RESISTENZA AL FUOCO DEI NODI DI SOLAIO
AUDIT E PROGETTAZIONE IN BIM SECONDO LE NORME EN 13501-2 E DBN
Nell'edilizia moderna, garantire l'integrità strutturale e la sicurezza è una priorità assoluta. Di importanza particolarmente critica è l'analisi dettagliata e la verifica dei nodi sotto carico, poiché sono proprio questi gli elementi chiave che trasmettono le sollecitazioni e garantiscono la stabilità dell'intera struttura. Questo articolo è dedicato a un'analisi approfondita della resistenza al fuoco dei nodi di solaio (sia nelle strutture in legno che in quelle ibride) e ai metodi per verificarli sotto carico termico. Esamineremo gli aspetti chiave della progettazione di tali nodi con l'impiego delle tecnologie BIM, tenendo conto delle specificità delle DBN ucraine e degli standard europei, in particolare la EN 13501-2. Scoprirete i requisiti di resistenza al fuoco, i metodi di calcolo e l'audit di conformità alle norme, nonché gli approcci innovativi per aumentare la sicurezza antincendio. La nostra analisi dettagliata del nodo/della tecnologia offrirà una comprensione esperta di come garantire l'affidabilità dei nodi di solaio sotto carico, aspetto di importanza vitale per qualsiasi progetto. Ci concentreremo sul componente 'solaio (pavimento/soffitto)', sull'aspetto 'ingegneria: resistenza al fuoco (EN 13501-2)', sulla fase 'progettazione (BIM)', sul formato 'audit di conformità alle norme (DBN, EN)' e sulla specificità geografica 'Germania', il che consentirà di ottenere informazioni esaustive tenendo conto dell'esperienza internazionale e delle realtà ucraine.
ATTUALITÀ DELLA RESISTENZA AL FUOCO DEI NODI DI SOLAIO E QUADRO NORMATIVO IN UCRAINA E NELL'UE
La resistenza al fuoco dei nodi di solaio è un aspetto fondamentale della sicurezza antincendio di qualsiasi edificio, tanto più considerando la crescente popolarità delle strutture in legno e ibride. Una scarsa attenzione a questo aspetto può avere conseguenze catastrofiche in caso di incendio, poiché sono proprio i solai a svolgere spesso il ruolo di barriere antincendio orizzontali. In Ucraina, i requisiti di resistenza al fuoco delle strutture edilizie sono disciplinati dalla DBN В.1.1-7:2016 "Sicurezza antincendio degli oggetti edilizi", che stabilisce le classi di resistenza al fuoco per i diversi elementi strutturali in base alla loro funzione e al tipo di edificio. Ad esempio, per i solai interpiano di edifici residenziali di II grado di resistenza al fuoco, si richiede generalmente la classe REI 60, che significa il mantenimento della capacità portante (R), dell'integrità (E) e della capacità di isolamento termico (I) per 60 minuti.
Nell'Unione Europea, in particolare in Germania, lo standard dominante è la EN 13501-2 "Classificazione dei prodotti e degli elementi da costruzione in base alla resistenza al fuoco". Questo standard dettaglia la metodologia di prova e la classificazione, più uniformata e in grado di integrare meglio l'esperienza internazionale. Per le strutture in legno, in particolare in legno lamellare o pannelli XLAM, è importante anche l'Eurocodice 5 (EN 1995-1-2) "Progettazione delle strutture di legno. Parte 1-2. Regole generali. Progettazione strutturale in caso di incendio". Esso fornisce metodi per calcolare la velocità di carbonizzazione del legno (valore tipico 0,65 mm/min per le conifere) e per valutare la sezione residua degli elementi dopo l'esposizione al fuoco, aspetto di importanza critica per i giunti nodali. In Germania sono in vigore anche integrazioni e standard nazionali, come la DIN 4102-4, che precisano i requisiti e forniscono dati tabellari per le strutture tipiche, semplificando il processo di progettazione. È importante che una corretta verifica dei nodi sotto carico, in particolare nel contesto della resistenza al fuoco, richieda una profonda comprensione di questi documenti normativi e la loro corretta applicazione in tutte le fasi del ciclo di vita dell'edificio.
