Materiali ceramici e prevenzione antincendio

Perché scegliere i materiali ceramici

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Note
(1) La Decisione 96/603/CE della Commissione Europea (inclusa nella norma armonizzata EN 14411), ha stabilito un elenco di prodotti, tra i quali rientrano anche i materiali ceramici, da considerare come aventi una classe di reazione al fuoco A1 (o A1fl) “Nessun contributo all'incendio” senza necessità di test (a condizione che la colla non superi lo 0,1 % in peso o in volume e che il materiale non contenga più dell'1,0% in peso o in volume di materiale organico omogeneamente distribuito).
(2) La norma EN 13501-1 attesta che i materiali ceramici in caso di incendio non rilasciano fumi tossici (s1) e non producono gocce/particelle infuocate (d0).
(3) Le piastrelle in ceramica multistrato sono composte da piastrelle in ceramica e da una rete di rinforzo in fibra di vetro. Test sperimentali hanno dimostrato che l'uso della rete di rinforzo ostacola il distacco e la caduta nelle grandi lastre ceramiche durante un evento di incendio. Le piastrelle ceramiche multistrato sono solitamente classificate come A2-s1, d0 o B-s1, d0
(4) L’abbinamento dell’EPS con prodotti ceramici assicura una soluzione complessiva in classe di reazione al fuoco B-s1-d0, altrimenti non ottenibile con l’applicazione dei soli isolanti polimerici in facciata. 

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Reazione al fuoco: ceramica ed altri materiali da facciata⁵ a confronto

I sistemi di facciata con rivestimenti in ceramica o terracotta e le soluzioni murarie massive in laterizio assicurano un’elevata sicurezza antincendio e possono migliorare l'efficienza energetica dell’edificio.

Note
(5) La presente tabella confronta la reazione al fuoco dei singoli materiali, non di sistemi o compositi. 
(6) La temperatura di ignizione è a circa 370° C.
(7) In caso di incendio può emettere un fumo denso pericoloso per la respirazione, carico di sostanze tossiche (monossido di carbonio, acido cianidrico, …) e di CO2. 
(8) L’EPS inizia la sua decomposizione a circa 230-260 °C, con emissione di vapori infiammabili, ma soltanto a 450-500 °C si ha un'accensione.
(9) In caso di incendio può emettere sostanze pericolose, come monossido di carbonio, e CO2.
(10) Temperatura di ignizione attorno a 230° C se non trattato.
(11) Emissione di CO2 e possibile emissione di monossido di carbonio (tossico). Se trattato, possibile emissione di altre sostanze tossiche.
(12) Le normative europee classificano l'alluminio e le sue leghe (quando non sono in polvere) come Classe A1 “Nessun contributo al fuoco”.
(13) Le leghe di alluminio fondono a circa 650°C, ma senza rilasciare gas nocivi.
(14) Nonostante le normative europee classifichino l’acciaio come Classe A1 “Nessun contributo al fuoco”, e nonostante questo abbia un elevato punto di fusione (circa 1500 °C), è fondamentale sottolineare come questo subisca una perdita di resistenza meccanica già a 300 °C. Questo può portare in caso di incendio a una riduzione significativa della resistenza portante dell’elemento in acciaio, che quindi necessita di opportuna protezione al fuoco.
(15) Per quanto generalmente considerato incombustibile, il vetro può rompersi o subire danni a causa delle variazioni di temperatura estreme, come quelle che si verificano durante un incendio.
(16) Il vetro non gocciola come i materiali plastici durante un incendio, ma può fondere e deformarsi se esposto a temperature estremamente elevate.

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Cosa ci insegnano i recenti incendi

Negli ultimi anni, la cronaca ha riportato diversi casi drammatici di incendi (Grenfell Tower a Londra - 2017, Torre dei Moro a Milano - 2021, ed incendio di Valencia - 2024), che hanno interessato edifici alti rivestiti con soluzioni di facciata volte a migliorarne l'efficienza energetica. La gravità di questi eventi e la perdita di numerose vite umane hanno sollevato preoccupazioni sul comportamento al fuoco degli edifici.

Sebbene le cause di innesco fossero diverse, è importante sottolineare che una caratteristica comune a tutti e tre gli edifici era quella di avere sistemi di facciata con materiali combustibili e con rivestimenti non resistenti alle alte temperature (ad esempio, pannelli compositi in alluminio - ACP con anima in polietilene). Oltre a questo, la progressione degli incendi ha seguito dinamiche simili, dovute sia alle cavità verticali, presenti in tutti e tre gli edifici, che hanno facilitato la rapida propagazione dell'incendio, sia verso l’alto che verso il basso, attraverso l’effetto camino, sia al fatto che i rivestimenti esterni sono venuti meno, massimizzando l’apporto di ossigeno per la combustione. Il rilascio di fumi tossici, nel caso dell’incendio della Grenfell Tower, ha anche reso inutilizzabile l'unica via d'uscita ed ha rallentato l’intervento dei soccorsi.

In tutti i casi, la presenza di materiali di rivestimento combustibili e di cavità verticali ha svolto un ruolo fondamentale nel consentire una rapida propagazione dell'incendio. Questi incidenti evidenziano problemi sistemici nella progettazione e nella regolamentazione degli edifici, sottolineando la necessità di una più rigorosa conformità ai moderni standard di sicurezza antincendio per mitigare tali disastri.

Questi eventi, come anche i recenti incendi di Los Angeles, ci insegnano che la progettazione e i materiali utilizzati nelle facciate degli edifici sono fondamentali per la sicurezza antincendio.
L'integrazione di elementi combustibili, soprattutto in configurazioni verticali con intercapedine d’aria, aggrava i rischi di rapida diffusione dell’incendio a causa della fisica della propagazione del fuoco. 

Per potenziare la sicurezza antincendio, è possibile intervenire attraverso una scelta attenta dei materiali in base ai diversi sistemi di facciata, puntando a classi di reazione al fuoco sempre superiori alle minime fissate dalla normativa [17] . La tabella seguente riassume le diverse soluzioni disponibili caratterizzate dalle migliori classi di reazione al fuoco, ordinate in base a livelli decrescenti di sicurezza, e differenziate in funzione della tipologia di intervento: nuova costruzione e ristrutturazione importante oppure retrofit energetico su edificio esistente.

Note
(17) Per D.M. 30 marzo 2022 - Regola Tecnica Verticale n. 13 “Chiusure d’ambito degli edifici civili”

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Come migliorare la sicurezza antincendio e l’efficienza energetica degli edifici

Per maggiori informazioni consultare i relativi riassunti dello studio “Fire behavior and energy efficiency of the building façade: the benefits of ceramic tiles”, scaricabili di seguito:
- Comportamento delle facciate degli edifici in caso di incendio
- Efficienza energetica delle facciate degli edifici
Vedi anche:
- Comportamento al fuoco ed efficienza energetica della facciata degli edifici: studio sui vantaggi dei materiali ceramici.