Protezione antincendio strutturale

La protezione antincendio strutturale è un sistema sottoposto a prova

La protezione passiva antincendio non rileva né estingue un incendio. Il suo scopo è rallentare l'aumento della temperatura e aiutare un elemento strutturale a mantenere le prestazioni richieste dalla strategia antincendio dell'edificio o dell'impianto. Il risultato dipende dal supporto, dal materiale protettivo, dallo spessore a secco, dall'armatura o dalla rete quando necessarie, dal primer, dalla finitura, dalla geometria, dai fissaggi, dai giunti, dall'esposizione e dalla qualità di posa.

Un prodotto deve quindi essere prescritto entro il campo di applicazione della relativa prova, classificazione o valutazione tecnica. Un risultato ottenuto per uno specifico profilo in acciaio, una determinata struttura in calcestruzzo, una curva d'incendio o una condizione ambientale non può essere automaticamente esteso a un'altra situazione. La documentazione di progetto deve indicare sia le prestazioni richieste sia le evidenze a supporto della soluzione proposta.

Prodotti e relative funzioni previste

Rivestimento cementizio FPC applicato a cazzuola

FPC è una miscela secca a base di vermiculite e cemento, applicata manualmente su acciaio o calcestruzzo opportunamente preparati. L'applicazione a cazzuola può essere indicata per superfici ridotte, spazi con accesso limitato, ripristini localizzati e progetti nei quali l'impiego di attrezzature a spruzzo risulta impraticabile. La pagina del prodotto indica uno spessore minimo di applicazione di 8 mm senza armatura e di 13 mm con armatura. Si tratta di spessori minimi di applicazione, non di spessori universali associati a un determinato periodo di resistenza al fuoco.

La pagina del prodotto dichiara prestazioni fino a 240 minuti in caso di incendi di materiali cellulosici e di idrocarburi. Utilizzare tale dichiarazione esclusivamente insieme al rapporto di prova, alla valutazione, alla classificazione e alla tabella degli spessori applicabili. Verificare l'elemento protetto, la curva d'incendio, la temperatura limite o il criterio di valutazione, la configurazione di esposizione, l'armatura, il supporto e il campo di applicazione ambientale. Lo spessore richiesto dal progetto può superare il minimo di applicazione e deve essere ricavato dal progetto approvato.

FPC è indicato per acciaio non rivestito o adeguatamente primerizzato, calcestruzzo non rivestito o primerizzato e rivestimenti VITCAS esistenti compatibili. Verificare la compatibilità del primer e l'aderenza senza fare affidamento sul termine generico primerizzato. La pulizia della superficie, l'alcalinità, l'umidità, il punto di rugiada, la rugosità meccanica e l'eventuale strato di adesione o rete possono influire in modo sostanziale sull'aderenza.

Rivestimento cementizio FPC-S applicato a spruzzo

FPC-S è destinato all'applicazione meccanizzata su superfici in acciaio e calcestruzzo più estese o complesse. La spruzzatura può aumentare la produttività e facilitare l'accesso intorno a travi, pilastri, serbatoi ed elementi dalla geometria irregolare, ma la scelta dell'attrezzatura, l'aggiunta d'acqua, la lunghezza del tubo, la tecnica di utilizzo dell'ugello, lo spessore applicato per passata e il controllo del materiale di rimbalzo devono rispettare la procedura operativa approvata.

La pagina del prodotto dichiara fino a 240 minuti di protezione contro incendi di pozze di idrocarburi e fino a 120 minuti contro incendi a getto, oltre alla resistenza alla sovrapressione da esplosione, agli agenti atmosferici e agli urti. Si tratta di dichiarazioni rilevanti per la sicurezza. Prima della prescrizione, acquisire le norme di prova indicate, i rapporti di laboratorio, il campo di applicazione valutato, il supporto sottoposto a prova, la geometria del provino, lo spessore a secco, l'armatura, i criteri di accettazione e le evidenze relative alla durabilità ambientale. Non dedurre le prestazioni contro incendi a getto da risultati relativi a incendi di materiali cellulosici o a pozze di idrocarburi.

