La possibilità di indirizzare il fumo sviluppato da un incendio al di fuori dei locali è molto importante per i progettisti, poiché porta via con se circa il 70% della potenza termica, la quale è il fattore più pesante ai fini dei danni alla struttura.

Da agosto 2015, con l’entrata in vigore del “Codice di Prevenzione incendi” (abbreviato anche in RTO – “Regole Tecniche Orizzontali”) è diventato possibile smaltire fumi e calore dell’incendio dai compartimenti mediante l’utilizzo di semplici aperture, senza per forza progettare la gestione del fumo.

Tale soluzione, che forse è uno degli emblemi delle tante semplificazioni che ha portato la RTO nella protezione antincendio, ha facilitato l’inizio dell’esercizio di molte attività che altrimenti avrebbero avuto bisogno di costosi sistemi di evacuazione di fumo i quali, soprattutto per chi affitta un capannone industriale, sarebbero diventati dei costi difficili da sostenere.

Tecnicamente, un sistema di Smaltimento Fumi e Calore (SFC), tra le tante opzioni disponibili, può essere realizzato con le aperture già presenti nell’attività come finestre, porte, lucernari, ecc… Opportunamente distribuite:

TIPO DI IMPIEGODESCRIZIONE
SEaPermanentemente aperte
SEbDotate di sistema automatico di apertura con attivazione asservita ad IRAI
SEcProvviste di elementi di chiusura (es. infissi, …) ad apertura comandata da posizione protetta e segnalata
SEdProvviste di elementi di chiusura non permanenti (es. infissi, …) apribili anche da posizione non protetta
SEeProvviste di elementi di chiusura permanenti (es. lastre in polimero PMMA, policarbonato, …) per cui sia possibile l’apertura nelle effettive condizioni d’incendio (es. condizioni termiche generate da incendio naturale sufficienti a fondere efficacemente l’elemento di chiusura, …) o la possibilità di immediata demolizione da parte delle squadre di soccorso.

Bisogna però porre attenzione alla tipologia di vetro, perché non sempre è adatto per tale soluzione.

Al fine di aiutare la comprensione dei concetti che esporrò, è necessario introdurre alcune definizioni:

TERMINEDEFINIZIONE
SolidificazioneTransizione di fase dallo stato liquido allo stato solido.
FusioneTransizione di fase dallo stato solido allo stato liquido
CristallizzazioneSolidificazione caratterizzata da una disposizione in strutture cristalline.

Senza andare ad approfondire troppo la questione, se dovessi definire lo stato fisico del vetro, senza dubbio potrei dire che è un solido, perché conserva ha sia forma che volume propri (ci sarebbero altre considerazioni chimico-fisiche da fare, ma per quello che ti serve si possono considerare irrilevanti).

Ancora, semplificando, il vetro si ottiene dal rapido raffreddamento di composti silicei fusi che, in assenza di cristallizzazione, assumono una struttura atomica tale da non assorbire la luce visibile restando trasparenti e assumendo particolari proprietà.

Ai fini del comportamento con l’incendio non si possono che menzionare due proprietà termiche.

  • Dilatazione termica: all’aumento di temperatura il vetro aumenta il suo volume con una dilatazione paragonabile a quella dei metalli.
  • Conducibilità termica: in vetro ha una bassa conduttività termica il che vuol dire che il calore si trasmette con difficoltà attraverso le sue molecole;

Questa combinazione pone le basi per la cosiddetta rottura termica: non avendo una rapida trasmissione di temperatura in tutto il solido di vetro, si hanno dilatazioni termiche localizzate vicino la sorgente calda che spezza i legami con la parte fredda del vetro.

Questo fenomeno è una delle cause di rottura delle finestre durante l’incendio. Ma, durante la propagazione incontrollata delle fiamme in un’attività, a quali temperature si può arrivare?

Una buona approssimazione puoi averla con un esempio tipico di curva di incendio “naturale” (in blu):

A differenza della curva nominale ISO 834, che viene utilizzata per valutazioni semplificate, con la curva naturale riusciamo ad avere una idea più vicina alla realtà della variazione di temperatura col passare del tempo.

