente documentado tras la exposición a dioxinas es la aparición de cloracné (comedones, quistes epidérmicos y pápulas inflamadas con hiperpigmentación), que puede aparecer a los pocos días o incluso meses de la exposición.
17. Isocianatos. La descomposición térmica de espumas y plásticos de poliuretano genera isocianatos en el efluente de la combustión. Las espumas de poliuretano se utilizan ampliamente y en muchos materiales domésticos comunes, como muebles, ropa de cama y alfombras. Los síntomas notificados con mayor frecuencia fueron ardor/aguas en los ojos, tos, dificultad respiratoria por congestión pulmonar, náuseas, debilidad muscular y afectación del SNC secundaria a la hipoxia. La inhalación de isocianatos puede provocar la aparición retardada de un edema pulmonar potencialmente mortal que puede desarrollarse entre 12 y 48 horas después de la exposición.
18. Perfluoroisobutileno. El perfluoroisobutileno (PFIB) se forma durante la descomposición térmica de polímeros que contienen flúor, como el PTFE, comercialmente conocido como Teflon® (el plástico más común utilizado en la vida diaria). La inhalación de PFIB es extremadamente irritante para las vías respiratorias. Sus efectos nocivos para la salud son similares a los del fosgeno, pero la potencia tóxica del PFIB es aproximadamente diez veces mayor. Además de los efectos irritantes sensoriales y respiratorios, la exposición a los vapores de PFIB puede dar lugar a dolor de cabeza, tos, dolor torácico y disnea. La inhalación de cantidades suficientes de PFIB también puede provocar la aparición de un edema pulmonar potencialmente mortal, que puede retrasarse hasta ocho horas después de la exposición.
19. Partículas en suspensión (PM), como el hollín. Las partículas de materia orgánica e inorgánica durante todo tipo de incendios, especialmente en condiciones de combustión incompleta, están presentes en el humo de cualquier incendio. Estas dificultan la respiración, especialmente si son de tamaño reducido. La aspiración de estas partículas puede causar daños graves en el aparato respiratorio. Las partículas con diámetros inferiores a 2,5 μm pueden depositarse dentro de los alvéolos de los pulmones. Las partículas ultrafinas de diámetro de menos de 100 nm tienen el potencial de migrar a través de las membranas de los pulmones hacia la sangre e infiltrarse en otros órganos, como en el sistema cardiovascular.
La normativa actual sobre la toxicidad de los humos de los materiales de construcción
En España se controla principalmente la contribución a la propagación del incendio por parte de los materiales de construcción. El Código Técnico de la Edificación, en el documento básico de Seguridad en caso de incendio (CTE DB-SI), únicamente regula la opacidad de los humos de los materiales de construcción en su reacción al fuego; y en el Reglamento Electrotécnico de Baja Tensión (REBT) existen requisitos relativos a la toxicidad de los humos de los materiales en el caso de cableados para instalación eléctrica, sin embargo no existe una normativa en el sector de la construcción (ni a la mayor fuente de humo de nuestros hogares: los muebles) que cuantifique la toxicidad de los humos y emisión de gases nocivos de los materiales utilizados prohibiendo o limitando a los materiales que superen unos valores umbrales de emisiones de sustancias tóxicas.
Para la normativa actual, evitar la exposición al humo es su objetivo clave de las estrategias de seguridad contra incendios en los edificios. Considera que todo humo es tóxico, independientemente de su origen o composición, y aporta soluciones que se basan en limitar la exposición al humo, empezando por la prevención y la detección y continuando con la compartimentación y la gestión del humo. Todas estas medidas de protección pretenden limitar el riesgo nocivo de la exposición al humo y su inhalación. Un incendio relativamente pequeño en el interior de un edificio seguirá generando mucho humo, incluso cuando se limite al objeto de origen, y este humo puede propagarse fácilmente más allá de la habitación de origen si no se aplican medidas de protección.
La gestión del humo tiene por objeto controlar activa o pasivamente el movimiento del humo dentro de los edificios para evitar su propagación y permitir tanto una evacuación rápida y segura de los ocupantes como un fácil control del incendio por parte de los bomberos.
A. Dilución del humo. Utilización de un sistema de ventilación o de entradas de aire. La dilución del humo se produce tras la introducción de corrientes de aire que extienden el humo a las zonas superiores de la sala.
