Il sistema europeo di classificazione dei prodotti secondo la norma UNI EN 13501-1 introduce le euroclassi di reazione al fuoco per:

1. Prodotti da costruzione (tabella 1).
2. Elenco dei prodotti lineari per l’isolamento termico dei conduttori – A1L, A2L, BL, CL, DL, EL i FL (tabella 2).
3. Altri test richiesti dalle condizioni tecniche per la reazione al fuoco dei materiali/prodotti da costruzione (tabella 3).
4. Materiali esclusi dai pavimenti (tabella 4).

Tabella 1 – Classi di reazione al fuoco per i prodotti da costruzione ad eccezione dei pavimenti, dei prodotti di forma lineare destinati all’isolamento termico

A) – per prodotti omogenei e componenti principali di prodotti eterogenei
B) – per tutti i componenti secondari esterni di prodotti eterogenei
C) – alternativamente, qualsiasi componente secondario esterno con PCS ≤ 2,0 MJ/m2, a condizione che il prodotto soddisfi i seguenti criteri EN 13823: FIGRA ≤ 20 W/s e LFS < bordo del campione e THR600s ≤ 4,0 MJ, e s1, e d0
D) – per qualsiasi componente secondario interno di prodotti eterogenei
E) – per il prodotto nel suo complesso
F) – nella fase finale dello sviluppo della procedura di test sono state introdotte modifiche al sistema di misurazione del fumo, le cui conseguenze richiedono ulteriori studi. Ciò potrebbe comportare la modifica dei valori limite e/o dei parametri di valutazione dell’emissione di fumo.
s1 = SMOGRA ≤ 30 m2/s2 e TSP600s ≤ 50 m2; s2 = SMOGRA ≤ 180 m2/s2 e TSP600s ≤ 200 m2; s3 = né s1 né s2
G) – d0 = nessuna goccia/particella infiammabile durante il test secondo EN 13823, entro 600 s; – d1 = nessuna goccia/particella infiammabile che brucia per più di 10 s, nel test secondo PN-EN 13823, entro 600 s; – d2 = né d0 né d1; (l’accensione della carta nel test secondo EN ISO 11925-2 porta alla classificazione d2)
H) – soddisfa i requisiti = nessuna accensione della carta (senza classificazione); non soddisfa i requisiti = accensione della carta (classificazione d2)
I) – in condizioni di esposizione superficiale alla fiamma e – se appropriato per l’uso finale del prodotto – in condizioni di esposizione ai bordi della fiamma

Tabella 2 – Classi di reazione al fuoco per prodotti di forma lineare destinati all’isolamento termico

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1. La umidità è misurata nell’campo di misura: 20-80% ± 5%.
2. Temperatura ambiente: la termocoppia di misurazione è posizionata sopra il pavimento vicino all’uscita del carrello di misurazione
3. La pressione ambientale è misurata con un’accuratezza di ± 200 Pa.
4. Il sistema di misurazione dell’attenuazione della luce è composto da una struttura di stabilizzazione, una sorgente luminosa con temperatura di colore di 2900 K ± 100 K, un sistema di lenti e un rilevatore.
5. Il livello di O2 è misurato con un analizzatore di tipo paramagnetico con una risoluzione minima del 0,01%.
6. Il livello di CO2 è misurato con un analizzatore di tipo IR con una risoluzione minima dello 0,01%.min. 0,01%
7. La velocità dei gas di scarico nel condotto di misura viene misurata utilizzando una sonda bidirezionale e un trasduttore di pressione
8. La temperatura dei gas di scarico è misurata utilizzando 3 termocoppie posizionate nel tubo di misura

Quali parametri calcola il sistema di misurazione sulla stazione SBI e cosa significano in relazione a un vero incendio?

THR_600s– Questo parametro descrive il calore totale emesso dalla prova durante i primi 600 secondi del test. Grazie a questo parametro, siamo in grado di stimare quale impatto avrà il materiale sullo sviluppo dell’incendio. Questo indica, ad esempio, se l’ignizione di un materiale particolare causerà la propagazione del fuoco ad altri materiali, o se l’energia emessa è in grado di avviare o sostenere il processo di combustione.

