PROGETTAZIONE ANTINCENDIO DEGLI IMPIANTI ELETTRICI

Applicazione del Regolamento UE n. 305/2011 al mondo dei cavi elettrici per energia e comunicazione

Introduzione

Nelle ultime due decadi è indubbio che il tema più dibattuto all’interno del mondo dei prodotti da costruzione sia il Regolamento CPR (UE 305/2011) ed in particolare la sua applicazione al comparto dei cavi.

Scopo di tale Regolamento è quello di garantire la libera circolazione dei prodotti da costruzione nell’Unione Europea, adottando un linguaggio tecnico armonizzato atto a definire le prestazioni, le caratteristiche essenziali e i requisiti base che tutti i prodotti, progettati per essere installati in modo permanente nelle opere di ingegneria civile, devono garantire per il rispettivo ambito di applicazione. Così facendo si permette di selezionare consapevolmente il livello di prestazione necessario al fine di garantire la sicurezza di persone e beni, condividendo la responsabilità tra tutti gli attori della filiera.

Nel presente articolo si tratterà in particolare dell’applicazione di tale Regolamento al mondo dei cavi, siano essi per il trasporto di energia o di trasmissione dati, con conduttori metallici o dielettrici e, in particolare, a quelli installati permanentemente nelle costruzioni. Questi ultimi infatti sono stati riconosciuti dalla Commissione Europea per la loro importanza in caso d’incendio. Statisticamente i cavi elettrici sono raramente la causa di un incendio, tuttavia, a causa del loro raggruppamento e della loro presenza in più ambienti di uno stesso edificio, possono costituire ammasso di materiale combustibile e alimentare l’incendio stesso. Solo con un’attenta prevenzione e realizzando impianti elettrici secondo la regola dell’arte, con componenti sicuri e di qualità – in accordo con il Regolamento CPR – è possibile ridurre al minimo tale rischio.

Regolamento CPR – Campo di applicazione

A che prodotti si riferisce il Regolamento CPR? Riprendendo la definizione dall’art. 2, comma 1 del Regolamento UE n. 305/2011, si intende per «prodotto da costruzione» qualsiasi prodotto o kit fabbricato e immesso sul mercato per essere incorporato in modo permanente  in opere di costruzione o in parti di esse e la cui prestazione incide sulla prestazione delle opere di costruzione rispetto ai requisiti di base delle opere stesse”.

La Commissione Europea ha identificato sette requisiti base delle opere da costruzione per una durata di servizio economicamente adeguata:

1. Resistenza meccanica e stabilità;
2. Sicurezza in caso d’incendio;
3. Igiene, salute e ambiente;
4. Sicurezza e accessibilità nell’uso;
5. Protezione contro il rumore;
6. Risparmio energetico e ritenzione del calore;
7. Uso sostenibile delle risorse naturali.

Per quanto riguarda i cavi, si è deciso di considerare per essi i requisiti ai punti 2 e 3.

La conformità dei cavi al requisito di igiene, salute e ambiente si ritiene implicitamente assolta dal rispetto della Direttiva RoHS (2011/65/UE e successivi adeguamenti) e del Regolamento REACH (1907/2006/CE).

Per quanto riguarda il punto 2 – sicurezza in caso di incendio – esso stabilisce che le opere da costruzione devono essere concepite e realizzate in modo che:

• in caso d’incendio, la generazione e la propagazione del fuoco e del fumo al loro interno siano limitate;
• la propagazione del fuoco a opere di costruzione vicine siano limitate;
• gli occupanti possano abbandonare le opere di costruzione o essere soccorsi in altro modo;
• si tenga conto della sicurezza delle squadre di soccorso.

Si comprende dunque come tutti i cavi installati permanentemente nelle costruzioni, siano essi per il trasporto di energia o di trasmissione dati, di qualsiasi livello di tensione e con conduttori metallici o fibra ottica, dovranno essere classificati in base al loro comportamento al fuoco, ovvero per la reazione e per la resistenza al fuoco.

