Comportamento
al fuoco e
prevenzione incendi
Comportamento
al fuoco e
prevenzione incendi
Cosa è
Definizione
L’incendio è una reazione chimica denominata combustione, sufficientemente rapida, non voluta e/o non controllata, causata dalla presenza contemporanea di tre elementi:
– Combustibile (materiale che può bruciare)
– Comburente (ossigeno)
– Innesco (fonte di calore es. fiamma/scintilla)
Questi tre elementi vanno a costituire simbolicamente il “triangolo del fuoco”.
Propagazione dell’incendio
In generale, l’incendio si sviluppa in quattro fasi:
1. Fase innesco
2. Fase di sviluppo (flash-over)
3. Fase incendio generalizzato
4. Fase di estinzione
In particolare, il momento denominato “flash-over”, è quello oltre il quale si ha lo sviluppo generalizzato e incontrollato dell’incendio, dove bruciano tutti i materiali combustibili presenti nell’ambiente.
Le misure di protezione che aiutano a contrastare la propagazione dell’incendio possono essere di due tipi:
– Protezioni attive
– Protezioni passive
Le protezioni attive sono quelle misure che richiedono l’azione dell’uomo o di un impianto (es. sprinkler, rilevatori di fumo ecc.).
Le protezioni passive sono quelle misure che non richiedono l’azione dell’uomo o di un impianto, e riguardano le caratteristiche dei materiali e/o degli elementi costruttivi (es. compartimentazioni antincendio, vie d’uscita, barriere antincendio, reazione al fuoco dei materiali ecc.).
Reazione al fuoco
La reazione al fuoco, è il grado di partecipazione di un materiale al fuoco a cui è sottoposto, ed è una caratteristica intrinseca dei materiali.
Essa contribuisce a contrastare lo sviluppo dell’incendio durante le prime due fasi, fino al flash-over.
I metodi di prova previsti dalla norma UNI EN 13501-1 e recepiti dal DM 10/03/2005 per classificare un materiale ai fini della reazione al fuoco nell’ambito della marcatura CE sono:
– UNI EN ISO 1182 – Prova di non combustibilità
– UNI EN ISO 1716 – Determinazione del potere calorifico
– UNI EN 13823 – Prodotti da costruzione esclusi i pavimenti esposti ad un attacco termico prodotto da un singolo oggetto in combustione (SBI, Single Burning Item)
– UNI EN ISO 11925-2 – Piccola fiamma
L’allegato B del DM 10/03/2005 “elenchi delle classi di reazione al fuoco attribuibili in conformità alla norma EN 13501-1” identifica le classi di Reazione al Fuoco attribuibili ai prodotti da costruzione.
L’identificazione della reazione al fuoco viene combinata (per le classi A2, B, C, D, E) con le sottoclassi relative alla produzione di fumo, in termini di opacità ed attenuazione della visibilità (s1, s2 e s3) e quelle riguardanti il gocciolamento, inteso come produzione di gocce e particelle ardenti (d0, d1 e d2).
Per prodotti marcati CE, è responsabilità del produttore attestare la classe di reazione al fuoco del materiale immesso in commercio, la quale è riportata sull’etichetta e sulla dichiarazione di prestazione (DOP) di ogni singolo prodotto.
Resistenza al fuoco
Dopo il momento di flash-over, quando l’incendio è generalizzato e incontrollabile, oltre alle misure di protezione attiva, contribuiscono al suo contrasto anche le protezioni passive riguardanti le caratteristiche degli elementi costruttivi, ovvero la loro resistenza al fuoco.
La resistenza al fuoco di un elemento da costruzione è l’attitudine a conservare, per un dato tempo quando sottoposto a un programma termico definito, tre caratteristiche fondamentali:
– La capacità portante (Resistance)
– La tenuta a fiamme e gas caldi (Etancheté)
– L’isolamento termico (Isolation)
La resistenza al fuoco degli elementi costruttivi è disciplinata dal DM 16/02/2007 e s.m.i. il quale riporta metodi di prova e modalità di classificazione. In particolare, può essere determinata mediante tre modalità:
1. Risultati di prove (allegato B – metodo sperimentale)
2. Risultati di calcoli (allegato C – metodo analitico)
3. Confronti con tabelle (allegato D – metodo tabellare)
Resistenza al fuoco
(è una caratteristica dell’elemento costruttivo)
Attitudine di un elemento a conservare, per un dato tempo, la capacità portante (R), la tenuta (o integrità) ai gas caldi ed alle fiamme (E), e l’isolamento termico (I), qualora sottoposto ad un programma termico definito (si esprime con una sigla — R, EI, REI – seguita da un numero).
