Il LEGNO BRUCIA ? un controparere tecnico sulle prestazioni al fuoco dei diversi materiali da costruzione

Nei giorni scorsi INGENIO ha pubblicato un articolo dedicato a un tema quanto mai attuale, quello della resistenza al fuoco.

La nostra testata si occupa spesso del tema dell'antincendio e del comportamento al fuoco delle strutture e lo fa con propri aprofondimenti tecnici, con interviste - proprio oggi abbiamo intervistato il Comandante Fabio Dattilo del Corpo Nazionale dei Vigili del Fuoco - e spesso pubblicando anche articoli che ci arrivano o da Associazioni, o da singoli professionisti, o dal mondo accademico.

L'articolo su richiamato, "Il comportamento al fuoco delle strutture di legno" a firma dell'Ing. Maurizio Follesa (*), inviatoci da PromoLegno, non è stato universalmente condiviso e ci ha scritto oggi il Prof. Francesco Biasioli per esprimente un opinione tecnica diversa. Francesco Biasioli (*) è un conosciuto esperto di tecnica delle costruzioni e ci ha inviato questa lettera che pubblichiamo.

"Gentile Direttore,
considero Ingenio, la Sua rivista on line un’importante fonte di informazione per i professionisti. Avere chi, in un periodo in cui il flusso delle informazioni tecniche è inarrestabile, le seleziona, le sintetizza, le classifica e le propone è certamente opera meritevole.
Dato che si parla molto oggi di “fake news”, occorre però che chi si fa carico di tale compito eserciti un doveroso controllo su quanto gli viene proposto per la pubblicazione. A parer mio il compito di un bravo Direttore Responsabile dovrebbe essere, prima di pubblicare gli articoli che gli vengono proposti, e anche se firmati, di verificarne o farne verificare sommariamente il contenuto in termini di correttezza e veridicità. E soprattutto che siano scritti tenendo distinti fatti e opinioni.
Mi sono dunque meravigliato nel leggere su un recente numero della Sua rivista un redazionale che per introdurre un articolo sul tema legno-fuoco recita “….se è vero che il legno è un materiale combustibile, ciò non significa che le strutture di legno non possiedano resistenza al fuoco e che siano più vulnerabili rispetto alle strutture di acciaio o di calcestruzzo armato specie se precompresso…”.
Che il legno bruci e il calcestruzzo e l’acciaio no, sono fatti e non opinioni. Ma l’articolo non parla solo di materiale, parla di strutture e afferma che le strutture in legno non sono più vulnerabili di quelle realizzate con altri materiali. Incuriosito da tale opinione, che contrasta con la mia esperienza, sono andato oltre il redazionale e ho trovato dichiarazioni azzardate, a dir poco, laddove l’articolo nel trattare della capacità portante delle strutture di legno post incendio attacca senza ragione calcestruzzo e acciaio, e riconferma con ancor maggior vigore che la soluzione in legno, in presenza di incendio, sarebbe più o meno equivalente, se non superiore, a quelle ottenute utilizzando tali materiali.
E’ noto ai Suoi lettori che la capacità portante di un elemento resistente con sezione omogenea, cioè in acciaio o legno, dipende dal suo modulo di resistenza plastico. Tale modulo è una frazione del prodotto delle dimensioni geometriche della sezione trasversale di cui una, l'altezza, elevata al quadrato.  Dunque nel caso di una sezione in legno piena soggetta al fuoco su tre lati se, per effetto della carbonatazione, si riducono la base e l’altezza del 10% ciascuna, la capacità portante diventa 0,9x(0,9x0,9) = 0,73 cioè si riduce del 27%. Se la riduzione è del 15% la riduzione è del 39% - in quest’ultimo caso in pratica ci si “mangia” il margine legato al coefficiente di sicurezza “medio” applicato, allo stato limite ultimo, ai carichi. La sezione residua non è dunque più in grado di svolgere la funzione per la quale è stata progettata e deve essere adeguatamente rinforzata.
Se poi di un pannello verticale come quello nella foto riportata nell’articolo si riduce la sezione del 40% (integri tre strati su cinque), il suo “raggio giratore minimo” si riduce in proporzione di conseguenza la snellezza, che vede tale raggio a denominatore, aumenta del 67% : dato che tali pannelli portano in molti casi carichi verticali eccentrici, in assenza di adeguato dimensionamento, se ne rischia il collasso per instabilità.
E’ pur vero che, più oltre nel testo, si sottolinea l’opportunità di proteggere i componenti in legno dall’incendio, aggiungendo altri costi, ma nei confronti di un lettore non attento il danno è fatto, senza alcuna giustificazione numerica, quella che amerebbero leggere i tecnici.
L’articolo poi, trattando solo l’XLAM, un particolare tipo di soluzione con pannelli di compensato, ne evidenzia come critici solo i collegamenti ma, dato che parla in generale di “legno”, dimentica di accennare al fatto che per altre soluzioni quali il GLULAM, il legno lamellare incollato, vi è il rischio di rammollimento delle colle usate per l’assemblaggio se sottoposte ad alte temperature.
Dato che, come prima detto, l’ambizione del redattore dell’articolo sembrerebbe quella di parlare non di “materiali” ma di “strutture”, l’approccio avrebbe dovuto essere ben diverso. In questi casi se si vuole scrivere qualcosa di utile, e non solo affermazioni apodittiche, si deve far ricorso al concetto di "unità funzionale", cioè a cosa occorre per svolgere una certa “funzione”, in questo caso quale sia la geometria di un elemento strutturale in grado di portare dei carichi assegnati pre e post incendio.
Se si vogliono “fatti” e non “opinioni”, la strada è semplice.
Si definiscono lunghezza, vincoli e – a meno del peso proprio – carichi di confronto.
Si progettano gli elementi – in calcestruzzo armato, acciaio e legno - a “freddo” e “a caldo” per un dato carico e durata di incendio, agli stati limite di esercizio e ultimi utilizzando gli specifici Eurocodici.
Se ne valuta la capacità portante residua dopo il teorico incendio e si fanno i debiti confronti.
Oppure – se ci sono le risorse, perché le prove costano care e non tutti hanno accesso a finanziamenti come quelli della Regione Trentino – si prendono gli elementi così progettati, realizzati in materiali diversi ma con la stessa capacità portante “a freddo”, si mettono in un forno e se ne prova la capacità portante prima e dopo un ciclo termico definito.
Si può così valutare, in entrambi i casi, con quale materiale è “oggettivamente” realizzata la struttura più performante. Per esperienza, non ho dubbi sul risultato.
Cordialmente
Francesco Biasioli
Torino, 29 Giugno 2017"