B. Estratificación del humo. Sistema mecánico de extracción de humos. La estratificación del humo consiste en un suministro de aire de bajo impulso en la parte inferior de la sala que despeja la parte inferior de la sala, permitiendo la evacuación de los ocupantes.
C. Sistemas de presión diferencial (PDS). Ventiladores de suministro de aire, compuertas de control de presión, aberturas de salida de aire (humo). Este método impide la entrada de humo en zonas específicas (como rutas de evacuación, cajas de escaleras, etc.). Consiste en activar ventiladores que crean un exceso de presión (sobrepresión) que contenga la propagación del humo.
D. Compartimentación de humos. Cortinas y barreras cortahumo. La compartimentación tiene por objeto compactar y contener el humo en una zona específica, limitando la propagación del humo.
La Comisión Europea, responsable del Reglamento sobre productos de construcción (RPC), investigó en 2017 la necesidad de regular los productos de construcción basándose en la toxicidad del humo pero concluyó que no está justificado, ya que probablemente no son los materiales de construcción los que comprenden el mayor riesgo de emisión de humo tóxico en los edificios, sino las cosas con las que los llenamos (muebles, alfombras, tejidos, electrodomésticos, etc,). El humo de los materiales con los que normalmente construimos contiene presumiblemente una cantidad limitada de toxicidad. En cambio, llenamos nuestras casas con materiales que emiten un humo mucho más tóxico. Su justificación se basa en que como han demostrado algunos experimentos, en el momento en que productos de construcción como el aislamiento se ven implicados en un incendio, la exposición al humo procedente del contenido del edificio ya sería mortal. La clasificación de reacción al fuego de los productos de construcción ya incluye la tasa de producción de humo.
Sin embargo, está demostrado que el uso en la construcción de materiales, como por ejemplo los polímeros sintéticos que podemos encontrarlos en todos los rincones de los edificios, que tienen una mayor tendencia a producir gases tóxicos o irritantes (como el cloruro de hidrógeno HCl o el cianuro de hidrógeno HCN), debería ser suficiente para que la normativa considerara la toxicidad del humo como un parámetro importante en caso de incendio y estableciera requisitos estrictos sobre lo que puede contener el humo de los materiales e incluir limitaciones a la producción de gases tóxicos, especialmente en caso de edificios singulares (residencias de ancianos, hospitales, edificios de gran altura, pública concurrencia) en los que la evacuación resulte complicada y/o la propagación por fachadas sea de mayor relevancia, como sucede actualmente en el caso de barcos, aviones o trenes, donde por su difícil o imposible evacuación, se aplican normativas que cuantifican la toxicidad de los humos de los materiales utilizados. El sector naval utiliza la norma IMO Solas II-2 que exige el análisis de sustancias tóxicas como CO, HCl, HBr, HF, HCN, SO2 y NO; y el sector ferroviario se rige por la normativa europea EN 45545-2 «Requisitos de prestaciones frente al fuego de materiales y componentes«.
¿Por qué normas similares no se aplican a los materiales de construcción ni a la mayor fuente de humo de los edificios: los muebles?.
Por otro lado, las estrategias de mejora de la eficiencia energética en edificios están impulsando la utilización de materiales de aislamiento ligeros que, si son combustibles, no solo contribuyen a la carga de fuego, sino que además pueden generar gases tóxicos, siendo las intervenciones de mejora por el exterior del edificio las que generan una mayor tasa de gases tóxicos. En 2011, A. A. Stec analizaron la toxicidad en caso de incendio de seis materiales aislantes térmicos habitualmente utilizados en edificación: lana de vidrio, lana de roca, espuma de poliestireno expandido (EPS), espuma fenólica (PhF), espuma de poliuretano (PUR) y espuma de poliisocianurato (PIR). Todos generaron humos y por tanto componentes tóxicos individuales. Los materiales PIR y el PUR, como aislamiento térmico de los edificios, son los productos que producen niveles más altos de HCN y otras sustancias tóxicas durante la combustión. Los materiales sintéticos alcanzan temperaturas más altas al quemarse que los materiales naturales y producen deflagraciones más rápidamente, aceleran la liberación de HCN y el calor radiante que emana de la fuente del fuego calienta rápidamente todo el material circundante, propagando gases tóxicos a través de la estructura.
