Dalla analisi del rischio di incendio alla ingegneria gg

Dalla analisi del rischio di
g g
incendio alla ingegneria
orientata alla prestazione
Un approccio integrato in accordo a quanto previsto dal D.M. 9 maggio 2007
LA VERA PROBLEMATICA ATTUALE
I modelli teorici,
teorici ed in modo speciale i codici di simulazione
simulazione, hanno una particolare capacità di
assistere il progettista nelle decisioni connesse con la sicurezza antincendio. Comunque questi
strumenti hanno anche un potenziale di danno e possono guidare verso decisioni non accettabili.
In considerazione di ciò è necessario un approccio metodologico ben codificato e strutturato,
oltre che valutabile in modo obbiettivo anche da soggetti terzi (es. Autorità) (1)
(1). A. N. Beard “Short
Short communication on
Requirements for an acceptable model use”
Fire Safety Journal 40 (2005) pagg. 477-484
Workshop on the Development of Key Performance Indicators for the Use of Computer Models in Support of Fire Safety Engineering
FRS/Building Research Establishment, Garston, Watford, UK, 22 Settembre 2003
ISO Technical Report TR 13387-3, Fire Safety Engineering, Part 3: Assessment and Verification of Mathematical Fire Models
LA STESSA DI 11 ANNI FA
Negli ultimi 20 anni si è osservato un incremento importante nel numero dei codici automatici a
disposizione per l’analisi e la simulazione del rischio di incendio. Sono stati prodotti sia modelli di
tipo probabilistico, che modelli di tipo deterministico. Molti modelli esistenti sono in fase di
miglioramento e nuovi modelli continuano ad essere rilasciati per ll’uso
uso in questo campo.
campo
Comunque come tali modelli devono essere applicati in modo efficace come tassello di un
processo di progettazione è ancora molto lontano dall’essere conosciuto e diverse aree di
problematica si sono evidenziate. E’ necessario individuare un contesto in cui tali modelli
vengono
impiegati
e
riconosciuti
da
tutti
gli
attori.
La domanda più importante alla quale è necessario rispondere è: quali e quanti modelli in realtà
possono integrarsi con la conoscenza e l’esperienza esistenti e possono costituire parte di un
approccio integrato coerente alla progettazione ed al rispetto delle norme e dei regolamenti
esistenti (codici prescrittivi n.d.r.)?
(a) Quali sono i limiti e le capacità di un modello di calcolo (ivi incluso il software che lo
implementa e lo rende disponibile), perchè esso possa essere impiegato con consapevolezza?
(b) Quali sono le condizioni, i limiti di batteria, etc. sulla base dei quali uno o più modelli possono
essere impiegati nell’analisi di un caso reale in modo accettabile? (1)
(1). A. N. Beard “Fire models and design” Fire
Safety Journal 28 (1997) pagg. 117-138
Un tema centrale che emerge è la necessità di evitare il pericolo di vedere un modello di calcolo
come a sè stante, come vincolo principale di una analisi, come metodologia stessa adatta alla
analisi di qualsivoglia problema antincendio nell’ambito di qualsivoglia dominio di simulazione,
come una sorta di deus ex machina.
IL / I CODICI DI CALCOLO AUTOMATICI
NON
COSTITUISCONO LA METODOLOGIA
NON
RAPPRESENTANO
S
O L’INGEGNERIA
’ G G
ANTINCENDIO
C
O PRESTAZIONALE
S
O
Essi, a tutti gli effetti sono uno strumento a supporto del processo di progettazione o di verifica
antincendio del quale devono conoscersi vantaggi
antincendio,
vantaggi, svantaggi prima dell’uso
dell uso.
In casi particolari di analisi lo strumento di calcolo automatico maggiormente adatto viene
selezionato a p
partire dai dati ottenuti dalla simulazione stessa nell’ambito di un p
processo iterativo
di analisi a grado di approfondimento crescente.
