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Testo: Raffaela Balestrieri
La moderna edilizia del legno ha saputo risolvere i punti deboli che un tempo presentava il materiale, soprattutto per quanto riguarda il rumore da calpestio e l’isolamento termico. Anche in materia di antincendio sono disponibili nuove conoscenze. Incendi anche recenti di edifici importanti o di pregio nei quali erano presenti strutture lignee (Teatro La Fenice a Venezia, Cappella della Sindone a Torino, ecc.) se valutati senza senso critico possono portare all’erronea conclusione che strutture di legno e sicurezza sono difficilmente compatibili tra loro, alimentando così la convinzione che dove c’è legno c’è rischio d’incendio. Bisogna tenere presente, invece, che raramente le strutture di legno contribuiscono in modo sostanziale ad alimentare un incendio ma anzi ne subiscono più spesso le conseguenze, manifestando al riguardo un comportamento almeno non peggiore se non addirittura migliore rispetto a strutture realizzate con altri materiali. Il legno brucia lentamente, la carbonizzazione procede dall’esterno verso l’interno della sezione, il legno non ancora carbonizzato rimane efficiente dal punto di vista meccanico anche se la sua ltemperatura è aumentata; la rottura meccanica dell’elemento avviene quando la parte della sezione non ancora carbonizzata è talmente ridotta da non più riuscire ad assolvere alla sua funzione portante, pertanto la perdita di efficienza di una struttura di legno avviene per riduzione della sezione e non per decadimento delle caratteristiche meccaniche. Il processo di carbonizzazione può portare alla rottura dell’elemento strutturale in un tempo compreso fra alcuni minuti primi e alcune ore, ciò in dipendenza della specie legnosa ma soprattutto delle dimensioni originarie della sezione;infatti a parità di condizioni, una riduzione di alcuni centimetri è determinante per portare a rottura elementi di piccola sezione (ad esempio i travicelli e l’orditura minuta in genere) mentre è poco influente nel caso di travi di grossa sezione.
ACCIAIO
Per contro gli elementi strutturali di acciaio non bruciano ma il materiale subisce un rapido decadimento delle caratteristiche meccaniche in funzione della temperatura; ad esempio la C.M.Int. n°91 14/09/61 “Norme di sicurezza per la protezione contro il fuoco dei fabbricati a struttura in acciaio destinati ad uso civile” dice che unemento strutturale di acciaio non protetto ha una resistenza al fuoco di 15 minuti indipendentemente dalle sue dimensioni e dallo stato di sollecitazione; per conferire resistenza al fuoco superiore ai 15 minuti è necessario che gli elementi strutturali metallici siano protetti con particolari vernici o rivestimenti. Nelle costruzioni in calcestruzzo armato la resistenza al fuoco è determinata dallo spessore del rivestimento delle armature metalliche (copriferro ed eventuale rivestimento) essendo queste ultime sensibili alla temperatura, pertanto valgono le considerazioni fatte per le strutture in acciaio. Nelle strutture di legno i punti deboli sono le unioni che presentano elementi metallici a vista come scarpe, piastre, ecc; queste, se non protette, sono le prime a cedere durante l’incendio.