FPC-S non deve essere descritto come un rivestimento a film sottile in assenza di dati comparativi su spessore e densità. La protezione antincendio cementizia applicata a spruzzo viene normalmente controllata in base allo spessore a secco installato e alla densità. Il piano di lavoro deve prevedere l'accesso per ispezioni e riparazioni, il contenimento dell'overspray, la mascheratura e la maturazione.

Lastra antincendio HT per alte temperature

HT Fireboard è una lastra non a base di gesso da 1200 x 800 x 12 mm, con temperatura massima dichiarata di 650 °C e classe di reazione al fuoco A1 secondo BS EN 13501-1. La classe A1 riguarda il contributo della lastra allo sviluppo dell'incendio; non esprime in minuti la resistenza al fuoco di una parete, un soffitto, una trave o un pilastro.

Un sistema a lastre può conseguire una determinata resistenza al fuoco solo quando l'intera struttura è supportata da evidenze adeguate. La struttura comprende il numero e l'orientamento degli strati, il telaio o i supporti, il tipo e l'interasse dei fissaggi, i giunti, le distanze dai bordi, gli attraversamenti, l'isolamento, l'intercapedine, il supporto e la direzione di esposizione. La pagina della lastra fornisce istruzioni generali di fissaggio e finitura, ma non pubblica una tabella degli spessori per rivestimenti strutturali né una classificazione R, E o I per le applicazioni elencate.

Utilizzare la lastra HT per la protezione antincendio strutturale solo quando una classificazione o valutazione vigente contempla esplicitamente lo specifico sistema assemblato. Per altre esigenze di protezione passiva, confrontare lastre, tessuti e barriere resistenti al fuoco. Gli impianti che attraversano una struttura resistente al fuoco richiedono sigillature antincendio per giunti e attraversamenti supportate da evidenze specifiche.

Reazione al fuoco e resistenza al fuoco

La combinazione e la durata richieste dipendono dall'elemento e dal progetto. Ad esempio, un pilastro in acciaio può richiedere la capacità portante R, mentre una parete portante di compartimentazione può richiedere R, E e I. L'Approved Document B per l'Inghilterra collega le prestazioni raccomandate all'elemento, alla destinazione d'uso e all'altezza dell'edificio e, nei casi pertinenti, alla presenza di impianti sprinkler. Le altre giurisdizioni del Regno Unito e gli impianti industriali applicano le rispettive normative, norme tecniche e strategie antincendio.

Prescrizione della protezione per strutture in acciaio

Con l'aumento della temperatura, l'acciaio perde resistenza e rigidezza. La protezione applicata rallenta la trasmissione del calore, ma lo spessore a secco non può essere scelto basandosi unicamente sul numero di minuti richiesto. Fornire al progettista strutturale antincendio e al fornitore del sistema le seguenti informazioni:

• Resistenza al fuoco richiesta: durata di progetto, classificazione ed esposizione all'incendio di progetto.
• Elemento in acciaio: designazione del profilo, dimensioni, massa ed eventuale presenza di aperture nell'anima.
• Fattore di sezione: rapporto tra il perimetro esposto al calore e l'area della sezione trasversale utilizzato nella valutazione approvata.
• Esposizione: numero di lati esposti e tipo di elemento, ad esempio trave, pilastro, controvento, profilo cavo o elemento composito.
• Temperatura di progetto: temperatura limite o critica dell'acciaio giustificata dal rapporto di carico e dal progetto strutturale antincendio.
• Sistema del supporto: preparazione dell'acciaio, primer, protezione anticorrosione, rete metallica, finitura e dettagli dei collegamenti.

Utilizzare i dati relativi agli spessori esclusivamente entro gli intervalli oggetto di valutazione. Travi alveolari, profili castellati, elementi tesi, profili cavi, elementi compositi e zone di collegamento particolari possono richiedere evidenze diverse rispetto ai comuni profili a I o H. Ove richiesto dal progetto, la protezione deve proseguire intorno a bulloni, piastre di estremità, mensole e altri percorsi di trasmissione del calore.

