Regolamentazione di resistenza al fuoco per i prodotti da costruzione

1. Regolamentazione di resistenza al fuoco per i prodotti da costruzione arch. Roberto Lenzi Corpo permanente dei vigili del fuoco Provincia Autonoma di Trento

2. Sicurezza Classe che raggruppauna serie d’esigenze Insieme delle condizioni relative all’incolumità degli utenti, nonché alla difesa e prevenzione di danni in dipendenza da fattori accidentali, nell’esercizio del sistema edilizio.

3. Sicurezza Requisito: resistenza al fuoco Dall’esigenza sicurezza si possono derivare serie logiche di caratteri tecnici, tra i quali è possibile isolare quelli connessi con la conservazione, durante l’evento incendio, entro limiti determinati e durante un intervallo di tempo determinato, le prestazioni fornite dal sistema tecnologico, o anche dal singolo elemento tecnico.

4. Regolamentazione Attività regolamentate:i requisiti minimi per la sicurezza all’incendio sono fissati dalla regola tecnica verticale applicabile. Attività non regolamentate:i requisiti minimi per la sicurezza all’incendio sono stabiliti dal progettista, a seguito di valutazione del rischio.

5. DirettivaProdotti da Costruzione 89/106/CE Modificata dalla Direttiva 93/68/CE – Recepita in Italia con DPR 21/04/1993 n° 246 Le opere d’ingegneria civile siano concepite e realizzate in modo da non compromettere la sicurezza delle persone e dei beni.

6. DirettivaProdotti da Costruzione 89/106/CE Allegato I - Requisiti essenziali Enunciati in termini di obiettivi, costituiscono criteri generali e specifici per conferire alle opere un congruo grado di sicurezza. Sono precisati in documenti interpretativi, i quali danno forma concreta ai requisiti di cui sopra. Requisito essenziale n° 2: Sicurezza in caso d’incendio

7. DirettivaProdotti da Costruzione 89/106/CE Documento interpretativo per il requisito essenziale n° 2 Approccio ingegneristico alla sicurezza antincendio Impostazione di carattere nordeuropeo, contrapposta all’impostazione oggettuale di stampo levantino. Si valuta il livello di sicurezza necessario e si progettano le conseguenti misure.

8. Sicurezza in caso d’incendio L’opera deve essere concepita e costruita in modo che, in caso d’incendio: • La capacità portante dell’edificio possa essere garantita per un periodo di tempo determinato • La produzione e la propagazione del fuoco e del fumo all’interno dell’opera siano limitate • La propagazione del fuoco ad opere vicine sia limitata • Gli occupanti possano lasciare l’opera o essere soccorsi altrimenti • Sia presa in considerazione la sicurezza delle squadre di soccorso

9. Capacità portante della costruzione 1. Stabilità complessiva della struttura principale: • Nessun requisito per fabbricati con basso carico d’incendio o dove le conseguenze del crollo siano accettabili • Requisiti per un periodo limitato, dove è sufficiente garantire l’evacuazione degli occupanti in luogo sicuro • Requisiti specifici per garantire che la struttura possa reggere la combustione completa di tutti i materiali combustibili presenti nell’edificio o in una determinata parte di esso

10. Capacità portante della costruzione 2. Tenuta della compartimentazione : • Limitare lo sviluppo e la propagazione del fuoco e del fumo all’interno delle opere di costruzione • Ritardare lo sviluppo dell’incendio, la propagazione del fuoco e del fumo nelle opere, in modo da lasciare agli occupanti il tempo sufficiente per mettersi in salvo • Consentire alle squadre di soccorso di domare l’incendio prima che questo assuma proporzioni maggiori

11. Sicurezza all’incendio Il DM 16/02/2007 è la regola tecnica da applicare ai prodotti ed agli elementi costruttivi per i quali è prescritto il requisito della resistenza al fuoco, ai fini della sicurezza in caso d’incendio delle opere in cui sono inseriti. Il DM 09/03/2007 è la regola tecnica che stabilisce i criteri per determinare le prestazioni di resistenza al fuoco che devono possedere le costruzioni nelle attività soggette a controllo da parte dei vigili del fuoco.

