Resistenza al fuoco delle strutture: cosa significa
La resistenza al fuoco delle strutture rappresenta uno dei requisiti fondamentali nella progettazione antincendio degli edifici.
Con questa espressione si indica la capacità di una struttura di mantenere per un determinato periodo di tempo condizioni minime di stabilità e sicurezza durante lo sviluppo di un incendio, consentendo l’evacuazione e l’intervento delle squadre di soccorso.
Le prestazioni richieste riguardano due aspetti essenziali:
- capacità portante, cioè l’attitudine della struttura a conservare una sufficiente resistenza meccanica sotto l’azione del fuoco e dei carichi agenti;
- capacità di compartimentazione, ovvero la capacità degli elementi separanti di limitare la propagazione dell’incendio tra compartimenti.
Queste prestazioni interessano sia elementi strutturali (travi, pilastri, solai, pareti portanti) sia elementi non strutturali come porte tagliafuoco, divisori o controsoffitti con funzione di compartimentazione.
La corretta progettazione della resistenza al fuoco contribuisce a ridurre il rischio di collasso prematuro della struttura e limita la propagazione dell’incendio all’interno dell’edificio o verso le costruzioni adiacenti.
Normativa di riferimento
La progettazione della sicurezza antincendio in Italia si basa su un quadro normativo articolato che integra disposizioni nazionali ed europee. Tra i principali riferimenti normativi per la determinazione della resistenza al fuoco delle strutture rientrano:
- D.M. 16 febbraio 2007, che definisce la classificazione di resistenza al fuoco di prodotti ed elementi costruttivi in conformità alle norme europee;
- D.M. 9 marzo 2007, che stabilisce i criteri per determinare le prestazioni di resistenza al fuoco delle costruzioni nelle attività soggette ai controlli dei Vigili del Fuoco.
Quindi, il Codice di Prevenzione Incendi, introdotto con il D.M. 3 agosto 2015 e successivamente aggiornato, regola la progettazione antincendio secondo un approccio prestazionale e basato sulla valutazione del rischio.
A livello europeo, la classificazione delle prestazioni di resistenza al fuoco è definita dalla norma EN 13501-2, recepita in Italia proprio dal D.M. 16 febbraio 2007.
Un ulteriore riferimento è il Regolamento Prodotti da Costruzione UE 305/2011 (CPR), che stabilisce i requisiti essenziali delle opere da costruzione, tra cui la sicurezza in caso di incendio. Il Regolamento Delegato UE 2024/1681 ha infine aggiornato le classi di prestazione relative alla resistenza al fuoco dei prodotti da costruzione.
Come si progetta un edificio resistente al fuoco
Un edificio progettato secondo criteri di sicurezza antincendio deve essere in grado di garantire prestazioni minime di stabilità e protezione per tutta la durata dell’incendio prevista.
La progettazione deve assicurare:
- il mantenimento della stabilità strutturale per un tempo sufficiente all’evacuazione degli occupanti;
- la limitazione della propagazione del fuoco e dei fumi all’interno dell’edificio;
- la possibilità per le persone presenti di raggiungere un luogo sicuro;
- condizioni operative adeguate per l’intervento delle squadre di soccorso.
Per raggiungere questi obiettivi si adottano sistemi di protezione passiva e protezione attiva.
Le misure di protezione passiva comprendono:
- compartimentazione antincendio;
- utilizzo di materiali e elementi costruttivi certificati REI;
- rivestimenti protettivi per strutture in acciaio o legno.
Le misure di protezione attiva includono invece sistemi di rilevazione, spegnimento e gestione dell’emergenza, tra cui impianti sprinkler o sistemi di evacuazione vocale come l’impianto EVAC, utilizzato negli edifici complessi per fornire istruzioni agli occupanti durante l’evacuazione.
Parametri REI nella classificazione della resistenza al fuoco
La classificazione delle prestazioni di resistenza al fuoco si basa sui parametri REI, definiti dalle norme europee. REI è l’acronimo di Resistenza Ermeticità Isolamento:
- Resistenza meccanica (R): capacità dell’elemento strutturale di mantenere la stabilità sotto l’azione del fuoco;
- Ermeticità o tenuta (E): capacità di impedire il passaggio di fiamme e gas caldi sul lato non esposto;
- Isolamento termico (I): capacità di limitare la trasmissione del calore verso l’ambiente non esposto.
La combinazione di questi parametri dà origine alle classi di resistenza al fuoco comunemente utilizzate in progettazione. Ad esempio:
- REI 60 indica un elemento costruttivo che mantiene per almeno 60 minuti la resistenza meccanica, la tenuta e l’isolamento termico;
- RE 120 identifica un elemento che conserva per 120 minuti la resistenza e la tenuta ai fumi e alle fiamme;
- R 90 riguarda esclusivamente la capacità portante della struttura.
