Nel mercato nordamericano e nei progetti che adottano gli standard UL, la valutazione della resistenza al fuoco delle porte tagliafuoco -30 minuti, 60 minuti, 90 minuti - è solitamente l'indicatore più preoccupante nelle decisioni sugli appalti. Tuttavia, per le porte tagliafuoco ubicate nelle scale e nei passaggi di uscita, un parametro prestazionale altrettanto importante viene spesso trascurato: il grado di aumento della temperatura.
Una porta tagliafuoco con una resistenza al fuoco di 90 minuti, se l'aumento della temperatura non è controllato, la temperatura sulla sua superficie dal lato non antincendio può aumentare fino a oltre 800 gradi F entro 30 minuti. Per il personale che evacua attraverso le scale, ciò significa che dalla loro parte c'è un muro rovente che irradia calore sufficiente a causare gravi lesioni. Il livello di aumento della temperatura esiste proprio per affrontare questo problema.
Qual è il livello di aumento della temperatura?
Il livello di aumento della temperatura misura l'aumento massimo della temperatura superficiale del lato non antincendio (il lato non esposto alle fiamme) del componente della porta tagliafuoco rispetto alla temperatura ambiente durante i primi 30 minuti di una prova antincendio standard.
Secondo il sistema di classificazione ed etichettatura UL, i livelli di aumento della temperatura sono suddivisi in tre categorie:
·250 gradi F (circa 139 gradi C) - il limite più severo di aumento della temperatura
·450 gradi F (circa 250 gradi C) - Requisiti di specifica per vani scale e passaggi di uscita
·650 gradi F (circa 343 gradi C) - controllo dell'aumento della temperatura al livello inferiore
Se l'etichetta di classificazione di una porta tagliafuoco non indica il livello di aumento della temperatura, significa che l'aumento della temperatura della porta sul lato non fuoco dopo 30 minuti di test supera gli 850 gradi F. Tali porte non devono essere utilizzate nelle trombe delle scale e nei passaggi di uscita che richiedono un aumento della temperatura.
Il valore numerico del livello di aumento della temperatura non è una valutazione di quanto tempo può resistere un’anta, ma una quantificazione della sua capacità di controllare il trasferimento di calore. La valutazione della resistenza al fuoco si concentra sulla possibilità che fiamme e-gas ad alta temperatura penetrino nel corpo della porta; Il livello di aumento della temperatura si concentra sul grado in cui il calore viene trasferito all'altro lato sotto forma di conduzione e radiazione. Entrambi sono indipendenti l'uno dall'altro, ma ugualmente legati alla sicurezza della vita.
Perché le scale e le porte di uscita devono limitare l'aumento della temperatura?
La sezione 716.5.5 del Codice edilizio internazionale (IBC) specifica che i componenti delle porte tagliafuoco situati nelle scale, nelle rampe e nei passaggi di uscita interni non devono superare un aumento massimo della temperatura trasmessa di 450 gradi F (250 gradi C) al termine di un'esposizione standard alla prova antincendio di 30 minuti.
La logica fondamentale di questo requisito deriva dalla realtà fisica degli scenari di evacuazione.
Negli-incendi di edifici a molti piani, quando si evacua il personale attraverso le scale, è necessario che passi attraverso più piani. Il piano dell'incendio si trova sopra o sotto il percorso di evacuazione - in entrambi i casi, gli evacuati potrebbero dover attraversare o attraversare la piattaforma del vano scale vicino al piano dell'incendio a distanza ravvicinata. Se la temperatura superficiale del lato non tagliafuoco della porta tagliafuoco delle scale è troppo elevata, anche se il corpo della porta non è completamente bruciato, il calore radiante è sufficiente a causare forti dolori o addirittura ustioni al personale in transito.
La ricerca e la pratica hanno dimostrato che alcuni prodotti in vetro-resistenti al fuoco possono trasmettere calore radiante sufficiente a causare dolore insopportabile al corpo umano dopo soli 10 minuti di esposizione al fuoco. Per una porta tagliafuoco in acciaio con aumento incontrollato della temperatura, la sua superficie sul lato non tagliafuoco può salire a oltre 800 gradi F entro 30 minuti, rappresentando una seria minaccia di calore radiante per chiunque si avvicini all'anta della porta.
