Sistemi ICF ad alta Efficienza Energetica: i requisiti antincendio

Le costruzioni ICF (Insulating Concrete Forms) sono strutture “estese” in calcestruzzo debolmente armato costituite da pareti gettate in opera entro casseri di polistirene (EPS); in Italia sono designate anche con l’acronimo SAAD (Sistemi Ad Armatura Diffusa).
Le casserature a perdere usate in cantiere per dare forma ai getti e collocare le armature restano, a fine esecuzione, inglobate nell’involucro edilizio e danno luogo a forti spessori di isolamento (da 6,4 a 18,4 cm) che rendono le pareti stesse altamente isolanti, in conformità ai valori minimi di trasmittanza termica attualmente richiesti dalle Normative energetiche (Direttive EPBD e D. Lgs 19 agosto 2005, n. 192 s.m.i.).


In questo articolo:
• Costruzioni ICF: tipologie edilizie ricorrenti
• Casserature in EPS autoestinguente
• Rischio incendio: reazione e resistenza al fuoco
• Rivestimenti protettivi interni ed esterni
• Robustezza strutturale e resistenza sismica
• Conclusioni
• Approfondisci sulla rivista Antincendio

Costruzioni ICF: tipologie edilizie ricorrenti

Le costruzioni ICF hanno avuto ampio sviluppo in Nordamerica (Canada e USA) e in tempi più recenti hanno iniziato ad affermarsi anche in Europa.
Pur essendo le tipologie residenziali (per abitazioni singole e multipiano) quelle più ricorrenti, non mancano esempi significativi di applicazioni anche nel campo dell’edilizia pubblica (scuole e stazioni di polizia), collettiva (alberghi e motel) e produttiva (centri commerciali).
Per altro il sistema ICF, in fase di continua evoluzione, rappresenta anche una tecnologia costruttiva strenuamente supportata dal BIM e questo, nel futuro, costituirà indubbiamente un altro vantaggio a suo favore.

Casserature in EPS autoestinguente

Al confronto di altri isolanti di sintesi, come il poliisocianurato o polyiso (PIR) e il poliuretano (PUR), anche dimostrando una capacità d’isolamento termico inferiore, il polistirene espanso (EPS) offre maggiori garanzie sotto il profilo della “tollerabilità” in caso d’incendio.
Pur essendo il polistirene un idrocarburo con potere calorifico (PCI) prossimo a quello degli altri idrocarburi, il suo contributo al bilancio termico di un incendio è sempre molto contenuto in considerazione della sua bassa densità: EPS 120 (cioè con resistenza a compressione di 120 kPa) ha, ad esempio, un peso dell’unità di volume pari a solo 20 kg/m3, assai inferiore rispetto al legno standard (che invece ha peso quasi sempre > 500 kg/m3).
Risultati migliorativi si sono ora raggiunti sostituendo l’EPS standard con l’EPS/FR (Flame Retardant) classificato in Euroclasse E ed appunto detto autoestinguente, con il quale si ottiene che la combustione cessa (o rallenta) non appena si allontana l’innesco (cioè si ha un prodotto più sicuro che non propaga la fiamma o la propaga molto lentamente).
Nel campo dei ritardanti di fiamma, la Ricerca è poi molto attiva e la Commissione UE sta perciò promuovendo l’uso di prodotti innovativi (come i nuovi ritardanti polimerici), assai meno impattanti dei tradizionali HBCD (esabromociclododecano).