FIGRA – Questo parametro descrive la velocità di rilascio di calore dal materiale in esame. Grazie a questo, ci consente di stimare quanto velocemente il materiale si diffonderà durante un incendio. In combinazione con il parametro THR, è possibile stimare se e quanto rapidamente potrebbe verificarsi l’innesco di un incendio.

SMOGRA – questo parametro descrive la velocità di emissione di fumo da parte del materiale coinvolto nell’incendio. È particolarmente importante per gli edifici ad uso pubblico, le fabbriche e i magazzini. Grazie a questo parametro è possibile stimare il tempo dopo il quale sarà impossibile evacuare una stanza a causa del fumo.

TSP600s – Questo parametro mostra la quantità di fumo emessa nei primi 600 secondi del test. Grazie a questo parametro è possibile stimare se, in caso di incendio, la quantità di fumo emesso ridurrà la visibilità. Questa è un’informazione molto importante per la determinazione delle vie di evacuazione e delle zone a rischio.

Come viene calcolato ogni parametro?

Il sistema di misurazione della stazione SBI registra i valori di ciascun parametro misurato ogni 3 secondi durante l’intera procedura di misurazione. Successivamente, calcola i parametri primari basati su di essi, ovvero:

HRR(t) – indice di velocità di rilascio di calore, SPR(t) – indice di velocità di emissione di fumo.

Per calcolare l’indice HRR, il sistema calcola:

V₂₉₈(t) – portata volumetrica nel condotto di misurazione,

(t) – coefficiente di riduzione dell’ossigeno,

x_{a_O2} – frazione molare di ossigeno nell’ambiente, inclusa il vapore acqueo.

Sulla base dell’equazione seguente, il parametro HRR_TOTAL(t) è calcolato.

Successivamente, grazie al funzionamento del bruciatore ausiliario, è possibile calcolare il parametro HRR del solo bruciatore (HRRav_burner), ovvero la media di HRRtotal nel periodo compreso tra i 210 e i 270 secondi del test. Grazie a questo calcolo, è possibile sottrarre da HRRtotal totale durante la combustione del provino HRRav_burner e ottenere il parametro HRR per il solo provino.

Sulla base del calcolo sopra descritto, si procede al calcolo del parametro finale, che è THR_600s , utilizzando la seguente formula:

Anche sulla base del parametro HRR(t), viene calcolato il FIGRA. Questo parametro si divide in due intervalli: 0,2MJ, il che significa che viene misurato quando sono soddisfatte le condizioni HRRav(t)>3kW e THR(t)>0,2MJ, e 0,4, il che significa che sono soddisfatte le condizioni HRRav(t)>3kW e THR(t)>0,4MJ.

Il parametro è misurato per l’intera durata dell’esposizione al campione e calcolato utilizzando la seguente formula:

I parametri successivi calcolati dal sistema di misurazione della postazione SBI sono: TSP600s e SMOGRA. Poiché durante il test la densità dei gas di scarico varia a seconda della temperatura, il primo passo per calcolare i parametri del fumo è determinare la velocità a cui fluiscono i flussi d’aria nel sistema di misurazione. A tal fine, viene utilizzata la seguente formula, in cui viene utilizzato il flusso volumetrico (V298) calcolato alla temperatura di 298K, e la temperatura media dei fumi nel tubo di misurazione.

Nel passaggio successivo, viene calcolata la velocità di emissione totale di fumo (SPRtotal(t)) utilizzando la seguente formula:

Analogamente ai calcoli di HRR, è necessario separare il fumo emesso dal bruciatore stesso dal parametro SPRtotal. Questo avviene durante il funzionamento del bruciatore ausiliario ed è espresso come la somma:

Grazie a questo otteniamo il parametro SPR(t), che riguarda solo il fumo emesso dal provino.

Dopo aver ottenuto il parametro SPR(t), calcoliamo il valore per TSP600s utilizzando l’equazione seguente:

L’ultimo parametro finale calcolato dal sistema di misurazione della stazione SBI è lo SMOGRA. Viene calcolato quando sono soddisfatte le condizioni: SPRav(t)>0,1m2/s e TSP(t)>6m2 durante l’intera esposizione del campione alla fiamma. Lo SMOGRA è calcolato utilizzando la seguente formula:

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Opis stanowiska.

La costruzione dettagliata della stazione è descritta nella norma EN 13823. La stazione è composta da tre sezioni principali: la camera di test, il carrello di misurazione e la sezione di analisi dei gas di scarico.

