Technical event in Dubai. Topic: Fire rating in facades.

Last 11th of July I attended a technical event organized by the Society of Facade Engineering, focused on the very relevant current topic of fire safety in facades.

 

The programme was formed by two presentations and a final panel discussion. The first presentation was carried out by Susan Lamont, Fire Engineering Leader at Arup. The second presentation was exposed by Sandy Dwerk, Vice President of Thomas Bellright. Finally, the panel discussion was moderated by Andy Dean, General Manager of Exova.

 

 The brochure of the event.

 

The attendance was a success and the public made several questions, so the discussions were long and in depth. This means, the fire rating topic is in fashion.

 

As a brief sump up, I would like to set out some of the points that I caught during the presentations in the following list:

• Due to a number of reasons, it is clear that one of the topics today is the fire spread. The main reasons are the education and enforcement for Designers and Owners. The perception is greater than before when a fire occurs in a building.
• The Fire Engineer has become a key professional member in construction.
• Facades in buildings provided with sprinklers do not need to be fire rated.
• Fire stopping at slab edge is a key component of fire safety but will not stop fire spread if facade is combustible. The fire stopping at slab edge is presently involving Facade Engineers, Fire Engineers and Suppliers to research for better technical solutions, improving the performance of the systems whilst optimising the installation on site.
• Facades in sprinklered high rise have to be non combustible or limited combustible not fire resistant.
• Nowadays, it is essential to carry out fire testing of facade systems and materials to ensure those systems fully meet or exceed the standard, codes and local regulations.
• Fire tests are conducted according to four main reasons, such as understanding material behaviour, approving systems, verifying the performance of fire rated products and assemblies and verifying code and regulation compliance.
• The following topics were set out: the main fire testing techniques, cladding systems tests and curtain wall fire tests in accordance with the standards.

As a conclusion, I would note that fire rating has to be analyzed as an essential item of the facade specifications. It is essential that the design meets the standards.

 

If you are interested in further information, please note that I published an article about how to improve the fire rating systems in facades.

Photographs of a recent fire in a skyscraper.

 

El vidrio laminado como filtro (Revista AFL, 2012)

Articulo publicado en la revista AFL en mayo 2012 en este  link.
Article already published in this blog last 31st of December 2011 in this link.

Fire Insulation System Buryat EI 120

Rockwool insulation panels being installed onto the facade

When you have your own business, your boss is the most demanding one: The Market. Only if you offer competitive and innovative products, the market will award you. This is the case of Buryat ( htt://www.buryat.es ), a Catalan company located in Barcelona, which is specialized in rockwool fire insulation technical solutions integrated in curtain wall systems. They invest to improve their products according to the observation market needs. Their system aims to minimize the number of pieces and reduce the assembly operation on site.

All of their systems are proprietary, according to the European Standards.






The new version of Buryat EI120, as solution for 1 meter fringe between slab concrete and curtain wall, is formed by four elements described as follows:
 High density rockwool insulation panel of 50 mm thickness.
 Espiga ACR: bracket between panels.
 Square profile: anchorage for horizontal panel on the lower slab side.
 Angled: anchorage for vertical panel internal aluminium frame.

The system is formed by a rockwool vertical panel inside the aluminium frame, afterwards two horizontal panel situated one on the top and one on the lower side slab. The lower panel is anchoraged to the slab through the square profile. The top panel is fixed between the concrete slab and vertical panel.
The rockwool panels are anchoraged to the concrete slab, in order to achieve the independence between fire insulation system and curtain wall.

Finally, the aluminium mullions are covered with a new rockwool panel through the Espiga bracket, providing continuity all across the facade. At the top area, the same rockwool panel is fixed against the vertical panel through the espiga bracket.
The free spaces between the rockwool panels and the slab concrete must be filled with intumescent sealants.

The insulation fire system integrated in a curtain wall passed the test, achieving 120 minuts of stability and integrity against fire.