Prescrizione della protezione per il calcestruzzo

Gli elementi in calcestruzzo possono richiedere una protezione applicata per limitare il riscaldamento, il distacco esplosivo, la perdita di resistenza delle armature o la riduzione della capacità portante. La scelta dipende dal tipo e dalla resistenza del calcestruzzo, dalle condizioni di umidità, dalla geometria dell'elemento, dal copriferro, dai vincoli, dal carico, dalle superfici esposte e dalla funzione strutturale richiesta.

Acquisire una valutazione applicabile alla soletta, parete, trave o pilastro effettivi. Le evidenze relative alla protezione applicata al calcestruzzo devono definire aderenza, spessore, preparazione del supporto ed eventuale rete o rugosità di ancoraggio. Un calcestruzzo compatto, liscio, contaminato, umido o già rivestito può richiedere una preparazione specifica. Non utilizzare per il calcestruzzo una tabella degli spessori destinata all'acciaio e non presumere che un rivestimento aggiunga uno spessore equivalente fisso di calcestruzzo senza dati di valutazione a supporto.

Esposizione a incendi di materiali cellulosici, idrocarburi e getti di fuoco

I diversi scenari d'incendio comportano differenti velocità di riscaldamento, flussi termici e condizioni meccaniche. L'esposizione a un incendio standard di edificio o di materiali cellulosici non equivale a un incendio di una pozza di idrocarburi. Un incendio a getto può aggiungere calore direzionale intenso, turbolenza e forze erosive. La durata dichiarata per un tipo di esposizione non può essere trasferita a un altro.

La specifica industriale deve individuare lo scenario plausibile sulla base della valutazione del rischio di incendio ed esplosione. Per impieghi petrolchimici, offshore, su serbatoi, recipienti o impianti di processo, verificare se le evidenze contemplano la norma richiesta per incendi di pozze o a getto, l'orientamento del provino, la sollecitazione da esplosione o urto, il supporto, lo spessore a secco, la rete e il condizionamento ambientale. Una generica dichiarazione di prodotto ignifugo non costituisce una base di progetto.

Compatibilità di supporto, primer e armatura

Il sistema protettivo deve rimanere aderente prima e durante l'esposizione all'incendio. Verificare per iscritto ogni interfaccia:

• Acciaio: grado di preparazione, profilo superficiale, sali residui, tipo di primer, spessore del film secco e intervallo di ricopertura.
• Calcestruzzo: solidità, rimozione del lattime, umidità, prodotti di maturazione, rivestimenti precedenti e rugosità superficiale.
• Armatura: materiale della rete, dimensione delle maglie, tipo e interasse dei fissaggi, sovrapposizione, posizione nel rivestimento e resistenza alla corrosione.
• Strati di adesione: primer, strati di aggrappo o promotori di adesione approvati e relative quantità di applicazione.
• Finiture: compatibilità, comportamento al vapore, resistenza agli agenti atmosferici e alle sostanze chimiche e intervallo di manutenzione.

Una sostituzione non verificata può invalidare le evidenze di prova. Uno spessore eccessivo del primer, un rivestimento anticorrosivo incompatibile o una posizione errata della rete possono ridurre l'aderenza anche quando entrambi i prodotti vengono descritti singolarmente come resistenti al fuoco.

Spessore, densità e qualità di applicazione

Predisporre un piano di ispezione e prova prima dell'inizio dei lavori. Il piano deve definire i documenti di riferimento, i punti di controllo obbligatori, l'accettazione del supporto, le condizioni ambientali, la miscelazione, il controllo dei lotti, l'applicazione a umido, la maturazione, lo spessore a secco, la densità ove pertinente, le prove di aderenza, le riparazioni e la documentazione finale.