CPR – Classificazione armonizzata

Per quanto concerne la reazione al fuoco, ovvero il grado di partecipazione all’incendio dell’opera da costruzione, sono stati individuati i parametri per classificare un cavo, sia in termini di propagazione dell’incendio, che in termini di produzione di fumi e gas acidi.

I cavi sono stati classificati in base a 7 classi: A_ca, B1_ca, B2_ca, C_ca, D_ca, E_ca, F_ca, identificate dal pedice “ca” (cable) in funzione delle loro prestazioni decrescenti. Ogni classe prevede soglie massime per il rilascio del calore e la propagazione della fiamma.

Oltre a ciò, è stato altresì regolamentato l’uso di parametri aggiuntivi, con cui accompagnare la classe, quali:

• s: opacità dei fumi. Varia da s1 a s3, con prestazioni decrescenti.
• d: gocciolamento di particelle incandescenti, le quali possono propagare l’incendio. Varia da d0 a d2, con prestazioni decrescenti.
• a: acidità, parametro che definisce la pericolosità dei fumi per le persone e la corrosività degli stessi per le cose. Varia da a1 ad a3, con prestazioni decrescenti.

Da sottolineare che, secondo la Norma UNI EN 13501-6 “Classificazione al fuoco dei prodotti e degli elementi da costruzione – Parte 6: Classificazione
in base ai risultati delle prove di reazione al fuoco sui cavi elettrici”, le combinazioni tra le classi e i parametri aggiuntivi, previsti per la classificazione al fuoco di un cavo, danno luogo a ben 183 possibili classi armonizzate di reazione al fuoco.

Per quanto concerne la resistenza al fuoco per i cavi, ovvero la capacità aggiuntiva del cavo stesso a garantire il funzionamento per un determinato tempo anche se sottoposto all’azione del fuoco, le norme armonizzate europee atte a classificarla sono ancora in fase di elaborazione. Tuttavia, si rimanda al paragrafo relativo alla normativa italiana per ulteriori informazioni sull’argomento.

CPR – Obblighi

Il Regolamento coinvolge tutti gli attori della filiera quali i fabbricanti, i mandatari, i distributori, gli importatori, gli installatori, i progettisti, ordini professionali e Autorità degli stati membri dell’UE: tutti gli operatori condividono la responsabilità della sua applicazione, in termini di controllo e attenzione al rispetto degli obblighi di propria competenza. Nello specifico, sempre dall’art. 2 del Regolamento UE n. 305/2011 si evince che:

• per “fabbricante” si intende qualsiasi persona fisica o giuridica che fabbrichi un prodotto da costruzione o che faccia progettare  o fabbricare tale prodotto e lo commercializza con il suo nome o con il suo marchio (Art. 11);
• per “mandatario” si intende qualsiasi persona fisica o giuridica stabilita nell’Unione Europea che abbia ricevuto da un fabbricante un mandato scritto che la autorizza ad agire per suo conto in relazione a determinati compiti (Art. 12);
• per “distributore” si intende qualsiasi persona fisica o giuridica nella catena di fornitura, diversa dal fabbricante o dall’importatore, che metta un prodotto da costruzione a disposizione sul mercato (Art. 13);
• per “importatore” si intende qualsiasi persona fisica o giuridica, stabilita nell’Unione Europea, che immetta sul mercato dell’Unione Europea un prodotto da costruzione proveniente da un paese terzo (Art. 14).

Il Regolamento CPR introduce i seguenti obblighi per gli Operatori economici:

1. Marcatura CE

La marcatura CE è la dichiarazione obbligatoria, rilasciata dal fabbricante di un prodotto regolamentato nell’Unione Europea, che dimostra come il prodotto sia conforme ai requisiti di sicurezza previsti dalle direttive applicabili. Non è comparabile ad un marchio di qualità, comunica le prestazioni del prodotto al fine di poterlo impiegare in sicurezza in un’opera da costruzione.

