Si definisce comportamento al fuoco la serie di trasformazioni fisiche a cui è sottoposto un materiale costruttivo a causa dell’azione del fuoco.
Durante un incendio, i materiali danneggiati possono causare la propagazione delle fiamme o il cedimento della struttura. Pertanto, è importante valutare, in via preliminare, per quanto tempo un materiale è in grado di resistere all’azione del fuoco prima che la struttura venga danneggiata.
Queste valutazioni sono ancora più importanti quando in fase di costruzione o ristrutturazione di un immobile, bisogna scegliere elementi non strutturali come i serramenti. I materiali generalmente impiegati per infissi e serrande sono acciaio, legno massiccio, alluminio, PVC. Ciascun di essi ha un comportamento al fuoco diverso e rientra in una specifica classe di resistenza e di reazione al fuoco.
Ma che cosa vuol dire classe di resistenza al fuoco, sigla REI, classe di reazione al fuoco e comportamento al fuoco?
Classe di resistenza al fuoco
La resistenza al fuoco viene definita come capacità di compartimentazione in caso di incendio, ovvero l’attitudine di un materiale da costruzione di conservare la stabilità, la tenuta e l’isolamento termico, per un tempo definito.
La classe di resistenza al fuoco è l’intervallo di tempo in minuti primi, durante il quale il materiale garantisce la sua resistenza al fuoco (D.M. 9 marzo 2007).
La sigla REI si riferisce esattamente alle proprietà dei materiali e alla loro classe di resistenza al fuoco, e cioè:
- R = Stabilità, intesa come resistenza meccanica del materiale e prevenzione del collasso;
- E = Tenuta, intesa come attitudine del materiale a non lasciarsi attraversare dalle fiamme;
- I = Isolamento termico, ovvero la capacità di non propagare il calore dell’incendio negli ambienti circostanti.
A questi simboli, il D.M. 16 febbraio 2007 ha aggiunto i seguenti parametri:
- W = Irraggiamento
- M = Azione meccanica
- C = Dispositivo automatico di chiusura
- S = Tenuta al fumo
Classi di reazione al fuoco
Sempre nell’ambito del comportamento al fuoco dei materiali si definisce il concetto di reazione al fuoco. Alcuni elementi costruttivi, cioè, non subiscono soltanto l’azione del fuoco, ma diventano propagatori dell’incendio emettendo sostanze volatili combustibili.
Il Decreto Ministeriale 15 marzo 2005 stabilisce le caratteristiche di reazione al fuoco dei materiali da costruzione per la prevenzione degli incendi. Indica, inoltre, quali sono i materiali incombustibili e riporta le classi di reazione al fuoco europea. In genere. i materiali con maggiore reazione al fuoco sono quelli non strutturali, e cioè tessuti, arredi, rivestimenti e così via.
I materiali incombustibili, sono classificati sulla base delle euroclassi A1 e A2 (Classificazione principale della norma EN 13501), cioè sono prodotti la cui classe di reazione al fuoco è zero. Tali prodotti vengono impiegati lungo le vie di esodo, compresi corridoi, rampe, atri e passaggi in generale. Sono classificati come B i materiali combustibili non infiammabili; C e D combustibili non non facilmente infiammabili; E e F infiammabili.
Serramenti antincendio e classificazione dei materiali
I serramenti antincendio sono elementi non strutturali, che rientrano nei sistemi di protezione passiva degli incendi. Insieme ai materiali e alle strutture con resistenza al fuoco, si attuano una serie di misure, tra le quali l’installazione di barriere, porte tagliafuoco e serramenti antincendio.
Tali serramenti hanno delle caratteristiche di resistenza al fuoco, che si rifanno alla sigla REI. Le proprietà dei sistemi di chiusura antincendio devono essere di tipo E I, ovvero tenuta e isolamento termico. La sigla I1 e I2 si riferisce all’isolamento termico misurato in gradi Celsius, ovvero il primo resiste fino a 180 °C, prima di trasmettere calore negli ambienti circostanti. Il secondo fino a 360 °C.
La resistenza al fuoco dei serramenti antincendio si distingue sulla base dei suoi elementi strutturali. Nella seguente tabella viene riportata la classificazione dei materiali di porte e serramenti antincendio. Ad esempio, una porta antincendio ha una sigla E60, qualora soddisfi la tenuta dei suoi materiali da costruzione per una durata di 60 minuti.
Come si sviluppano gli incendi
Gli incendi si sviluppano a partire da tre fattori: l’ossigeno, il materiale combustibile e l’energia. Quando si innesca la combustione di materiali come il legno o la carta, si propagano calore, fiamme, gas e luce. Qualora l’energia, che innesca l’incendio, si sviluppi molto velocemente, il calore interno al locale aumenta insieme alla probabilità di autoaccensione e diffusione delle fiamme.
In questo video, possiamo vedere come si comportano PVC, alluminio e legno in caso di incendio. L’esempio mostra tre finestre nei 3 differenti materiali.
Ogni incendio ha tre fasi, durante le quali le proprietà dei materiali e la loro resistenza al fuoco sono importanti perché vengano limitati i danni.
Nella prima fase, quella di accensione, se gli elementi costruttivi non sono di materiale ignifugo, le fiamme si propagheranno a contatto con l’ossigeno. Nella combustione del legno, ad esempio, l’ossigeno reagisce con l’idrogeno contenuto nel materiale e con il carbonio. In questo modo si generano ossido di carbonio, anidride carbonica e altri gas nocivi.
I materiali con proprietà antincendio, invece, hanno una buona resistenza al fuoco e non generano gas tossici, che possono uccidere prima che le fiamme si propaghino in tutto l’edificio.
Nella seconda fase, le fiamme bruciano il materiale combustibile finché non si consuma. Quest’ultima è la terza fase, quella di raffreddamento.