Resistenza al fuoco delle strutture: metodi di verifica e normative per la sicurezza antincendio

Il Codice di Prevenzione Incendi

Il Codice di Prevenzione Incendi, DM 03/08/2015, attribuisce, in base ai profili di rischio (R_vita ed R_beni definiti nel capitolo S.1) ed altri parametri, mostrati nelle Figure 1 e 2, dei livelli di prestazione a cui corrispondono delle soluzioni progettuali che possono essere “conformi” o “alternative”.

Le soluzioni conformi sono quelle che si basano sulle prescrizioni e sui criteri indicati esplicitamente nel Codice, seguendo metodi standardizzati e normati.

Caratteristiche:

• Prevedono l’applicazione diretta delle norme tecniche di riferimento, come le norme europee;
• Sono generalmente più semplici da applicare, poiché forniscono regole e tabelle standard per determinare i requisiti di resistenza al fuoco;
• Non richiedono particolari giustificazioni o calcoli aggiuntivi: basta applicare i requisiti indicati nel Codice.

Quando si applicano:

• Quando l'edificio o l'attività rientrano nei parametri tipici previsti dal Codice;
• In casi in cui non sia necessaria una progettazione personalizzata o un approccio ingegneristico avanzato.

   

Le soluzioni alternative sono approcci personalizzati o avanzati, utilizzati per soddisfare i requisiti di sicurezza antincendio, ma con metodi diversi rispetto a quelli descritti nelle soluzioni conformi.

Caratteristiche:

• Si basano su una valutazione prestazionale del rischio (approccio ingegneristico), utilizzando strumenti come la Fire Safety Engineering (FSE);
• Richiedono l'uso di modelli matematici, simulazioni di incendio (es. con software CFD come FDS), o analisi personalizzate;
• Devono garantire un livello di sicurezza equivalente o superiore a quello richiesto dalle soluzioni conformi;
• Richiedono la documentazione di dettaglio e una relazione tecnica per dimostrare l’efficacia dell’approccio adottato.

Quando si applicano:

• Quando le soluzioni conformi non sono applicabili (ad esempio, edifici complessi o con caratteristiche particolari non contemplate dal Codice);
• Per ottimizzare i progetti, ridurre i costi o introdurre materiali/tecnologie innovativi non normati esplicitamente;
• Per esigenze specifiche del committente o del progettista, che richiedano maggiore flessibilità progettuale;
• Quando si vuole adottare un approccio più dettagliato e personalizzato rispetto al contesto specifico.

  

  

  

Di seguito andremo a riassumere i punti più salienti dei vari livelli per le soluzioni conformi ed alternative. Trattandosi di un articolo, verranno evidenziati solo gli aspetti principali, rimandando al lettore un eventuale approfondimento diretto del Codice.

  

Soluzioni conformi

• Livello I:
  
  • Distanza di separazione a cielo libero ≥ altezza della costruzione.
  • Limitazione della propagazione dell’incendio come indicato in S.3.4.1.
  • Nessun requisito di capacità portante o compartimentazione interna.

• Livello II:
  
  • Stesse distanze di separazione del livello I.
  • Resistenza al fuoco verificata secondo incendi convenzionali di progetto (par. S.2.5).
  • Classe minima di resistenza al fuoco REI ≥ 30 (o inferiore, in base al livello III e al carico
    d'incendio).

• Livello III:
  
  • Devono essere verificate le prestazioni di resistenza al fuoco delle costruzioni in base agli incendi convenzionali di progetto come previsto al paragrafo S.2.5;
  • La classe minima di resistenza al fuoco è ricavata per compartimento in relazione al carico di incendio specifico di progetto qf,d come indicato in tabella S.2-3

  

  

• Livello IV:
  
  • Stesse regole del livello III per capacità portante e compartimentazione.
  • Verifica dei limiti di deformabilità (δv, δh), come indicato nel paragrafo S.2.4.4;
  • Giunti e chiusure di compartimentazione devono essere testati (es. EN 1366-4) e a tenuta di fumo.

• Livello V:
  
  • Prescrizioni simili al livello IV per capacità portante, deformabilità e compartimentazione.
  • Verifiche di deformabilità integrate con gli stati limite di esercizio delle NTC.

  

Soluzioni alternative

• Livello I:
  
  • Possibile uso di compartimentazioni o criteri che limitino il collasso strutturale.
  • Collasso controllato (implosivo) dimostrabile con analisi specifiche (es. gerarchia di resistenza, distribuzione carichi, forme strutturali);

• Livello II:
  
  • Simili al livello I, ma con verifica della capacità portante sufficiente per evacuazione sicura (𝑡𝑚𝑎𝑟𝑔 ≥ 100% RSET e comunque ≥ 15 minuti);

• Livello III:
  
  • Simili ai livelli precedenti. Per compartimentazione interna è possibile usare sistemi di controllo avanzati (es. controllo fumo/calore).

• Livelli IV e V:
  
  • Devono rispettare parametri di danneggiamento e funzionalità definiti dal progettista, verificati in base agli scenari previsti e alle NTC.

In tutti i casi, le soluzioni alternative devono essere dimostrate con metodi ingegneristici dettagliati (es. curve naturali d'incendio).

  

Verifiche

Una volta stabiliti i livelli di prestazione e la resistenza al fuoco che l’intera struttura dovrà garantire, si passerà alle verifiche degli elementi.

Le verifiche possono essere di tre tipi:

1. Sperimentali
   
2. Tabellari;
   
3. Analitiche.

  

Verifiche Sperimentali

Questo tipo di verifica si utilizza nel caso in cui le strutture siano cartongessi di compartimentazione oppure elementi che non verificano la resistenza al fuoco e quindi protetti con vernici o cartongessi.