• la capacità portante
• la tenuta a fiamme e gas caldi
• l’isolamento termico
R —> Elementi portanti, come ad esempio travi e pilastri
REI —> compartimentazioni verticali e orizzontali portanti, come ad esempio solai di interpiano
EI —> compartimentazioni verticali e orizzontali non portanti, come ad esempio pareti divisorie
DEFINIZIONI –D. Min. 16 febbraio 2007 –Allegato A
Capacità di un elemento costruttivo di sopportare l’azione dell’incendio sotto definite azioni meccaniche, agenti su una o più superfici, per un periodo di tempo, senza alcuna perdita di stabilità strutturale (Resistance, capacità portante).
Il criterio per la valutazione del collasso corrisponde al raggiungimento di un valore di soglia della deformazione (flettente o assiale) e/o di un valore di soglia della velocità di deformazione (flettente o assiale).
Il primo criterio è più affine ad un calcolo analitico, il secondo ad una prova di laboratorio.
Capacità di un elemento di separazione di sopportare l’azione dell’incendio agente su una faccia senza far passare l’incendio sulla faccia non esposta, intesa come passaggio di fiamme e gas caldi (Etancheitè, tenuta).
La valutazione della tenuta è generalmente fatta sulla base di quale dei tre criteri è raggiunto e superato per primo:
a) Fessure o aperture superiori a prefissati valori;
b) Innesco di un batuffolo di cotone;
c) Presenza di fiamma persistente.
La perdita del requisito R comporta automaticamente la perdita di E.
Capacità di un elemento costruttivo di sopportare l’azione dell’incendio agente su una faccia senza far passare l’incendio sulla faccia non esposta, a seguito di un significativo passaggio di energia termica (Isolament, isolamento).
La trasmissione di calore deve essere limitata in modo che né la faccia non esposta (se combustibile) né alcun materiale combustibile a contatto con la sua superficie venga innescato.
Il requisito I testifica anche la capacità dell’elemento di rappresentare una barriera al calore sufficiente a proteggere le persone nelle sue vicinanza.
Il primo obiettivo è raggiunto quando la temperatura massima misurata in qualsiasi punto della superficie non esposta non supera di più di 180 c la temperatura media iniziale (I1).
Il secondo obiettivo è raggiunto quando la temperatura media misurata sulla faccia non esposta non supera di più di 140 c la temperatura media iniziale (I2).
1. RISULTATI DI PROVE
L’allegato B del DM 16/02/2007 prevede la classificazione di prodotti ed elementi costruttivi in base ai risultati di prova di resistenza al fuoco e di tenuta al fumo.
I risultati di prova ottenuti, si suddividono in due diversi campi di applicazione:
– Campo di applicazione diretta del risultato di prova: l’insieme delle modifiche che si possono apportare all’elemento oggetto di prova senza ulteriori valutazioni o calcoli.
– Campo di applicazione estesa del risultato di prova: l’insieme delle modifiche che si possono apportare all’elemento oggetto di prova, non previste dal campo di diretta, mediante l’uso, quando disponibile, della relativa norma di estensione denominata EXAP (EXtended APplication). Il decreto prevede inoltre la possibilità, per il produttore, di predisporre un Fascicolo Tecnico in caso di variazioni non previste dal campo di diretta applicazione.
2. RISULTATI DI CALCOLI
L’allegato C del DM 16/02/2007 prevede la classificazione di elementi costruttivi in base ai risultati di calcoli effettuati mediante Eurocodici.
3. CONFRONTI CON TABELLE
L’allegato D del DM 16/02/2007 prevede la classificazione di elementi costruttivi mediante l’uso delle tabelle riportate nel decreto, suddivise per tipologie di elementi costruttivi.