ESEMPIO: PREDIZIONE DELLA TEMPERATURA DI INCENDIO
Stima della reale temperatura di un incendio mediante un modello deterministico. Per ‘temperatura reale’ si intende la temperatura effettiva di un incendio
che il modellatore cerca di predire attraverso l’impiego
l impiego di un codice di calcolo.
categorizzazione degli errori
E’ necessario preliminarmente affermare che: (a) la variabile di stato stessa, una temperatura media, dipende in modo diretto dalle assunzioni fatte. La
predizione dei risultati connessi cn una temperatura media è correlata con la definizione del dominio di simulazione mediante ‘zone’ aventi caratteristiche
predominanti (modelli a zone). D’altra parte i codici CFD (modelli di campo) predicono, in senso generale, la temperatura in uno specifico punto del dominio
di simulazione; sebbene, comunque, in realtà uno spazio (volume) viene diviso in una serie di celle contigue le cui caratteristiche variabili di stato sono
assunte essere uniformi per l’intero volume di controllo della cella. Il numero relativamente alto di celle impiegate con un modello CFD consente di predire il
valore di temperatura in uno specifico punto: anche se la cella che circonda il punto potrebbe avere dimensioni rilevanti. Il punto principale rimane il fatto che
la variabile scelta da definirsi risulta fortemente condizionata dalla tipologia di modello da impiegarsi. I codici CFD non sono assolutamente tout court la
risoluzione di tutti i problemi simulativi che possono eventualmente emergere nell’ambito di una progettazione antincendio.
Tr
TEMPERATURA
REALE
Le assunzioni teoriche e
numeriche possono essere
solamente una
approssimazione, positiva
o negativa, del
comportamento reale. Ad
esempio in un modello a
zone ci sono diversi metodi
del plume della fiamma. In
un modello di campo
diversi modelli di
turbolenza. Assunzioni
anche sui dati in ingresso
alla simulazione (es
parametri e coefficienti in
ingresso al modello di
trasferimento del calore o
al modello di turbolenza).
Approssimazione nelle
tecniche di simulazione
numerica. Solo in pochi
semplici casi
casi, le equazioni
che soddisfano il sistema
possono essere risolte per
via analitia e non numerica.
Ad. Es. L’integrazione di
ordinarie equazioni
differenziali può essere
effettuata mediante RungeHutta o Burlish-Stoer. In
alcuni casi le differenze
possono essere
apprezzabili. In un modello
di campo la risoluzione
della mesh che crea le
celle è fondamentale
fondamentale, oltre
che le condizioni al
contorno.
ASSUNZIONI TEORICHE
E NUMERICHE
TECNICHE DI
SOLUZIONE NUMERICHE
T1
a) Errori nella produzione
del sw che è inteso
rappresentare il modello e
le sue tecniche di
simulazione numerica
numerica.
T2
a) Errori nella
progettazione del sistema
di calcolo dei
microprocessori
T4
a) Mancata comprensione
da parte dell’utente del
modello o delle soluzioni
numeriche
b) Mancato impiego
corretto del pacchetto a
disposizione
c) Errori nell’inserimento
dei dati di input.
T3
b) Il sistema fisico in corso
di analisi può entrare in uno
stato inatteso che non è
appropriato per il software.
c) Bachi software veri e
propri
ERRORE SOFTWARE
b) Errori fisici di
realizzazione
Tc
c) Combinazione di a e b
ERRORE HARDWARE
ANALIISI ED INTERPRET
TAZIONE
DE
EI RISULTATI PRED
DETTI
E’ necessario inoltre affermare che: (b) la metodica stessa per calcolare un valore medio da dati grezzi (raw) può essere diversa da caso a caso. Ad
esempio il calcolo della profondità dello strato superiore può essere effettuata sia mediante la correlazione di Mitler o secondo la correlazione di Cooper.
