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30 aprile 2014
LEGNO PREFABBRICATO "TAYLOR MADE" Resistenza al fuoco
Il legno massiccio è più resistente al fuoco di quanto comunemente non si creda. I pannelli in CLT hanno ad esempio un contenuto d’umidità di circa il 12% e prima che il legno bruci è necessario che l’acqua in essi contenuta evapori.
Infatti, a differenza delle costruzioni in acciaio o in cemento, se soggetto ad incendio un elemento strutturale di legno brucia lentamente e la carbonizzazione procede dall’esterno verso l’interno della sezione (lo strato carbonizzato riduce, tra l’altro, l’innalzamento della temperatura negli strati più interni della sezione e li protegge dall’azione del fuoco). Il legno non ancora carbonizzato rimane efficiente dal punto di vista meccanico anche se la sua temperatura aumenta (le ridotte dilatazioni termiche inoltre impediscono il collasso della struttura per deformazione), mentre la rottura meccanica dell’elemento avviene solo quando la parte della sezione non ancora carbonizzata è talmente ridotta da non riuscire più ad assolvere alla sua funzione portante. Pertanto la perdita di efficienza di una struttura di legno avviene per riduzione della sezione e non per decadimento delle caratteristiche meccaniche, permettendo dunque di stimare i tempi che di collasso della struttura al fine di consentire una sicura evacuazione dell’edificio. Osservando infatti il comportamento di un elemento strutturale soggetto ad incendio si nota che:
- il legno brucia lentamente e il processo di carbonizzazione procede dall’esterno verso l’interno;
- il legno che non si è ancora bruciato conserva l’efficienza strutturale nonostante l’incremento di temperatura;
- il raggiungimento della rottura avviene lentamente, solo quando la sezione utile si è talmente ridotta da non poter sopportare il carico applicato. Quindi, la perdita di efficienza della struttura in legno soggetta al fuoco avviene per riduzione della sezione utile e non per degrado fisico-meccanico. Osservando inoltre il processo di carbonizzazione, si osserva che questo avviene lentamente con tempi che vanno da alcuni minuti ad alcuni ore, lasciando quindi un intervallo notevole per l’evacuazione di sicurezza.
Confrontando poi il comportamento del legno soggetto ad incendio con quello di altri materiali da costruzione, si osserva che il legno offre addirittura diversi vantaggi:
- gli elementi strutturali in acciaio non bruciano ma l’incremento di temperatura porta ad un pericoloso aumento della duttilità e quindi delle deformazioni;
- nelle costruzioni in cemento armato la resistenza al fuoco dipende quasi esclusivamente dallo spessore del copriferro.
Dall’analisi del comportamento al fuoco del legno, è possibile trarre alcune regole generali sulla progettazione al fuoco degli edifici in CLT. Secondo quanto riportato dall’attuale normativa italiana, non esiste alcun divieto alla realizzazione di edifici con struttura in legno anche di molti piani. Si hanno però alcune limitazioni riguardanti la resistenza minima al fuoco delle strutture portanti e di separazione che prescindono dal materiale con il quale la struttura è stata realizzata e che per un elevato numero di piani (oltre 50 m) rendono piuttosto difficoltoso l’impiego di strutture portanti in legno.
Relativamente alla velocità di carbonizzazione, non esistono ancora riferimenti precisi in normativa. L’unico riferimento ad oggi applicabile è quello della tabella 3.1 dell’Eurocodice 5, parte 1-2, in cui per i pannelli a base di legno diverso dal compensato viene dato un valore di 0,9 mm/min. Tuttavia questo valore fa riferimento a pannelli di spessore minore o uguale a 20 mm, e quindi molto più sottili di quelli utilizzati ad esempio per i pannelli in CLT. Dalle prove sperimentali effettuate in laboratorio risulta che la velocità di carbonizzazione media presenta velocità simili a quelle del legno massiccio (0,65 mm/min). Comunque, considerando i pacchetti costruttivi utilizzati normalmente per solai e pareti, le strutture portanti in legno sono solitamente protette dai materiali di rivestimento interni ed esterni, che forniscono una protezione aggiuntiva al fuoco delle strutture portanti.
A titolo esemplificativo, secondo la EN 1995-1-2 un rivestimento applicato ad una parete (oppure ad un solaio) composto da un pannello in cartongesso standard dello spessore di 15 mm fornisce una resistenza al fuoco aggiuntiva di 19 min se posato con una intercapedine vuota superiore ai 2 mm di spessore. Se invece l’intercapedine è di 4 cm e riempita con lana di roccia tale valore può aumentare fino a 35 min.
da Modulo 388
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