12. Sicurezza all’incendio Per le costruzioni con progetti approvati dai vigili del fuoco prima dell’entrata in vigore delle nuove regole tecniche, è consentito l’impiego di prodotti ed elementi costruttivi aventi caratteristiche di resistenza al fuoco determinate sulla base della previgente normativa. I rapporti di resistenza al fuoco rilasciati ai sensi della famigerata CMI 14/09/1961 n° 91 rimangono validi per un tempo limitato.

13. Sicurezza all’incendio D.Lvo 08/03/2006 n. 139 Funzioni e compiti del Corpo nazionale dei vigili del fuoco Definizione e svolgimento dell’attività di prevenzione incendi. Attività soggette a controllo da parte dei VVF Elenco di attività in corso di definizione. Al momento è in vigore il DM 16/02/1982, che enumera 97 attività.

14. Sicurezza all’incendio • Soluzioni progettuali riconosciute ed accettate (metodi tabellari), per tipi definiti d’elementi strutturali • Metodi di calcolo semplificati per tipi definiti d’elementi strutturali • Modelli avanzati e generalizzati di calcolo per la simulazione del comportamento della struttura nel suo insieme, di parti della struttura o solamente d’un elemento strutturale • Prove di laboratorio

15. Verifiche Le verifiche alla situazione accidentale sono condotte allorquando ritenute necessarie, dal progettista, in relazione all’importanza, alla destinazione d’uso ed alle caratteristiche della costruzione. Indipendentemente dalle valutazioni del progettista, dette verifiche sono obbligatorie dove imposte da una regola tecnica o da un criterio tecnico di prevenzione incendi.

16. Metodo tabellare Confronto tra elemento realmente posto in opera ed apposite tabelle, purché le caratteristiche dell’elemento rientrino nei limiti specificati. I dati tabellari forniscono risultati a favore di sicurezza rispetto alle prove in forno ed ai modelli di calcolo. Non è ammessa alcuna estrapolazione dei dati, né un uso estensivo delle tabelle al di fuori del loro campo d’applicazione.

17. Metodo tabellare Le uniche tabelle ammesse sono quelle contenute nel DM 16/02/2007, Allegato D. L’uso delle tabelle è limitato agli elementi costruttivi per i quali è richiesta la resistenza al fuoco nei confronti della curva temperatura-tempo standard. La verifica tabellare può essere effettuata da tecnici non abilitati ai sensi della Legge 818/84, nell’ambito delle proprie competenze professionali.

18. Metodo sperimentale Prova in forno del singolo elemento strutturale secondo un programma termico normalizzato, nelle effettive condizioni d’utilizzo, attraverso il rispetto di criteri prestazionali misurabili. Le prestazioni rilevate sono certificate dal laboratorio riconosciuto ed il produttore può mettere in commercio l’elemento, accompagnato da una dichiarazione di conformità al prototipo e dalle indicazioni di montaggio ed utilizzo, le quali non devono discostarsi da quelle di prova.

19. Metodo sperimentale Le modalità per la classificazione degli elementi in base ai risultati di prove sono contenute nell’Allegato B al DM 16/02/2007. In caso di variazioni del prodotto o dell’elemento costruttivo classificato, non previste nel campo di diretta applicazione del risultato di prova, il produttore è tenuto a predisporre un fascicolo tecnico ed a renderlo disponibile al professionista che procederà alla certificazione di resistenza al fuoco, il quale professionista sarà abilitato ai sensi della Legge 818/84, nell’ambito delle proprie competenze professionali.

20. Metodo sperimentale In attesa dell’emanazione delle norme EXAP (Extended Application), le quali forniranno le indicazioni necessarie all’estensione dei risultati di prova. Sarà possibile il superamento dei limiti connessi con le dimensioni dei campioni sottoposti a test.