TEMPERATURA
PREVISTA
ERRORE DI
APPLICAZIONE
TRIANGOLO DELLA PROGETTAZIONE ANTINCENDIO
A. N. Beard. “Short communication on Requirements for an acceptable model use”
Fi S
Fire
Safety
f t Journal
J
l
Utente
Leggi, regolamenti, codici prescrittivi,
regole tecniche e linee guida
internazionali
Esperienza storica
Esperto antincendio in grado di applicare
una ‘Metodologia’ ad un ‘Codice di calcolo’
al fine della simulazione di eventi
complessi e di interpretarne correttamente
i risultati significativi.
Metodologia
Codice di calcolo
Approccio di studio strutturato, ben
codificato, generalmente riconosciuto.
Strumento avanzato che ha il potenziale di
fornire informazioni importanti, altrimenti
non disponibili, per il supporto alle
decisioni nell
nell’ambito
ambito della progettazione
della sicurezza antincendio.
PROGETTAZIONE ANTINCENDIO
D.M. 9 maggio 2007
SISTEMA DI GESTIONE DELLA
SICUREZZA ANTINCENDIO
(SGSA)
Probabilistici, Deterministici
Nel 1992: 74 modelli
Nel 2003: 162 modelli (1)
(1).
Olenick,
Carpenter
“An
updated
international survey of computer models for
fire and smoke” SFPE Journal of Fire
Protection Engineering,
Engineering
13
13,
2003
2003.
In
particolare: 52 modelli a zone, 20 modelli di
campo, 9 modelli di risposta dei rivelatori, 24
modelli di esodo, 63 altri modelli
L’INCENDIO
Definizione del problema
Codici prescrittivi
Analisi del rischio di incendio
Previsione e simulazione
Progettazione antincendio
ANALISI ANTINCENDIO
STRATEGIA ANTINCENDIO
“Gestione del rischio
di incendio”
DOCUMENTAZIONE
“Progetto antincendio”
Sistemi di prevenzione, di mitigazione
delle conseguenze sia per gli occupanti,
sia per i beni, sia per le strutture e di
garanzia dell’evacuazione sicura in caso di
emergenza incendio.
Misure impiantistiche e misure procedurali
(es. Piano di Emergenza Interno)
MANTENIMENTO &
MIGLIORAMENTO NEL TEMPO
(SGSA)
Sistemi di protezione passiva e protezioni
attive.
Sistemi di comunicazione, sistemi di
allertamento, punti di raccolta, vie di
esodo, etc.
PROGETTAZIONE E QUALITA’ NELLA SICUREZZA ANTINCENDIO
Le scelte progettuali che hanno per obiettivo ll’ottenimento
ottenimento delle migliori condizioni di sicurezza per gli occupanti di un edificio e per
le strutture dell’edificio stesso dipendono dalla valutazione di alcuni fattori la cui conoscenza deve essere approfondita in relazione
alle diverse caratteristiche proprie di ogni edificio.
La sicurezza delle persone è ovviamente legata al tempo necessario agli occupanti per lasciare la costruzione e raggiungere un
luogo sicuro.
I fattori che determinano la durata dell’evacuazione sono diversi: la tempestività
p
dell’allarme,,
l’attitudine delle persone ad uscire più o meno rapidamente, la conoscenza dei luoghi, la chiarezza dei percorsi e l’efficacia della segnaletica relativa,
i tempi necessari all’arrivo dei mezzi di soccorso, etc.
Il progettista deve operare al fine di limitare la velocità di sviluppo e di propagazione del fuoco, di proteggere le vie di fuga in
modo che qqueste siano sempre
p ppercorribili e qquindi difese dall’invasione dei fumi e dall’eccessivo aumento della temperatura.
p
(NON SI PARLA SOLO DI RESISTENZA AL FUOCO DELLE STRUTTURE O DI COMPARTIMENTAZIONE)
L’estrema complessità del fenomeno INCENDIO e la variabilità e l’indeterminatezza di molti fattori che lo caratterizzano fanno si
che la cultura della prevenzione contemporanea concentri ll’attenzione
attenzione sulla salvaguardia della incolumità delle persone, evitando
l’approfondimento dello studio tendente a produrre soluzioni costruttive per edifici capaci di resistere a qualsiasi tipo di incendio.
