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Resistenza al fuoco delle porte

UNI EN 1634-1:2018 prove di resistenza al fuoco e di controllo della dispersione del fumo per porte e sistemi di chiusura, finestre apribili e loro accessori costruttivi - parte 1: prove di resistenza al fuoco per porte e sistemi di chiusura e finestre apribili. Un intervento di Chemolli Fire

QUANDO SI PARLA DI RESISTENZA AL FUOCO O DI REAZIONE AL FUOCO, NEL CORSO DI UN INCENDIO?

Dal momento dell’ignizione, che può covare in un tempo più o meno lungo, alla propagazione delle fiamme, si parla di reazione al fuoco. In questa fase risulta determinante il comportamento dei materiali, che “brucino poco”, non gocciolino, fumino poco, per evitare che l’incendio si sviluppi e si propaghi e venga consentito un esodo più ordinato e lungo possibile. Se pensiamo ad esempio alla reazione al fuoco del legno, la sua classificazione secondo UNI EN 13501-1:2019 è D S2 d0. Questo acronimo significa che esposto al fuoco brucia (D è una classe che va da A ad F, in ordine crescente di classe), fuma (S va da 1 a 3, sempre in ordine crescente), e non gocciola (d va da 0 a 2).
L’esodo avviene in questa fase, dove è determinante scegliere le giuste strategie, come materiali con una buona reazione al fuoco, porte a tenuta di fumo per facilitare l’esodo, percorsi di fuga ordinati con relative vie d’esodo e mezzi antincendio. In seguito (parliamo di 5 minuti dalla propagazione delle fiamme, mica due ore…) si arriva al cosiddetto “Flashover”. È generalmente definito come la transizione ad un incendio pienamente sviluppato nel quale tutti i materiali combustibili che stanno nel compartimento sono coinvolti nell’incendio soprattutto a causa dell’irraggiamento provocato dai prodotti della combustione. Da lì in poi, le prove di laboratorio simulano la resistenza al fuoco, generalmente la capacità di evitare che l’incendio si propaghi da un compartimento all’altro.

R, E, I

Le porte tagliafuoco sono gli elementi principe della compartimentazione, tantopiù che devono assolvere a molteplici funzioni. Esse, infatti, sono resistenti al fuoco. Nella maggior parte dei siti creati con il copia-incolla, troviamo la favolosa definizione R.E.I., Resistenza Ermeticità Isolamento. Qualcosa di epico, come liberté, égalité, fraternité. A parte le battute, questa definizione era, in Italia, quella antecedente all’introduzione, nel 2004, della EN 1634-1, la norma europea, appunto, con la quale le porte vengono testate.
Nell’impianto europeo, R è la capacità portante, ad esempio, in un muro, la capacità di sostenere un carico nonostante l’incendio per il tempo specificato (Es., R 120, o REI 120, potrebbe essere la capacità di un setto tagliafuoco per 120 minuti). Non si applica alle porte.
In Italia non è sbagliato definire oggi una porta EI 120, REI 120, in quanto l’articolo 1, comma 4 del DM 21.06.2004 stabilisce che una porta EI2 120 equivale ad una porta REI 120 secondo la vecchia normativa nazionale. È solo obsoleto!

Chemolli Fire Chi siamo

Come si testa la resistenza al fuoco

Le porte tagliafuoco si testano appunto con la UNI EN 1634-1:2018. Teoricamente a tutt’oggi le porte interne si potrebbero ancora testare con la UNI 9723.
Per entrambe le prove si simula un “incendio normalizzato”, con la curva di riscaldamento del forno della norma ISO 834.
All’interno della prova si valutano
Integrità – E
rotture od aperture di determinata dimensione: la E fallisce se si creano fori passanti, a parte la soglia, con un diametro uguale o maggiore di 25 mm (calibro da 25 mm) oppure se è possibile inserire un calibro da 6 mm in un foro passante e farlo scorrere linearmente per 150 mm in due direzioni senza rovinare le guarnizioni;
ignizione di un cotton pad – batuffolo di cotone;
fiamma persistente (più di 10 secondi) nella parte non esposta.
Isolamento termico – I
Su due livelli, con i suffissi 1 e 2 (2 per il procedimento aggiuntivo). L’isolamento termico ha delle termocoppie centrali al pannello che devono rispettare una differenza di temperatura media di 140 gradi centigradi, le altre termocoppie non devono superare i 180 gradi centigradi. I telai hanno un limite di differenza di temperatura di 180 gradi per telai in legno e 360 per quelli in metallo. Sul pannello, le termocoppie poste a 100 millimetri dal bordo sono quelle della I2. Nella norma europea è determinato un “procedimento aggiuntivo”, dove su richiesta dello “sponsor”, è possibile applicare delle termocoppie a 25 mm dal bordo dell’anta per determinare la tenuta I1. Chiaramente essendo più vicine al bordo, è più difficile rispettare questo parametro. La tenuta I1 è richiesta, ad esempio, nei Paesi Bassi.