• Misurare le condizioni: registrare la temperatura dell'aria e del supporto, l'umidità relativa, il punto di rugiada e la ventilazione.
• Controllare l'acqua: utilizzare la quantità approvata e attrezzature pulite; un eccesso d'acqua può influire su densità, resistenza, ritiro e maturazione.
• Applicare in più passate: rispettare lo spessore massimo per strato, gli intervalli di presa e i requisiti dell'armatura.
• Misurare lo spessore a secco: utilizzare una griglia di campionamento definita e criteri di accettazione che includano i valori minimi e massimi locali.
• Verificare la continuità: ispezionare angoli, anime, flange, collegamenti, intradossi, bordi e superfici nascoste.
• Registrare la tracciabilità: conservare i dati relativi a lotto del prodotto, installatore, data, area, risultati degli spessori, riparazioni e documentazione fotografica.

Lo spessore medio può nascondere carenze locali pericolose. Anche uno spessore eccessivo può risultare inaccettabile se aumenta il carico permanente, provoca fessurazioni o distacchi oppure non rientra nell'intervallo valutato. Per tolleranze e procedure correttive, attenersi alla documentazione del sistema.

Ambienti interni, esterni e industriali

Le prestazioni al fuoco e la durabilità ambientale sono requisiti distinti. Un sistema esterno o esposto può essere soggetto a pioggia, cicli di gelo-disgelo, raggi UV, vento, sali, vibrazioni, lavaggi, sostanze chimiche di processo, urti e corrosione sotto la protezione antincendio. Verificare se l'ambiente è interno asciutto, interno umido, parzialmente esposto, completamente esposto agli agenti atmosferici, offshore o chimicamente aggressivo.

Dichiarazioni quali resistenza agli agenti atmosferici, resistenza all'acqua o durata utile di trent'anni richiedono evidenze definite in merito a condizionamento, supporto, finitura e manutenzione. La protezione cementizia può nascondere la corrosione dell'acciaio; pianificare le ispezioni in modo che infiltrazioni d'acqua, fessure e finiture danneggiate vengano rilevate prima che la perdita di sezione o di aderenza diventi critica.

Interfacce, attraversamenti e modifiche successive

La protezione strutturale deve essere continua in corrispondenza dei collegamenti e delle interfacce pertinenti. Coordinarla con solai collaboranti, supporti dei rivestimenti, pareti divisorie, giunti di movimento, sigillature antincendio, attraversamenti impiantistici, barriere di cavità e controsoffitti. Un rivestimento applicato a una trave non sigilla un attraversamento impiantistico e non garantisce la tenuta della compartimentazione, a meno che il dettaglio completo non sia classificato separatamente.

Fissaggi, staffe, supporti per cavi e impianti installati successivamente possono tagliare o comprimere la protezione. Prevedere autorizzazioni controllate per qualsiasi attraversamento o rimozione, utilizzare dettagli di ripristino approvati e aggiornare le informazioni sulla sicurezza antincendio dopo ogni modifica. Non coprire le parti danneggiate prima che siano state ispezionate.

Ispezione, manutenzione e riparazione

• Ispezionare aderenza e continuità: individuare zone cave, fessurazioni, delaminazioni, distacchi, acciaio esposto e fissaggi non protetti.
• Controllare i percorsi dell'acqua: esaminare perdite, finiture deteriorate, macchie di corrosione e umidità persistente.
• Valutare i danni da urto: ispezionare aree di transito, locali tecnici, zone di carico e percorsi di accesso per la manutenzione.
• Confrontare con la documentazione: consultare il sistema originale, la mappa degli spessori, le fotografie e i documenti di classificazione.
• Riparare l'intero sistema: rimuovere il materiale fino a raggiungere bordi integri, preparare il supporto e ripristinare primer, rete e rivestimento secondo il dettaglio approvato.
• Registrare le modifiche: documentare posizione, area, causa, materiali, spessore, maturazione e accettazione dell'ispezione.

La riparazione localizzata è appropriata solo quando il materiale conservato rimane integro ed è possibile identificare il sistema originale. Delaminazioni diffuse, corrosione, danni causati dall'acqua, rivestimenti preesistenti non identificati o assenza di evidenze richiedono accertamenti da parte di specialisti competenti nella protezione antincendio e nelle strutture.