L’ottenimento di questo tipo di obiettivo è giudicato estremamente costoso e di difficile e problematica realizzazione, a causa,
appunto dell
dell’indeterminatezza
indeterminatezza delle reali caratteristiche di un incendio e delle sollecitazioni da esso esercitate sulle strutture
costruite.
La variabilità dei parametri in gioco rende molto difficile lo studio teorico degli incendi.
L’ANALISI
L
ANALISI DEL RISCHIO DI INCENDIO
PERDONO VALIDITA’ I CODICI PRESCRITTIVI?
Norme, regole tecniche, standard
nazionali ed internazionali, etc.
no
essi rappresentano la miglior scelta nella maggior parte dei casi
tuttavia
in alcune situazioni specifiche le metodologie orientate alla garanzia della
pprestazione antincendio consentono un approfondimento
pp
dell’analisi del
rischio di incendio ed una previsione utile ad evidenziare il grado di
sicurezza dell’edificio anche in relazione a possibili alternative di protezione,
costituendo
tit d un valido
lid strumento
t
t di supporto
t all progettista.
tti t
SITUAZIONI SPECIFICHE
Edifici storici
Layout particolare o
complesso
Problematiche particolari
ESEMPIO: CASE DI CURA ED OSPEDALI
OGGI ?
ESEMPIO: CASE DI CURA ED OSPEDALI
Ospedali, case di cura e strutture simili, come cliniche, ospedali universitari, laboratori diagnostici ed ospizi, devono essere
necessariamente considerate strutture critiche dal punto di vista della sicurezza antincendio. Le norme e le regole tecniche
antincendio costituiscono in questo caso il punto di partenza (requisito minimo) per la progettazione della strategia antincendio.
Alcune pproblematiche rendono auspicabile
p
l’approfondimento
pp
dell’analisi anche al fine della determinazione delle migliori
g
misure
da mettere in atto e mantenere nel tempo (SGSA).
Questo appare chiaro considerando diversi aspetti:
Dimensioni significative e
layout particolarmente complesso
in Italia e nel resto d’Europa queste attività sono
spesso condotte in edifici storici
che, durante gli anni sono stati interessati
da integrazioni, modifiche, ampliamenti, etc.
negli anni diversi nuovi edifici sono stati aggiunti
E connessi con il corpo principale e tutti gli
Spazi utili sono stati impiegati ed espansi
…spesso risultando in un layout
estremamente complesso senza una
precisa organicità
LAYOUT, CONNESSIONI TECNICHE E FUNZIONALI, ETC.
50%
15%
35%
Struttura
Connessioni
Superficie totale
Il fabbricato risultante da questo
processo è costituito da una
aggregazione di molteplici edifici con
connessioni funzionali e tecnologiche
sviluppate su diversi piani sia sopra
che sotto il suolo.
NUMERO E TIPOLOGIA DEGLI OCCUPANTI
Gli occupanti rappresentano un fattore importantissimo da tenere in considerazione per una serie di ragioni:
Condizioni dei pazienti di queste strutture
Numero totale delle persone presenti
…considerando i ppazienti a lunga
g degenza,
g
, i
pazienti in day-hospital, il personale direttivo ed
amministrativo, il personale medico, gli operatori
ditte terze operanti nel sito, i visitatori, gli studenti,
etc.
La sicurezza antincendio in queste strutture risulta essere inoltre influenzata da molti altri fattori, tra cui, la presenza di:
materiali combustibili, sostanze pericolose,
forti sostenitori della combustione
reti tecnologiche distribuite
(e.e., gas medicali, gas infiammabili, etc.)
apparati elettrici ed elettronici
Per tutta una serie di motivi dunque, questo tipo di strutture, come altresì altre strutture caratterizzanti da una forte eterogeneità
di pubblico (es. centri commerciali, parchi divertimenti, cinema multisala e auditorium), presentano una altissima vulnerabilità
intrinseca all
all’incendio
incendio. LL’approccio
approccio prestazionale può garantire un approfondimento,
approfondimento oltre ll’applicazione
applicazione dei codici prescrittivi,
prescrittivi per
investigare meglio problematiche connesse con situazioni architettoniche e di impiego del manufatto edilizio estremamente
particolari.