L'integrazione di queste norme nella documentazione di progetto è obbligatoria, e il loro mancato rispetto può causare il diniego della messa in esercizio dell'edificio. I requisiti di resistenza al fuoco dei nodi possono essere particolarmente severi quando questi sono situati in zone a rischio elevato, ad esempio in prossimità dei vani ascensore o delle vie di evacuazione. Per questo motivo, già in fase di progettazione concettuale è necessario considerare i potenziali carichi da incendio e scegliere le soluzioni costruttive e i materiali adeguati. La valutazione esperta e la modellazione sono parte integrante di questo processo, garantendo non solo la conformità alle norme, ma anche il superamento dei requisiti minimi per assicurare la massima sicurezza degli occupanti.
Per le strutture in legno, come quelle realizzate con l'uso di pannelli XLAM o legno lamellare, la conformità agli standard europei è di importanza critica, poiché la maggior parte di questi materiali viene importata o prodotta secondo tecnologie europee. La DBN В.1.1-7:2016 spesso richiama gli standard EN, creando una sinergia nel quadro normativo e consentendo l'uso di tecnologie e metodi di prova avanzati. Ciò, a sua volta, contribuisce a innalzare la qualità e la sicurezza complessive dell'edilizia in Ucraina, avvicinandola agli standard mondiali. Un audit accurato di conformità alle norme in tutte le fasi di progettazione e costruzione è quindi indispensabile per garantire la durabilità e la sicurezza delle strutture.
Inoltre, i moderni metodi di valutazione della resistenza al fuoco tengono conto non solo dei carichi statici, ma anche di quelli dinamici che possono verificarsi durante un incendio, ad esempio a causa della caduta di elementi strutturali o di urti. Ciò richiede agli ingegneri conoscenze approfondite della meccanica dei materiali e delle strutture, oltre alla capacità di eseguire modellazioni complesse. L'importanza di queste verifiche cresce con l'apparizione di nuovi materiali e tecnologie da costruzione, per i quali le soluzioni tipiche di resistenza al fuoco possono risultare insufficienti o richiedere un approccio individuale. È quindi obbligatorio per gli specialisti del settore un aggiornamento costante delle conoscenze e l'uso di moderni strumenti software.
PARTICOLARITÀ COSTRUTTIVE DEI NODI DI SOLAIO E IL LORO COMPORTAMENTO SOTTO CARICO TERMICO
I nodi di solaio svolgono un ruolo chiave nella distribuzione dei carichi tra gli elementi verticali e orizzontali della struttura. La loro geometria complessa e la varietà dei materiali (acciaio, legno, cemento, compositi) richiedono un'analisi accurata. Nelle strutture in legno, in particolare quelle che utilizzano il legno lamellare per le travi di solaio, i nodi possono essere realizzati mediante fissaggi metallici nascosti, collegamenti bullonati, giunti a chiave o a incastro. Ogni tipo di nodo ha un proprio comportamento specifico sotto carico termico. Ad esempio, i fissaggi metallici esposti perdono rapidamente la loro capacità portante all'aumentare della temperatura, a causa della bassa capacità termica e dell'elevata conducibilità termica dell'acciaio, mentre i fissaggi nascosti possono essere protetti da uno strato di legno che si carbonizza.
Sotto l'azione del fuoco, il legno subisce carbonizzazione, formando uno strato protettivo (strato di carbonizzazione) che ritarda l'ulteriore propagazione della combustione. Tuttavia, questo strato ha una resistenza bassa e non è portante. Gli elementi metallici all'interno del legno, se non protetti da uno strato sufficiente di legno carbonizzato, possono però riscaldarsi fino a temperature critiche. Secondo l'Eurocodice 5, la temperatura critica per i fissaggi in acciaio può essere di circa 300°C, superata la quale la loro resistenza diminuisce notevolmente. Ciò richiede un'attenta progettazione della profondità di posizionamento dei fissaggi metallici e la scelta della loro sezione.
Ad esempio, nelle travi di solaio in legno lamellare si utilizzano spesso giunzioni mediante piastre in acciaio inserite in scanalature e fissate con bulloni o viti autofilettanti. Durante un incendio, il legno attorno alle piastre inizia a carbonizzarsi, e se la profondità di inserimento della piastra è insufficiente, questa può riscaldarsi rapidamente, perdere resistenza e causare il collasso del nodo. È quindi necessario tenere conto della velocità di carbonizzazione (ad esempio 0,65 mm/min per le conifere secondo la EN 1995-1-2) e calcolare la sezione effettiva di legno residua in grado di sopportare il carico. La protezione degli elementi metallici mediante l'aumento della profondità di inserimento, l'uso di materiali termoisolanti o trattamenti antincendio speciali è fondamentale per garantire la resistenza al fuoco necessaria.
