Un incendio estructural es un tipo de incendio que involucra a los componentes estructurales de edificios residenciales, comerciales o industriales. Los bomberos que trabajan en la extinción de incendios estructurales deben estar en excelente forma física, y disponer de un adecuado equipamiento de protección. Los trajes de bomberos deben cubrir necesidades aparentemente opuestas: permitir a los intervinientes acometer el rescate y la extinción del incendio con mayor seguridad y rapidez y ofrecer al mismo tiempo un alto nivel de comodidad y protección.
Gore cuenta con una amplia experiencia en este sector y se dedica desde hace años al estudio de las distintas interacciones que existen entre el cuerpo humano, los tejidos técnicos y el efecto de la humedad en los equipos de protección individual (EPI) de los bomberos. Su objetivo es comprender al detalle las múltiples conexiones que tienen lugar entre estos diferentes elementos y sus posibles consecuencias a fin de desarrollar nuevas tecnologías para la ropa de bomberos en la extinción de incendios estructurales.
Un incendio estructural es un tipo de incendio que involucra a los componentes estructurales de edificios residenciales, comerciales o industriales. Crédito imagen: W. L. Gore & Associates.
Incendios estructurales: Protección térmica principal función del EPI
Podríamos definir el incendio estructural como todo incendio que se desarrolla en el interior de cualquier tipo de estructura, según sus diferentes tipologías, usos y cotas, con o sin manifestación al exterior, teniendo el potencial de propagarse tanto horizontal como verticalmente, afectando al contenido o al continente de la edificación. En los incendios estructurales, los principales riesgos a los que se exponen los equipos de intervención son las elevadas temperaturas, radiación y gases de incendio. Por regla general, la ropa de protección de los bomberos está formada por tres o cuatro capas: una capa exterior, una membrana laminada a un tejido, una capa de protección térmica y un forro. Estas capas interactúan entre sí para ofrecer el mejor rendimiento posible. La capa exterior y el forro conforman la estructura de la prenda y la posición del resto de las capas varía en función de la orientación de la membrana. La disposición de las capas de una prenda influye sobre su transpirabilidad, absorción de la humedad y secado, así como sobre su protección y confort. Sin embargo, este factor no figura en la norma EN 469, la primera norma europea que regula la ropa de protección para bomberos. La forma en que los distintos tejidos y materiales interactúan entre sí depende de la configuración de cada capa individual. En otras palabras, el diseño de la ropa de protección es, y siempre será, una tarea compleja que implica múltiples factores, cada uno de los cuales tiene sus propios efectos e implicaciones.
En los incendios estructurales, los principales riesgos a los que se exponen los equipos de intervención son las elevadas temperaturas, radiación y gases de incendio.
La protección térmica es la función principal de estas prendas. Durante la exposición a un calor radiante o a las llamas, los EPI deben ofrecer la máxima protección posible a los bomberos frente a las quemaduras y frente al sobrecalentamiento del cuerpo. Por este motivo, la capa de protección térmica de la ropa de bomberos está formada por unas fibras textiles o unos espaciadores que forman unas bolsas de aire para minimizar la transferencia de calor al cuerpo.
Este tipo de sistema protege de las quemaduras y del sobrecalentamiento corporal si la capa de protección térmica está seca, pero si está mojada o se empapa de agua, disminuye su eficacia. Si ello ocurre, el calor se transfiere al cuerpo hasta 23 veces más rápido y aumenta el riesgo de quemaduras o escaldaduras. Esto es algo que sucede cuando el agua de extinción o la lluvia penetran en la prenda. En otras ocasiones, este peligro surge cuando el calor y el nivel de actividad física son tan elevados que la capa de protección térmica se moja por el sudor y la humedad no se evacua con la suficiente rapidez al exterior.
La disposición de la membrana: ¿posición interior o exterior?
Actualmente, para minimizar el riesgo de que se moje la capa de protección térmica, la ropa de bomberos incluye una membrana impermeable y transpirable (es decir, permeable al vapor de agua) que actúa como barrera antihumedad y que está laminada a un tejido. Por regla general, la membrana se coloca entre el forro y el tejido exterior para crear una barrera eficaz ante la penetración de agua que no impide la evacuación del sudor al exterior en forma de vapor de agua.