MEDESIMA SITUAZIONE RELATIVAMENTE EDIFICI PREGEVOLI
PER ARTE E STORIA, CENTRI COMMERCIALI, AUDITORIUM, TUNNEL,
EDIFICI COMPLESSI DAL PUNTO DI VISTA ARCHITETTONICO, ETC.
FSE: Approccio al problema (prescrittivo, prestazionale)
IIn aggiunta
i t a quanto
t precedentemente
d t
t detto:
d tt l’esperienza
l’
i
storica
t i di incidenti
i id ti in
i Italia
It li (Cinema
(Ci
St t t di Torino,
Statuto
T i
Fi
Fiera
di Todi,
T di
Reggia Palace Hotel - Napoli, Teatro “La Fenice” di Venezia, ecc.) ed all’estero (Albergo MGM - Grand. USA, Happy-land Social
Clubs - USA e molti altri) ha messo in evidenza come, indipendentemente dal rispetto delle normative specifiche, il progettista
deve farsi carico di avere una visione globale del problema e valutare se, e quando, può essere opportuno, o necessario, adottare
misure
i
alternative
lt
ti o integrative
i t
ti di quelle
ll previste
i t dalle
d ll varie
i normative
ti e dai
d i codici
di i prescrittivi.
itti i
Le norme prescrittive rappresentano, un requisito necessario, ma non sempre sufficiente,
al fine
f della garanzia del raggiungimento di un adeguato livello di sicurezza.
Soprattutto in questi ultimi anni, parallelamente sono stati sviluppati e perfezionati metodi e modelli che consentono di
rappresentare
t il fenomeno
f
d ll’i
dell’incendio
di e che
h possono essere utilizzati
tili ti sia
i per la
l ricostruzione
i t i
di incendi
i
di realili e quindi
i di per capire
i
quale sia stata la causa dell’innesco e la modalità di sviluppo dello stesso, sia per approcci progettuali che mirano a giustificare e/o
validare un determinato sistema di protezione.
PERFORMANCE
Allo stesso tempo si deve tenere conto che spesso l’esistente presenta delle peculiarità, in alcuni casi talmente specifiche, tali da
richiedere un approccio specifico. In Italia il D.M. 9 maggio 2007 introduce la problematica e fornisce alcune linee guida, che il
professionista esperto può adottare al fine di migliorare la propria strategia antincendio, risolvere problematiche specifiche,
verificare l’equivalenza tra misure di protezione (attive e passive), anche attraverso un migliore uso della simulazione quale
strumento maggiormente approfondito di indagine del fenomeno incendio.
Ciò significa che quando, ad esempio, la normativa stessa non può essere applicata tout court, per esempio per vincoli storico
storicoarchitettonici, è necessario comunque delineare un sistema di protezione con un livello di sicurezza equivalente (misurabile) a
quello prescritto. Utilizzando le conoscenze scientifiche oggi disponibili si può pertanto procedere alla verifica delle soluzioni
progettuali adottate al fine di poter confermare l’adeguamento ai fini della sicurezza e della incolumità delle persone.
