Geometria delle facciate e prove al fuoco: cavità, effetto camino e sicurezza antincendio

La geometria delle facciate incide in modo significativo sul comportamento dell’involucro edilizio in caso di incendio.

La progettazione moderna delle facciate si discosta dalle tradizionali superfici verticali continue, introducendo superfici inclinate, curve e articolate. Queste configurazioni possono modificare l’interazione tra fiamma e involucro edilizio, aumentando o riducendo l’esposizione diretta al fuoco.

Elementi come orientamento, disposizione dei pannelli e dettagli costruttivi nascosti influenzano la capacità della facciata di resistere alla propagazione delle fiamme. Anche le condizioni del vento giocano un ruolo determinante, potendo amplificare o attenuare l’esposizione termica.

In sintesi

• La forma della facciata può aumentare o ridurre l’esposizione diretta alle fiamme.
• Aperture, balconi, aggetti e rientranze influenzano la proiezione della fiamma e la propagazione del calore.
• Le cavità nelle facciate continue e a doppia pelle possono generare un effetto camino.
• Barriere tagliafiamma e sistemi intumescenti aiutano a limitare la propagazione del fuoco nelle intercapedini.
• I sistemi ETICS richiedono una progettazione attenta di materiali, dettagli costruttivi e barriere antincendio.
• Le prove al fuoco permettono di valutare il comportamento dei materiali e dell’intero sistema di facciata.

Aperture, balconi e aggetti: perché influenzano la propagazione delle fiamme

La posizione delle finestre, delle aperture di ventilazione e degli altri elementi architettonici rispetto alla possibile traiettoria della fiamma è un fattore cruciale nella valutazione del rischio incendio.

Componenti come balconi, aggetti e rientranze possono alterare la proiezione della fiamma e aumentare l’esposizione al calore della facciata.

In particolare, questi elementi possono:

• modificare il percorso naturale delle fiamme;
• concentrare il calore in determinate zone dell’involucro;
• favorire la propagazione verticale dell’incendio;
• incidere sull’esposizione delle aperture ai piani superiori;
• rendere più complessa la progettazione dei sistemi di barriera antincendio.

Cavità nei sistemi di facciata: rischi e soluzioni

Nei sistemi di facciata continua o a doppia pelle sono presenti due pareti separate da uno spazio d’aria. Questa cavità può migliorare le prestazioni termo-energetiche dell’edificio, ma in caso di incendio può diventare un percorso di propagazione del fuoco.

Quando la fiamma penetra nell’intercapedine, lo spazio d’aria può comportarsi come un canale verticale, favorendo la risalita dei gas caldi e l’aumento dell’esposizione al calore radiante.

La presenza di cavità richiede quindi una progettazione accurata, soprattutto negli edifici multipiano e nei sistemi di facciata complessi.

Facciate continue e doppia pelle: effetto camino e propagazione del fuoco

Le facciate continue e le facciate a doppia pelle introducono specifiche criticità in caso di incendio. La fiamma che entra nell’intercapedine può essere confinata in uno spazio allungato, con un comportamento simile a quello di un camino.

Questo fenomeno, noto come effetto camino, può rendere la dinamica della fiamma più severa rispetto a una combustione all’aria aperta.

L’effetto camino può comportare:

• propagazione verticale più rapida;
• aumento dell’esposizione al calore;
• coinvolgimento di più livelli dell’edificio;
• difficoltà di controllo della propagazione nelle cavità;
• necessità di sistemi di compartimentazione e barriere dedicate.

Barriere tagliafiamma e sistemi intumescenti nelle intercapedini

Per ridurre il rischio di propagazione, le facciate a doppia pelle possono integrare barriere per cavità che rimangono aperte per garantire la ventilazione, ma si attivano in caso di incendio.

Le barriere intumescenti sono progettate per espandersi con il calore, sigillando la cavità e impedendo la diffusione dei gas caldi.

La corretta progettazione delle barriere tagliafiamma è quindi essenziale per:

• interrompere la continuità verticale della cavità;
• limitare l’effetto camino;
• ridurre la propagazione tra i piani;
• proteggere compartimenti e vie di esodo;
• migliorare il comportamento complessivo della facciata in caso di incendio.

