Madera y fuego

La madera y el fuego han estado siempre enlazados por ser dos elementos que ofrece la naturaleza desde el origen de los tiempos. Ello ha causado la creencia de que la madera en la construcción es el peor material en su reacción al fuego, sin embargo esta creencia es equivocada.

La madera es un combustible que tiene un buen comportamiento frente al fuego gracias a su forma de arder. La carbonización de la madera es la principal estrategia, dificulta la transmisión de la temperatura hacia el interior de la pieza sirviendo como retardante. La madera principalmente está compuesta por celulosa y lignina, estos compuestos están formados por carbono, hidrogeno y oxígeno que hacen de ella un material combustible. A pesar de su combustibilidad, la madera en comparación con otros materiales como el PVC tarda en empezar a arder, la madera necesita alcanzar 400 ºC para comenzar a arder.

La madera además es un material con contenido en agua; al aplicar un foco de calor sobre la madera, ese contenido de humedad va disminuyendo y cuando el agua alcanza la temperatura de ebullición se observa la sudoración en la superficie de la madera, si se continua aportando calor hasta una temperatura aproximada de 270ºC empieza el proceso de pirólisis que es cuando se produce la descomposición de la madera en gases.

Gracias a la baja conductividad térmica de la madera, la pirólisis se produce únicamente en la superficie y sólo se aprecia llama una vez alcanzados aproximadamente 400ºC. Tras la combustión, la madera genera una capa carbonizada en el exterior que protege el interior de la madera dejándola intacta y dependiendo del grosor, es necesario bastante tiempo para que la pieza de madera arda en todo su conjunto y pierda su capacidad portante y de carga.

Esta capa carbonizada tiene una capacidad aislante seis veces mayor a la de la madera a temperatura ambiente permitiendo que el interior de la pieza mantenga sus capacidades mecánicas. Todo esto se traduce en una pérdida de sección paulatinamente reduciendo su capacidad portante con el tiempo mientras se mantenga la combustión. La velocidad de carbonización es aproximadamente 0,65 mm / min, por ejemplo en situación de incendio en una estructura de madera en un tiempo de 30min la madera habría perdido 19,5mm de espesor en cada superficie expuesta al fuego.

Es por ello que la madera es uno de los mejores materiales en su comportamiento frente al fuego, la capacidad de soportar cargas, por ejemplo en el caso de las estructuras, es muy superior a otros materiales que se derriten mucho más rápido. En el caso de una vivienda de madera y una con estructura de otro material, en la misma situación de fuego, la de madera aguantará mucho más tiempo en pie, dando ello seguridad a las personas con mayor tiempo antes de derrumbe.

Otro aspecto a tener en cuenta es la emisión de gases dañinos para la salud. La madera cuando arde emite gases propios de la combustión pero no gases tóxicos como ocurre con otros materiales como el PVC.

Los factores que influyen en el comportamiento de la madera en caso de incendio son:

–       La superficie específica expuesta. Una relación alta entre superficie y volumen aumenta las perdida de sección al exponer mayor superficie al fuego.

–       Las fendas y cualquier singularidad de la madera en especial en sentido longitudinal de la fibra. Estas singularidades suponen un aumento de la superficie expuesta al fuego aumentando la perdida de sección de la pieza.

–       Las características de cada especie. Las especies de maderas más densas arden con más dificultad y su combustión es más lenta.

–       El contenido de humedad en la madera. A mayor humedad más energía hay que usar para evaporar el agua, en ambientes de interior el contenido de humedad varía entre el 8 y el 16% del peso total de la pieza de madera.

8 comentarios en este post

  •  :  Hola, me enteré por los incendios de Avila de esta ola de calor, que el roble arde más lentamente que el pino ¿qué árboles son más difíciles de quemar para cuando volvamos a repoblar la península?
    •  :  hola Nuria, los árboles en sí no arden más o menos dependiendo de la especie en un incendio forestal. La falta de gestión forestal y el abandono de los montes es lo que hace que ardan los montes de manera más virulenta. La acumulación de biomasa como ramas secas, arbustos secos en los montes actúan como combustible. Es necesario evitar el abandono de los montes, aplicar gestión forestal y así los incendios no serán como son ahora de virulentos. Te dejo este artículo con información más en detalle: https://madera-sostenible.com/forestal/asemfo-opina-sobre-los-incendios-de-estos-dias/ De todos modos, es importante recordar que los incendios forman parte de la naturaleza (siempre y cuando no son intencionados claro) pero el ser humano tiene la capacidad de convivir con el monte, cuidarlo y hacer que estos sean menos virulentos aplicando la gestión forestal.
  •  :  Buenas estimado, la consulta primordial es saber ¿de dónde se obtuvieron los datos de 0,65 mm/min, hablamos de 39 mm/h, y eso no se asemeja a la realidad, ya que la madera expuesta una hora continua (siempre dependiendo de la madera), pero puedo casi que aseverar (con base en experiencia propia), que es ampliamente superior a ese número. Desde ya muchas gracias.
    •  :  Buenos días Gary, gracias por su comentario. La fuente de los datos es un documento realizado por: AITIM (Asociación de Investigación de las Industrias de la Madera), el Centro de Investigación Forestal (CIFOR INIA), la escuela superior de ingenieros agrónomos y de montes de Córdoba, el Instituto de Ciencias de la Construcción Eduardo Torroja y el Consejo Superior de Investigaciones Científicas (CSIC). Si desea conocer el documento no dude en contactarnos por email y se lo enviamos. Gracias, saludos
  •  :  Para calcular volumen gases combustión madera en condiciones normales como hago. Que cantidad de aire en kg o m3 se necesita para quemar 1 kg de madera en viruta o en trozos grandes. Que exceso se requiere en condiciones regulares. Que caudal p. Calcular los ventiladores de aire a instalar. Si los gases se enfrían a 350 grados cent. Que caudal de gases debo suponer p. Calcular los conductos y el extractor de gases. Agradezco desde ya la ayuda que me puedan dar. No necesito reacciones químicas sino datos prácticos de experiencias positivas.
    •  :  Buenos días Pascual, gracias por su comentario pero es una consulta tan técnica que sería necesario que la realizase a un experto o técnico relacionado con el tema. Un saludo!
      •  :  Buenos días. Pregunta: ¿ En la producción de biochar se produce la pirolisis? O solo ese proceso se da cuando la madera no tiene contacto directo con el fuego? Desde ya muchas gracias
  •  :  […] La madera comienza a quemarse en torno a unos 400 ºC, en el caso de no recibir llamas directas y la ignición comienza a unos 300 ºC al recibir llamas directas, en este artículo anterior analizamos detalladamente la relación madera y fuego. […]

Deja una respuesta