REQUISITI
I requisiti richiesti per un elemento da costruzione, sia strutturale o no, riguardano la resistenza al fuoco e la reazione al fuoco. Secondo il D.M. Int.30/11/83 “Termini, definizioni generali e simboli grafici di prevenzione incendi”, la resistenza al fuoco è così definita: attitudine di un elemento da costruzione a conservare in tutto o in parte la stabiltà , la tenuta , l’isolamento , così definiti: R stabilità: attitudine di un elemento da costruzione a conservare la resistenza meccanica sotto l’azione del fuoco; E tenuta: la capacità dell’elemento costruttivo di impedire il passaggio di fiamme, gas o fumi. I isolamento: attitudine di un elemento dacostruzione a ridurre, entro un dato limite, la trasmissione del calore. Il requisito di resistenza al fuoco per le strutture è limitato alla sola stabilità R; esso corrisponde al tempo che trascorre dall’inizio dell’incendio al crollo della struttura ed è espresso in minuti primi. Il legno ed i prodotti a base di legno hanno reazione al fuoco 3 o 4. Il processo di carbonizzazione avviene piuttosto lentamente soprattutto per il modesto valore del coefficiente Kc di conducibilità termica del legno Kc= 0,13 Kcal / (m2 h °C) contro Kc = 0, 7 del laterizio, Kc = 1, 2 del calcestruzzo, Kc = 45 dell’acciaio e anche perchè l’iniziale carbonizzazione della superficie esterna legnosa crea una pellicola protettiva che rallenta ulteriormente il processo di carbonizzazione interno; il legno è pertanto un cattivo conduttore di calore che penetra e si diffonde all’interno della massa legnosa con velocità di propagazione molto ridotta. Ne consegue che anche la temperatura all’interno del legno aumenta lentamente con riflessi pressochè trascurabili sulla resistenza meccanica delle trascurabili sulla resistenza meccanica delle fibre della sezione non carbonizzata o comunque con modesta diminuzione della resistenza meccanica delle fibre “a caldo” rispetto a quelle “a freddo”. Dall’esame della normativa antincendio si evince che no esiste alcun divieto all’utilizzo del legno per le strutture portanti; per le nuove strutture la possibilità di aumentare la resistenza al fuoco semplicemente aumentando la sezione o proteggendo l’elemento strutturale con legno o altri materiali consente di usare con fiducia il legno anche negli edifici soggetti a prevenzione incendi.
Fire safety
The modern wood building industry managed to solve all weak aspects of the material wood, above all those of walking-related noises and thermic isolation. These improvements also affect the fire safety aspect. Recent fires in important or prestigious buildings that included wood structures (Theatre La Fenice in Venice, the Holy Shroud Chapel in Turin, etc.), if wrongly evaluated, can be attributed to the fact that wood structures and safety are hardly compatible, thus increasing the common belief that where there is wood there are also high fire risks. On the contrary, we have to consider that wood structures rarely contributed substantially to fires, as they are more often subject to their consequences, reacting in the same way, if not better, than those structures made of other materials. Wood burns slowly, the carbonization process goes from the surface to the section core, the wood that is not carbonized remains efficient from a mechanical point of view, even if its temperature increases; the mechanical break-up of the element occurs when the intact section left is so small that it can not maintain its supporting function, therefore the loss of efficiency of a wood structure proceeds together with the section reduction and not the decay of
the mechanical features. The carbonization process can lead to the break-up of the structural element in a period that ranges from, a few minutes to some hours, depending on the wood specie, but above all on the original section dimensions; as a matter of fact, under the same conditions, a reduction of a few centimeters is determining for the break-up of small sectioned elements (for example joists and small frames in general), while it is less influent for big sectioned beams.
STEEL
On the other hand, steel structural elements do not burn, but the material is subject to a rapid decay of the mechanical features according to temperature, for example, according to the C.M.Int. No. 91 14/09/61 “Safety standards for the protection against fires in steel buildings” a non protected steel structural element guarantees a fire resistance of 15 minutes, independently from its dimensions and the stressing conditions; in order to obtain a higher resistance than 15 minutes it is necessary to apply on the metal elements particular protective paints or coatings. In reinforced concrete buildings the resistance against fire is determined by the coating thickness of the metal supports (metal cover and eventual coating), as they are sensitive to temperature, therefore considerations for steel structures apply also to this case. In wood structures weak points are represented by jointed elements on the surface containing metal such as scarps, plates, etc; if they are not protected, they immediately decay during fires.
