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Come si comporta una struttura in legno soggetta a incendio?

Il settimo video di Woody Solution parla del comportamento al fuoco di una struttura in legno.

 

COME SI COMPORTA UNA STRUTTURA IN LEGNO SOGGETTA A INCENDIO?

Opinione comune e diffusa è che dove c’è legno, c’è rischio di incendio.

Il legno brucia, e ciò è vero, perché il legno è un materiale combustibile. Questo però non significa che le strutture in legno non possiedano resistenza al fuoco e che siano più vulnerabili rispetto alle strutture in acciaio o cemento armato.

E’ importante sottolineare che raramente le strutture in legno contribuiscono ad alimentare un incendio, anzi manifestano un comportamento migliore rispetto a quello che avviene in strutture realizzate con altri materiali.

Vediamo di seguito gli aspetti principali del comportamento di un elemento strutturale in legno sottoposto ad incendio:

– Il legno brucia molto lentamente, grazie alla presenza di acqua al suo interno, dall’esterno verso l’interno dell’elemento, con modalità note e prevedibili; non solo: gli strati esterni carbonizzati “proteggono” gli strati interni (vedi figura n. 1)

Il legno non ancora carbonizzato (cioè non ancora intaccato dall’azione dell’incendio) rimane efficiente dal punto di vista meccanico

– La rottura meccanica dell’elemento avviene quando la parte della sezione non ancora carbonizzata è talmente ridotta da non riuscire più ad assolvere alla sua funzione portante.

La velocità di carbonizzazione del legno è pari a solo 0,7 mm al minuto; come abbiamo visto, lo strato carbonizzato funge da protezione al fuoco per lo stato interno, la portata dell’edificio è perciò garantita per alcune ore, un tempo senz’altro sufficiente per allontanarsi in sicurezza dall’abitazione e, in alcuni casi, per permettere lo spegnimento dell’incendio, limitando i danni all’edificio.

Fig. 1

 

Se poi si confronta il comportamento del legno con quello di altri materiali da costruzione più tradizionalmente utilizzati nel nostro paese e verso i quali normalmente non c’è alcun pregiudizio rispetto alla loro resistenza nei confronti dell’incendio, non essendo materiali combustibili, si capisce ancora meglio perché il legno sia addirittura da preferire.

– Gli elementi strutturali di acciaio non bruciano, ma il materiale subisce un rapido decadimento delle proprietà meccaniche in funzione della temperatura, al punto da avere, attorno agli 800°, le prestazioni meccaniche ridotte addirittura dell’80/90%! Essendo infatti l’acciaio un buon conduttore di calore, la temperatura aumenta rapidamente in tutta la sezione e le capacità portanti vengono perse in pochi minuti (vedi figura n. 2)

Figura n. 2

Scena post incendio: si vede una trave in legno supportare due travi in acciaio deformate.

– Nelle costruzioni in calcestruzzo armato, la resistenza al fuoco è determinata dallo spessore del rivestimento delle armature metalliche, che rallenta l’aumento di temperatura nell’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.

Cosa avviene pertanto negli edifici a struttura in legno?

Nelle case in legno l’ossatura portante dell’edificio si trova all’interno di un insieme di materiali che fungono da protezione per il legno stesso.

Ad esempio, nel lato interno un rivestimento della parete o del solaio con un pannello di cartongesso standard da 15mm di spessore fornisce un’ulteriore resistenza al fuoco di 19min, se posato con intercapedine vuota superiore a 2mm di spessore. Se l’intercapedine è di 4cm ed è riempita con lana di roccia, tale valore aumenta fino a 35min!

Anche la protezione data dal rivestimento esterno dell’edificio contribuisce a rallentare la propagazione dell’incendio.

Prove sperimentali, come il Progetto Sofie, hanno dimostrato che un edificio in legno di tre piani, completato con i materiali costruttivi usualmente utilizzati per rivestimenti sia interni che esterni, può resistere ad un incendio reale della durata di un’ora, senza subire alcun danno irreversibile alle strutture portanti e senza causare serio pericolo agli occupanti. Inoltre, gli ambienti hanno una buona tenuta non solo nei confronti delle fiamme, ma anche nei confronti del pericolo di passaggio di fumi e della propagazione dell’incendio da un ambiente all’altro.

Queste osservazioni ci permettono di sfatare i luoghi comuni e di ribadire non solo che le strutture in legno hanno un ottimo comportamento in caso di incendio, ma che risultano anche più facilmente riparabili rispetto a strutture in acciaio o in cemento armato.

 

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