RESISTENZA AL FUOCO - Studio Tecnico di Ingegneria Angelo Pistone

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RESISTENZA AL FUOCO

PASSIONE LEGNO

Classica affermazione da profano: le case in lego bruciano?!?

A chiarimento di ogni dubbio, diamo la parola ai test!

Test al fuoco su un edificio SOFIE di tre piani f.t. effettuato presso il Building Research Institute (BRI) a Tsukuba (Giappone) il 6 marzo 2007. L'edificio ha resistito ad un incendio della durata di un'ora conservando le sue proprietà meccaniche e lasciando inalterata la sua struttura portante!

L’edificio è stato sottoposto a un carico di incendio doppio rispetto a quello normalmente presente in una camera d’albergo. In una stanza posta al primo piano, dotata di due finestre semiaperte e una porta tagliafuoco chiusa, è stato inserito un letto e altre riproduzioni di arredo. Una volta che l’incendio si è pienamente sviluppato, le fiamme sono fuoriuscite dalle finestre, lambendo le pareti esterne, ma le strutture dell’edificio sono state interessate solo marginalmente dall’evento, mentre fumo e fuoco non si sono propagati alle camere vicine e agli altri piani. La prova ha quindi confermato le proprietà eccellenti delle costruzioni in legno!

L’aspetto della resistenza al fuoco degli edifici di legno viene studiato con estrema attenzione dagli addetti al settore, visto che rappresenta uno dei problemi principali che ne limitano fortemente l’apertura al mercato edilizio. La prova infatti ha dimostrato in maniera inequivocabile che un edificio a struttura portante di legno, modernamente progettato e realizzato, non è maggiormente soggetto al pericolo di incendio rispetto ad altri edifici costruiti con tipologie costruttive diverse. Ciò vale in particolar modo negli edifici reali, i quali vengono rivestiti con strati di materiali isolanti e incombustibili.

Questo perchè sotto l’azione termica di un incendio, si alterano le proprie caratteristiche meccaniche, compromettendo la stabilità della struttura.

L’esito positivo della prova rappresenta un ulteriore conferma della validità del progetto Sofie, Sistema cOstruttivo FIEmme, e dell’ottimo lavoro svolto dai ricercatori italiani.

In alto a destra il test antincendio del Progetto Sofie, in basso a sinistra il test antincendio della Rubner Haus.

Quindi riassumendo i risultati ottenuti dai test svolti nel Progetto Sofie, possiamo dire che durante un incendio su una struttura portante in legno, si verifica che la parte superficiale a contatto con le fiamme subisce una carbonizzazione a protezione dell'elemento strutturale, il quale mantiene le sue caratteristiche portanti nonostante le temperature raggiunte sono di ben 1200 gradi Celcius! Nel Progetto Sofie si è anche constatato come l'incendio sia rimasto un problema isolato rispetto al resto della struttura, dove la temperatura registrata nelle stanze attigue non superava i 20 gradi Celsius!

Quindi la struttura in legno si è comportata egregiamente superando di gran lunga le caratteristiche del cemento armato e dell'acciaio!

Vediamo infatti cosa accade adesso nelle strutture in cemento armato e in acciaio durante un incendio come quello testato per le strutture in legno.

A differenza del legno, il cemento armato e l'acciaio hanno come nemico numero uno il calore!

La temperatura registrata nel test come scritto sopra era di 1200°C, mantenendo nelle stanze attigue una temperatura di 20°C!

Ma cosa sarebbe accaduto in una struttura in c.a.?

Ebbene il c.a. se sottoposto a esposizioni di calore inizia a variare progressivamente le sue caratteristiche meccaniche. Da 0 a 250 gradi Celsius mantiene colore e resistenza; da 250 a 600 gradi Celsius inizia a diventare di colore rosa, lo strato superficiale diventa poroso e il materiale garantisce ancora quasi il 50% della sua resistenza; da 600 a 900 gradi Celsius acquisisce un colore fulvio, lo strato superficiale diventa molto poroso e non è più garantita la resistenza; oltre i 1000 gradi Celsius colore giallo (simile alla fusione dell'acciaio) e materiale friabile!

Si definisce dunque una temperatura critica di circa 600 °C per il c.a. mentre per l'acciaio 500÷ 550 °C!

Calcestruzzo e acciaio cominciano a dilatarsi dando luogo a notevoli deformazioni plastiche, portando al distacco dei due materiali!

Questo comporta un crollo della struttura o un successivo abbattimento in quanto non vengono più garantite le caratteristiche di progetto!

A conclusione di questa lunga analisi Vi lascio all'immagine di una prova al fuoco eseguita su travi in acciaio. Quello che si nota è appunto la deformazione plastica raggiunta dall'acciaio perdendo le sue caratteristiche elastiche. Ma i due profilati in acciaio nella foto sono stati posti su una trave in legno, la quale ha subito una carbonizzazione, mantenendo le sue resistenze meccaniche!