FSE: Valutazione del Rischio di Incendio
L’espressione: livello di sicurezza equivalente prevede necessariamente che la ‘performance’ di una strategia antincendio,
i t
intesa
come insieme
i i
d i fattori
dei
f tt i di compensazione
i
d
deve
essere a)) misurabile,
i
bil b) adeguata
d
t alla
ll situazione
it i
di vulnerabilità
l
bilità specifica
ifi
all’incendio del fabbricato (intesa come insieme dei fattori di penalizzazione). Anche in forma iterativa in fase di progettazione
del manufatto edilizio
Utilizzando
Utili
d le
l conoscenze scientifiche
i tifi h oggii disponibili
di
ibili sii puòò pertanto
t t procedere
d alla
ll verifica
ifi delle
d ll soluzioni
l i i progettuali
tt li adottate
d tt t all
fine di poter confermare l’adeguamento ai fini della sicurezza e della incolumità delle persone.
Tale orientamento, fino a qualche anno fa del tutto opzionale, è diventato essenziale dall’emanazione del D. Lgs. 626/94 e s.m.i.
(i.e. DM 10 marzo 1998) che impone una “Valutazione del rischio” di incendio.
E’ infatti su tale valutazione che l’esercente deve “misurare” l’adeguatezza delle misure adottate simulando l’evoluzione dello
scenario di incendio considerato e le effettive possibilità di evacuazione per le persone.
La normativa prevede che la valutazione del rischio di incendio,
incendio per ogni luogo di lavoro individuato,
individuato tenga conto delle seguenti informazioni (minime):
tipo di attività; materiali immagazzinati e manipolati; attrezzature presenti nel luogo di lavoro compresi gli arredi; caratteristiche costruttive del luogo di
lavoro compreso i materiali di rivestimento; dimensioni e articolazioni del luogo di lavoro; numero di persone presenti. Diversi modelli di calcolo del
rischio di incendio sono stati sviluppati negli anni e sono disponibili al progettista per una valutazione propedeutica al successivo approfondimento.
Questo ultimo aspetto,
aspetto nel caso ad esempio di particolari edifici,
edifici si rivela di particolare complessità in quanto gli occupanti
normalmente non conoscono la sistemazione generale dello stesso e quindi la distribuzione delle vie di esodo. Tali problemi si
riscontrano in tutti gli edifici di pubblico spettacolo con l’aggravante dell’elevato numero di persone che normalmente si raccolgono
in tali edifici, nelle grandi strutture ricettive, nelle strutture sanitarie e di assistenza, nei parchi divertimento, etc.
FSE: Analisi del rischio di incendio e successiva simulazione
La valutazione del rischio di incendio deve essere codificata in modo tale da divenire il principale strumento per la determinazione
degli scenari di riferimento da impiegarsi nella successiva fase di simulazione (detta anche di approfondimento analitico).
LLa verifica
ifi in
i relazione
l i
aglili scenarii d’incendio
d’i
di attesi
tt i (credibili),
( dibili) mediante
di t adeguati
d
ti modelli
d lli che
h simulano
i l
sia
i l’evolversi
l’ l
i dello
d ll
scenario sia le modalità di evacuazione di tutte le persone, consente di avere una visione molto più aderente alla realtà attesa
sull’effettivo livello di sicurezza che la soluzione di protezione garantisce.
Si supponga add esempio
i di condurre
d
una simulazione
i l i
aii fini
fi i della
d ll verifica
ifi della
d ll prestazione
t i
i caso di emergenza per incendio
in
i
di di
una struttura ricettiva per l’intrattenimento. Per valutare il rischio che corrono gli occupanti dell’attrazione in cui scoppia un
incendio, si calcola il tempo impiegato dalle persone nell'evacuazione considerando l'impatto dell'incendio con l'edificio e le
persone.
Ciò significa che nota l'evoluzione dell'incendio e la distribuzione del fumo nell’edificio, le persone cercheranno di raggiungere
l'uscita prestabilita, evitando le stanze in cui il fumo è troppo denso o la temperatura troppo elevata, cioè le condizioni pericolose
per l'uomo.
Lungo le vie d'uscita le persone vengono a contatto con le conseguenze dell'incendio che possono ostacolare o addirittura
precludere la salvezza. il modello di calcolo (correlazioni numeriche, modelli di campo, modelli a zone) simula le condizioni che si
vengono a creare in ogni zona in funzione del tempo e stima l'intervallo di tempo in cui si raggiungono condizioni critiche per
l'
l'uomo
(li lli di prestazione).