El diseño de la prenda y la posición exacta de la membrana dependen del riesgo de exposición durante la extinción de incendios. En función del riesgo, resultado del correspondiente análisis de riesgos, la membrana se orienta hacia la parte de la prenda que proporciona la máxima protección, es decir, hacia la capa exterior (‘orientación hacia el exterior’) o bien hacia el cuerpo (‘orientada hacia el interior’). Ambas alternativas tienen sus ventajas e inconvenientes.
La ventaja principal de la ‘orientación hacia el exterior’, donde el tejido al que está laminado la membrana se coloca directamente a continuación de la capa exterior de la prenda, es que la membrana protege de forma efectiva de la penetración de agua del exterior. Esto significa que el tejido al que está laminado la membrana y la capa de protección térmica permanecen secos, incluso tras una exposición intensa al agua de extinción o de lluvia. Otra ventaja es que, con esta configuración, puede usarse un tejido más denso y ligero como capa exterior ignífuga, lo cual aporta mayor flexibilidad a la prenda. Además, con la membrana en esta posición, el peso de la prenda no incrementa de forma significativa al estar expuesta a un gran volumen de agua. El inconveniente es que, en el caso de transpirar mucho el usuario, el forro se empapa de sudor y la humedad se transfiere a la capa aislante adyacente y al tejido al que está laminada la membrana, lo cual disminuye la protección térmica. Además, si se mojan la capa de protección térmica y el tejido al que está laminada la membrana y el vapor de agua no se puede evacuar lo suficientemente rápido a través de la membrana, el peso de la prenda aumenta y tarda mucho más en secarse.
Rendimiento físico y confort del usuario
Una prenda pesada no es cómoda de llevar. Por otro lado, el peso también es un factor que influye sobre la interacción entre la capa de protección térmica, la barrera antihumedad y la capacidad del cuerpo de regular su temperatura. Para que los bomberos puedan desempeñar su labor de la mejor manera posible, es importante evitar el sobrecalentamiento del cuerpo. Si la temperatura corporal aumenta como resultado de una actividad física intensa o de unas temperaturas elevadas, es esencial que el sudor de la piel se evapore correctamente para disipar el calor corporal acumulado y que el cuerpo se enfríe. En su forma líquida, el sudor apenas absorbe calor. Por eso es imprescindible que se evacue de forma rápida y no se acumule en ninguna capa de la prenda, sobre todo en la capa aislante de protección térmica. La transpirabilidad es un factor crucial para asegurar el confort y el rendimiento del usuario. Es importante que el calor en forma de vapor de agua (calor evaporativo) traspase fácilmente el forro y el resto de las capas de la prenda para evacuarse lo más rápido posible al exterior.
El Sistema Gore Parallon incluye dos barreras antihumedad. Tanto el forro como la capa de protección térmica cuentan con una membrana transpirable e impermeable. Por lo tanto, se trata del primer sistema donde la barrera térmica está protegida del agua por ambos lados sin comprometer la transpirabilidad. Crédito imagen: W. L. Gore & Associates.
Cuanto más cerca del cuerpo se encuentre la membrana, más efectivo será el efecto enfriador del sudor, que se transfiere al exterior a través de la estructura transpirable de la membrana. Uno de los inconvenientes de las prendas con la membrana en la ‘orientación hacia el exterior’ es que el sudor líquido es absorbido primero por el forro, la capa de protección térmica y el tejido de la membrana antes de evacuarse al exterior en forma de vapor de agua. Por consiguiente, en la ‘orientación hacia el exterior’, la membrana tiene un menor efecto enfriador de la piel.
Barrera antihumedad y capa exterior repelente al agua
En este sentido, es más práctica la ‘orientación hacia el interior’ de la membrana, es decir, directamente sobre la capa de protección térmica. De esta manera, la membrana ofrece un efecto enfriador más potente y permite que casi todo el vapor de agua procedente del sudor se evacue al exterior a través del resto de las capas de la prenda.