Rispondo al Prof. Biasioli solo per la parte iniziale della sua lettera. Ingenio è diretta da un ingegnere - il sottoscritto - e ha una redazione composta da ingegneri e architetti ed ha lo scopo di diffondere gratuitamente degli approfondimenti tecnici sui diversi materiali. Ma ne il sottoscritto ne la redazione svolge un'opera di censura su contributi arrivati da autori con dimostrata esperienza sul campo: pretende però che l'autore firmi il suo articolo assumendosi di fatto la responsabilità di quanto ha scritto. Questo rende possibile un confronto tecnico in cui ogni nostro lettore può partecipare portando pareri diversi o integrazioni. Nel panorama editoriale ci sono viceversa riviste scientifiche dove la pubblicazione avviene dopo un severo filtro di un comitato scientifico (con un pubblico diverso) a cui non intendiamo sovrapporci. Ogni giorni sono 15.000 gli articoli scaricati gratuitamente dal portale di Ingenio e ci auspichiamo che il confronto libero che assicuriamo sia la migliore garanzia per la qualità del nostro servizio e lo strumento per accrescere la diffusione della cultura tecnica.

(*) L' Ing. Fabrizio Folesa, oltre ad occuparsi di progettazione, collabora con il  il CNR-IVALSA per il quale conduce attività di ricerca sul comportamento strutturale, sismico e al fuoco delle strutture di legno e in ambito scientifico collabora inoltre con istituti di ricerca stranieri (canadesi e giapponesi). E' autore di libri e articoli su riviste di settore, oltre che di circa 40 pubblicazioni scientifiche, relatore a seminari e convegni, docente promo_legno e Federlegno e effettua docenze all'interno di corsi universitari ed extrauniversitari. E’ membro del CEN TC 250/SC8/WG3 che si occupa della revisione del capitolo relativo alle strutture di legno dell’Eurocodice 8 e del comitato di revisione delle norme CNR DT 206. Per questo non abbiamo avuto remore a pubblicare il suo contributo.

(**) Il prof. Biasioli è stato uno dei miei primi riferimenti per la tecnologia dei materiali, è autore di numerose pubblicazioni nel campo della tecnica delle costruzioni e ha avuto numerosi incarichi accademici e in altri ambiti, specialmente nella filiera del cemento ed è tuttora Segretario Generale dell'Ermco, l'associazione europea dei produttori di calcestruzzo. Per questo motivo è per me un piacere pubblicare una lettera, seppur critica anche della mia gestione, che contribuisce al tema con una visione tecnica diversa.

Buona lettura,

Andrea Dari