Il valore numerico rappresenta il tempo di esposizione alla curva standard di incendio ISO 834, espresso in minuti. Le classi più comuni sono: 15, 30, 45, 60, 90, 120, 180, 240 e 360 minuti.
Resistenza al fuoco delle strutture: verifica delle prestazioni REI
La verifica della resistenza al fuoco degli elementi costruttivi può essere effettuata con due approcci principali, previsti dalla normativa:1. Metodo tabellare
Il metodo tabellare è il più semplice da applicare. Consiste nel confrontare le caratteristiche geometriche e materiche dell’elemento progettato con tabelle normative che riportano le classi di resistenza al fuoco già validate.
Questo metodo è spesso utilizzato per strutture tradizionali in muratura o calcestruzzo, quando le configurazioni costruttive rientrano nei casi standard previsti dalle normative.2. Metodo analitico
Il metodo analitico si basa su calcoli ingegneristici più avanzati e sull’applicazione degli Eurocodici strutturali per la progettazione in condizioni di incendio.
In questo caso il progettista analizza:
- l’evoluzione della temperatura negli elementi strutturali;
- le sollecitazioni meccaniche durante l’incendio;
- la riduzione delle proprietà dei materiali al crescere della temperatura.
Tale approccio consente spesso di ottimizzare la progettazione riducendo l’impiego di sistemi protettivi e quindi i costi complessivi per il committente.
Livelli di prestazione secondo il Codice di Prevenzione Incendi
Nel Codice di Prevenzione Incendi, le opere da costruzione possono essere classificate secondo diversi livelli di prestazione, definiti in funzione degli obiettivi di sicurezza antincendio. I livelli previsti sono cinque:
- livello I: collasso strutturale senza conseguenze per l’esterno;
- livello II: mantenimento della stabilità per il tempo necessario all’evacuazione degli occupanti;
- livello III: mantenimento delle prestazioni per una durata compatibile con lo sviluppo dell’incendio;
- livello IV: danni limitati alla struttura dopo l’incendio;
- livello V: mantenimento della funzionalità della costruzione anche dopo l’evento incendio.
La scelta del livello di prestazione dipende dalla tipologia di attività, dal numero di occupanti e dall’esito della valutazione del rischio condotta dal progettista antincendio.
CPI WIN REI di Namirial: il software per calcolare la resistenza al fuoco delle strutture
Negli ultimi anni la progettazione antincendio sta evolvendo verso un approccio sempre più integrato con gli strumenti digitali professionali.
In quest’ottica, il software CPI WIN REI di Namirial è un potente strumento per la verifica analitica della resistenza al fuoco delle strutture (REI) secondo i moderni Eurocodici, in particolare per quelle in cemento armato, cemento armato precompresso, acciaio, legno e per le pareti in muratura, portanti e non portanti.
Il software è organizzato in quattro moduli specialistici che consentono di analizzare e verificare il comportamento al fuoco delle principali tipologie strutturali previste nella progettazione edilizia e infrastrutturale:
- REI C.A. e C.A.P.: consente la verifica analitica al fuoco delle strutture in cemento armato e cemento armato precompresso;
- REI Murature: permette la verifica al fuoco di murature portanti e non portanti secondo UNI ed Eurocodice 6;
- REI Acciaio: calcola la verifica della resistenza al fuoco delle strutture in acciaio secondo Eurocodice 3;
- REI Legno: calcola la verifica analitica al fuoco secondo Eurocodice 5 e norme UNI per travi, pilastri e solai di forma rettangolare o circolare.
L’utilizzo di CPI WIN REI offre numerosi vantaggi operativi ai professionisti che si occupano di progettazione antincendio:
- calcolo analitico avanzato secondo Eurocodici, con modelli più aderenti al comportamento reale delle strutture in caso di incendio;
- gestione integrata di diverse tipologie strutturali in un unico ambiente di lavoro;
- utilizzo di curve di incendio standard o naturali, in linea con l’approccio prestazionale della Fire Safety Engineering;
- modellazione tramite CAD integrato, che semplifica l’inserimento dei dati e riduce i tempi di impostazione del progetto;
- archivi materiali e sezioni strutturali personalizzabili, utili per adattare rapidamente il calcolo alle specifiche del progetto;
- generazione automatica di relazioni tecniche e modelli di certificazione, pronti per la presentazione agli enti di controllo.
Con CPI WIN REI, parte della vasta gamma di soluzioni tecnologiche per l’edilizia di Namirial, progettisti e tecnici qualificati possono realizzare una progettazione antincendio completa, efficace e all’avanguardia per gestire nel modo più sicuro ogni emergenza.