I nodi di solaio tipici possono comprendere anche le giunzioni tra travi e pareti, tra pilastri e pareti, o tra travi stesse. Ogni nodo di questo tipo è un potenziale "anello debole" in caso di incendio. Ad esempio, i collegamenti a mensola o i punti di raccordo con balconi a sbalzo possono essere particolarmente vulnerabili a causa della complessa distribuzione dei carichi. Per aumentare la resistenza al fuoco di tali nodi si utilizzano soluzioni come manicotti antincendio per i passaggi degli impianti tecnici, sigillanti resistenti al fuoco, oltre a un rivestimento aggiuntivo con materiali incombustibili (ad esempio lastre di cartongesso di tipo GKLV con resistenza al fuoco aumentata, o lastre in magnesite), che offrono un tempo aggiuntivo di resistenza al fuoco.
Un approccio integrato alla progettazione dei nodi di solaio, che tenga conto non solo della resistenza meccanica, ma anche delle proprietà termodinamiche dei materiali e del loro comportamento in condizioni di incendio, è la garanzia dell'affidabilità e della sicurezza dell'edificio. Ciò comprende la scelta degli elementi di fissaggio appropriati, la loro disposizione, nonché l'applicazione di misure di protezione antincendio passive e attive, che operano in sinergia per raggiungere la classe di resistenza al fuoco necessaria.
RESISTENZA AL FUOCO DEI NODI DI SOLAIO: CRITERI REI E CLASSIFICAZIONE EN 13501-2
La valutazione della resistenza al fuoco degli elementi costruttivi, inclusi i nodi di solaio, viene effettuata secondo tre criteri principali in base alla EN 13501-2:
- R (Capacità portante - Resistance): capacità della struttura di conservare la propria funzione meccanica sotto l'azione del fuoco per un periodo di tempo determinato. Per i nodi di solaio, ciò significa che non devono collassare né raggiungere una freccia critica che possa causare il crollo.
- E (Integrità - Integrity): capacità della struttura di impedire la penetrazione del fuoco e/o dei gas caldi attraverso i suoi limiti. Ciò significa l'assenza di fessure passanti, aperture o fiamme sul lato non esposto al fuoco del nodo, che potrebbero causare la propagazione dell'incendio.
- I (Capacità di isolamento termico - Insulation): capacità della struttura di limitare l'aumento di temperatura sul lato non esposto al fuoco a determinati valori (generalmente non più di 140°C in media e 180°C in qualsiasi punto). Per i nodi di solaio, ciò è di importanza critica per prevenire l'incendio dei materiali situati sopra il solaio e per proteggere le persone nei locali superiori. Sulla base di questi criteri vengono assegnate le classi di resistenza al fuoco, ad esempio REI 30, REI 60, REI 90, dove il numero indica i minuti durante i quali la struttura soddisfa tutti e tre i criteri. La scelta della classe necessaria dipende dal tipo di edificio, dal numero di piani, dalla destinazione d'uso e da altri fattori definiti dalla DBN В.1.1-7:2016 e dalle norme edilizie nazionali, come ad esempio in Germania.
Per i nodi di solaio in legno, il raggiungimento di classi di resistenza al fuoco elevate (ad esempio REI 90) richiede soluzioni specifiche. Ciò può comportare l'aumento della sezione degli elementi in legno per garantire una maggiore profondità di carbonizzazione, l'uso di fissaggi metallici nascosti protetti dall'esposizione diretta al fuoco, oppure l'applicazione di rivestimenti protettivi aggiuntivi in materiali incombustibili, come lastre di cartongesso, vermiculite o magnesite. Ad esempio, uno strato di cartongesso di 12,5 mm di spessore può fornire ulteriori 15-30 minuti di resistenza al fuoco. Per i nodi complessi, come le giunzioni tra travi e pilastri, dove si concentrano carichi significativi, si possono utilizzare elementi in acciaio integrati con protezione termica o speciali guarnizioni composite antincendio, che riempiono le cavità e prevengono il rapido riscaldamento del metallo.