Tra i dati scientifici che ho analizzato e ipotizzando una curva naturale come quella appena menzionata, già dopo 15 minuti e al raggiungimento di circa 600°C di temperatura media dei gas di combustione, in un vetro senza particolari caratteristiche possiamo averne la rottura; per il vetro temperato invece la rottura necessiterà di una temperatura di almeno 1000 °C, tipica di un incendio che si è già propagato in tutta l’attività.

Conclusioni

Alcuni studi (i cui riferimenti troverai alla fine dell’articolo) hanno evidenziato alcune incertezze sull’effettiva temperatura di rottura del vetro (alcuni riportano addirittura 300°C). Ci sono però delle considerazioni oggettive che si possono fare:

  1. la rottura del vetro dipende da differenze di temperatura localizzate: se si considera in alcune fonti di letteratura tecnica che sia sufficiente una differenza di temperatura di 80°C tra i bordi del vetro e il suo centro; se avessimo una differenza di circa 570°C (600°C interni – 30 °C esterni) tra l’interno e l’esterno del compartimento, direi che ci sono adeguati margini di sicurezza;
  2. la rottura del vetro dipende anche dalla quota rispetto al solaio: considerando che circa il 70% della potenza termica è trasmessa dai gas/vapori di combustione, appare evidente che un vetro posizionato alla quota dello strato di fumi riceverà molto più calore rispetto ad un vetro che sta al di sotto.

Ora, se consideriamo che la RTO richiede, tra le opzioni disponibili, che le aperture di smaltimento siano:

Provviste di elementi di chiusura permanenti (es. lastre in polimero PMMA, policarbonato, …) per cui sia possibile:

a) l’apertura nelle effettive condizioni d’incendio (…)

b) la possibilità di immediata demolizione da parte delle squadre di soccorso.

dalla Tabella S.8-4: Tipi di realizzazione delle aperture di smaltimento – Tipologia SEe

Ci sono sufficienti motivazioni tecniche per poter sostenere che, a meno di vetri temperati o comunque con trattamenti particolari che ne aumentano la resistenza, tutti i vetri di tipo civile hanno altissime probabilità di rompersi in caso di incendio che raggiunge una temperatura di 600°C.

NB: Sono stato volutamente cautelativo, alcuni studi indicano anche temperature inferiori.

Ovviamente, in fase progettuale, tale scelta andrà supportata da riferimenti di letteratura tecnica o, ancora meglio se disponibile, dalla scheda tecnica del vetro.

Di seguito quella che a mio parere è la bibliografia minima e indispensabile, all’interno della quale troverai riferimenti da poter eventualmente citare nella relazione da presentare al Comando Provinciale dei VVF.

RIFERIMENTOAUTORE
Fire Spread in Multi-Storey Buildings with Glazed Curtain Wall FacadesBrian Morris, Loss Prevention Council
Breaking of Window Glass Close to FireKeski-Rahkonen O., Fire and Materials 12, 61-69
Glass breakage in firesDr. Vytenis Babrauskas, Fire Science and Technology Inc.
Probabilistic simulation of glass fracture and fallout in fireJukka Hietaniemi, VTT Building and Transport

Hai ancora qualche dubbio?

Tranquillo è normale, purtroppo gli argomenti sono complessi e non è facile spiegare tutto con poche righe…

Rispondi

Inserisci i tuoi dati qui sotto o clicca su un'icona per effettuare l'accesso:

Logo di WordPress.com

Stai commentando usando il tuo account WordPress.com. Chiudi sessione /  Modifica )

Google photo

Stai commentando usando il tuo account Google. Chiudi sessione /  Modifica )

Foto Twitter

Stai commentando usando il tuo account Twitter. Chiudi sessione /  Modifica )

Foto di Facebook

Stai commentando usando il tuo account Facebook. Chiudi sessione /  Modifica )

Connessione a %s...