(livelli
t i )
I codici prescrittivi stessi, mediante un approfondimento crititco, l’adozione di strumenti simulativi, prove in campo ed esperienza
storica, nell’ambito di un approccio a garanzia della performance possono essere migliorati essi stessi: es. gli incendi nei tunnel.
FSE: Analisi del rischio di incendio e successiva simulazione /2
Il rischio per le persone è in funzione delle concentrazioni delle sostanze tossiche emesse dalla combustione tenendo conto del
tempo di esposizione; si considerano le seguenti sostanze: CO2 (e quindi CO) e O2, che con l'alta temperatura, possono causare
incapacità e morte. Per quanto riguarda l'ossigeno, si considera la diminuzione di ossigeno che viene consumato nella combustione.
In questo tipo di attività si considerano generalmente valori limite di tollerabilità per i seguenti parametri: le alte temperature,
temperature
concentrazioni di CO2 e O2 (vedi tabella che segue). Bisogna comunque leggere tali valori considerando che il limite di tollerabilità di
una persona diminuisce al crescere del numero di variabili pericolose in gioco (cioè c’è una sovrapposizione degli effetti).
I valori di CO2 e CO che si trovano in tabella, si riferiscono ad un tempo di esposizione di 5 minuti che è inverosimile durante
un evacuazione.
un’evacuazione
Infine per quanto riguarda la percentuale di ossigeno al di sotto della quale si ha perdita di conoscenza, bisogna comunque
considerare il fatto che già al di sotto del 16 % in genere l’incendio si auto-estingue.
Parametro:
Limiti di tollerabilità: [1]
Temperatura [°C]
65
100
CO2 [% in volume]
> 15 (valore di LC50 per 5 minuti di esposizione)
CO [ppm]
5000 (valore di LC50 per 5 minuti di esposizione)
O2 [% in volume]
10
< 10
(perdita di conoscenza)
(morte)
(perdita di conoscenza)
((morte))
ESEMPIO
L’utilizzo dei programmi di calcolo comporta delle ipotesi limitative di cui è necessario tenere conto nell’analizzare i risultati quali, ad
esempio
p il fatto che nelle banche dati dei pprogrammi
g
di calcolo,, i materiali utilizzati nelle simulazioni che ppartecipano
p
alla combustione
e quelli di finitura dell’edificio oggetto d’interesse, sono materiali simili a quelli di progetto, ma non trattati per la resistenza al fuoco.
Al fine di verificare le prestazioni in modo conservativo è possibile non tener conto dei dispositivi antincendio attivi di rivelazione e
soffocamento.
FSE: livelli di prestazione
Nell’ambito dello sviluppo di un progetto antincendio con le regole della Fire Safety Engineering è necessario definire i livelli di
pprestazione che si intendono ggarantire ((as minimum requirement)
q
) qquantificandoli ((anche sulla base della letteratura e delle norme di
riferimento, quale, in primis la norma ISO TR 13387, prima edizione del 1999).
temperatura
p
La temperatura massima ammissibile nell’ambito della determinazione dei requisiti di performance può variare in
considerazione degli obbiettivi antincendio che si sono stabiliti preliminarmente per il progetto (esodo degli
occupanti, tempo di messa in sicurezza delle apparecchiature da parte di operatori predefiniti, intervento dei
soccorritori, etc.).
BS 7974
irraggiamento
visibilità
specie tossiche ed
irritanti
BS 7974
FSE: Modelli di calcolo disponibili per la fase di approfondimento
Probabilistici
Deterministici
Questi modelli nascono essenzialmente per ricondurre a
correlazioni matematiche la fenomenologia dell’incendio
così come evidenziata nell’ambito di prove sperimentali e
della analisi di incidenti effettivamente avvenuti. I concetti di
‘frequenza’
frequenza di accadimento e ‘probabilità
probabilità di evoluzione
evoluzione’
secondo un determinato percorso caratterizzano fortemente
l’analisi. Sono impiegati sia per la stima degli effetti derivanti
da un incendio, sia per la stima dell’esito della evacuazione
in emergenza degli occupanti del fabbricato.
fabbricato Tali modelli
sono derivati dalla esperienza industriale, chimica di
processo e nucleare.