L'importanza del criterio 'I' (capacità di isolamento termico) si manifesta in particolare negli edifici residenziali e pubblici, dove è necessario garantire l'evacuazione sicura delle persone dai piani superiori. Se il solaio si riscalda rapidamente, ciò può causare l'incendio di mobili o altri materiali combustibili nel locale superiore ancora prima che la fiamma attraversi il solaio, creando una minaccia aggiuntiva. Gli ingegneri devono quindi calcolare accuratamente la trasmissione del calore attraverso il nodo, tenendo conto di tutti i materiali e del loro spessore.
L'applicazione di materiali e tecnologie innovativi, come le pitture o i rivestimenti intumescenti, che si espandono con il calore formando uno strato protettivo simile a una schiuma, può anch'essa aumentare notevolmente la resistenza al fuoco degli elementi metallici nei nodi. Ciò consente di preservare la capacità portante del metallo per il tempo critico. Una strategia integrata di protezione antincendio, basata sui criteri REI e su calcoli dettagliati, è quindi la chiave per creare edifici sicuri e resistenti. Ciò sottolinea la necessità di un approccio integrato, in cui la resistenza al fuoco non è considerata come un parametro isolato, ma come parte integrante della progettazione strutturale complessiva.
PROGETTAZIONE DEI NODI DI SOLAIO CON RIGUARDO ALLA RESISTENZA AL FUOCO IN AMBIENTE BIM
L'integrazione della progettazione della resistenza al fuoco dei nodi di solaio nel Building Information Modeling (BIM) è un fattore chiave per aumentare l'efficienza, la precisione e la sicurezza dei progetti edilizi. Le piattaforme BIM consentono non solo di creare modelli tridimensionali delle strutture, ma anche di integrarvi dati sui materiali e sulle loro proprietà fisiche, incluso il comportamento sotto l'azione del fuoco. Ciò permette ad architetti e ingegneri di visualizzare e analizzare la resistenza al fuoco dei nodi già nelle prime fasi di progettazione, evitando modifiche costose nelle fasi successive.
In ambiente BIM, gli ingegneri possono applicare metodi degli elementi finiti (FEM) per modellare i carichi termici e il comportamento strutturale dei nodi di solaio. Il FEM consente di analizzare in dettaglio la distribuzione delle temperature, le deformazioni e le tensioni nei materiali del nodo sotto l'azione di un incendio standardizzato (ad esempio secondo la curva ISO 834). I moderni strumenti BIM, integrati con software di analisi, consentono di:
- Modellare la carbonizzazione del legno: impostare la velocità di carbonizzazione per le diverse specie legnose e valutare la riduzione della sezione effettiva degli elementi in legno nel nodo.
- Analizzare la trasmissione del calore: calcolare come il calore si propaga attraverso i fissaggi metallici e gli strati protettivi, prevedendo l'aumento di temperatura sul lato non esposto al fuoco del nodo per il criterio 'I'.
- Valutare la capacità portante: calcolare la variazione della resistenza dei materiali (in particolare dell'acciaio) alle temperature elevate e determinare il tempo critico in cui il nodo perde la propria capacità portante (criterio 'R').
Nella progettazione in BIM è possibile integrare anche librerie di elementi antincendio, come manicotti resistenti al fuoco, sigillanti, rivestimenti, il che consente di verificare automaticamente la conformità ai requisiti di resistenza al fuoco e generare la relativa specifica dei materiali. Ciò è particolarmente utile per i nodi complessi nelle strutture ibride, dove si combinano materiali diversi (ad esempio legno e acciaio), ciascuno con un proprio comportamento specifico sotto l'azione del fuoco.
Un importante vantaggio del BIM è la possibilità di lavoro collaborativo e coordinamento tra diversi specialisti — architetti, progettisti strutturali, ingegneri della sicurezza antincendio. Le modifiche apportate da uno specialista si riflettono automaticamente nel modello, garantendo l'attualità delle informazioni e riducendo al minimo i rischi di collisioni. Ad esempio, gli impianti tecnici che attraversano il solaio possono influire sulla resistenza al fuoco dei nodi. Grazie al BIM, queste interazioni possono essere individuate e corrette già in fase di progettazione, garantendo un'adeguata protezione antincendio dei passaggi impiantistici.