Installazione e ristrutturazione in sicurezza

Consultare le schede di dati di sicurezza aggiornate ed effettuare valutazioni COSHH specifiche per le attività che comportano l'impiego di cemento, materiali alcalini umidi, polveri ed eventuali additivi. Controllare la polvere durante la miscelazione a secco e il taglio delle lastre mediante sistemi di aspirazione e metodi di lavoro adeguati. Proteggere la pelle e gli occhi dai prodotti cementizi umidi e utilizzare dispositivi di protezione delle vie respiratorie idonei quando richiesti dall'esposizione residua.

Ispezionare gli edifici esistenti prima di intervenire su rivestimenti applicati a spruzzo o lastre già presenti. Le vecchie protezioni antincendio strutturali possono contenere amianto; i rivestimenti di amianto applicati a spruzzo sono materiali ad alto rischio che richiedono l'intervento di imprese autorizzate. Non forare, campionare, raschiare o rimuovere un rivestimento non identificato finché il materiale non sia stato valutato secondo la procedura applicabile per la gestione dell'amianto.

Domande frequenti

Che cos'è la protezione antincendio strutturale?

È una protezione passiva progettata per limitare il riscaldamento e aiutare gli elementi portanti a mantenere le prestazioni richieste dalla strategia antincendio per un'esposizione definita. Può comprendere rivestimenti applicati, sistemi di protezione con lastre, calcestruzzo o altri sistemi sottoposti a prova.

Qual è la differenza tra FPC e FPC-S?

FPC è destinato principalmente all'applicazione manuale a cazzuola, mentre FPC-S è destinato all'applicazione meccanizzata a spruzzo e a specifiche esposizioni industriali severe. La scelta deve basarsi sulle evidenze di prova applicabili, sul supporto, sull'estensione dell'area, sull'accessibilità, sullo scenario d'incendio e sul metodo di installazione.

FPC garantisce 240 minuti di resistenza al fuoco con uno spessore di 8 mm?

Non deve essere dato per scontato. Otto millimetri sono indicati come spessore minimo di applicazione senza armatura. Lo spessore richiesto per uno specifico elemento e una determinata durata deve essere ricavato dalla tabella della prova o della valutazione applicabile.

FPC-S garantisce 120 minuti di protezione contro incendi a getto su qualsiasi profilo in acciaio?

Non è possibile dedurre una prestazione universale. Verificare la norma di prova per incendi a getto, lo spessore a secco, il profilo, l'orientamento, l'armatura, la temperatura limite, il condizionamento e il campo di applicazione valutato per il progetto.

Una lastra A1 è resistente al fuoco per 60 o 120 minuti?

Non sulla base della sola classificazione A1. A1 è una classe di reazione al fuoco. La resistenza espressa in minuti si riferisce a un sistema completo sottoposto a prova o valutazione, comprendente strati di lastre, telaio, fissaggi, giunti e supporto.

La lastra antincendio HT può proteggere l'acciaio strutturale?

Solo se una prova, classificazione o valutazione vigente contempla lo specifico sistema di rivestimento e l'elemento in acciaio. La pagina del prodotto non fornisce una tabella degli spessori per l'acciaio strutturale; pertanto, non progettare il rivestimento basandosi unicamente sullo spessore della lastra di 12 mm o sulla temperatura nominale di 650 °C.

Che cosa significano R, E e I?

R indica la capacità portante, E la tenuta al passaggio del fuoco e dei gas caldi e I la limitazione della trasmissione del calore. Il progetto stabilisce quali criteri e durate si applicano a ciascun elemento.

Come si sceglie lo spessore della protezione antincendio per una trave o un pilastro in acciaio?

Utilizzare la durata e l'esposizione all'incendio richieste insieme al fattore di sezione dell'elemento, alla temperatura limite dell'acciaio, al tipo di profilo, ai lati esposti e alla valutazione approvata del sistema. Un progettista competente deve definire lo spessore risultante.

È possibile utilizzare lo stesso spessore su tutti i profili in acciaio?