Il documento principale, attorno al quale ruota tutto il processo di Marcatura CE dei prodotti da costruzione in base alle disposizioni del Regolamento (UE) 305/2011 è la Dichiarazione di Prestazione (DoP). Al rilascio da parte dell’Organismo Notificato del Certificato di Co- stanza delle Prestazioni (CCDP) – o il rapporto di prova per le classi inferiori – il fabbricante è in grado di redigere la propria “Dichiarazione di Prestazione” (DoP) ed è in possesso dei requisiti per poter porre la marcatura CE al prodotto da costruzione assumendosi la responsabilità della conformità a quanto dichiarato. La DoP dovrà contenere le informazioni richieste dall’allegato III al Regolamento.

Nel caso non fosse possibile apporre la marcatura CE direttamente sul prodotto, è possibile riportarla su un’etichetta, eventualmente fissata su bobine, matasse, o altro tipo di confezionamento. Inoltre, per tutti i cavi di bassa tensione e per qualsiasi tipo di cavo per comunicazione, tale marcatura garantisce il rispetto del Regolamento CPR (per le prestazioni al fuoco) e della Direttiva LVD (per le caratteristiche elettriche e meccaniche).

Possono esservi presenti anche marcature aggiuntive facoltative, come informazioni su altre Norme relative al prodotto, l’anno di produzione, marchi di certificazione volontaria e informazioni aggiuntive (sempre se non in conflitto con le certificazioni obbligatorie). Da sottolineare altresì la scelta dei fabbricanti italiani di marcare direttamente sul cavo la classe di reazione al fuoco, al fine di garantire una maggiore facilità nel riconoscimento del cavo stesso.

• Dichiarazione di Prestazione (DoP)

All’atto dell’immissione di ogni prodotto da costruzione sul mercato, il fabbricante redige una Dichiarazione di Prestazione (DoP – Declaration of Performance) qualunque sia il livello di prestazione dichiarata.

In questo documento devono essere contenute tutte le informazioni previste dall’Allegato III del Regolamento CPR e quindi l’identificazione del fabbricante e del prodotto, l’uso destinato, le prestazioni del cavo in relazione alle sue caratteristiche essenziali (CCDP, prestazioni dichiarate e relative norme), il numero identificativo dell’Organismo Notificato, la data, il timbro e la firma del produttore.

La DoP è il  documento  legale  che  descrive le prestazioni dei prodotti da costruzione in relazione alle caratteristiche essenziali con il quale il fabbricante si assume la responsabilità della conformità del prodotto stesso alla prestazione dichiarata. Tale dichiarazione deve necessariamente essere redatta dal fabbricante all’atto dell’immissione del prodotto sul mercato. La DoP dovrà essere disponibile per ogni cavo immesso sul mercato, in forma cartacea o su supporto elettronico (sito web aziendale). Dovrà contenere tutte le informazioni previste dall’allegato III del Regolamento e dovrà essere conservata dal fabbricante per 10 anni.

• Sistema di valutazione e verifica della costanza delle prestazioni (AVCP)

L’appartenenza ad una determinata classe e la costanza delle prestazioni dovranno essere controllate e certificate, come prevede l’Allegato V del Regolamento n. 305/2011, da Organismi Notificati (i cosiddetti Notified Bodies) indipendenti. I sistemi AVCP di interesse per i cavi sono tre e come si può vedere dalla tabella sottostante si passa da un livello 1+ che comporta maggiori compiti dell’Organismo Notificato e controlli molto più severi, ad un sistema 4 completamente ad onere del fabbricante e molto meno severo. Al fine di garantire la maggiore sicurezza possibile negli edifici ad alto rischio, i sistemi AVCP più severi sono ovviamente correlati alla produzione dei cavi con le classi di reazione al fuoco più performanti.

CPR – Attività normativa europea

Come già evidenziato, il Regolamento CPR è disciplinato da normative Europee. Queste, attraverso l’adozione di un linguaggio tecnico armonizzato capace di definire le prestazioni e le caratteristiche essenziali con l’utilizzo di metodologie di prova definite da specifiche tecniche armonizzate CEN/CENELEC (norme di pro- dotto/prova), devono essere obbligatoriamente recepite ed applicate in tutti gli Stati membri.

