Una volta scoppiato un incendio in un edificio, spesso provoca conseguenze catastrofiche nel giro di pochi minuti.Protezione passiva da incendio, come "prima linea di difesa" per la sicurezza degli edifici, limita automaticamente la diffusione del fuoco, mantiene le vie di fuga senza ostacoli,e protegge l'integrità strutturale dell'edificio attraverso la progettazione di materiali, componenti e sistemi, senza intervento umano o elettrico.

A differenza dei sistemi attivi di protezione antincendio (come gli irrigatori automatici, i rilevatori di fumo e gli estintori), la protezione passiva contro l'incendio si basa sulle caratteristiche intrinseche dell'edificio stesso,con materiali resistenti al fuoco come elemento crucialeQuesti materiali devono rimanere non combustibili, non disintegrati e non conduttivi a temperature estreme, fornendo agli occupanti una finestra di fuga da 30 minuti a diverse ore.Acquistare tempo prezioso per il salvataggio incendi.

Per garantire le prestazioni effettive dei materiali resistenti al fuoco, essi devono essere verificati mediante sistemi di prova e classificazione standardizzati riconosciuti a livello internazionale.Le norme europee della serie EN 13501, EN 1363-1 e ISO 834-1, insieme alle norme americane ASTM E119 e UL 263, alla norma britannica BS 476 e alla norma giapponese JIS A 1304,formano collettivamente il quadro globale per la valutazione dei materiali refrattariQueste norme si basano in gran parte su forni specializzati in resistenza al fuoco per simulare profili di temperatura di fuoco reali, quantificando così la reazione del materiale al fuoco e la resistenza al fuoco.

Questo articolo presenterà in modo sistematico il ruolo dei materiali refrattari nella protezione passiva contro il fuoco, i loro principali tipi, le principali norme di prova e di classificazione,un confronto tra i principali standard mondiali, casi pratici e tendenze future, fornendo un riferimento completo per architetti, ingegneri, produttori di materiali e professionisti della sicurezza antincendio.

I principi fondamentali della protezione passiva contro il fuoco e il duplice ruolo dei materiali refrattari

L'obiettivo fondamentale della protezione passiva da incendio è quello di raggiungere "tre controlli"attraverso la compartimentazione antincendio, la protezione strutturale e il controllo del fumo:

1Controllo della diffusione della fiamma e del calore

2.Mantenere l'integrità e la capacità di carico dei componenti degli edifici

3.Prevenire che i fumi tossici entrino nelle vie di fuga e nelle zone adiacenti

(Figura 1: Diagramma schematico di un sistema di compartimentazione passivo antincendio, illustrando come componenti quali firewall, porte antincendio, sigilli antincendio,e gli ammortizzatori antincendio lavorano insieme per limitare la diffusione del fuoco e del fumo- Sì.

Giocano i materiali refrattari "due chiavi" ruoli qui:

1Reazione al fuoco: valutazione se il materiale è facilmente infiammabile nelle prime fasi di un incendio, se contribuisce alla diffusione del fuoco,e se produce grandi quantità di fumo o goccioline fuseLe norme di classificazione tipiche includono EN 13501-1 (A1 più alto grado non combustibile → F altamente combustibile), ASTM E84 (indice di diffusione della fiamma e indice di sviluppo del fumo), BS 476 Parte 7, ecc.I materiali con una bassa reazione al fuoco (come il grado A1) possono rallentare significativamente lo sviluppo iniziale di un incendio.

2.Resistenza al fuoco: esame della durata di mantenimento della capacità di carico (R), dell'integrità (E, prevenzione della penetrazione della fiamma) e dell'isolamento (I,limitare l'innalzamento della temperatura sul lato non esposto) in condizioni di fuoco standardLe classificazioni comuni includono EN 13501-2 (EI/REI + minuti, ad esempio, EI 60 indica l'integrità e l'isolamento mantenuto per 60 minuti), ASTM E119/UL 263 (ore) e BS 476 Parte 20-24.

Solo i materiali dotati di un'eccellente reattività al fuoco e di un'elevata resistenza al fuoco possono diventare realmente un componente affidabile di sistemi di protezione passivi.

Norme di prova, apparecchiature di prova e sistemi di classificazione dei materiali refrattari

La verifica delle prestazioni dei materiali refrattari si basa su prove standardizzate di simulazione del fuoco.

ISO 834-1 / EN 1363-1: curva di incendio della cellulosa standard (temperatura ambiente → 945°C & 60min → circa 1100°C & 180min), utilizzata per testare la resistenza al fuoco di pareti, porte, travi, colonne, guarnizioni, ecc.

ASTM E119 / UL 263: norme americane, con curve simili a quelle di ISO 834, ma con criteri di carico e di guasto leggermente diversi.

UL 1709: Curva di incendio degli idrocarburi (aumento estremamente rapido della temperatura, raggiungendo 1100°C in soli 5 minuti), comunemente utilizzata in scenari ad alto rischio come impianti petrolchimici e gallerie.

Serie BS 476: Standard britannici tradizionali, ora in gran parte sostituiti dagli standard EN, ma ancora ampiamente utilizzati nei paesi del Commonwealth e in parti dell'Asia.

(Figura 2: Il forno verticale per la resistenza al fuoco)

(Figura 3: Forno orizzontale per la resistenza al fuoco)

La serie EN 13501 è la norma di base per la classificazione della resistenza al fuoco dei prodotti da costruzione europei:

EN 13501-1: Classificazione della risposta all'incendio, riguardante il contributo del materiale alla diffusione iniziale dell'incendio.

EN ISO 1182 (prova di incombustibilità, livello A1/A2)

(Figura 4: forno di prova di incombustibilità ISO 1182)

EN ISO 1716 (prova del valore calorifico totale, livello A1/A2)

(Figura 5: Calorimetro della bomba ISO 1716).

EN 13823 (prova SBI (Small Intake Biology), livello A2-D)

(Figura 6: ISO 13823 SBI)

EN ISO 11925-2 (Prova di accensione a piccola presa, sotto il livello E)

(Figura 7: prova ISO 11925 a sorgente di fiamma singola)

EN ISO 9239-1 (Prove di calore radiante sul pavimento, solo per pavimenti)

(Figura 8: prova del pannello di radiazione del pavimento ISO 9239)

ISO 5660-1 (La prova con calorimetro a cono, per i dati relativi al rilascio di calore e alla produzione di fumo dei prodotti a livello B-D, è uno dei metodi di prova ausiliari per le categorie B-D di EN 13501-1.)

(Figura 9: Calorimetro a cono ISO 5660)

I seguenti sono tipi di materiali refrattari comuni e le loro prestazioni secondo le principali norme:

(Figura 10: Tabella dei tipi, delle norme di prova e dei sistemi di classificazione dei materiali refrattari)

(Figura 11: Diagramma schematico del principio di funzionamento del rivestimento antincendio intumescente - quando è esposto al fuoco, il rivestimento si espande rapidamente formando uno spessore carbonizzato,isolando efficacemente il calore e proteggendo la struttura in acciaio- Sì.

Nel test effettivo, questi materiali devono in genere soddisfare sia i requisiti di resistenza al fuoco che quelli di lotta contro gli incendi e ottenere l'accesso al mercato attraverso certificazioni di terzi (come la marcatura CE,Certificazione UL, Intertek, Applus+, ecc.).