Pertanto, il limite di aumento della temperatura di 450 gradi F è essenzialmente un limite superiore sicuro fissato per il livello di esposizione alle radiazioni termiche sulle vie di evacuazione.
Misurazione dell'aumento della temperatura nel test di pressione positiva UL 10C
Il livello di aumento della temperatura viene verificato tramite il test di incendio a pressione positiva UL 10C. UL 10C è lo standard di test principale attualmente richiesto da IBC, che simula uno scenario di incendio reale: 5 minuti dopo l'inizio del test, viene stabilito un piano di pressione neutra non più di 40 pollici sopra la soglia e l'area sopra questo piano è in uno stato di pressione positiva, con gas caldi e fumo spinti con la forza attraverso lo spazio tra la porta e il telaio della porta.
Negli standard di test UL 10C e NFPA 252, le termocoppie (sensori di temperatura) sono posizionate in punti specifici sul lato non antincendio dell'anta della porta per misurare l'aumento di temperatura:
·Almeno tre punti di misurazione
·Installare almeno una termocoppia in ogni area di 16 piedi quadrati
·Le termocoppie non devono essere posizionate sopra il rinforzo che penetra nel corpo della porta, sopra il pannello di vetro o entro 12 pollici dal bordo dell'anta della porta
Le limitazioni di queste posizioni servono a garantire che i risultati della misurazione riflettano il reale trasferimento di temperatura nell'area di isolamento effettiva dell'anta della porta, piuttosto che letture anomale delle strutture locali o degli spazi tra i bordi.
Durante i test, i componenti della porta sono stati esposti a temperature estremamente elevate fino a circa 1925 gradi F (circa 1052 gradi C). Solo le porte tagliafuoco che hanno superato la tripla valutazione di limitazione dell'aumento di temperatura, mantenimento dell'integrità e test sul flusso dell'acqua possono ottenere etichette di certificazione UL con contrassegni del livello di aumento della temperatura.
Limitazioni principali del livello di aumento della temperatura e del vetro-resistente al fuoco
L'aumento della temperatura impone restrizioni estremamente rigide sull'area delle finestre di osservazione in vetro sulle porte tagliafuoco, che è il "campo minato" più facilmente calpestabile negli approvvigionamenti.
Secondo la sezione IBC 716.5.5.1, l'area delle vetrate antincendio nelle porte con aumento della temperatura non deve superare i 100 pollici quadrati (circa 0,065 metri quadrati).
La logica alla base di questa limitazione è che il normale vetro protettivo resistente al fuoco- (come il vetro ceramico e il vetro laminato), sebbene sia in grado di bloccare fiamme e gas ad alta-temperatura, non ha quasi alcuna capacità di bloccare il trasferimento di calore radiativo. Dopo soli 10 minuti di esposizione al fuoco, questo tipo di vetro può trasferire calore sufficiente a causare forti dolori al corpo umano. Pertanto, limitare la sua area entro 100 pollici quadrati significa ridurre al minimo la "finestra" di calore radiante.
Se è necessario utilizzare più di 100 pollici quadrati di vetro su una porta con aumento di temperatura, è necessario utilizzare vetro con vetrata resistente al fuoco, che è stato testato da ASTM E119/UL 263 e può limitare l'aumento di temperatura sul lato non antincendio a 250 gradi F. Il vetro ignifugo e termoisolante- può essere utilizzato su porte con aumento di temperatura nella dimensione massima testata, senza essere limitato a 100 pollici quadrati.
NFPA 80 stabilisce inoltre che il vetro protettivo resistente al fuoco-nelle porte con aumento di temperatura di 60 minuti e 90 minuti sia limitato a non più di 100 pollici quadrati; Il vetro protettivo resistente al fuoco-nelle porte che non aumentano la temperatura è limitato alla dimensione massima che supera il test.
Avvertenza chiave: le dimensioni dei prodotti in vetro elencate dalle agenzie di test come UL potrebbero non essere necessariamente consentite per l'uso da parte di IBC. L'ambito dell'elenco di UL può superare l'intervallo consentito di specifiche e gli architetti e gli acquirenti devono rispettare il limite di dimensioni di IBC.