In Germania, dove il BIM è attivamente adottato nella pratica edile, questa progettazione integrata della resistenza al fuoco è la norma. Ciò consente non solo di rispettare le rigorose norme edilizie tedesche, ma anche di ottimizzare i costi e i tempi di progettazione, garantendo un elevato livello di sicurezza. L'adozione delle tecnologie BIM nel processo di progettazione dei nodi di solaio resistenti al fuoco è quindi non solo auspicabile, ma un passo necessario per le organizzazioni di progettazione ucraine che aspirano a rispettare gli standard mondiali di qualità e sicurezza.
METODI DI PROVA E VERIFICA DELLA RESISTENZA AL FUOCO DEI NODI DI SOLAIO
La verifica della resistenza al fuoco dei nodi di solaio è una fase di importanza critica, che conferma la conformità delle soluzioni di progetto ai requisiti effettivi di sicurezza. Questo processo comprende sia metodi di calcolo sia prove in scala reale. Queste ultime vengono condotte in laboratori specializzati accreditati, dotati di forni di prova in grado di riprodurre la curva di temperatura standardizzata dell'incendio (ad esempio ISO 834 o EN 1363-1).
Una tipica prova di un nodo di solaio si svolge come segue: un campione del nodo viene installato nel forno di prova, che viene riscaldato secondo un programma di temperatura definito. Al campione viene applicato anche un carico di calcolo corrispondente alle condizioni di esercizio. Durante la prova vengono monitorati parametri chiave:
- Temperatura: mediante termocoppie si misura la temperatura all'interno del nodo (sugli elementi metallici, nello strato di legno) e sul lato non esposto al fuoco, per valutare il criterio 'I'.
- Deformazioni e frecce: sensori di spostamento registrano le deformazioni degli elementi del nodo, per valutarne la capacità portante e la conformità al criterio 'R'.
- Integrità: si controlla visivamente la comparsa di fessure, fiamme o il passaggio di gas caldi attraverso il nodo, per valutare il criterio 'E'.
La prova viene interrotta quando uno dei criteri non è più soddisfatto, oppure al raggiungimento del tempo di resistenza al fuoco previsto (ad esempio 30, 60 o 90 minuti).
Per le strutture in legno, come quelle utilizzate in diversi progetti, è importante anche la prova di carbonizzazione e la determinazione della velocità effettiva di carbonizzazione del legno nelle condizioni reali del nodo. Ciò consente di affinare i modelli di calcolo e garantire una progettazione più precisa. I risultati delle prove costituiscono la base per l'ottenimento dei certificati di conformità e l'inserimento delle soluzioni costruttive nel catalogo degli elementi ammessi all'uso.
Oltre alle prove in scala reale, si utilizzano spesso anche prove parziali su singoli componenti del nodo o modelli in scala. Ciò consente di ottimizzare i costi della ricerca e accelerare il processo di sviluppo di nuove soluzioni costruttive. Tuttavia, la verifica finale deve sempre basarsi su prove in scala reale o sull'uso di sistemi già certificati e verificati.
In Germania, come in altri paesi dell'UE, le prove vengono condotte secondo gli standard EN armonizzati. Ciò garantisce che i certificati ottenuti in un paese siano riconosciuti in altri, semplificando l'esportazione di materiali e tecnologie da costruzione. Il rigore delle prove e i protocolli dettagliati sono la garanzia dell'elevata affidabilità e sicurezza che caratterizzano la pratica edile europea. Anche i laboratori ucraini stanno lavorando all'adozione di questi standard, per rispondere ai requisiti internazionali.
I metodi di calcolo per la verifica, che integrano le prove, si basano su documenti normativi come l'Eurocodice 5 Parte 1-2. Essi consentono agli ingegneri di prevedere il comportamento dei nodi in caso di incendio sulla base delle proprietà dei materiali e dei parametri geometrici. Questi metodi sono particolarmente utili per nodi unici e non standard, che non hanno analoghi nei catalogi certificati. Un approccio integrato, che combini calcoli teorici, modellazione in BIM e prove pratiche, è il più efficace per garantire il massimo livello di resistenza al fuoco dei nodi di solaio.
