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– Il legno duro visibile può provocare uno sviluppo più rapido dell’incendio

– Il legno duro visibile può provocare uno sviluppo più rapido dell’incendio

Il legno massiccio viene utilizzato negli edifici, siano essi case private o edifici pubblici. Buono per il clima e bello da vedere. Ma non va bene se il fuoco prende il sopravvento, dimostra la ricerca. I sistemi sprinkler dovrebbero essere presi in considerazione anche negli edifici in legno massiccio dove non sono necessari, afferma il ricercatore antincendio Andreas Satter-Boe.

Il legno duro a vista è molto popolare in molte nuove costruzioni. L’uso di materiali in legno fornisce una buona contabilizzazione del clima, e il legno è bello e piacevole da avere in tali edifici.

Inoltre, il processo di costruzione procede rapidamente quando gli oggetti prefabbricati di grandi dimensioni possono essere solo sollevati e posizionati, quasi come i pezzi Lego.

legno massiccioI legni duri sono grandi elementi di legno utilizzati come strutture portanti nelle pareti e nelle partizioni del pavimento. Gli elementi sono costituiti da diversi strati di pannelli, ciascuno dei quali giace sullo strato successivo (laminato incrociato). Gli strati sono incollati insieme. Vengono utilizzati, tra gli altri, in abitazioni, edifici commerciali, scuole, edifici sanitari, asili nido e grattacieli.

Molte leggende

Andreas Satter-Boe di NTNU ritiene che esistano alcuni miti sulla sicurezza antincendio negli edifici in legno massiccio.

– Si dice che il legno duro non possa accendersi o che non ci sia motivo di preoccuparsi perché all’esterno del legno duro si forma uno strato protettivo di carbonio. Queste affermazioni contengono una parte di verità, ma non raccontano tutta la storia. Il legno è un materiale combustibile, afferma Andreas Satter-Boe, ma la realtà è molto più complessa.

Ha conseguito una laurea in ingegneria civile presso la NTNU, ha lavorato per sei anni come ricercatore antincendio presso RISE Fire Research a Trondheim e ora è ricercatore. Nell’ambito del suo lavoro di dottorato, ha condotto due test antincendio su larga scala utilizzando legno duro.

Prova realistica

– Negli ultimi dieci-quindici anni sono stati condotti numerosi test a livello internazionale per indagare su come si verificano gli incendi nei legni duri. Molti di loro sono realizzati in stanze piccole e con piccole aperture delle finestre. Ma gli edifici moderni tendono ad avere ampi spazi aperti e grandi finestre. Volevo studiare come si sarebbe comportato il fuoco in una stanza di grandi dimensioni con legno duro a vista, il più simile possibile a un moderno edificio per uffici.

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Superficie: 95 mq

Per condurre gli esperimenti è stata costruita una stanza in legno massiccio, lunga 18,9 metri, larga cinque metri e alta 2,5 metri. La superficie era di 95 metri quadrati e la stanza aveva grandi aperture finestrate su una parete. Lungo l’intera lunghezza del pavimento, delle doghe di legno (50 mm × 50 mm) erano impilate trasversalmente, con l’aria inserita tra di loro.

Ecco come appariva prima del Test 2. Le doghe sul pavimento (la mangiatoia in legno) corrispondono alla quantità di energia presente in un normale ambiente d’ufficio. Sia la lunga parete che il soffitto sono realizzati in legno duro esposto/nudo. Foto: Frick

Un letto di tronchi, come lo chiamano i ricercatori antincendio, corrisponde alla quantità di energia contenuta in un tipico edificio per uffici. L’incendio è stato appiccato incendiando un’estremità del letto di legno.

La dinamica dell’incendio è cambiata

Bøe ha condotto due tentativi. Nel primo esperimento, la sala prove aveva il legno duro visibile nel soffitto, mentre la parete di fondo era ricoperta di intonaco non combustibile.

– Si è verificato un chiaro cambiamento nella dinamica dell’incendio prima e dopo l’incendio del tetto in legno massiccio. Da quando il tetto ha iniziato a bruciare, ci sono voluti tredici minuti perché l’incendio si estendesse a tutta la superficie del tetto. Rispetto ai test antincendio senza materiali in legno a vista, questo è veloce. Allo stesso tempo, è più lenta di altre esperienze a cielo aperto.

Fuoco di legno duro: il fuoco si diffonde lungo il soffitto di legno duro.  In questo esperimento la parete di fondo è ricoperta di cartongesso.

Il fuoco si diffonde lungo il soffitto in legno. In questo esperimento la parete di fondo è ricoperta di cartongesso. Foto: Frick

L’incendio nel soffitto ha provocato una forte irradiazione di calore verso il suolo, che ha portato l’incendio a diffondersi rapidamente anche al livello del suolo.

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Significativamente più veloce

Nell’Esperimento 2, sia il soffitto che la parete posteriore sono realizzati in legno duro a vista. L’incendio è progredito molto più velocemente rispetto al primo tentativo. Dall’accensione del soffitto all’accensione dell’intera stanza, ci sono voluti solo 91 secondi.

Il modo in cui l’incendio si è propagato è stato lo stesso del primo test. Ma era chiaro che il muro infiammabile contribuiva a uno sviluppo significativamente più rapido. Il muro in fiamme ha aumentato la radiazione di calore verso il soffitto e il letto di legno, facendo bruciare più forte il soffitto e il pavimento.

Incendio di legno duro: un incendio si diffonde più velocemente quando il soffitto e la parete posteriore sono costituiti da legno duro visibile.  Segue l'incendio nel letto di legno, accelerato dal calore emanato dal soffitto e dalla parete.