CLASSIFICAZIONE

Fatta la prova, la porta viene classificata secondo UNI EN 13501-2:2016.
Di seguito un esempio di classificazione
EI1 90, EI2 120, E 180
Significa che la porta ha mantenuto l’integrità fino a 180 minuti, la I2 fino a 120, la I1 fino a 90 minuti.

DIMENSIONI

Le estensioni dimensionali dipendono dal risultato della prova. Se io testo una porta da 30 minuti e faccio 31 minuti, la massima misura che potrò produrre sarà quella testata. Se invece faccio 36 minuti, ottengo nel campo di applicazione diretta dei risultati – per le porte a battente – un’estensione del 15% delle misure lineari con un limite del 20% in area. Ciò significa, che se testo una porta da 1000×2000, per fare i conti semplici, con 31 minuti faccio al massimo quella misura, con 36 faccio al massimo 1150×2300. In realtà questa misura non potrò mai farla perché entro nel limite del 20% di area. Infatti, l’area del campione sarebbe 2 metri quadrati, di conseguenza quella massima di 2,4 mq. Perciò potrò fare al massimo, ad esempio, 1150×2050 oppure 1040×2300, che sono sotto l’aumento del 20% in area.
Per gli scorrevoli, l’aumento consentito è del 50% delle misure lineari.
I famosi 6 minuti di cui parlavamo prima sono definiti in norma come “extratempo” o “overrun”, come segue:

“Tabella 1 – Requisiti dell’extratempo della Categoria B” del paragrafo 13.3.2 della UNI EN
1634-1:2018

Tabella 1 – Requisiti dell’extratempo per la Categoria B
Tempo di classificazione min Tutti i criteri di prestazione soddisfatti per almeno i minuti
15 18
20 24
30 36
45 52
60 68
90 100
120 132
180 196
240 260

 

FINITURE E COMPONENTI
In generale, le pitture possono essere applicate, aumenti di spessore con dei limiti. Alcune delle varianti sono incluse nel campo di applicazione diretta (porte in legno, aumento di spessore per identità di materiali, applicazione sulle facce di laminati e piallacci ornamentali fino a 1,5 mm di spessore).
Anche per quanto riguarda i componenti costruttivi, quali serrature, cerniere, maniglie e chiudiporta, vi sono componenti che vanno testati, altri potrebbero essere sostituiti. In generale tutte le modifiche non incluse nel campo di applicazione diretta dei risultati vanno ricercate nel campo di applicazione estesa dei risultati, andando a completare un EXAP, di cui potete trovare maggiori informazioni nella sezione dedicata del sito.

ACUSTICA

Molto spesso è richiesto anche un abbattimento acustico. Per conoscere le prove a cui sono sottoposte le porte, visita la sezione FONOISOLAMENTO del nostro sito.

TENUTA AI FUMI

Sta diventando sempre più richiesta la tenuta ai fumi, che si prova con la UNI EN 1634-3:2005 Per conoscere le prove a cui sono sottoposte le porte, visita la sezione TENUTA AI FUMI del nostro sito.

VERSI DI APERTURA DA TESTARE

Nelle prove delle porte vengono testati normalmente i due lati, apertura verso il forno ed apertura dal lato opposto del forno. Ci sono dei casi – molto particolari in verità – dove secondo alcuni commi della norma è possibile testare un lato solo. Parliamo di porte ad anta in legno e telaio in legno, simmetriche nella loro composizione dove tutti gli elementi della ferramenta siano già stati testati e le evidenze sono disponibili. In difetto, la porta potrebbe essere definita “monodirezionale” e pertanto adatta a subire l’incendio da un solo lato (una evidente limitazione).
La maggior parte dei forni disponibili sono da 3×3 metri, generalmente in un test si possono provare o due porte ad un’anta in doppia esposizione, oppure una porta a due ante su uno dei due lati da testare.

PASSAGGIO DA PORTE A DUE ANTE A PORTA AD UN’ANTA

Nella prova europea il passaggio da porta a due ante a porta ad un anta è possibile solo – a determinate condizioni – mediante un EXAP (vedi la sezione EXAP del sito per dettagli), mentre con il regime di omologazione ciò è consentito ai sensi del DM 21.06.2004, allegato C, paragrafi 1a, 1b.

PARETI IN MURATURA, CARTONGESSO O SUPPORTI ASSOCIATI

Anche i supporti (pareti) su cui l’elemento viene testato sono importanti.
Nella norma sono contenuti dei supporti detti normalizzati, cioè definiti in norma (precisamente, nella EN 1363-1:2012). I supporti previsti sono divisi in due categorie: rigido e flessibile. Per rigido, si intende la muratura, per flessibile, la parete di cartongesso.
Se testo su un supporto non normalizzato, come ad esempio una parete in X-lam, questo verrà inteso come “struttura di supporto associato” e pertanto quella porta si potrà montare nella realtà esclusivamente su quel supporto.
Se testo su un supporto normalizzato rigido o flessibile porte ad anta in legno e telaio in legno, posso passare nella realtà da un supporto rigido ad uno flessibile.
Se testo su un supporto normalizzato flessibile porte ad anta in legno e telaio in metallo, posso passare nella realtà da un supporto rigido, ma non viceversa.
Le porte in metallo necessitano di essere testate sia su supporto rigido che su supporto normalizzato (sono due prove). È per questo che quando compriamo una porta in metallo, ha un “certificato” diverso se è per muratura o per cartongesso.