Sotto mandato della Commissione Europea dunque il CENELEC, con successivo recepimento da parte del CEI, ha predisposto la Norma armonizzata – anche pubblicata sulla Gazzetta Ufficiale della Commissione europea – EN 50575:2014, e la sua variante EN 50575/ A1:2016, dal titolo “Cavi per energia, controllo e comunicazioni – Cavi per applicazioni generali nei lavori di costruzione soggetti a prescrizioni di reazione all’incendio”, la quale specifica, per tutti i cavi soggetti al Regolamento, i requisiti di prestazione alla reazione al fuoco, le prove di comportamento al fuoco da effettuare (con precisi riferimenti normativi), i metodi di valutazione e verifica della costanza delle prestazioni. Tale Norma armonizzata ha reso operativo il Regolamento CPR al mondo dei cavi elettrici dal 1 luglio 2017.

Relativamente ai metodi di prova, sono diverse le Norme predisposte, ma è importante porre in evidenza la Norma CEI EN 50399 “Metodi di prova comuni per cavi in condizioni di incendio – Misura dell’emissione di calore e produzione di fumi sui cavi durante la prova di sviluppo di fiamma – Apparecchiatura di prova, procedure e risultati”. Tale Norma specifica, per tutti i cavi soggetti al Regolamento n. 305/2011, l’apparecchiatura e le procedure di prova per la valutazione della reazione al fuoco, al fine di verificare l’attitudine del cavo a non propagare la fiamma o l’incendio e di misurare il rilascio termico, la produzione di fumo e delle gocce/ particelle incandescenti. Altre norme di prova da riportare sono:

• la Norma CEI EN 60332-1-2 “Prove su cavi elettrici e ottici in condizioni d’incendio – Parte 1-2: Prova per la propagazione verti- cale della fiamma su un singolo conduttore o cavo isolato – Procedura per la fiamma di 1 kW premiscelata”, che controlla l’attitudine del cavo installato singolarmente in verticale a non propagare la fiamma trasmessagli da una sorgente esterna.
• La Norma CEI EN 60754-2 “Prova sui gas emessi durante la combustione di materiali prelevati dai cavi – Parte 2: Determinazione dell’acidità (mediante la misura del pH) e della conduttività”, che specifica la procedura per la determinazione dell’eventuale corrosività dei gas emessi durante la combustione di un cavo. Si riferisce al parametro “a” della classificazione armonizzata.
• La Norma CEI EN 61034-2 “Misura della densità del fumo emesso dai cavi che bruciano in condizioni definite – Parte 2: Procedura di prova e prescrizioni”, che riporta la metodologia per la misura della densità del fumo emesso dai cavi durante la combustione in condizioni definite. Si riferisce al para- metro “s” della classificazione armonizzata.

È importante sottolineare che il Regolamento CPR, come detto, definisce un linguaggio comune e definisce la metodologia di prova, ma non impone agli Stati Membri il livello di performance di prodotto da applicare. Rimane responsabilità di questi ultimi di definire a livello locale le performance da utilizzare, in funzione delle proprie strategie. In Italia tale livello di performance è riportato nel Decreto 3 agosto 2015 “Approvazione di norme tecniche di prevenzione incendi, ai sensi dell’articolo 15 del decreto legislativo 8 marzo 2006, n. 139” e nel Decreto 18 ottobre 2019 “Modifiche all’allegato 1 al decreto del Ministro dell’interno 3 agosto 2015”.

CPR – Attività normativa italiana

Il CEI/CT 20 “Cavi per energia” ha avuto il compito di recepire, traducendola, la Norma CEI EN 50575 di cui sopra. Ciò ha comportato l’inizio di una notevole attività da parte del Comitato stesso per introdurre il Regolamento CPR nell’impianto normativo italiano.