Sistemi ETICS e comportamento al fuoco delle facciate

La crescente diffusione dei sistemi di isolamento termico a cappotto (ETICS) ha aumentato l’attenzione verso la sicurezza antincendio delle facciate. Una corretta progettazione delle barriere tagliafiamma, dei dettagli costruttivi e dei materiali isolanti è oggi essenziale per garantire prestazioni adeguate in caso di incendio.

Una progettazione corretta deve considerare:

• tipologia dei materiali utilizzati;
• continuità del sistema di isolamento;
• presenza di aperture;
• dettagli in corrispondenza di balconi, aggetti e rientranze;
• compartimentazione verticale e orizzontale;
• interazione tra cappotto, facciata e struttura dell’edificio.

Rientranze, canali verticali e forme a U: l’effetto trincea

L’effetto trincea è un fenomeno che può accelerare la propagazione di un incendio lungo una superficie inclinata o verticale.

Quando le fiamme scorrono lungo una superficie, riscaldano il materiale posto più in alto. Questo materiale può emettere gas combustibili che, raggiunta una certa temperatura, si autoaccendono. Il risultato è una rapida avanzata della fiamma lungo la superficie.

Le geometrie più critiche sono:

• rientranze profonde;
• canali verticali;
• forme a U;
• superfici inclinate;
• elementi architettonici che si comportano come camini.

Queste configurazioni possono favorire una combustione più veloce e una propagazione più estesa rispetto a una parete piana.

Per questo, nella valutazione del rischio incendio, la forma dell’edificio deve essere considerata come un fattore progettuale rilevante, al pari dei materiali e delle soluzioni costruttive adottate.

Prove al fuoco dei sistemi di facciata

Le prove al fuoco dei sistemi di involucro edilizio permettono di valutare il comportamento dei materiali, dei componenti e dell’intero sistema di facciata in caso di incendio.

Le prove possono essere suddivise in quattro categorie principali:

• Reazione al fuoco dei materiali — Valutazione del comportamento dei singoli componenti.
• Resistenza al fuoco delle barriere perimetrali — Analisi dei sistemi tagliafiamma.
• Prove su larga scala delle facciate — Simulazione di incendi su più piani.
• Prove su larga scala delle coperture — Valutazione del comportamento del tetto in caso di incendio.

Ogni tipologia di prova ha una funzione diversa e contribuisce alla valutazione del comportamento antincendio del sistema.

Test su piccola e larga scala

I test antincendio su piccola scala servono a caratterizzare le prestazioni al fuoco dei singoli materiali. Sono utili per comprendere il comportamento dei componenti, ma non replicano un incendio reale che coinvolge l’intero sistema di facciata.

Negli edifici multipiano, invece, è necessario valutare il comportamento del sistema nel suo complesso. Per questo assumono particolare importanza le prove su larga scala, che simulano scenari più vicini alla realtà.

Le prove su larga scala hanno lo scopo di simulare un incendio che:

• si sviluppa a un piano inferiore;
• coinvolge una o più aperture;
• si propaga verso i livelli superiori;
• mette alla prova materiali, cavità, rivestimenti e barriere antincendio.

Normative europee e valutazioni sperimentali

In attesa della determinazione di metodi armonizzati a livello comunitario per la valutazione sperimentale dei requisiti di sicurezza antincendio dei sistemi per facciate, le prove riconosciute in uno degli Stati dell’Unione Europea possono costituire un utile riferimento.

La valutazione sperimentale rappresenta una soluzione alternativa prevista dal Codice di prevenzione incendi, come indicato dalla circolare del Dipartimento dei Vigili del Fuoco n. 11051 del 2 agosto 2022.

Questo approccio consente di valutare il comportamento al fuoco dell’intero sistema di facciata, soprattutto quando la configurazione progettuale presenta geometrie complesse, cavità, materiali innovativi o soluzioni non pienamente riconducibili a schemi standard.

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