AUDIT DI CONFORMITÀ DELLA RESISTENZA AL FUOCO DEI NODI DI SOLAIO ALLE NORME DI GERMANIA E UCRAINA
L'audit di conformità della resistenza al fuoco dei nodi di solaio alle norme edilizie è una procedura obbligatoria, che garantisce la legittimità e la sicurezza del progetto edile. In Germania, questo processo è estremamente rigoroso e disciplinato sia dagli standard europei EN (in particolare la EN 13501-2 e la EN 1995-1-2), sia dai codici edilizi nazionali (Landesbauordnungen) e da norme specifiche come la DIN 4102-4. L'attenzione principale è rivolta a confermare che tutti i nodi, in particolare nei solai, siano progettati ed eseguiti in modo tale da garantire la classe di resistenza al fuoco necessaria (ad esempio F30-B, F60-B, F90-B secondo la vecchia classificazione tedesca, oppure REI 30, REI 60, REI 90 secondo la EN).
Il processo di audit in Germania comprende generalmente:
- Verifica della documentazione di progetto: analisi accurata dei calcoli di resistenza al fuoco, dei disegni dettagliati dei nodi, delle specifiche dei materiali e dei certificati degli elementi impiegati. Un'attenzione particolare è dedicata alle soluzioni per la protezione dei fissaggi metallici e alla garanzia della necessaria profondità di carbonizzazione del legno.
- Ispezione in cantiere: verifica dell'effettiva esecuzione dei nodi in conformità alla documentazione approvata. Ciò comprende il controllo della qualità del montaggio, l'uso dei materiali indicati e dei rivestimenti protettivi.
- Prove a campione (se necessario): in alcuni casi, in particolare per soluzioni innovative o non standard, possono essere richieste ulteriori prove di laboratorio o sul campo per confermare l'effettiva resistenza al fuoco.
In Ucraina, l'audit di conformità viene effettuato sulla base della DBN В.1.1-7:2016 e di altre norme pertinenti. Sebbene il sistema ucraino si stia progressivamente armonizzando con quello europeo, esistono ancora alcune differenze. Gli auditor prestano attenzione a:
- Presenza di compartimentazione antincendio: verifica di come i nodi di solaio contribuiscano alla creazione di compartimenti antincendio e prevengano la propagazione verticale del fuoco.
- Conformità della classe di resistenza al fuoco: verifica che la classe di resistenza al fuoco di progetto (ad esempio REI 60) corrisponda ai requisiti per quel tipo di edificio.
- Conferma documentale: presenza dei certificati sui materiali, dei protocolli di prova, delle perizie tecniche sulla resistenza al fuoco dei nodi.
Un aspetto importante dell'audit è anche la verifica dell'interazione dei nodi di solaio con altri elementi costruttivi e con la fondazione. Ad esempio, come il carico da incendio sul solaio possa influire sulla capacità portante delle pareti o dei pilastri che esso sostiene. Una valutazione completa della resistenza al fuoco dei nodi richiede la conoscenza non solo dei materiali, ma anche della meccanica strutturale e della dinamica dell'incendio. Gli esperti di sicurezza antincendio che effettuano l'audit devono possedere una conoscenza approfondita del quadro normativo ed esperienza pratica nella progettazione e costruzione di strutture resistenti al fuoco. Solo un tale approccio può garantire che i nodi di solaio assicurino realmente il livello di sicurezza necessario in condizioni estreme.
SOLUZIONI INNOVATIVE PER AUMENTARE LA RESISTENZA AL FUOCO DEI NODI DI SOLAIO
L'edilizia moderna è costantemente alla ricerca di nuovi modi per aumentare la sicurezza e la durabilità delle strutture, e la resistenza al fuoco dei nodi di solaio non è un'eccezione. Vengono sviluppate e adottate soluzioni innovative che consentono di raggiungere classi di resistenza al fuoco elevate anche per le strutture in legno e leggere. Tra queste si distinguono:
- Fissaggi nascosti e protetti: al posto delle giunzioni metalliche esposte, che si riscaldano rapidamente, si utilizzano sistemi di fissaggio nascosti. Possono essere barre in acciaio incollate nel legno, oppure connettori speciali completamente nascosti nello spessore dell'elemento in legno, il che li protegge dall'esposizione diretta al fuoco. Ad esempio, nei sistemi in legno lamellare si utilizzano giunti a chiave in legno duro o speciali tasselli, che sono richiusi su entrambi i lati dal legno, garantendo uno strato di carbonizzazione.
