Fuoco su pareti: sperimentazione e calcolo analitico

Oggetto della presente relazione è lo studio di una sezione di una parete in laterizio intonacata su entrambe le facce e protetta, sul lato esposto al fuoco, con la vernice intumescente denominata “A90”, prodotta da Aithon Ricerche International srl di Ternate (VA).

Il campione, largo 200 cm, alto 214 cm e spesso 11 cm, è stato sottoposto a prova presso il forno sperimentale del Laboratorio di Resistenza al Fuoco dell’Istituto Giordano esponendo al fuoco la faccia protetta con vernice intumescente “A90”. Sulla superficie non esposta al fuoco sono state applicate 5 termocoppie e, dopo il posizionamento di queste, si sono accesi i bruciatori.

Dall’andamento della temperatura valutata dalle termocoppie si ricavano i dati rilevanti per questa analisi, ossia quelli che servono per il confronto con le temperature che si ricaveranno con il software, in particolare:

– a 60 minuti di esposizione: temperatura media ~58 °C, temperatura massima ~63 °C

– a 120 minuti di esposizione: temperatura media ~141 °C, temperatura massima ~153 °C

 

È stato eseguito il calcolo termico della sezione in laterizio e intonaco utilizzando il software IS Fuoco, prodotto e distribuito da CDM DOLMEN srl di Torino, che effettuata l’analisi termica della sezione soggetta ad incendio. Per tenere conto della vernice intumescente A90 si usano i risultati della sperimentazione effettuata presso l’istituto Giordano, nella quale si è certificato, in funzione del quantitativo di vernice utilizzata e del tempo di esposizione al fuoco, lo spessore equivalente in calcestruzzo; a fronte di un utilizzo di 1400 g/m2 di pittura intumescente si ricava:

– per 60 minuti si ottiene uno spessore di “calcestruzzo equivalente” di 3.1 cm;

– per 120 minuti si ottiene uno spessore di “calcestruzzo equivalente” di 1.6 cm.

Il calcolo è stato svolto in una prima fase fino a 60 minuti e, in una seconda fase, fino a 120 minuti di esposizione al fuoco, in modo da poter confrontare i risultati ottenuti in via analitica con quelli ricavati per via sperimentale. A 60 minuti le temperature sulla faccia non esposta variano tra 59 °C e 61 °C, a 120 minuti le temperature sulla faccia non esposta variano tra 147 °C e 153 °C, valori che rientrano nel range di variazione ricavato dalla prova in forno, in cui le termocoppie avevano rispettivamente misurato temperature massime pari a 63 °C e pari a 153 °C.

Da questa analisi si è potuto evidenziare come il metodo di calcolo rigoroso consenta di studiare casi molto particolari, come questo, e di poter monitorare l’evoluzione della temperatura in ogni punto della sezione sottoposta a incendio, ricavando valori molto simili a quelli ottenuti dalla prova in forno.

 

L’utilizzo di un software di calcolo agli elementi finiti permette un’analisi molto vicina alla realtà poiché si inseriscono le caratteristiche termiche (conducibilità termica, calore specifico e densità relativa) e geometriche proprie del materiale e dell’elemento strutturale oggetto di studio, senza dover affrontare gli oneri di una più complicata e costosa prova di laboratorio.

 

È possibile scaricare la versione completa della relazione di prova. Per provare la versione dimostrativa di IS Fuoco, vedere il filmato che ne illustra il funzionamento e consultare il manuale utente visitate la pagina dedicata.


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