Garantire la protezione antincendio degli edifici con il calcestruzzo: ecco perchè
18/05/2023
Fuoco
Antonella Colombo, Segreteria tecnica di ASSOBETON

La data del 28 aprile 2023 indica la transizione completa ai metodi di prova e di classificazione del sistema europeo per la reazione al fuoco dei prodotti da costruzione: è questo il contenuto del decreto del Ministero dell'Interno 14 ottobre 2022. Il decreto riguarda la reazione al fuoco, concetto attorno al quale ruotano termini che spesso vengono confusi tra loro. In questo articolo si cerca di fare chiarezza e si sottolinea l’importanza di operare scelte progettuali consapevoli, basate sull’utilizzo di materiali che non bruciano, tra i quali spicca il calcestruzzo.

Progettare la protezione antincendio degli edifici

La progettazione della sicurezza antincendio nelle attività soggette alle visite ed ai controlli dei Vigili del Fuoco e, in generale, nei luoghi di lavoro, al fine di ridurre l’insorgenza di un incendio e di limitarne le conseguenze, è sancita dal DPR 1° agosto 2011 n. 151 per le attività soggette, mentre nei luoghi di lavoro è prescritta dall’art. 17 del DLgs 9 aprile 2008, n. 81 e s.m.i.. Tali obblighi valgono anche in attività che non sono luoghi di lavoro in virtù del DLgs 139 dell’8 marzo 2006 e s.m.i..

Secondo le ultime informazioni disponibili, contenute nell’Annuario 2022 delle statistiche ufficiali del Corpo Nazionale dei Vigili del Fuoco, il 2021 si è chiuso con quasi 1 milione di interventi di soccorso urgente. Di questi, il 29% ha riguardato casi del tipo “incendi ed esplosioni”. Un’analisi più dettagliata ha mostrato che un quarto degli interventi relativi ad incendi ed esplosioni ha visto l’intervento urgente dei VVFF su edifici di vario genere e destinazione d’uso. Da questi dati si evince l’importanza di scelte progettuali consapevoli in merito ai materiali da costruzione da utilizzare. Oltre alla tutela della vita umana, la sicurezza in caso d’incendio ha infatti diretti impatti di tipo economico, sulla tutela dell’ambiente e sulla salvaguardia dell’efficienza di edifici ed infrastrutture importanti per la collettività.


Sicurezza antincendio attiva e passiva

La protezione antincendio degli edifici è, come noto, attuata seguendo due filosofie:

  • Attiva, ovvero prevedendo l’intervento di un uomo o l’azionamento di un impianto (attività finalizzate alla precoce rilevazione dell’incendio, alla segnalazione e all’azione di spegnimento dello stesso)
  • Passiva, ovvero implementando accortezze durante la progettazione della struttura e la scelta dei materiali (scelte che hanno l’obiettivo di limitare gli effetti dell’incendio nello spazio e nel tempo, ovvero di garantire l’incolumità dei lavoratori e di contenere i danni a strutture, macchinari, beni, …).

Tra le misure da adottare nella protezione passiva si citano, tra le altre, la progettazione di strutture aventi caratteristiche di resistenza al fuoco commisurate ai carichi d’incendio (nota come resistenza al fuoco) e la scelta di materiali la cui “partecipazione al fuoco” sia controllata (caratteristica nota come reazione al fuoco).

La sicurezza passiva al fuoco negli edifici è uno strumento fondamentale e troppo spesso sottovalutato in fase progettuale: la sola scelta oculata dei materiali consentirebbe di per sé di ottenere un minimo livello di sicurezza all’incendio.


Resistenza e reazione al fuoco del costruito (prodotti da costruzione/strutture)

La resistenza al fuoco delle strutture rappresenta il comportamento al fuoco degli elementi che hanno funzioni strutturali nelle costruzioni degli edifici, siano esse funzioni portanti o funzioni separanti. La resistenza al fuoco identifica l’attitudine di un elemento da costruzione a conservare per un tempo determinato la stabilità R (resistenza meccanica per i carichi previsti), la tenuta E (attitudine a non lasciar passare né produrre fiamme, vapori o gas caldi sul lato non esposto) e l’isolamento termico I (attitudine di una struttura a ridurre la trasmissione del calore).