I lavori sono iniziati con la pubblicazione nel 2016 della tabella CEI UNEL  35016  “Classe di Reazione al fuoco dei cavi in relazione  al Regolamento EU “Prodotti da Costruzione” (305/2011)” la quale, condivisa con i principali portatori di interesse in ambito CEI, fissa le principali classi di reazione al fuoco per i cavi elettrici sulla base delle prescrizioni normative installative. Delle 183 classi possibili previste dalla Norma UNI EN 13501-6, ad onor di chiarezza e semplificazione normativa la CEI UNEL 35016 ne suggerisce 4 che sostituiscono, è bene ricordarlo, le precedenti “classificazioni” (LS0H, atossici, non propaganti l’incendio) utilizzate fino al 01/07/2017.

Nella tabella CEI UNEL 35016 per ciascuna classe sono riportati i valori di prova che devono essere rispettati, sia per quanto riguarda la classe di reazione al fuoco che  per quanto concerne i parametri aggiuntivi di fumo e gas acidi. Sono stati altresì inseriti riferimenti agli ambienti installativi a cui ciascuna classe è rivolta.

Per quanto riguarda le Norme di prodotto, il CEI/CT 20 ha aggiornato con opportune varianti le Norme CEI 20-13 “Cavi con isolamento estruso in gomma per tensioni nominali da 1 kV a 30 kV”, CEI 20-14 “Cavi isolati con polivinilcloruro per tensioni nominali da 1kV a 3 kV”, CEI 20-38 “Cavi senza alogeni isolati in gomma, non propaganti l’incendio, per tensioni nominali U₀/U non superiori a 0,6/1 kV” aggiungendo, sia per i cavi di bassa che per quelli di media tensione, le prescrizioni previste dal Regolamento CPR.

Anche nel CEI/CT 46 “Cavi, fili elettrici, guide d’onda, connettori per radiofrequenza, componenti passivi ed accessori per radiofrequenza e microonde” si è operato questo aggiornamento, ad esempio con la pubblicazione della nuova edizione della Norma CEI 46-76 “Cavi di comunicazione per sistemi di allarme intrusione”.

Alla normativa di prodotto si sono aggiunte anche le tabelle CEI UNEL riferite ai nuovi cavi CPR: alcuni esempi possono essere la CEI UNEL 35312 “Cavi per energia isolati in gomma elastomerica di qualità G18, sotto guaina termoplastica o elastomerica, con particolari caratteristiche di reazione al fuoco e rispondenti al Regolamento Prodotti da Costruzione (CPR) Cavi con conduttori flessibili per posa fissa – Tensione nominale U₀/U 0,6/1kV – Classe di reazione al fuoco: B2ca-s1a,d1,a1”, la CEI UNEL 35324 “Cavi per energia isolati in gomma etilenpropilenica, ad alto modulo di qualità G16 sotto guaina termoplastica di qualità M16, con particolari caratteristiche di reazione al fuoco e rispondenti al Regolamento Prodotti da Costruzione (CPR) Cavi unipolari e multipolari con conduttori flessibili per posa fissa con o senza schermo (treccia o nastro) – Tensione nominale U0/U 0,6/1kV – Classe    di reazione al fuoco: Cca-s1b,d1,a1”, la CEI UNEL  35334  “Cavi  media  tensione  isolati in gomma etilenpropilenica ad alto modulo di qualità G26, aventi schermo a fili di rame, sotto guaina termoplastica di qualità M16, con particolari caratteristiche di reazione al fuoco  e rispondenti al Regolamento Prodotti da Costruzione (CPR) – n Cavi unipolari con conduttori rigidi per posa fissa – Tensione nominale U0/U: 12/20 kV e 18/30 kV – Classe di reazione al fuoco: Cca-s1b,d1, a1”.

È stato altresì emesso un aggiornamento tramite Varianti per la Norma CEI 20-11/0-1 “Al- legato nazionale alla Norma CEI EN 50363-0 Materiali isolanti, di guaina e di rivestimento per cavi di energia di bassa tensione – Parte 0: Generalità” per inserire le caratteristiche tecniche ed i requisiti di prova per le nuove mescole nazionali per isolanti e guaine dei cavi CPR.

