Il comportamento al fuoco dell’EPS

Le problematiche inerenti alla prevenzione incendi e la definizione delle classi da adottare nei differenti settori di uso finale sono materia del Ministero dell’Interno.

Ogni Nazione, inoltre, è “sovrana” nel decidere la classe di reazione al fuoco dei materiali da adottare, mentre le norme che definiscono come provare il materiale e definirne la classe sono stabilite in Europa dal CEN/TC 127 e valgono in tutto il territorio Europeo. Non si può dire altrettanto dell’abbinamento della classe all’utilizzo, che invece può variare da paese a paese.

In Italia i VVFF hanno emesso alcuni provvedimenti per edifici ad uso specifico in cui l’EPS, se utilizzato, deve essere di una classe precisa di reazione al fuoco:

• alberghi
• attività commerciali > 400 m²
• centri di elaborazione dati
• scuole

Inoltre, vi sono alcuni provvedimenti a carattere generale, quali il Decreto 5 marzo 2005, in cui vengono definiti gli ambiti applicativi e le relative classi dei materiali isolanti.

La guida per il comportamento al fuoco delle facciate

Un settore di particolare attenzione da parte dei VVFF in questi ultimi anni è rappresentato dal comportamento al fuoco delle facciate. Tale argomento è stato normato in molti Paesi europei, mentre nel nostro ha visto l’emissione di una guida tecnica.

La guida per il comportamento al fuoco delle facciate prevede una classificazione specifica e definita dal materiale isolante in base alla sua applicazione e alle relative modalità. Facendo riferimento alle applicazioni più interessanti, quali cappotto e pareti ventilate, si giunge alla conclusione che il materiale utilizzato dovrà presentare una classificazione BS3do secondo la norma EN 13501-1.

La classe B può essere raggiunta dal materiale nudo o con rivestimenti che dovranno essere utilizzati quando posti in opera.

La classe di reazione al fuoco dell’EPS

L’EPS, come evidenziato da tutte le marcature CE e certificazioni, cade nella classe E ma alcuni studi sperimentali hanno evidenziato che la classe dell’EPS può essere anche D e C. La classe B con EPS nudo è veramente difficile da raggiungere, mentre con un adeguato rivestimento superficiale può essere raggiunta.

Per affrontare la problematica sopra riportata in modo adeguato è stata effettuata un’analisi preliminare mediante una ricerca sperimentale per indagare quali rivestimenti siano in grado di permettere il raggiungimento della classe B. Sono stati verificati i seguenti sistemi:

• EPS + intonaco per sistemi a cappotto
• EPS + lamiera grecata
• EPS + lastre in cemento rinforzato
• EPS + cartongesso
• EPS + tessuto in fibra di vetro
• EPS + multistrato di legno

Sintesi della Ricerca: il progetto “CLASSE B”

Il presente lavoro di ricerca è stato realizzato nell’ambito del progetto “CLASSE B” originato da AIPE. Tale progetto ha lo scopo di verificare se, e con quali rivestimenti, i pannelli in EPS possano ottenere la Euroclasse di Reazione al fuoco B secondo UNI EN 13501-1:2009.

Contestualmente a tale obiettivo, è stato richiesto di determinare anche le classificazioni supplementari di sviluppo di fumo e gocciolamento secondo la stessa norma.

Descrizione schematica della norma di classificazione e dei metodi di prova:

• Le classi principali di reazione al fuoco, come definite dalla UNI EN 13501-1:2009, rilevanti  per la presente ricerca sono: B – C – D – E, in ordine decrescente di prestazione
• Le classi B, C e D sono associabili a una classificazione addizionale di sviluppo di fumo (s1 – s2 – s3, in ordine decrescente di prestazione) e a una classificazione addizionale digocciolamento (d0, d1, d2, in ordine decrescente di prestazione).
• Per la tipologia e l’impiego dei prodotti in oggetto, e visto l’obiettivo del possibile raggiungimento della Euroclasse B, la norma UNI EN 13501-1:2009 stabilisce come metodi di prova da impiegare la norma EN ISO 11925-2 (Prova alla piccola fiamma) e la norma EN 13823 (Single Burning Item – SBI).

