Legno per edifici e fuoco

Il Sole è il principale generatore ecosostenibile di riferimento per gli edifici che ambiscono ad avere elevate prestazioni energetiche. Il Sole può contribuire in maniera attiva e passiva alla spesa energetica degli edifici. Le radiazioni solari dirette, indirette e diffuse permettono la produzione di energia elettrica con i pannelli solari fotovoltaici e la produzione di acqua calda sanitaria con i pannelli solari termici.

Lo sfruttamento dell'energia passiva avviene con l'utilizzo di particolari materiali per le costruzioni, tra i quali uno dei principali materiali di riferimento è il legno. Le principali caratteristiche del legno risiedono nella capacità isolante e di regolazione termo-igrometrica. Le capacità di isolamento termico permettono di trattenere il calore durante le stagioni fredde e di limitarne l'ingresso, negli ambienti, nelle stagioni calde.

La capacità di regolazione termo-igrometrica, invece, ha effetto diretto sulla capacità delle costruzioni di gestire gli eccessi di umidità presenti dell'aria degli ambienti, eccessi che vengono assorbiti dal legno per poi essere riceduti quando l'aria è particolarmente secca.

Inoltre, per molti edifici i cui ultimi piani sono esposti significativamente alle sollecitazioni climatiche, il legno rappresenta la scelta preferenziale per una rapida ed economica realizzazione di tetti e/o coperture ventilate. All'isolamento termico garantito dal legno si accompagna un grado di isolamento acustico che migliora ulteriormente il comfort degli edifici.

Legno e resistenza al fuoco

Gli incendi ed il fuoco, in generale, costituiscono il principale rischio per l'incolumità delle strutture in legno, il cui principale punto debole risiede proprio nella possibilità di totale combustione in confronto ad altri materiali per le costruzioni come l'acciaio ed il cemento armato o il calcestruzzo. Tuttavia, il processo di combustione e totale distruzione di una struttura in legno non è così semplice da realizzarsi, come si può facilmente ed erroneamente immaginare.

Nel processo identificato semplicemente come incendio è importante individuare alcune fasi principali: l'innesco, la propagazione, l'incendio e l'estinzione. L'innesco è la fase nella quale le sostanze combustibili iniziano il processo di combustione, un processo in questa fase facilmente controllabile e rimovibile.

La propagazione è una fase nella quale l'incendio procede lentamente con la produzione di fumi, a seguito della combustione di una quantità limitata di materiale combustibile. La propagazione, ad un certo punto, diventa un incendio vero e proprio, in quanto viene coinvolta una quantità maggiore di materiali combustibili, che raggiungono temperature elevate dell'ordine di migliaia di gradi centigradi.

A questo punto, il fenomeno non è più controllabile e non resta altro da fare che attendere l'estinzione, che può avvenire in maniera forzata in seguito alla terminazione del materiale combustibile.

La resistenza al fuoco di un materiale, intesa come capacità dello stesso di mantenere le caratteristiche meccaniche, può essere espressa con un fattore che va da R15 (resistenza per 15 minuti) ad R180 (resistenza per 180 minuti). Nel caso di una struttura in legno, la combustione avviene, per un qualsiasi elemento in legno, dall'esterno verso l'interno. In tal modo, si genera una progressiva riduzione della sezione dell'elemento strutturale interessato con conseguenze dirette sulla sua corrispondente capacità di sostegno.

È opportuno sottolineare che l'acciaio ed il cemento armato perdono le loro caratteristiche di resistenza già con temperature dell'ordine di 400 gradi centigradi. D'altro canto il legno, nei confronti del fuoco, offre invece importanti caratteristiche quali la scarsa trasmissione del calore, la scarsa dilatazione con il calore e dei significativi segnali acustici in fase di cedimento. Questi ultimi permettono ai tecnici di intervenire con una certa consapevolezza in delle condizioni di pericolo in atto.

La protezione dal fuoco delle strutture in legno può essere realizzata sovradimensionando di qualche centimetro gli elementi strutturali o trattando, periodicamente, gli stessi con opportuni prodotti. Altre due caratteristiche che esprimono il comportamento di un materiale per costruzioni nei confronti del fuoco sono l'isolamento e la tenuta.

La tenuta è la capacità di non lasciare passare fiamme, gas e vapori dalle parti esposte al fuoco a quelle non esposte. L'isolamento è la capacità di non trasmettere il calore. Il legno, come tutti gli altri materiali per le costruzioni, ha le caratteristiche di reazione al fuoco descritte nella norma europea UNI EN 13501-1.