No. I profili più leggeri con un elevato rapporto tra perimetro riscaldato e area si riscaldano generalmente più rapidamente dei profili più pesanti. La geometria, l'esposizione e la temperatura di progetto devono essere incluse nel calcolo approvato o nella tabella degli spessori.

Un rivestimento sottoposto a prova sull'acciaio può essere utilizzato sul calcestruzzo?

Solo quando evidenze separate contemplano il calcestruzzo. Il comportamento del supporto, l'aderenza e i metodi di valutazione sono diversi. L'elemento in calcestruzzo, la preparazione, lo spessore protettivo e le prestazioni richieste devono rientrare nel campo di applicazione documentato.

Qual è la differenza tra la protezione contro incendi di materiali cellulosici e quella contro incendi di idrocarburi?

Le esposizioni prevedono condizioni di riscaldamento differenti. Gli incendi di idrocarburi possono riscaldare un elemento protetto più rapidamente e intensamente rispetto a un incendio standard di edificio. Utilizzare evidenze riferite allo scenario di progetto effettivo, senza trasferire da una curva all'altra una classificazione temporale.

Che cos'è la protezione contro incendi a getto?

È una protezione contro fiamme direzionali ad alta intensità, caratterizzate da notevoli effetti turbolenti ed erosivi. Le prestazioni contro incendi a getto richiedono evidenze di prova specifiche e non possono essere dedotte esclusivamente dalla resistenza agli incendi di pozze di idrocarburi o di materiali cellulosici.

È possibile utilizzare qualsiasi primer per acciaio sotto una protezione antincendio cementizia?

No. La composizione chimica e lo spessore del primer, le condizioni della superficie e la resistenza all'alcalinità influiscono sull'aderenza. Utilizzare esclusivamente una combinazione di supporto e primer contemplata dalle evidenze del sistema o formalmente approvata dal fornitore responsabile e dal progettista.

Quando è necessaria una rete di armatura?

I requisiti dipendono dal prodotto, dallo spessore, dalla geometria, dalle vibrazioni, dal supporto e dalle evidenze di prova. Il progetto deve specificare materiale, fissaggio, sovrapposizione e posizione. Non omettere l'armatura soltanto perché il rivestimento aderisce prima dell'esposizione al fuoco.

Come si controlla lo spessore del rivestimento installato?

Misurare lo spessore a secco secondo una griglia concordata e valutare sia i valori locali sia le medie rispetto ai criteri di accettazione del sistema. Registrare gli angoli, i collegamenti e le aree di difficile accesso, non soltanto le superfici piane rappresentative.

La protezione antincendio cementizia può essere utilizzata all'esterno?

Solo quando il sistema completo è approvato per la specifica esposizione. Verificare i requisiti relativi ad agenti atmosferici, gelo-disgelo, finitura, protezione anticorrosione, drenaggio, urti e manutenzione. Una generica dichiarazione di resistenza agli agenti atmosferici non definisce ogni possibile ambiente esterno.

È possibile riparare localmente una protezione antincendio strutturale danneggiata?

Sì, quando il sistema originale è identificabile e il materiale circostante e il supporto sono ancora integri. Seguire un dettaglio di riparazione approvato e ripristinare ogni strato, spessore e requisito di armatura. Esaminare prima l'eventuale corrosione o i danni ricorrenti.

La protezione antincendio strutturale sostituisce la sigillatura antincendio?

No. La protezione strutturale limita il riscaldamento degli elementi portanti. La sigillatura antincendio mantiene le prestazioni richieste in corrispondenza di attraversamenti e giunti. Ogni sistema necessita di evidenze per la propria funzione e deve essere coordinato in corrispondenza delle interfacce.

Chi deve prescrivere la protezione antincendio strutturale?

La strategia antincendio e il progetto strutturale in caso d'incendio devono essere predisposti e coordinati da professionisti competenti. Il fornitore del prodotto e l'installatore specializzato selezionano e applicano quindi un sistema nel rispetto del relativo campo di applicazione di prova, classificazione e compatibilità ambientale.