- Rivestimenti e pitture intumescenti: questi materiali vengono applicati sulle superfici dei fissaggi metallici o sugli elementi in legno esposti. Con il calore si espandono, formando uno strato termoisolante simile a una schiuma, che ritarda notevolmente la trasmissione del calore e aumenta la resistenza al fuoco del nodo fino a 60-90 minuti. L'efficacia di tali rivestimenti è confermata da numerose prove secondo lo standard EN 1363-1.
- Soluzioni composite e ibride: creazione di nodi con una combinazione di materiali che si completano a vicenda in termini di resistenza al fuoco. Ad esempio, i fissaggi metallici possono essere protetti da strati di materiali incombustibili, come lastre in vermiculite, perlite o magnesite, che hanno un'elevata capacità di isolamento termico. Inoltre, l'uso di speciali lastre di cartongesso antincendio (GKLO) con densità aumentata e rinforzo in fibra di vetro consente di prolungare notevolmente il tempo di resistenza al fuoco.
- Soluzioni costruttive che tengono conto della carbonizzazione: nella progettazione dei nodi in legno si tiene conto della carbonizzazione controllata dello strato esterno del legno. La sezione residua degli elementi in legno dopo la carbonizzazione deve essere sufficiente a sopportare il carico. Ciò si ottiene aumentando la sezione complessiva degli elementi o applicando strutture multistrato, in cui gli strati esterni possono carbonizzarsi, proteggendo quelli interni.
- Manicotti e sigillanti antincendio: per i passaggi degli impianti tecnici attraverso i nodi di solaio si utilizzano speciali manicotti antincendio, che con il calore si espandono e sigillano l'apertura, impedendo la propagazione del fuoco e del fumo. I sigillanti antincendio si utilizzano per riempire fessure e giunti nei nodi, garantendone l'integrità.
Questi approcci innovativi consentono di realizzare strutture più sicure e resistenti, in conformità con i requisiti più rigorosi di sicurezza antincendio, in particolare quelli delle DBN e degli standard europei. La loro adozione richiede non solo la conoscenza dei materiali, ma anche la comprensione dei complessi processi fisici che si verificano durante un incendio, oltre alla capacità di applicare moderni strumenti di modellazione.
Per garantire la massima sicurezza, è importante integrare queste soluzioni già nella fase di progettazione architettonica, il che consente di ottimizzare i costi e i tempi di realizzazione, evitando la necessità di rielaborare o rinforzare nodi già costruiti. Il continuo sviluppo della chimica edile e della scienza dei materiali apre nuove prospettive per la creazione di sistemi di protezione antincendio dei nodi di solaio ancora più efficaci e affidabili, aspetto fondamentale per un'edilizia sostenibile e sicura.
FAQ
Cosa sono i criteri REI nel contesto della resistenza al fuoco dei nodi di solaio?
Come aiuta la tecnologia BIM nella progettazione di nodi di solaio resistenti al fuoco?
Quali sono i principali requisiti di resistenza al fuoco dei nodi di solaio in Ucraina e in Germania?
Perché è importante proteggere dal fuoco i fissaggi metallici nei nodi di solaio in legno?
Quali materiali innovativi si utilizzano per aumentare la resistenza al fuoco dei nodi?
Quale velocità di carbonizzazione del legno si considera nei calcoli di resistenza al fuoco?
Glossario
- EN 13501-2: standard europeo che classifica i prodotti e gli elementi da costruzione in base alla resistenza al fuoco, stabilendo i criteri R, E, I.
- BIM (Building Information Modeling): processo di creazione e gestione delle informazioni su un'opera edilizia durante tutto il suo ciclo di vita, mediante modelli digitali integrati.
- Classificazione REI: sistema di classificazione della resistenza al fuoco, dove R è la capacità portante, E l'integrità, I la capacità di isolamento termico. Il numero dopo la sigla indica il tempo in minuti.
- FEM (Finite Element Method): metodo degli elementi finiti, utilizzato nell'analisi ingegneristica per la risoluzione numerica di equazioni differenziali, in particolare per modellare i campi termici e le deformazioni nelle strutture sotto carico.
- Velocità di carbonizzazione: velocità con cui il materiale legnoso perde sezione a causa della carbonizzazione sotto l'esposizione ad alte temperature, misurata in mm/min.