REQUIREMENTS
Requirements for building materials, both structural and not, are related to resistance against fire and reaction to fire. According to the D.M. Int.30/11/83 “Terms, general definitions and graphic symbols of fire prevention”, the resistance against fire is described as follows: attitude of a building element to preserve, entirely or partly, its stability , resistance and isolation , that are defined as: R stability: attitude of a building element to preserve its mechanical resistance against fire; E resistance: capability of a building element to prevent flames, gases or smoke from passing; I isolation: attitude of a building element to reduce within a certain limit heat transmission. The fire resistance requirement for structures is limited to stability R; it represents the time passing from the fire start to the structure break up and it is expressed in minutes. Wood and wood based products have a fire reaction of 3 or 4. The carbonization process occurs quite slowly, above all because of the low value of the Kc thermic conductivity coefficient of wood Kc= 0.13 Kcal / (m2 h °C) against Kc = 0.7 of tile, Kc = 1.2 of concrete and Kc = 45 of steel, and also because the initial surface carbonization of wood creates a protective film that further slows down the inner carbonization process; therefore, wood is a bad heat conductor: heat penetrates and spreads in the inside of the wood mass with a very low propagation speed. Consequently, temperature inside the wood increases slowly, affecting in a minimum part the mechanical resistance of the non carbonized section fibers, or, however, slightly reducing the mechanical resistance of “hot” rather than “cold” fibers. From the anti-fire standard we understand that there is no prohibition to the use of wood for bearing structures; in new structures there is the possibility to increase fire resistance by simply increasing the section or protecting the structural element with wood or other materials: therefore, we can rely on wood also in buildings subject to fire risks.
A Verona dal 20 al 23 giugno
In Verona, June 20 to 23
Legno & Edilizia
Non è solo una normale fiera edilizia ma la rassegna di un settore che sta assumendo un valore sempre più rilevante sia per le tecnologie introdotte che per la voglia di avere abitazioni ed edifici col più antico materiale da costruzione: Legno & Edilizia aprirà i battenti nel quartiere fieristico di Verona dal 20 al 23 giugno, su un’area espositiva praticamente raddoppiata rispetto alla prima edizione (questa è la seconda) e con un notevole incremento del numero degli espositori. Numerose le categorie merceologiche presenti: case prefabbricate in legno; import ed export del legno; strutture in massiccio e lamellare; coperture e tetti, sistemi ed accessori; carpenteria, travature e pannelli; strutture da esterno; casseforme, telai, semilavorati; infissi esterni e interni, porte, portoncini, controtelai; pavimenti, rivestimenti, soffitti e scale; macchine e utensili per il legno; colle, vernici e impregnanti ecologici; progettazione e software. Particolarmente ricco il calendario degli eventi collaterali, convegni, seminari, incontri con gli esperti, sui temi più attuali del progettare e costruire in legno. Per i numerosi (6000 nello scorso anno) visitatori attesi, quindi, il programma è ricco e vario!
This is not a standard building industry fair, but an event that is becoming more and more important both for the introduction of new technologies, and for the desire to have houses and buildings made with the oldest construction material. Legno & Edilizia will open its gates in Verona from June 20 to 23, with an exhibition area twice as large as the first edition (this is number two) and with a remarkable increase in the number of visitors. Several product categories are featured: prefab timber houses; timber import and export; solid wood and glulam structures; covers and roofs; carpentry, beams and panels; outdoor structures; formworks, frameworks and semifinished materials; indoors and outdoor windows, doors, entrance doors, frames; floorings, coverings, ceilings and stairs; woodworking machinery and tools; ecological glues, paints and stains; design and software. A rich calendar of side event, meetings, seminar, symposiums will discuss the topical issues of wood-based design and construction. With several visitors expected (6000 last year), the program is rich and varied!
Legno & edilizia – Fiera di Verona – 20-23 giugno – dalle 9 alle 18 – ingresso gratuito.
Informazioni: Tel 049/8753730 Fax 049/8756113
email: info@pmtexpo.it
Legno & Edilizia – Verona Fair – June 20-23 – 9 a.m. to 6 p.m. – free entrance.
Information: Tel +39/049/8753730 Fax +39/049/8756113
email: info@pmtexpo.it
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