No obstante, pese a sus ventajas de confort y protección térmica, la ‘orientación hacia el interior’ de la membrana también presenta algunos inconvenientes. Por ejemplo, en esta configuración, el tejido al que está laminado la membrana puede acabar mojado por el agua de extinción o de lluvia y, si ello sucede, disminuye la transpirabilidad de la prenda y aumenta su peso. Una posible solución sería utilizar un tejido exterior con un acabado repelente al agua, pero ello reduciría la transpirabilidad de la prenda y aumentaría su peso.
Otra alternativa consistiría en colocar la membrana y su tejido directamente sobre el forro, es decir, antes de la capa de protección térmica. En principio, esta alternativa ofrece las mismas ventajas y los mismos inconvenientes que la ‘posición interior’ original. Si bien mejoraría la transpirabilidad de la prenda, el tejido al que está laminado la membrana y la capa de protección térmica absorberían más agua y, por lo tanto, el confort del usuario y la protección térmica se verían muy afectados cuando se mojara la prenda.
Sistema Gore Parallon: equilibrio de prestaciones
Las múltiples interacciones entre la capa de protección térmica, la posición de la membrana, la regulación térmica del cuerpo y las condiciones del entorno (calor radiante moderado o intenso con posible efecto ‘flashover’) tienen un efecto considerable sobre el rendimiento de la ropa de bomberos para incendios estructurales. Para conseguir un equilibrio ideal entre estos diversos elementos, deben combinarse tejidos de diferente densidad, ajustarse el diseño y la configuración de la prenda y posicionarse la membrana cerca del cuerpo (‘orientación hacia el interior’) o inmediatamente después de la capa exterior (‘orientación hacia el exterior’) en función de las distintas necesidades. Todas las opciones utilizadas actualmente implican sacrificar ciertas prestaciones a favor de otras, tal y como confirman las diversas pruebas de campo realizadas para evaluar el rendimiento de las distintas construcciones de prendas. En lo que respecta a la seguridad, un factor crítico es el ‘tiempo de escape’, es decir, los segundos que tiene el bombero para huir de una zona de peligro tras una exposición repentina al calor. Si la capa de protección térmica está mojada, el ‘tiempo de escape’ es inferior. La absorción de agua no solo es un problema durante las tareas de extinción, sino que también implica que la prenda tarda más en secarse y que es necesario aguardar un tiempo hasta poder usarla otra vez.
Basándose en los resultados de una amplia batería de pruebas realizadas con diferentes configuraciones de prendas, Gore ha desarrollado una nueva tecnología para la extinción de incendios estructurales que ofrece una mayor protección térmica, incluso en los incendios que se complican por una combinación de circunstancias adversas.
Gore Parallon protege a los bomberos de las quemaduras por escaldadura mediante el uso de una membrana transpirable que transfiere la humedad al exterior para mantener seca la barrera térmica. Al absorber menos agua, la prenda permanece más ligera de forma que los bomberos pueden moverse con mayor rapidez y eficiencia. Crédito imagen: W. L. Gore & Associates.
El Sistema Gore Parallon incluye dos barreras antihumedad. Tanto el forro como la capa de protección térmica cuentan con una membrana transpirable e impermeable. Por lo tanto, se trata del primer sistema donde la barrera térmica está protegida del agua por ambos lados sin comprometer la transpirabilidad.
Comparado en diversas pruebas con otras prendas Gore del mismo peso, este nuevo sistema aporta un mejor rendimiento con una mayor protección térmica, incluso con el forro o la capa exterior mojados. Además, aumenta el ‘tiempo de escape’ y el tiempo de transferencia del calor, asegura una buena transpirabilidad, mejora la protección térmica en contacto con superficies calientes, reduce la absorción de agua y ofrece un secado más rápido. Esta innovación supone un gran avance en la larga historia de desarrollo de la ropa de protección. Todos los conocimientos adquiridos por Gore en el estudio de las interacciones que existen entre la capa de protección térmica y la barrera antihumedad de los EPI facilitarán el desarrollo de nuevos conceptos en el futuro que ayuden a mejorar todavía más la ropa de bomberos para incendios estructurales.