Nella logica di adeguamento dell’intera normativa italiana, il CEI/CT20 ha anche operato un aggiornamento per quanto concerne le Guide CEI 20-40/2-1 “Allegato nazionale alla Norma CEI EN 50565-2 Cavi elettrici – Guida all’uso dei cavi con tensione nominale non superiore a 450/750 V (U0/U) Parte 2: Criteri specifici relativi ai tipi di cavo specificati nella Norma EN 50525” e CEI 20-67 “Guida per l’uso dei cavi 0,6/1 kV”.

A nuove norme di prodotto devono corrispondere nuove norme installative: per questo motivo è stata aggiornata anche la Norma  CEI 64-8 “Impianti elettrici utilizzatori di bassa tensione” che, con la Variante 4, ha introdotto i riferimenti alle classi di reazione al fuoco previste e alcuni esempi di cavi rispondenti al Regolamento CPR. A tal proposito sono anche state aggiornate le Guide CEI 46-136 “Guida alle Norme per la scelta e la posa dei cavi per impianti di comunicazione” e CEI 306-2 “Guida al cablaggio per le comunicazioni elettroniche negli edifici residenziali” con opportuni riferimenti al Regolamento n. 305/2011.

CPR – Resistenza al fuoco

Come già riportato, per quanto riguarda la resistenza al fuoco, ovvero la capacità aggiuntiva del cavo di continuare a funzionare anche se sottoposto all’azione del fuoco, non esiste ancora una classificazione armonizzata in quanto le norme europee preposte a ciò sono ancora in fase di elaborazione.

Tuttavia, a livello italiano, al fine di rispetta-re le prescrizioni cogenti previste dal D.lgs. 106/2017 in termini di marcatura CE, si è reso necessario introdurre una classificazione comune CPR per la caratteristica di reazione al fuoco nelle norme di prodotto dei cavi con prestazioni aggiuntive di resistenza al fuoco conformi alle norme di prova quali:

• CEI EN 50200 “Metodo di prova per la resistenza al fuoco di piccoli cavi non protetti per l’uso in circuiti di emergenza”;
• CEI EN IEC 60331-1 “Prove per cavi elettrici in condizioni di incendio – Integrità del circuito Parte 1: Metodo di prova per incendi con shock meccanico ad una temperatura di almeno 830 °C per cavi con tensione nominale fino a 0,6/1,0 kV inclusa e con un diametro superiore a 20 mm”;
• CEI EN 50289-4-16 “Cavi per sistemi di comunicazione – Specifiche per metodi di prova Parte 4-16: Metodi per le prove ambientali – Integrità di circuito durante l’incendio”.

A tal proposito, il CEI/CT 20 ha predisposto varianti per l’aggiornamento della Norma CEI 20- 45 “Cavi per energia isolati in gomma elastomerica ad alto modulo di qualità G18, sotto guaina termoplastica o elastomerica, con particolari caratteristiche di reazione al fuoco rispondenti al Regolamento Prodotti da Costruzione (CPR) Cavi con caratteristiche aggiuntive di resistenza al fuoco. Tensione nominale U₀/U: 0,6/1 kV” e della Norma CEI 20-105 “Cavi elettrici per applicazioni in sistemi fissi automatici di rilevazione e di segnalazione allarme d’incendio con particolari caratteristiche di reazione al fuoco rispondenti al Regolamento Prodotti da Costruzione (CPR) – Cavi con prestazioni aggiuntive di resistenza al fuoco – Tensione nominale: U₀/U: 100/100 V”.

Conclusioni

Il presente articolo ha cercato di sintetizzare   i contenuti più significativi del Regolamento UE “Prodotti da Costruzione” n. 305/2011 e la sua applicazione per quanto concerne i cavi per energia e trasmissione dati, riportando puntualmente i riferimenti legislativi e normativi per una sua corretta applicazione. Ci si è focalizzati quindi sul lavoro normativo italiano: tale Regolamento, sebbene reso operativo nel 2017 dalla norma armonizzata CEI EN 50575+ A1 e reso applicabile dalle numerose norme emesse dal CEI, è stata una rivoluzione per il mondo dei cavi, motivo per cui il lavoro normativo del CEI ha richiesto, e ancora richiederà, un grande impegno.