21. Metodo sperimentale Norme UNI EN 1363 – 1364 – 1365: specificano i principi generali ed i metodi per determinare la resistenza al fuoco dei diversi elementi costruttivi, sottoposti a condizioni normalizzate d’esposizione all’incendio. Norme UNI ENV serie 13381: metodi di prova per la determinazione del contributo alla resistenza al fuoco di elementi strutturali a seguito d’applicazione di strati protettivi. Per la prima volta, sono definiti i limiti d’applicabilità dei risultati.

22. Metodo analitico Analisi strutturale (globale, di sottostrutture ovvero di singoli elementi), ottenuta attraverso specifiche modellazioni. Metodo di validità generale, ma complesso e, in genere, limitato al criterio capacità portante R. Si effettua calcolando il transitorio termico degli elementi strutturali e la variazione di resistenza associata all’andamento della temperatura. Il procedimento deve dimostrare che la struttura, o i suoi componenti, offriranno una prestazione adeguata in caso d’incendio reale.

23. Metodo analitico Crisi strutturale in condizioni d’incendio: • Rottura delle sezioni • Instabilità di elementi compressi • Trasformazione in meccanismo (formazione di cerniere plastiche) • Eccessive deformazioni • Perdita di congruenza della geometria deformata • Perdita d’equilibrio di tipo rigido

24. Metodo analitico Le modalità per la classificazione degli elementi in base ai risultati di calcoli sono contenute nell’Allegato C al DM 16/02/2007. I metodi di calcolo da utilizzare sono quelli contenuti negli Eurocodici. In attesa della pubblicazione delle appendici nazionali agli EC, è possibile fare riferimento alle norme nazionali UNI CNVVF 9502, 9503, 9504. Le valutazioni di tipo analitico sono effettuate esclusivamente da professionisti abilitati ai sensi della Legge 818/84, nell’ambito delle proprie competenze professionali.

25. DM 14/01/2008 “Norme tecniche per le costruzioni” Art. 3.6 Azioni eccezionali Art. 3.6.1 Incendio Approccio di tipo prestazionale, raggiungimento di obiettivi. Al fine di limitare i rischi derivanti dagli incendi, le costruzioni devono essere progettate e costruite in modo tale da garantire la resistenza e la stabilità degli elementi portanti e limitare la propagazione del fuoco e dei fumi.

26. DM 14/01/2008 “Norme tecniche per le costruzioni” Art. 3.6 Azioni eccezionali Parte incendio ridotta rispetto alla versione precedente del decreto (14/09/2005), perché nel frattempo sono state emanate le regole tecniche da parte del ministro dell’interno.

27. Livelli di prestazione (DM 09/03/2007) Sono definiti 5 livelli di qualità della prestazione resistenza al fuoco, derivati dalla regolamentazione UE e precedentemente introdotti dal CNR e dal DM 14/01/2008. Il calcolo della classe è previsto solo per il III livello, considerato adeguato per le costruzioni in via generale.

28. Livelli di prestazione (DM 09/03/2007) Il I livello non richiede una prestazione definita. Il II livello richiede una prestazione limitata (classe 30 o 60). I livelli IV e V necessitano di calcoli analitici complessi, ma talvolta sono richiesti implicitamente dalla regola tecnica mediante aumento della classe.

29. Carico d’incendio (DM 09/03/2007) Potenziale termico netto della totalità dei materiali combustibili materiali combustibili contenuti in uno spazio, corretto in base ai parametri indicativi della partecipazione alla combustione dei singoli materiali. Carico d’incendio specifico: carico d’incendio riferito all’unità di superficie lorda.

30. Carico d’incendio specifico di progetto (DM 09/03/2007) Carico d’incendio specifico corretto in base ai parametri indicatori del rischio d’incendio del compartimento e dei fattori relativi alle misure di protezione presenti. Esso costituisce la grandezza di riferimento per le valutazioni della resistenza al fuoco delle costruzioni.