La prova EN 13823

La prova EN 13823 (Single Burning Item – SBI) viene effettuata su provini a forma di diedro (con angolo interno 90°), costituiti da una ala “lunga” (di dimensioni nominali 1500 mm di altezza per 1000 mm di larghezza) e da un’ala “corta” (di dimensioni nominali 1500 mm di altezza per 500 mm di larghezza).

I provini vengono posti in un trolley, il quale a sua volta è contenuto in una apposita stanza di prova. La sorgente di accensione consiste in un bruciatore triangolare, di lato 200 mm, posto alla base del provino. Il bruciatore produce una fiamma (potenza nominale 30 kW) che attacca la superficie del provino stesso.

Durante la prova (durata 20 minuti) vengono rilevati i seguenti parametri strumentali:

• Calore totale sviluppato dalla combustione dei provini nei primi 10 minuti di prova (THR600s, MJ)
• Parametro FIGRA (correlato alla velocità di sviluppo di calore, W/s, determinato sull’intera durata della prova)
• Quantità totale di fumo sviluppata nei primi 10 minuti di prova (TSP600s, m2)
• Parametro SMOGRA (correlato alla velocità di sviluppo di fumo, m2/s2, determinato sull’intera durata della prova)

Vengono inoltre rilevati i seguenti parametri tramite osservazione visiva:

• Propagazione della fiamma sull’intera lunghezza dell’ala “lunga” (LFS)
• Caduta o meno di gocce / frammenti spente / accese ed eventuale durata della loro combustione  (parametri d0, d1, d2)

La prova secondo EN ISO 11925-2

La prova secondo EN ISO 11925-2 consiste nell’applicare a provini disposti verticalmente, estratti dal prodotto in oggetto, una fiamma di altezza nominale di 20 mm, prodotta da un apposito bruciatore. Nel caso si miri all’ottenimento della Euroclasse B, la fiamma deve essere applicata per 30 s.

Risultati finali del progetto di ricerca

Le prove sono state effettuate dal Laboratorio LAPI di Prato.

Note:

1. Non si può attribuire alcuna Euroclasse sulla base della prova EN 13823 in quanto si osserva che dopo 660 secondi il pannello in EPS viene coinvolto in una combustione rapida. Esaminando i dati raccolti si nota comunque che i limiti massimi per la classe B erano già stati superati al momento dell’interruzione della prova.
2. A titolo di verifica interna è stato eseguita una prova su EPS bianco con cartongesso rif. lab. 802/13 che ha dato come risultato orientativo ancora B-s1, d0.

Considerazioni generali sui risultati

1. Si osserva innanzitutto che l’ottenimento della classe B è risultato possibile per 5 delle 15 configurazioni sottoposte a prova
2. Si nota che, quando si raggiunge la classe B, questa è ottenuta con margine molto ampio.
3. Per i materiali rif LAPI 855/13, 805/13, 853/13 (tutti con finitura intonaco), si osserva che il mancato ottenimento della classe B dipende dal parametro FIGRA e non dal parametro THR600s. Il valore di FIGRA può essere correlato alla quantità di vapori combustibili che vengono sviluppati dall’EPS ed emessi verso il bruciatore, mentre THR600s è direttamente correlato alla quantità di materiale bruciato.
4. La variabile EPS bianco / EPS nero non sembra rivestire una importanza determinante nei casi esaminati.
5. La classe addizionale di sviluppo di fumo segue essenzialmente lo stesso andamento illustrato per l’ottenimento della classe B: si osserva infatti che la classe B è associata alla classe s1.
6. Per quanto riguarda il gocciolamento, non si osserva produzione di gocce o frammenti accesi nei termini previsti da UNI EN 13823. Pertanto la classificazione addizionale è in ogni caso d0.
7. Indipendentemente dalla tipologia di rivestimento, questo deve mantenere sufficienti caratteristiche meccaniche durante la prova EN 13823 in modo da evitare il collasso dei provini. In particolare, tali caratteristiche dovrebbero essere mantenute possibilmente per l’intera durata della prova. In caso il provino collassi (cfr. Rif. LAPI 751/13) si osserva la combustione quasi contemporanea dell’EPS e l’impossibilità di ottenere la classe B.

A cura di AIPE – Associazione Italiana Polistirene Espanso
www.aipe.biz – aipe@epsass.it – news@epsass.it

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