La camera di test è costruita con materiali ad alta resistenza al fuoco. Ha dimensioni interne di 3×3 metri e un’altezza di 2,4 metri. La camera dispone di un’ingresso per l’operatore e la possibilità di camminare sul tetto, dove si trova la sezione di analisi dei gas di scarico.

Nella struttura della camera è installato un bruciatore di sabbia identico a quello sul carrello di misurazione. Funge da bruciatore di sfondo, il cui ruolo è descritto nella parte successiva del testo.

Il carrello di misurazione è costruito su una struttura in acciaio con la possibilità di spostamento. Sul carrello di misurazione viene montato il provino insieme alle piastre di fondo, che consentono di eseguire il cosiddetto “vuoto d’aria”. I metodi di montaggio dei provini sono descritti in un articolo separato.

La sezione di analisi dei gas di scarico è la parte più complessa e articolata della struttura di test. Comprende: sensori di temperatura, analizzatore di ossigeno (O2) e anidride carbonica (CO2) nei gas di scarico, sensore di differenza di pressione per misurare la velocità dei gas di scarico, ventilatore con regolazione della portata d’aria, sistema di misurazione dell’attenuazione del raggio luminoso.

La procedura della prova SBI

Per condurre il test, il provino del materiale viene posizionato sul carrello di misurazione.

Nell’angolo inferiore del provino si trova il bruciatore di sabbia, che durante la procedura di test interagisce con il materiale esaminato con una fiamma di 32,4 kW.

Dopo aver caricato il provino nella camera di misura, viene avviata la procedura di misurazione vera e propria, che comprende i seguenti passaggi:

1. La misurazione delle condizioni ambientali – la normativa di test descrive dettagliatamente le condizioni che devono essere soddisfatte durante il test; se non vengono rispettate, la misurazione verrà interrotta.
2. Misurazione delle condizioni iniziali – in questa fase, il sistema informatico della stazione legge e calcola, per un periodo di 3 minuti, le medie dei parametri: contenuto di ossigeno e di anidride carbonica, temperatura ambiente, temperatura dell’aria nel canale di misurazione, umidità, pressione, intensità luminosa.
3. Il funzionamento del bruciatore ausiliario – per i successivi 3 minuti, il bruciatore ausiliario montato nella camera di prova è in funzione. Durante il suo funzionamento, vengono registrate la potenza del bruciatore e la quantità di fumo generato. I parametri calcolati durante questa fase sono descritti nella parte successiva dell’articolo.
4. Esposizione del provino al fuoco – il tempo di esposizione al fuoco del provino è di 20 minuti. Durante questa fase, vengono misurati i parametri necessari per i calcoli della classificazione della reazione al fuoco, ovvero: THR, SPR, FIGRA e SMOGRA.
5. Tempo di attesa per il raffreddamento del provino – dopo il completamento dell’esposizione, il provino nella camera di prova deve completamente spegnersi e smettere di emettere calore e fumo. La normativa consente lo spegnimento manuale del campione da parte dell’operatore della postazione.
6. Misurazione delle condizioni finali: dopo il raffreddamento del provino, vengono misurati i parametri necessari per calcolare le derive dell’analizzatore e del sistema di attenuazione della luce.

Calcoli dei parametri di classificazione

THR600s (Total Heat Release) – questo parametro riflette la quantità totale di calore emessa dal provino durante i primi 10 minuti di esposizione. Viene calcolato sulla base della somma del parametro HRR(t).

FIGRA0,2MJ – questo parametro descrive la velocità di emissione di calore da parte del provino e viene misurato quando THR(t) > 0,2 MJ, cioè quando il provino emette più di 0,2 MJ di calore in quel momento.

FIGRA0,4MJ – questo parametro descrive la velocità di emissione di calore da parte del provino e viene misurato quando THR(t) > 0,2 MJ, cioè quando il provino emette più di 0,2 MJ di calore in quel momento.

TSP600s – questo parametro descrive la quantità totale di fumo emesso durante i primi 600 secondi di esposizione al fuoco. Viene calcolato sulla base della somma del parametro SPR(t).

SMOGRA – la massima velocità di emissione di fumo da parte del campione durante l’intera esposizione.

La descrizione dettagliata delle procedure di calcolo si trova in un articolo successivo.

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