Bajo las mismas condiciones de exposición, el pino amarillo y un tablero de fibra aislante alcanzan temperaturas superficiales completamente distintas: el pino llega a 54°C y la fibra a 115°C, más del doble, aunque los dos parten de 20°C, los dos están expuestos a aire a 300°C durante 15 segundos y los dos tienen el mismo coeficiente convectivo. Drysdale analiza este resultado en el ejercicio 2.13 y la clave está en un concepto que pocas veces aparece explícito en el diseño de protección pasiva: la inercia térmica.
La inercia térmica es la capacidad de un material de absorber calor sin calentarse rápido, y depende de tres propiedades juntas: conductividad, densidad y calor específico. El pino tiene una inercia térmica 13 veces mayor que la fibra aislante, así que cuando el calor llega a su superficie, el material lo absorbe y lo distribuye hacia su interior con relativa facilidad, manteniendo la superficie fría por más tiempo. La fibra, en cambio, es liviana y poco conductora, de modo que el calor que llega a su superficie no puede penetrar con la misma rapidez y se acumula ahí, elevando la temperatura superficial mucho más rápido.
Lo que hace importante este resultado para la ingeniería de protección contra incendios es que un material puede aislar bien el interior de un recinto y al mismo tiempo calentarse rápido en su propia superficie ante una exposición corta e intensa. La resistencia térmica describe cuánto calor atraviesa el material cuando el sistema ya alcanzó el equilibrio; la inercia térmica describe qué pasa en los primeros segundos, que es exactamente cuando el material decide si falla o aguanta.
En la práctica, la fibra aislante podría alcanzar su temperatura de ignición mucho antes de que el sistema llegue al estado estacionario que los cálculos de resistencia térmica asumen. Evaluar un material solo por cuánto aisla puede dar una imagen incompleta de su comportamiento real ante el fuego.
Los cálculos completos, con cada paso verificado contra la respuesta de Drysdale, están en la presentación adjunta.
Drysdale, D. (2011). An Introduction to Fire Dynamics, 3ª Ed. — Capítulo 2, Sección 2.2.2, Ecuación 2.26, Ejercicio 2.13
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