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Fire safety engineering

FIRE SAFETY ENGINEERING

What is?

Fire safety engineering - FSE - is a modern tool for assessing the safety of a construction or a building.

It uses engineering principles and numerous applications are mainly aimed at assessing the fire safety of buildings, abandoning the so-called prescriptive approach, which is based on compliance with rules set by national regulations.
However, using the same methods, in many cases governed by specific rules (extended application standards), it is possible to use and analyze the test data, published by a testing laboratory, to obtain useful information to interpolate or extrapolate the results of test.

What are the objectives?

This tool is able to solve fire safety design in a more targeted way to users' needs.
Fire - engineering, if correctly used, allows to reach an analytical and therefore quantitative evaluation of the present level of safety, allowing to avoid in many cases the use of experimental methods.

When can it be used?

The analytical method, by its nature, is able to compensate for some aspects of the experimental method typically the limit of the dimensions that depends on the laboratory test benches and can, therefore, find application also in the context of the qualification of the products where it is desired to combine the experimentation in full scale to study the effect of the size of the elements.

How to use?

The techniques that can be adopted are multiple in order of complexity:

  • Document analysis where the performance of a product's fire behavior is guaranteed a priori, provided it has some specific technical characteristics such as materials, geometric dimensions
  • DOE techniques - design of experiments - to identify a test plan that allows to identify an empirical law that links the variation of a product parameter to its performance (this approach is often used in the evaluation of the reaction to fire performance based on the UNI CEN / TS 15117 Guide on direct and extended application)
  • Expert judgments that involve the knowledge of the fire behavior of the product under standardized conditions of laboratory tests.

Which product categories does it concern?

The evaluation process outside the field of direct application of the test results is being further developed and now involves many products including:

  • Fire dampers
  • Sandwich panels
  • Non loadbering walls made of clay units, calcium silicate units, aggregate concrete units, autoclaved aerated concrete units and gypsum blocks
  • Fire doors
  • Smoke-control doors


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Norma per estensione dei risultati (EXAP)

Le norme EXAP (EXtended APplications) sono il gruppo di norme per ottenere il c.d. Extended Application Report: questo consentirà ai produttori di sfruttare tutta la propria gamma di certificazioni ed esperienze.

La norma di riferimento è la EN 15725 che, citando le prove eseguite secondo la norma di classificazione EN 13501-2, indica due tipologie di aspetti che possono essere oggetto di estensione:

  • Prodotto – caratteristiche tecniche (ad esempio spessore del materiale, composizione, densità) che possono subire variazioni rispetto a quanto testato in laboratorio
  • Caratteristiche tecnico strutturali – variazioni delle caratteristiche o dell’utilizzo e delle condizioni di costruzione del prodotto (quali dimensione, orientamento, modalità di assemblaggio o di installazione del prodotto).

La valutazione può anche essere basata sia sulla conoscenza dei parametri termici o meccanici che definiscono il comportamento al fuoco del materiale, sia sulle possibili condizioni di utilizzo del prodotto. Sono disponibili diverse norme di applicazione estesa, per ciascuna tipologia di prodotto, contenenti le regole e i limiti per la concessione dell’estensione.
L’estensione non è garantita automaticamente ma dipende dai risultati della analisi condotta sui dati di prova resi disponibili dal fabbricante, e di sua proprietà.

Ingegneria della sicurezza antincendio - Fire Engineering

Per il servizio di applicazione estesa dei risultati di verifica del comportamento al fuoco di prodotti ed elementi utilizzati nel settore delle costruzioni, CSI si avvale di metodologie e tecniche dell’ingegneria della sicurezza antincendio, o Fire Safety Engineering (FSE), un moderno strumento di valutazione della sicurezza di un edificio o di un’attività.
Nel contesto della sicurezza antincendio nel settore delle costruzioni, storicamente la valutazione del comportamento al fuoco dei prodotti si è avvalsa di prove di laboratorio. Di pari passo alla evoluzione dei metodi sperimentali alcuni dei quali sono, a tutt’oggi, soprattutto per i prodotti non strutturali (p.e. serrande tagliafuoco, porte tagliafuoco) obbligatori, la ricerca tecnica e scientifica ha aumentato la conoscenza dei complessi fenomeni che si determinano in caso di incendio.

E’ oggi possibile affermare, soprattutto nell’ambito strutturale, che sono disponibili metodi analitici e numerici che consentono di evitare, in molti casi, il ricorso ai metodi sperimentali. L’ingegneria della sicurezza antincendio, se correttamente utilizzata, permette di raggiungere una valutazione analitica e quindi quantitativa del livello di sicurezza antincendio presente negli edifici, consentendo di evitare in molti casi il ricorso ai metodi sperimentali.

 

Ingegneria della sicurezza antincendio: quando può essere utilizzata?

Il metodo analitico, per sua natura, riesce a sopperire ad alcuni aspetti del metodo sperimentale - tipicamente il limite delle dimensioni che dipende dai banchi di prova del laboratorio - e può, pertanto, trovare applicazione anche nel contesto della qualifica dei prodotti laddove si desidera abbinare la sperimentazione in scala reale allo studio dell’effetto delle dimensioni degli elementi.

Ingegneria della sicurezza antincendio: come si utilizza?

Le tecniche che si possono adottare sono molteplici in ordine di complessità:

  • Analisi documentali laddove è riconosciuta a priori la prestazione di comportamento al fuoco di un prodotto è garantita purché esso abbia alcune specifiche caratteristiche tecniche come materiali, dimensioni geometriche
  • Tecniche di DOE – design of experiments - per identificare un piano prove che consenta di identificare una legge empirica che lega la variazione di un parametro del prodotto alla sua prestazione (questo approccio trova spesso applicazione nella valutazione della prestazione di reazione al fuoco in base alla UNI CEN/TS 15117 Guida sull’applicazione diretta ed estesa)
  • Expert judgements che comportano la conoscenza del comportamento all’incendio del prodotto in condizioni normalizzate delle prove di laboratorio.

Ingegneria della sicurezza antincendio: quali categorie di prodotto riguarda?

Il processo di valutazione al di fuori del campo di applicazione diretta dei risultati di prova è in corso di ulteriori sviluppi ed interessa oramai molti prodotti tra i quali:

  • Serrande tagliafuoco UNI EN 15882-2
  • Pannelli sandwich UNI EN 15254-5
  • Pareti non portanti fatte di elementi di argilla, elementi di silicato di calcio, elementi di calcestruzzo aggregato, elementi di calcestruzzo aerato autoclavato e blocchi di gesso UNI EN 15254-2
  • Porte tagliafuoco serie UNI EN 15269
  • Porte a tenuta dei fumi UNI EN 15269-20
 
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