La valutazione, dell’elemento da certificare, si basa su prove sperimentali condotte su un campione rappresentativo, eseguite in laboratori certificati.

I risultati di queste prove determinano le caratteristiche di resistenza al fuoco dell’elemento costruttivo, che vengono poi documentate in un certificato rilasciato dal laboratorio. Le verifiche sperimentali sono fondamentali per garantire che ogni elemento rispetti i requisiti normativi, anche in situazioni non standard.

La certificazione ottenuta fornisce una garanzia formale sulle prestazioni del prodotto, essenziale per la conformità alle normative e la protezione degli occupanti dell'edifici.

Possiamo quindi affermare con certezza che il metodo sperimentale è:

• Affidabile: I risultati si basano su prove fisiche e tangibili, riducendo l'incertezza teorica;
• Adattabile: Permette di certificare elementi che non rientrano nei parametri standard delle normative;
• Innovativo: Supporta l'introduzione di nuovi materiali e soluzioni progettuali nel mercato.

  

Procedura nelle prove sperimentali

Di seguito si analizza la procedura che viene effettuata durante le prove sperimentali su lastre di cartongesso.

• Preparazione del campione:
  1. Il campione di cartongesso viene preparato secondo le specifiche dimensionali richieste dalla norma di riferimento.
  2. Il campione può includere elementi costruttivi completi come pareti, soffitti o rivestimenti, montati su un telaio che simula le condizioni reali di installazione.

• Installazione nella camera di prova:
  1. Il campione viene installato in una camera di prova per il fuoco, che è attrezzata con strumenti per monitorare la temperatura, la deformazione e altri parametri critici.
  2. La camera è dotata di bruciatori o altri mezzi per generare un carico di fuoco controllato.

• Accensione del fuoco:
  1. Il fuoco viene acceso e la temperatura nella camera viene aumentata seguendo una curva di temperatura standardizzata (ad esempio, la curva ISO 834, che simula un incendio in fase di sviluppo).

• Monitoraggio dei parametri:
  1. Durante il test, vengono misurati e registrati vari parametri, come la temperatura su entrambi i lati del campione, la deformazione strutturale e la propagazione delle fiamme.
  2. Si osserva anche la stabilità strutturale del campione e la sua capacità di contenere il fuoco e il calore.

• Durata della prova:
  1. La prova continua fino a quando il campione non raggiunge il fallimento secondo i criteri specificati, come il superamento di una temperatura massima accettabile sul lato non esposto al fuoco, la perdita di integrità (passaggio di fiamme o gas caldi attraverso il campione) o la perdita di isolamento termico.

• Valutazione dei risultati:
  1. I risultati del test vengono valutati per determinare la classificazione di resistenza al fuoco del campione. Le classificazioni comuni includono 30, 60, 90 o 120 minuti di resistenza, a seconda di quanto tempo il campione ha mantenuto le sue proprietà protettive.
  2. La valutazione può includere anche l'analisi delle condizioni post-incendio per comprendere meglio le prestazioni del materiale.

• Certificazione e documentazione:
  1. Se il campione supera i requisiti della prova, viene rilasciato un certificato di conformità che attesta la resistenza al fuoco del materiale secondo la norma di riferimento.
  2. Viene redatto un rapporto di prova dettagliato che documenta il procedimento e i risultati del test.

  

  

Rapporto di Prova

Il Rapporto di Prova è un documento redatto nel caso in cui le prove siano state eseguite secondo la circolare 91 del 14.09.1961 e quindi è un documento redatto dai laboratori ministeriali di prova, in cui viene valutato il comportamento al fuoco dei prodotti e degli elementi costruttivi sotto specifiche condizioni.

Verrà poi predisposto un documento che conterrà:

• Nome e indirizzo del laboratorio e del cliente;
• Identificazione univoca del rapporto di prova ed il numero di pagine;
• Metodi usati;
• la descrizione dettagliata del campione comprendente disegni ed elenchi identificativi dei componenti comprendenti le denominazioni commerciali e i produttori dei componenti;
• una dichiarazione della durabilità delle prestazioni che si vanno a valutare.

In definitiva: i dati riportati nei rapporti di prova sono riferiti esclusivamente al campione sottoposto alle prove, quindi in caso di variazioni del prodotto, non previste dal campo di diretta applicazione del risultato di prova, il produttore è tenuto a predisporre un fascicolo tecnico, conservarlo e renderlo disponibile per il professionista che se ne avvale per la certificazione.

 

Rapporto di Classificazione

Il Rapporto di Classificazione è un documento redatto nel caso in cui le prove siano state eseguite secondo i test UNI EN 13501 che attesta, sulla base di uno o più rapporti di prova, la classe del prodotto o dell’elemento costruttivo oggetto della prova.
Nel rapporto di classificazione sono riportare tutte le caratteristiche dei test effettuati per quello specifico prodotto in relazione alle UNI EN 13501 in particolare:

• Caratteristiche del campione di prova;
• Condizioni di esposizione al fuoco;
• Stratigrafia del prodotto singolo o in eventuale accoppiamento con altro materiale;
• Classificazione;
• Campo di applicazione diretta;
• Campo di applicazione esteso.

... CONTINUA LA LETTURA DELL'ARTICOLO NEL PDF

L'articolo continua con la trattazione:

• Verifiche Tabellari
  
• Metodo Tabellare per Pilastri in c.a.
  
• Metodo Tabellare per Travi in c.a.
  
• Metodo Tabellare per Murature Portanti di blocchi
  
• Verifiche Analitiche
  
• Procedura di Verifica
  
• Verifica degli Elementi
  
• Strumenti Utilizzati
  
• Considerazioni Aggiuntive
  
• Benefici del Metodo

---

Si ringrazia FSE PROGETTI per la gentile collaborazione