31. Carico d’incendio Valore caratteristico del carico d’incendio specifico: gi è la quantità del singolo materiale combustibile in kg Hi è il potere calorifico inferiore del singolo materiale mi è il fattore che descrive la partecipazione alla combustione del singolo materiale combustibile ψi è il fattore che descrive la protezione dal fuoco del singolo materiale combustibile A è la superficie planimetrica netta del compartimento o spazio di riferimento

32. Carico d’incendio Il valore caratteristico del carico d’incendio può essere determinato anche mediante tabelle, purché fornite da organismi normatori riconosciuti. I carichi di fuoco permanente, che si prevede non varino durante la vita di servizio d’una struttura, sono introdotti con i loro valori risultanti dalla ricerca; i carichi di fuoco variabili sono rappresentati da valori corrispondenti al frattile superiore d’ordine 0,80.

33. Carico d’incendio specifico di progetto (DM 09/03/2007) qf densità di carico al fuoco caratteristica δq1 fattore dimensioni del compartimento (≥ 1,00) δq2 fattore tipo d’attività (≥ 0,80) δn fattore misure di protezione attiva (≥ 0,20)

34. Densità del carico del fuoco di progetto (DM 09/03/2007)

35. Densità del carico del fuoco di progetto (DM 09/03/2007)

36. Densità del carico del fuoco di progetto (DM 09/03/2007)

37. Densità del carico del fuoco di progetto (DM 09/03/2007)

38. Calcolo del carico d’incendio Si deve tener conto di tutto ciò che è contenuto nell’edificio ed è combustibile e degli elementi di costruzione, inclusi i rivestimenti e le finiture. Esistono due possibilità: • Esame specifico del caso • Classificazione nazionale sulla base della destinazione d’uso

39. Esame specifico del caso I carichi d’incendio e le loro combinazioni devono essere stimati in consultazione con il titolare dell’attività, considerando le finalità d’uso, le forniture, l’installazione, le variazioni con il tempo, gli orientamenti sfavorevoli e le possibili prevedibili modificazioni.

40. Esame specifico del caso I carichi d’incendio sono calcolati sulla base del potere calorifico inferiore, ove questo sia definito. Può essere presa in considerazione l’umidità del materiale, modificando quindi il potere calorifico da inserire nei calcoli.

41. Classe di capacità portante Metodo analitico Determinazione del tempo d’esposizione all’incendio standard considerato equivalente all’incendio reale che può interessare il compartimento – Caratteristiche termofisiche delle superfici di chiusura, ventilazione. Metodo semplificato Tabella di correlazione tra carico d’incendio specifico di progetto e classe di capacità portante.

42. Metodo semplificato In funzione del carico d’incendio specifico di progetto qd, la classe di capacità portante è fornita da una tabella (classe di riferimento). I valori del carico d’incendio e delle caratteristiche del compartimento adottati per l’applicazione del metodo costituiscono un vincolo d’esercizio per le attività da svolgere all’interno della costruzione.

43. Metodo semplificato(DM 09/03/2007)

44. Metodo analitico – Valori minimi(DM 09/03/2007) Carichi d’incendio specifici di progetto (qf,d) Classe Non superiore a 300 MJ/m2 0 Non superiore a 450 MJ/m2 15 Non superiore a 600 MJ/m2 20 Non superiore a 900 MJ/m2 30 Non superiore a 1200 MJ/m2 45 Non superiore a 1800 MJ/m2 60 Non superiore a 2400 MJ/m2 90 Superiore a 2400 MJ/m2 120

45. Metodo semplificato I metodi tabellari consentono di procedere con speditezza, forniscono risultati sempre accettabili e quindi sono spesso affetti da una certa sovrastima. Un minor lavoro d’analisi è compensato da un esito cautelativo.

46. Modulistica ai fini del rilascio del CPI LCMI n° P515/4101 di data 24/04/2008. Tendenza allo snellimento e semplificazione del procedimento di prevenzione incendi. Mod. CERT.REI-2008 La certificazione si basa sulle reali caratteristiche riscontrate in opera. Viene meno, pertanto, la dichiarazione di corrispondenza in opera. Il professionista effettua liberamente le valutazioni, citando i riferimenti tecnico-normativi presi a supporto.