1st step of the sequence of installation

2nd step of the sequence of installation

3rd step of the sequence of installation

4th step of the sequence of installation

 

Burj Khalifa: un ejemplo de aplicación de sellantes de silicona

El autor del blog durante su visita al Burj Khalifa

Resumen del artículo publicado en el Boletín Electrónico de la Construcción el pasado 11 de enero de 2010, sobre la aplicación de sellantes de silicona. El título del artículo es: Las siliconas de Dow Corning protegen la torre Burj Khalifa de las duras condiciones del desierto.

La torre Burj Khalifa, antes llamada Burj Dubai, se eleva 818 metros por encima del nivel del suelo y se ve desde cualquier punto en un radio de 95 km. En este edificio de 160 plantas se encuentran la mezquita más alta del mundo en el piso 158 y la piscina más alta del mundo en el piso 78.

El Burj Khalifa establece el récord de la instalación de fachada con materiales como aluminio, silicona y vidrio . La fachada está formada por más 24.000 paneles de revestimiento en una superficie total de muro cortina de 132.000 m2.

El material de revestimiento se elaboró de manera especial empleando técnicas avanzadas de ingeniería, incorporando vidrios de altas prestaciones energéticas, material de sellado de silicona y adhesivos estructurales, parteluces de aluminio y antepechos de acero texturado con aletas tubulares verticales de acero inoxidable.

Ron Fillmore, director ejecutivo global del sector de la construcción de Dow Corning explicaba: “Hemos participado en muchas de las construcciones de edificios famosos en todo el mundo durante más de 60 años, por medio del acristalamiento estructural de muro-cortina, el montaje y protección contra diferentes condiciones climáticas, el montaje de vidrio de aislamiento y el sellado interior. Esa experiencia previa junto con la eficacia probada de nuestra tecnología de siliconas, han tenido un papel crucial en este proyecto,”

El proyecto era único en todos los aspectos: el tamaño, la complejidad y la cooperación de una industria plurinacional. Las duras condiciones ambientales proporcionaron otro desafío único, dado que los materiales de construcción tienen que resistir la prueba del tiempo en el desierto.

“En Dow Corning estamos encantados con este tipo de desafíos. Se ajustan perfectamente a las propiedades de nuestras siliconas, que tienen una duración increíble y son ideales para condiciones ambientales adversas como ésas,” comentaba Jean-Paul Hautekeer, director de Marketing Global de proyectos de construcción. Las soluciones para la torre Burj Khalifa incluyeron los servicios de apoyo a proyectos globales de Dow Corning, de probada eficacia, que se comercializan actualmente como un programa integrado y totalmente dirigido al cliente llamado “Quality Bond”.

“El programa Dow Corning Quality Bond eleva la adhesión y sellado con silicona a un nuevo nivel, por medio de la introducción de un conjunto de servicios y compromisos, relevantes para todos los miembros de la cadena de especificación del proyecto de construcción. Ofrece eficacia garantizada y tranquilidad,” afirmaba Tim Efthimiady, director comercial del sector de la construcción en Europa y Oriente Medio. La torre Burj Khalifa ha sido la oportunidad ideal para ofrecer nuestro programa Quality Bond a las diferentes empresas ligadas al proyecto, desde el contratista de los vidrios y muro cortina hasta el contratista principal, arquitecto y consultor”.



Vista del Burj Khalifa y alrededores

Mejoras técnicas en sistemas de ventanas

--> A continuación, adjuntaré una serie de imágenes que muestran el interior de un sistema de ventanas que me gustan por los detalles de calidad que presentan. El objetivo no es destacar ninguna marca en concreto. El objetivo es exponer soluciones y aportar puntos de vista que sean interesantes y didácticos:

1.-La unión del perfil vertical con el horizontal es mediante dos escuadras selladas y encoladas. La unión es un nudo rígido. Se observa en la imagen, una sección de los dos perfiles unidos por la rotura térmica, con los materiales de unión descritos.

2.-Mecanismo oculto de inoxidable.

3.-Taladro diseñado para facilitar la respiración del sistema.

4.- Maneta de diseño universal para todas las aplicaciones. Se puede montar de manera sencilla una vez se entrega la ventana al cliente, evitando que nadie más pueda manipular la ventana durante la construcción del edificio

5.-Herrajes de inoxidable. Un aspecto fundamental en la calidad de las ventanas es la calidad de los herrajes.