I tre simboli REI, EI, R identificano elementi costruttivi che devono conservare, per un tempo determinato:

  • REI: stabilità, tenuta, isolamento termico
  • EI: tenuta, isolamento termico
  • R: stabilità


Resistenza al fuoco delle strutture

Figura 1: Resistenza al fuoco delle strutture: il rispetto della sola R (stabilità) non impedisce la fuoriuscita di fumo, fiamme e calore; rispettando R ed E (stabilità e tenuta), il calore può ancora essere trasmesso; con il rispetto di R, E ed I (stabilità, tenuta e isolamento) sia la funzione portante che le funzioni separanti sono assicurate


La resistenza al fuoco esplica il suo ruolo quando l’incendio è già sviluppato. La durata di resistenza al fuoco di un locale o di una struttura sottoposti ad incendio dipende direttamente dalla quantità di materiale combustibile presente nel compartimento (composto da strutture, infissi, finiture, pavimenti e soffitti, arredamenti, merci depositate, ecc).
Quantità di materiale combustibile presente”: cos’è un materiale combustibile?
Un materiale combustibile è una sostanza solida, liquida o gassosa, in grado di reagire con un comburente (in genere l’ossigeno), dando luogo ad una reazione di combustione durante la quale si sviluppano calore, gas, fumo e luce. La combustione può avvenire con o senza sviluppo di fiamme superficiali. Combustibile, infatti, non è sinonimo di infiammabile: tutti i materiali infiammabili sono dei combustibili, ma non tutti i materiali combustibili sono infiammabili, ovvero non tutti i materiali emettono fiamme durante la combustione.


il triangolo del fuoco

Figura 2: il triangolo del fuoco

Affinché si inneschi un incendio, pertanto, è necessaria la presenza di un materiale combustibile. Il comportamento di un materiale che, con la sua decomposizione, partecipa al fuoco al quale è sottoposto è chiamato reazione al fuoco.

La reazione al fuoco è una caratteristica intrinseca del materiale. In relazione alla reazione al fuoco i materiali, siano essi solidi, liquidi o gassosi, si distinguono in combustibili e incombustibili. I materiali incombustibili non partecipano o contribuiscono in maniera non significativa all’incendio, indipendentemente dalle loro condizioni di utilizzo finale. Il calcestruzzo, il marmo, e molti altri, sono materiali incombustibili. I materiali combustibili, al contrario, partecipano all’innesco ed allo sviluppo dell’incendio. La paglia, il legno, e molti altri, sono materiali combustibili.

Il grado di partecipazione all’incendio è classificato in maniera convenzionale su basi sperimentali in funzione di vari parametri, tra cui l’infiammabilità, intesa come capacità di un materiale di entrare e permanere in stato di combustione con emissione di fiamme. L’emissione di fiamme dipende da diversi parametri, che meriterebbero un approfondimento specifico. Si riporta, a titolo di esempio, il caso del legno che può bruciare con fiamma più o meno viva, o addirittura senza fiamma, o carbonizzare a seconda delle condizioni in cui avviene la combustione.


La classificazione della reazione al fuoco dei materiali da costruzione

La classificazione dei materiali in funzione della loro reazione al fuoco è stata recentemente uniformata dal DM 14 ottobre 2022 che ha abrogato la classificazione italiana secondo il DM 26 giugno 1984. Dal 27 ottobre 2022, giorno successivo alla pubblicazione sulla Gazzetta Ufficiale del DM 14/10/22, la classificazione di reazione al fuoco di tutti i prodotti da costruzione è effettuata ai sensi della norma europea armonizzata UNI EN 13501-1 "Classificazione al fuoco dei prodotti e degli elementi da costruzione - Parte 1: Classificazione in base ai risultati delle prove di reazione al fuoco”.

Le modifiche introdotte dal DM 14/10/2022 tendono a prendere in considerazione, fra le prestazioni dei prodotti da costruzione, anche quelle direttamente connesse ai rischi derivanti dai fumi emessi in caso d’incendio. La classificazione europea prende, infatti, in considerazione anche il livello di emissione di fumi e di particelle e/o gocce ardenti durante la combustione.