Rischio incendio: reazione e resistenza al fuoco

Nei riguardi dell’innesco e della conseguente propagazione di un incendio la proprietà che meglio esprime la capacità di arginare il rischio è la reazione al fuoco.
Prove al fuoco eseguite dall’AIPE (Associazione Italiana Polistirene Espanso) in collaborazione con il LAPI di Prato (PO), su campioni di EPS rivestito, classificano i pannelli in EPS con spessore di 100 (mm) in Euroclasse B – s1,d0 sia con rivestimento a intonaco per sistemi a cappotto, che con rivestimento in cartongesso di 12,5 (mm) per pareti interne.
Questi risultati si possono confrontare con i requisiti specificati nella LG del CNVVF per le facciate (2013) approvate con lettera circolare DCPREV 5093 del 15/04/2013, che richiama per gli isolamenti in opera una reazione al fuoco non inferiore alla Euroclasse B – s3,d0 (Classe 1 IT).
Se la reazione al fuoco è garantita dai rivestimenti (intonaci, pietra ricostruita, cartongesso, etc.), la necessaria resistenza al fuoco della costruzione ICF è invece assicurata dalle pareti di calcestruzzo, che nel sistema hanno spessori da un minimo di 15 (cm) fino a un massimo di 25 (cm).
A tal proposito si osserva come l’Eurocodice EC2 (parte fuoco) assegna una Classe 90 (R) alle pareti di calcestruzzo con spessore di 140 (mm) e copriferri di 25 (mm): in ogni caso le costruzioni ICF perseguono costantemente un obiettivo minimo di Classe 60 (R/REI) per la resistenza al fuoco.
Nei riguardi dei solai il sistema ICF prevede una tipologia assimilabile a quella con travetti e alleggerimenti in polistirene (casseri) i cui spessori (soletta, nervature, etc.) risultano in linea con quelli tabellati dal CNVVF; i casseri in EPS all’intradosso sono, inoltre, sempre protetti da lastre in cartongesso ancorate al getto, mentre fori e canalizzazioni presenti nei casseri possono essere sfruttati per ottenere aperture di sfogo delle sovrappressioni.

Rivestimenti protettivi interni ed esterni

La scarsa partecipazione dell’EPS all’incendio deriva sostanzialmente dal fatto che nei sistemi ICF non si fa mai uso di polistirene “scoperto” (a vista), ma questo risulta sempre opportunamente protetto da altri materiali (inerti, oppure non facilmente combustibili).
In relazione agli obiettivi di resistenza al fuoco prefissati raramente si osserva il cedimento prematuro dei rivestimenti; utili elementi per la valutazione dei rivestimenti stessi sono dati sia dal Codice (RTO) che dai Regolamenti UE.

Robustezza strutturale e resistenza sismica

Le costruzioni ICF nei confronti delle azioni sismiche sviluppano meccanismi resistenti di tipo elastico (con limitato danneggiamento) che in occasione di sismi ad elevata intensità (non frequenti) richiamano tuttavia l’intervento delle armature, onde mitigare l’insorgenza di pericolose fragilità.
Grazie all’elevato ammorsamento reciproco e all’efficace disposizione degli incatenamenti interni (armature) queste strutture a pareti dimostrano uno spiccato comportamento scatolare da cui conseguono alta iperstaticità, rigidezza e resilienza (robustezza strutturale).

Conclusioni

Pur assumendo che il maggiore pregio del sistema ICF sia dato dalla sua “intrinseca” efficienza energetica, si possono attribuire allo stesso ulteriori prerogative quali la massività (simile a quella delle murature tradizionali) e la rapidità di posa in opera: quest’ultima si rivela di particolare interesse nelle ricostruzioni post-sismiche.
Dal punto di vista della sicurezza all’incendio il comportamento ampiamente soddisfacente nei confronti della capacità portante (requisito R), resta condizionato da adeguate misure di contrasto della vulnerabilità superficiale dell’involucro edilizio, che si concretizzano nella posa in opera di appositi rivestimenti (interni ed esterni) con caratteristiche prestabilite di reazione al fuoco.

Approfondisci sulla rivista Antincendio

Sistemi costruttivi ICF ad alta efficienza energetica. Analisi dei requisiti per la sicurezza antincendio
Giuseppe Ascenzi
Antincendio n.11/2020 – LEGGI L’ABSTRACT nell’INDICE

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