Una condizione di eccezione facilmente trascurata
La Sezione IBC 716.5.5 include un'eccezione importante: quando un edificio è completamente attrezzato con sistemi sprinkler automatici (in conformità con la Sezione 903.3.1.1 o 903.3.1.2), i requisiti di aumento massimo della temperatura di trasferimento per le trombe delle scale e le porte tagliafuoco di uscita non sono più obbligatori.
Ciò significa che negli edifici completamente sprinkler è teoricamente possibile utilizzare porte tagliafuoco senza livelli di aumento della temperatura etichettati. Tuttavia, questa eccezione deve essere trattata con cautela nei progetti pratici:
·Il sistema sprinkler stesso richiede manutenzione e garanzia di affidabilità. Se il sistema sprinkler si guasta durante un incendio, la mancanza di protezione dall’aumento di temperatura rappresenterà un enorme rischio per le vie di evacuazione.
·Alcune normative statali e locali potrebbero non adottare questa eccezione o prevedere ulteriori restrizioni sulla sua applicabilità.
·Da una prospettiva conservativa di sicurezza della vita, anche se consentito dalle normative, è comunque consigliabile dare priorità all'uso di porte tagliafuoco resistenti all'aumento di temperatura per vani scale e porte di uscita.
Lista di controllo per la verifica degli appalti
Quando si scelgono le porte tagliafuoco per le scale o i passaggi di uscita, assicurarsi di controllare i seguenti punti:
1. Confermare i requisiti del livello di aumento della temperatura: fare riferimento alla Sezione IBC 716.5.5 e agli emendamenti locali per confermare se il progetto richiede un livello di aumento della temperatura di 450 gradi F e se si applicano eccezioni ai sistemi sprinkler.
2. Verificare l'etichetta UL: verificare che l'etichetta di classificazione UL sull'anta della porta indichi chiaramente il livello di aumento della temperatura (ad esempio "aumento della temperatura di 450 gradi F"). Le porte senza contrassegni di aumento della temperatura, con un aumento della temperatura predefinito superiore a 850 gradi F, non devono essere utilizzate per aperture con requisiti di aumento della temperatura.
3. Verificare l'area del vetro: se l'anta della porta ha una finestra di osservazione, verificare se il tipo di vetro e l'area sono conformi alle restrizioni IBC. Il vetro protettivo ignifugo non deve superare i 100 pollici quadrati nelle porte per aumento di temperatura.
4. Verificare la corrispondenza dei componenti: lo sportello per l'aumento della temperatura è un sistema completo certificato UL. L'anta, il telaio, il vetro e l'hardware della porta devono rientrare nello stesso elenco di progettazione UL e l'etichetta di valutazione dell'aumento di temperatura si applica all'intero componente.
5. Etichetta di certificazione di protezione: le informazioni sul livello di aumento della temperatura sull'etichetta UL sono l'unica base per la verifica di conformità. È severamente vietato dipingere o coprire la superficie decorativa sulla superficie dell'etichetta.
Conclusione
Il livello di aumento della temperatura non è un "elemento aggiuntivo" nella certificazione delle porte tagliafuoco, ma una componente fondamentale della funzione di sicurezza delle porte tagliafuoco nelle trombe delle scale e nei passaggi di uscita. Misura se le porte tagliafuoco sulle vie di evacuazione possono controllare il calore entro un intervallo che il corpo umano può sopportare quando si verifica un incendio su un determinato piano dell'edificio, consentendo ai sopravvissuti di attraversarlo in sicurezza.
Per architetti e acquirenti, comprendere la base normativa per il limite di aumento della temperatura di 450 gradi F, il metodo di misurazione dell'aumento di temperatura nei test UL 10C e la logica alla base del limite dell'area di vetro di 100 pollici quadrati sono prerequisiti fondamentali per garantire la conformità del progetto e la sicurezza del personale. Una porta tagliafuoco etichettata "90 minuti" senza controllo della temperatura può essere più pericolosa in una tromba delle scale rispetto a una porta etichettata "60 minuti" con un aumento della temperatura di 450 gradi F - perché dà al progettista un'impressione incompleta di sicurezza.