Reazione al fuoco

Figura 3: Schematizzazione della classificazione europea di reazione al fuoco. Il grado di infiammabilità è uno dei parametri sui quali si basa la classificazione dei materiali combustibili, per i quali si considerano anche l’emissione di fumi e di particelle/gocce ardenti

La UNI EN 13501-1 individua le “euroclassi” dalla A1 (materiale o prodotto incombustibile) alla F con l'aumentare della partecipazione alla combustione.

La classe di reazione al fuoco A1 (materiali non combustibili) è la più sicura. Tra i materiali classificati automaticamente come non combustibili, senza dover essere sottoposti a prove, si trovano diversi tipi di calcestruzzo (ed i corrispondenti prodotti prefabbricati) ed i suoi costituenti, come sotto riportato.


Tabella allegato C

Figura 4: Allegato c - elenco dei materiali da considerare come appartenenti alla classe A1 di reazione al fuoco senza dover essere sottoposti a prove (dm 10 marzo 2005 e smi)

La reazione al fuoco gioca un ruolo vitale durante le fasi iniziali di un incendio, ovvero l’ignizione e la propagazione, ed ha l’obiettivo di limitare l’innesco dei materiali e la propagazione stessa dell’incendio. Essa, pertanto, si riferisce al comportamento al fuoco dei materiali nelle effettive condizioni di applicazione.

Ai fini della protezione antincendio diventa di estrema importanza conoscere anche le caratteristiche del trattamento applicato, ovvero la durata della sua efficacia (che, solitamente, degrada col passare del tempo), le modalità (tipo e frequenza) della manutenzione cui deve essere sottoposto, etc.

E’ importante sottolineare che, nonostante l’applicazione di particolari trattamenti possa modificare il grado di combustibilità (partecipazione all’incendio), il materiale trattato rimarrebbe comunque nella categoria dei materiali combustibili.

Tra i materiali che non necessitano di particolari trattamenti, poiché intrinsecamente resistente al fuoco, figura il calcestruzzo. Tra i materiali da costruzione più usati al mondo, il calcestruzzo non necessita, infatti, di alcuna protezione antincendio aggiuntiva, trattandosi di un materiale incombustibile e a bassa conduzione di calore.


La naturale resistenza al fuoco del calcestruzzo

Il calcestruzzo non brucia, non può essere incendiato e non emette fumo, gas o sostanze tossiche se soggetto da un incendio. Questa eccellente prestazione è dovuta ai materiali costitutivi del calcestruzzo (cemento e aggregati) che, quando combinati chimicamente all’interno del calcestruzzo, formano un materiale inerte. Il calcestruzzo assicura che l’integrità strutturale permanga, la compartimentazione degli incendi non sia compromessa e si possa fare affidamento sulla schermatura dal calore. La bassa conduzione del calore consente al calcestruzzo di agire come uno scudo antincendio efficace tra spazi adiacenti.

Inoltre, a differenza di alcuni materiali sintetici e i metalli, il calcestruzzo non fonde al contatto con il calore. Di conseguenza non determina l’emissione di particelle che potrebbero contribuire ad aumentare la diffusione del fuoco. Il calcestruzzo non può contribuire all’innesco né alla propagazione delle fiamme, né può accrescere il carico d’incendio.

Le caratteristiche sopra menzionate vanno anche nella direzione della tutela ambientale limitando la diffusione dei prodotti della combustione (fumo, gas, fuliggine, liquidi utilizzati per lo spegnimento dell’incendio o eventuali liquidi inquinanti precedentemente presenti) nell’ambiente.

Una progettazione consapevole non può che basarsi sull’uso di materiali, il calcestruzzo in primis, capaci di fornire una intrinseca sicurezza antincendio. I materiali incombustibili offrono non soltanto maggiori garanzie di tutela della vita umana, ma anche opportunità di mitigazione dei danni alla struttura e alle cose, come nel caso in cui si rende possibile intervenire compartimentando le zone d’incendio.