Ovviamente un incendio si diffonderà più velocemente quando sia il soffitto che la parete posteriore sono realizzati in legno duro a vista. Segue l’incendio nel letto di legno, accelerato dal calore emanato dal soffitto e dalla parete. Foto: Frick

– Dopo la sovraaccensione, grandi fiamme fuoriuscivano dalle aperture delle finestre, aumentando il rischio di propagarsi ai piani superiori e agli edifici vicini, spiega Bui.

Si spegne molto velocemente

In entrambi i test, il fuoco del legno duro si è spento entro 15 minuti dall’accensione. Ciò accade perché sulla superficie si forma uno strato di carbonio. Il legno duro dipende quindi dalla fornitura di calore sufficiente dall’esterno per mantenere il fuoco. Se i vigili del fuoco iniziano a spegnere rapidamente, gli incendi non rappresentano solitamente una minaccia significativa.

Fuoco di legno duro: quando un incendio è più caldo, le fiamme si propagano in alto attraverso le aperture delle finestre.  Incendi così estesi possono aumentare il rischio che l’incendio si propaghi al piano superiore o agli edifici adiacenti.

Quando l’incendio è più intenso, le fiamme si diffondono alte attraverso le aperture delle finestre. Incendi così estesi possono aumentare il rischio che l’incendio si propaghi al piano superiore o agli edifici adiacenti. Foto: Frick

Il fatto che l’incendio si estingua inizialmente da solo è un risultato positivo per gli edifici in legno massiccio in termini di stabilità dell’edificio e della possibilità di confinare l’incendio nella cella antincendio in cui è iniziato.

Non lo consiglierei

– Gli esperimenti hanno dimostrato che non è necessario utilizzare legno duro nudo?

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– NO. Il legno duro presenta numerosi vantaggi ed è un ottimo materiale da continuare a utilizzare. Nel frattempo, gli esperimenti mostrano chiaramente che le superfici di legno duro esposte possono influenzare lo sviluppo di un incendio. Chiunque progetti tali edifici deve tenerne conto.

– In ambienti piccoli l’incendio può svilupparsi molto rapidamente, indipendentemente dal materiale da costruzione. Le differenze appaiono solo nelle stanze più grandi, spiega Bowie.

Non solo legno duro

Sottolinea che in stanze grandi con soffitti alti potrebbe essere necessario più tempo prima che il soffitto prenda fuoco.

Precedenti ricerche hanno inoltre dimostrato che la dimensione, il numero e la distanza tra le superfici esposte hanno un impatto significativo sullo sviluppo di un incendio. Va inoltre notato che le grandi superfici combustibili, ad esempio i rivestimenti in legno, negli edifici non combustibili, possono avere un impatto altrettanto significativo sullo sviluppo dell’incendio nella fase iniziale dell’incendio.

Valutare spesso i sistemi di irrigazione

In genere, i sistemi sprinkler prevengono il rapido sviluppo di incendi. In molti tipi di edifici queste strutture sono necessarie, ma non in tutte.

– Laddove ciò non sia obbligatorio, si deve valutare caso per caso se esiste la possibilità di un rapido sviluppo dell’incendio e se si dovrebbero comunque installare sistemi sprinkler o altre misure per garantire una fuga e un salvataggio sicuri, dice Bui.

Vuoi capirne di più

Il costo dei due tentativi oscilla tra i cinque e i sei milioni di corone. Il fatto che i test antincendio siano costosi è uno dei motivi per cui abbiamo ancora lacune nelle conoscenze sul legno duro e sul fuoco, ritiene un ricercatore sul fuoco.

Incendio di legno duro: la foto mostra Andreas Satter-Boe con due dei suoi supervisori della tesi di dottorato, la professoressa Anne Steen Hansen della NTNU (a destra) e Kacinka Leikinger-Fricken, ricercatrice senior presso SINTEF e professoressa associata presso NTNU.

Andreas Satter-Boe con due supervisori del suo lavoro di dottorato, la professoressa Anne Steen Hansen (TV) della NTNU e Kacinka Leikinger-Frecken, ricercatrice senior presso SINTEF e professore associato presso NTNU. Il terzo supervisore è il professor Ivar. S Ertzvag.

– Storicamente, le normative vengono spesso inasprite o modificate solo dopo grandi incendi. Conducendo prove antincendio di prova, supereremo i problemi in misura maggiore, in modo che piccole modifiche lungo il percorso forniscano un modo più sicuro di costruire.

In tutto il mondo sono stati eseguiti numerosi test antincendio utilizzando diverse configurazioni di legno duro a vista in stanze di diverse dimensioni.

-Non abbiamo ancora un quadro completo dell’importanza delle superfici visibili di legno duro nello sviluppo degli incendi. I risultati degli esperimenti e gli ulteriori lavori del centro di ricerca FRIC rappresentano un contributo importante per comprendere come si sviluppano gli incendi in tali edifici, afferma Andreas Satter-Boe.

Andreas Satter-Boe, Kathenka Leikinger-Fricken, Danielle Brandon, Anne Steen Hansen, Ivar S. Ertzvag: L’incendio si è propagato in una grande stanza con travi a vista e condizioni di ventilazione aperta: #FRIC-01 – soffitto a vista Rivista sulla sicurezza antincendio, volume 140, ottobre 2023
https://doi.org/10.1016/j.firesaf.2023.103869

Andreas Satter-Boe, Kathenka Leikinger-Fricken, Danielle Brandon, Anne Steen Hansen, Ivar S. Ertzvag: L’incendio si è propagato in una grande stanza con travi a vista e condizioni di ventilazione aperta: #FRIC-02 – soffitto a vista Rivista sulla sicurezza antincendio, disponibile online dal 27 settembre 2023
https://doi.org/10.1016/j.firesaf.2023.103986