COSA SI RICHIEDE NELLA PREVENZIONE INCENDI

Generalmente una struttura ricettiva si sviluppa intorno ad una scala che porta ai piani, la porta della camera caposcala se c’è è una EI2 60 un’anta, le porte che danno sulla scala sono a due ante, con maniglione EI2 60 le porte delle camere EI2 30, la porta del ripostiglio EI2 60. Per quanto riguarda il filo, le porte delle camere aprono verso l’interno della camera, la porta del ripostiglio in fuori

COSA RICHIEDE IL MERCATO

Personalizzazione, grandi misure, porte a filo, raso muro, porte che coniughino resistenza al fuoco con fonoisolamento.

COSA TESTARE

Alla luce di quanto sopra, non c’è un giusto ed uno sbagliato. A far bene, bisognerebbe fare 10 test, poi bisogna entrare nel merito della singola azienda e capire quali siano i valori identitari, le linee di produzione, i mercati su cui porsi. Una volta analizzati i prodotti esistenti, ci si può fare un’idea e pensare che testare tutto sia forse troppo, ma intanto cominciare con le tipologie che consentono di entrare nel mercato e di crearsi una posizione da sviluppare poi in seguito.

 

 

 

UNI EN 13501 CLASSIFICAZIONE AL FUOCO DEI PRODOTTI E DEGLI ELEMENTI DA COSTRUZIONE

È la norma generale che riporta principalmente le varie classi e performance ottenibili dai prodotti da test di resistenza al fuoco.
La EN 13501-1, riguarda la classificazione utilizzando dati da test di reazione al fuoco.
La EN 13501-3, riguarda la classificazione su prodotti ed elementi di installazioni di servizio, come condotte e fire dampers.
La EN 13501-4, riguarda la classificazione per test su componenti di controllo del fumo.
La EN 13501-5, riguarda la classificazione per esposizione da incendio esterno per tetti.
In particolare, la norma che è maggiormente afferente alla nostra operatività, è la EN 13501-2, nella quale vengono considerati elementi caricati e non caricati con una funzione di separazione (o meno), con o senza vetrature.

A titolo di esempio:
muri, pavimenti, tetti, colonne, scale, soffitti, rivestimenti protettivi, partizioni, facciate, porte tagliafuoco e loro componenti, porte a controllo di fumo, attraversamenti, e porte per ascensori testate secondo EN 1634-1 (altre porte per ascensori sono testate con la EN81-58).

In particolare, per le porte definisce:
Integrità – E
rotture od aperture di determinata dimensione;
ignizione di un cotton pad;
fiamma sostenuta nella parte non esposta.
Isolamento termico – I
L’isolamento termico avverrà su due livelli, con i suffissi 1 e 2 (2 per il procedimento aggiuntivo).
Irraggiamento – W
Si valuta la capacità di mantenere il massimo valore di irraggiamento al di sotto dei 15 kW/mq.
Auto chiusura – C
L’auto chiusura è l’abilità di una porta di richiudersi completamente e di ingaggiare gli scrocchi, senza intervento umano.
Tenuta ai fumi – S
La tenuta ai fumi a temperatura ambiente – Sa
La tenuta ai fumi a temperatura ambiente ed a 200 gradi – Sm (S200)
Altri elementi particolari hanno ulteriori caratteristiche:
M – Azione meccanica, resistenza all’impatto;
G – Resistenza all’attacco termico per camini;
K – Abilità di proteggere dal fuoco per un periodo specificato (protettivi);

Capacità portante – R
Facciamo presente che R è la capacità portante, ad esempio, in un muro, la capacità di sostenere un carico nonostante l’incendio per il tempo specificato (Es., R 120, o REI 120, potrebbe essere la capacità di un setto tagliafuoco per 120 minuti). Non si applica alle porte.

Questa lettera veniva impiegata nella vecchia norma nazionale, UNI 9723, per le porte, per le caratteristiche R.E.I. (Resistenza Ermeticità Isolamento).

Diciamo che in Italia non è sbagliato definire oggi una porta EI 120, REI 120, in quanto l’articolo 1, comma 4 del DM 21.06.2004 stabilisce che una porta EI2 120 equivale ad una porta REI 120 secondo la vecchia normativa nazionale. È solo obsoleto!

Classi
Le classi sono la durata in minuti, approssimati per difetto, all’interno di questi periodi:

E 15 20 30 45 60 90 120 180 240
EI1 15 20 30 45 60 90 120 180 240
EI2 15 20 30 45 60 90 120 180 240
EW   20 30   60        

 

In generale, la classificazione di un elemento si esprime con la seguente matrice:
R E I W t t – M S C IncSlow sn ef r

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