Si nos encontráramos en un lugar donde el humo es un factor crucial en caso de incendio, por ejemplo, un barco, un avión o un tren o simplemente un recinto de difícil evacuación, la toxicidad del humo es una parte importante de las propiedades de seguridad contra incendios de los materiales. Sin embargo, la normativa actual no lo tiene en cuenta para los edificios. Cuanto más difícil sea escapar de un incendio, más importante es la toxicidad del humo. No hay requisitos para los materiales de construcción y debería ser un tema de debate en los foros europeos.
Cuando se investiga la toxicidad del humo no hay límite en cuanto al número de sustancias que se pueden analizar, pero normalmente se miden las sustancias más venenosas y que han provocado más muertes: monóxido de carbono, sulfuro de hidrógeno, óxido de nitrógeno, ácido clorhídrico, bromuro de hidrógeno, ácido fluorhídrico y ácido prúsico. Estas sustancias pueden ser mortales incluso en pequeñas dosis. A veces, las propiedades ignífugas o los tratamientos retardantes de llama de un material pueden aumentar la toxicidad de un producto. Los revestimientos inflamables o no inflamables de las paredes, de espesores muy finos, pueden causar problemas en cuanto a la toxicidad del humo. Casi todos los materiales se traducen en humo y toxicidad incluso en cantidades pequeñas.
La Asociación de Protección contra Incendios (FPA) pide que se considere el papel que debe desempeñar la toxicidad sobre el futuro uso de materiales combustibles en la construcción de edificios. En 2018 publicó un informe sobre los efectos de los humos tóxicos generados por determinadas combinaciones de revestimientos en diseños aún permitidos por la normativa de construcción, y el efecto que esto tiene en las personas que ocupan los edificios cuando se declara un incendio. En estos lugares, los dispositivos y elementos, como las rejillas de ventilación de baños o cocinas, pueden transmitir el fuego y el humo del sistema de revestimiento al espacio ocupado. Una vez que el fuego penetra en la sección del revestimiento que contiene una vía de ventilación conectada a la vivienda, se prevé que las personas pierdan el conocimiento en 10 minutos y, a menos que sean rescatadas, mueran en 30 minutos.
Los resultados del estudio demuestran que la normativa actual puede no proteger adecuadamente a los ocupantes de los gases de incendio potencialmente tóxicos procedentes de los materiales que arden en el exterior de los edificios y que se debería seguir estudiando sobre si la evaluación de la toxicidad del fuego debería formar parte integral del proceso de aprobación de los productos de construcción.
Se debería tener tener en cuenta la medición de los humos tóxicos a la hora de elegir los materiales de construcción, con el fin de proteger los edificios y salvar vidas.
Como conclusión, la inhalación de los gases es la causa más frecuente de muerte en caso de incendio. Dependiendo de la composición de los materiales y de las condiciones en las que se desarrolla el incendio, estos gases pueden ser altamente tóxicos, como han demostrado numerosos trabajos científicos. A pesar de que es bien sabido que los gases tóxicos suponen un riesgo para la salud a corto, medio y largo plazo, sigue existiendo una falta de regulación en España respecto a la toxicidad de los gases emitidos por los materiales de construcción en caso de incendio. Probablemente la normativa debería aplicar diferentes criterios en cuanto a toxicidad en función de las características del edificio y limitar la producción de gases tóxicos de los materiales de construcción.
Fuentes
B.I.O. framework factsheet: SMOKE MANAGEMENT. Modern Building Alliance
SMOKE TOXICITY & SMOKE MANAGEMENT. Modern Building Alliance
Study to evaluate the need to regulate within the Framework of Regulation (EU) 305/2011 on the toxicity of smoke produced by construction products in fires. Final Report. Document date: 14/10/2017 – Created by GROW.DDG1.C.4 – Publication date: 17/01/2018
ESTUDIO SOBRE LA PROBLEMÁTICA GENERADA POR LA PROPAGACIÓN DE INCENDIOS EN FACHADAS DE EDIFICIOS. DOCUMENTO – ENERO 2019. Collegi/ /Associació Oficial d’Enginyers Industrials de Catalunya (COEIC)
LOS PLÁSTICOS Y LA SEGURIDAD CONTRA INCENDIOS EN EL SECTOR DE LA CONSTRUCCIÓN. PlasticsEurope España
LACK OF FOCUS ON TOXIC SMOKE FROM FURNITURE. CFPA EUROPE
New research on the smoke toxicity of building cladding. BAFE Fire Safety Register