6.-Conductos que facilitan la  inyección de la cantidad adecuada de silicona y cola durante la fabricación, para la unión de los perfiles vertical y horizontal.

7.-Junta de esquina que resuelve el encuentro a inglete entre la junta vertical y horizontal.

U y FS : Transmitancia Térmica y Factor Solar

Dos conceptos fundamentales para el diseño de fachadas es conocer la U y la FS que se deben cumplir. Se explican ambos conceptos y se referencian a la norma.

Transmitancia térmica
La transmitancia térmica, denominada U, es la transferencia de calor por radiación, conducción y convección a través de una fachada de vidrio. El término expresa el flujo de calor que atraviesa un metro cuadrado de cerramiento por una diferencia de temperatura de un grado centígrado entre los ambientes exterior y interior (Figura 8).

La transmitancia de una fachada de vidrio se obtiene con la ecuación siguiente: UH,V = 1 / Rse + e / λ + Rsi
Donde:

UH,V es el coeficiente de transmisión térmica del vidrio [ W/m2•K]
Rsi es la resistencia superficial interior [ m2•K/W]
Rse es la resistencia superficial exterior [ m2•K/W]
e es el espesor del material [m]
λ es la conductividad térmica del material [ W/m•K]

El Código Técnico de la Edificación indica los valores mínimos a cumplir de transmitancia térmica en función de la situación de la región. En el caso de Barcelona, se considera zona climática C 2 y por tanto se exige un valor mínimo de 3.4 W/m2•K.


Factor Solar

El factor solar se define como la cantidad de energía que penetra en el interior del edificio a través del vidrio respecto la relación solar que incide. Es la suma de la transmisión de energía directa y la reemisión interior de energía (Figura 9).

La transmisión de energía directa es la parte de la energía solar que se transmite a través del vidrio.
La absorción energética (A E) es la cantidad de energía solar absorbida por el vidrio, esta absorción provoca un aumento de la temperatura del mismo, irradiando hacia el exterior y hacia el interior parte de la energía absorbida.

La transmisión luminosa (T L) es la cantidad total de luz visible que atraviesa un acristalamiento.

El Código Técnico de la edificación, en el documento básico HE-Ahorro de energía especifica los valores máximos de factor solar, según la zona climática donde se sitúa el edificio, la orientación de la fachada, el tanto por ciento de huecos sobre el total de fachada y la carga interior del edificio. En el caso de la ciudad de Barcelona, se considera zona climática C 2 y por tanto se exige un valor mínimo factor solar de un 51 %.

Drenaje y ventilación en fachadas

Las fachadas respiran y drenan. Este es un concepto muy importante a conocer y a tener en cuenta en el diseño, fabricación y montaje de fachadas.

El comportamiento contra el agua y su drenaje es un aspecto fundamental en un muro cortina. A través de las juntas, el agua puede llegar a penetrar y no se trata de cuanta puede entrar, sino como se comporta una vez dentro y como se drena esta al exterior.

El agua es el principal inconveniente en las fachadas, por tanto, hay que recogerla, conducirla y evacuarla.

Se deben prever mecanismos para lograr la estanquidad y en el caso que se produzcan filtraciones, disponer de una canal interior para conducir y facilitar su salida al exterior (Figura 3).

La ventilación garantiza la salida del agua, por tanto debe existir un apertura de entrada y una de salida de aire (Figura 4). Un ejemplo, es el funcionamiento de un botijo, para salir el agua deben estar libres los dos aperturas, si cierras una, el agua no circula hacia el exterior.

Los sistemas de fachadas deben solucionar la estanquidad al agua y al aire con un sistema de juntas entre paneles de vidrio. Estas barreras suelen estar formadas por perfiles preformados de EPDM.

Un concepto importante es el conocimiento que las fachadas respiran y drenan (Figura 5).

Los sistemas de fachadas deben superar una serie de ensayos en un laboratorio de un organismo oficial, que garanticen los valores indicados por la norma UNE EN 13830 Fachadas Ligeras.