Perché è importante
La sicurezza antincendio è un problema sottovalutato.
Uno studio effettuato sugli incendi negli edifici italiani ha mostrato che in Italia in soli 6 mesi sono avvenuti più di 1.400 incendi negli edifici, con quasi 100 vittime, più di 600 feriti e qualche migliaio di sfollati.
Secondo altre fonti, gli incendi che riguardano gli edifici causano danni per un valore pari a circa l’1% del PIL.
Gli edifici italiani, storicamente, sono stati costruiti utilizzando materiali incombustibili, ma la necessità di renderli energicamente efficienti ha portato a un maggiore utilizzo di materiali combustibili aumentando come conseguenza il rischio che si sviluppi un incendio, con possibili tragici esiti.
Per combattere un incendio il fattore tempo è essenziale, in particolare nei primi minuti.
In una stanza che va a fuoco, la temperatura raggiunge 700 °C nei primi 15 minuti e può in seguito superare i 1100 °C.
I materiali incombustibili (ovvero in Euroclasse A1 o A2 di reazione al fuoco), consentono di guadagnare quei minuti essenziali a impedire che il fuoco si propaghi, permettendo così di risparmiare vite umane, denaro, edifici e di ridurre l’inquinamento.
La normativa europea (introdotta l’8 aprile 1999 e recepita in Italia dal DM 10 marzo 2005) prevede la classificazione dei materiali da costruzione, in base alla propria reazione al fuoco, in una delle seguenti possibili Euroclassi (dalla migliore alla peggiore): A1, A2, B, C, D, E, F.
A tali classi ne sono affiancate ulteriori che indicano:
• la produzione di fumo, intesa come capacità di emettere vapori o particelle (da minore a maggiore produzione di fumo: s1, s2, s3)
• l’eventuale gocciolamento, inteso come capacità di emettere gocce ardenti di materiale fuso (da minore a maggiore presenza: d0, d1, d2).
Tutte queste informazioni sono riportate nell’etichetta che obbligatoriamente accompagna i prodotti da costruzione venduti all’interno della UE.
I prodotti incombustibili sono quelli in Euroclasse A1 o Euroclasse A2-s1,d0.
Tale prestazione differenzia infatti i prodotti con funzione antincendio da quelli che ne sono privi.
Il palazzo di via Antonini a Milano, avvolto dalle fiamme (foto da Facebook)
Problematica attuale
La legislazione italiana non prevede, se non in rarissimi casi, l’obbligatorietà dell’utilizzo di prodotti con migliore reazione al fuoco.
E’ infatti consentito l’utilizzo di prodotti combustibili, sia nelle partizioni interne (divisori orizzontali e verticali), sia nell’involucro (facciata e copertura). L’utilizzo di tali prodotti rappresenta sempre un rischio, sia perché propagano e non rallentano l’avanzata di un eventuale incendio, sia perché tali prodotti, se raggiunti dalle fiamme, emettono gas tossici (che sono la principale causa di morte a causa di incendio).
Oltre a ciò, la legislazione italiana si concentra sugli edifici più a rischio (edifici alti, scuole, ospedali), per i quali è disponibile il Codice di Prevenzione Incendi. Per i restanti edifici non è invece richiesta tale applicazione e, pertanto, si è diffusa la falsa convinzione che il comportamento al fuoco sia una problematica che riguarda solo alcuni edifici.
Gli studi effettuati mostrano invece che ogni edificio, di qualunque destinazione d’uso e dimensione è soggetto al rischio d’incendio.
La legislazione dovrebbe pertanto stimolare maggiormente l’utilizzo di prodotti in Euroclasse A1 o A2-s1,d0 di reazione al fuoco.
Questa spinta deve riguardare ogni edificio e non solo quelli più critici.
Legislazione vigente
TABELLA 1 – IMPIEGO A PAVIMENTO
TABELLA 2 – IMPIEGO A PARETE
TABELLA 3 – IMPIEGO A SOFFITTO
CHI CERTIFICA LA RESISTENZA AL FUOCO?
DM 07/08/2012 – Articolo 1
professionista antincendio: professionista iscritto in albo professionale, che opera nell’ambito delle proprie competenze ed iscritto negli appositi elenchi del Ministero dell’interno di cui all’articolo 16 del decreto legislativo 8 marzo 2006, n. 139;
DM 07/08/2012 – Allegato II
1 PRODOTTI ED ELEMENTI COSTRUTTIVI PORTANTI E/0 SEPARANTI CLASSIFICATI AI FINI DELLA RESISTENZA AL FUOCO (CON ESCLUSIONE DELLE PORTE E DEGLI ELEMENTI DI CHIUSURA)
1.1 La documentazione è costituita da certificazione/i di resistenza al fuoco dei prodotti/elementi costruttivi portanti e/o separanti a firma di professionista antincendio. La certificazione deve riferirsi alle effettive caratteristiche riscontrate in opera relative a numero, posizione e geometria degli elementi, materiali costitutivi, condizioni di incendio, condizioni di carico e di vincolo, caratteristiche e modalità di posa di eventuali protettivi, ecc..
RIFERIMENTI NORMATIVI
•DM 16 febbraio 2007: Classificazione di resistenza al fuoco di prodotti ed elementi costruttivi di opere da costruzione
•DM 9 marzo 2007: Prestazioni di resistenza al fuoco delle costruzioni nelle attività soggette al controllo del Corpo nazionale dei vigili del fuoco
•DM maggio 2007: direttive per l’attuazione dell’approccio ingegneristico alla sicurezza antincendio
•Lettera circolare prot. n. P414/4122 sott. 55 del 28 marzo 2008: DM 9 marzo 2007 – Prestazioni di resistenza al fuoco delle costruzioni nelle attività soggette al controllo del CNVVF. Chiarimenti ed indirizzi applicativi
•Lettera circolare prot. n. 1968 del 15 febbraio 2008: Pareti di muratura portanti resistenti al fuoco
•Lettera circolare 23/09/15, n. 11074: Prova di resistenza al fuoco su volta muraria – pubblicazione rapporto di prova e rapporto di prova
•Lettera Circolare 05/04/13 n° 4638: Pubblicazione in Gazzetta Ufficiale degli Annessi Nazionali degli Eurocodici
•Lettera Circolare 27/12/13 n° 17381: qualificazione di resistenza al fuoco di protettivi da applicare ad elementi in acciaio
•Lettera circolare 15/04/2013 n° 5043: Guida tecnica su: “Requisiti di sicurezza antincendio delle facciate negli edifici civili” – Aggiornamento
•DM 3 agosto 2015: Approvazione di norme tecniche di prevenzione incendi, ai sensi dell’articolo 15 del decreto legislativo 8 marzo 2006, n. 139.
•DM 25 gennaio 2019: Modifiche ed integrazioni all’allegato del decreto 16 maggio 1987, n. 246 concernente norme di sicurezza antincendi per gli edifici di civile abitazione
•DM 30 marzo 2022: Approvazione di norme tecniche di prevenzione incendi per le chiusure d’ambito degli edifici civili, ai sensi dell’articolo 15 del decreto legislativo 8 marzo 2006, n. 139
•DM 19 maggio 2022: Approvazione di norme tecniche di prevenzione incendi per gli edifici di civile abitazione, ai sensi dell’articolo 15 del decreto legislativo 8 marzo 2006, n. 139.
•Lettera circolare 02/08/2022 n° 11051: Decreto del Ministro dell’interno 30 marzo 2022 – Valutazione sperimentale dei requisiti di sicurezza antincendio dei sistemi per le facciate degli edifici civili sottoposti alle norme tecniche di cui al decreto del Ministro dell’interno 3 agosto 2015.
•DM 14 ottobre 2022: Modifiche al decreto 26 giugno 1984, concernente «Classificazione di reazione al fuoco ed omologazione dei materiali ai fini della prevenzione incendi», al decreto del 10 marzo 2005, concernente «Classi di reazione al fuoco per i prodotti da costruzione da impiegarsi nelle opere per le quali è prescritto il requisito della sicurezza in caso d’incendio» e al decreto 3 agosto 2015 recante «Approvazione di norme tecniche di prevenzione incendi, ai sensi dell’articolo 15 del decreto legislativo 8 marzo 2006, n. 139».