Questi modelli descrivono il fenomeno dell
dell’incendio
incendio
mediante espressioni matematiche basate sulla chimica, e
sulla fisica.
L’impiego dei codici automatici non deve e non può essere inteso come uno
strumento di standardizzazione e/o di sostituzione dei criteri g
generali di
protezione antincendio: l’impiego, come evidenziato nella ricca letteratura del
settore, deve essere in accordo ad una metodologia più ampia e coerente (che
parte dall’analisi dei rischi) e comunque limitato ad applicazioni specifiche per
risolvere problematiche particolari aventi un certo grado di complessità e criticità.
In molti casi infatti i codici di calcolo ‘tradizionali’ e comunque già validati dalla
comunità scientifica e dalle Autorità (non solo italiane) quali DNV Phast©, TNO
Effects© TNO Damage©,
g
Shell Global Solutions Fred©, etc., risultano q
quindi g
già
essere uno strumento adatto e pratico (in termini di tempi, di quantità di dati di
input, etc.) alla valutazione delle conseguenze derivanti dagli incendi.
Simulazione dell
dell’esodo
esodo
in emergenza
a ZONE
di CAMPO
(CFD)
Z1
Z2
Le equazioni di bilancio valgono per
ciascun volume di controllo in cui è
suddiviso il sistema da analizzare
(dominio di simulazione)
Vengono caratterizzati gli occupanti (fino al dettaglio individuale se necessario), il
comportamento ed i tempi di percezione del pericolo e dell’allarme. Possono ricevere
dati in ingresso dai modelli di simulazione dell’incendio per la verifica degli impedimenti
dovuti a mancanza di visibilità, fumo, panico per fiamme visibili, temperatura, etc.
FSE: Modelli CFD
Nell'ultimo decennio la fire science e la fire safety engineering (FSE) hanno giovato del continuo progresso della fluidodinamica
computazionale
t i l (CFD:
(CFD computational
t ti l fluid
fl id dynamics),
d
i ) sia
i sull piano
i
d ll ricerca
della
i
circa
i la
l modellazione
d ll i
d i fenomeni
dei
f
i fisici,
fi i i sia
i dal
d l punto
t
di vista della implementazione tecnologica di tali modelli mediante algoritmi di calcolo e grazie alla potenza sempre crescente dei
calcolatori elettronici. Nel campo della simulazione CFD dell'incendio le strade percorribili sono essenzialmente due:
a) la prima prevede l'utilizzo di modelli CFD general purpose applicati allo studio degli effetti dell'incendio (Fluent©, StarCD©, CFx©)
b) la
l seconda
d prevede
d l'applicazione
l' li i
di modelli
d lli sviluppati
il
ti add hoc
h per lo
l studio
t di dell'incendio
d ll'i
di e dei
d i suoii effetti
ff tti (FDS©,
(FDS© Smartfire©)
S tfi ©)
Modelli CFD ‘general
general purpose’
purpose
sono user-friendly ed in genere ricchi di accessori per il
set-up degli scenari ed il trattamento dei dati (postprocessamento grafico ad esempio);
sono in generale diffusi, fino a poter essere considerati
standard de facto di q
questo tipo
p di analisi.
non si sono diffusi nel settore dello studio dell'incendio
a differenza di quanto è accaduto in altri settori
tecnologici (ad esempio lo studio del raffreddamento
dei chip o del moto di un elica);
non modellano la combustione ma ne richiedono i
parametri caratteristici (andamento temporale della
potenza) quali dati di ingresso
ingresso.
Modelli specifici per l’incendio
l incendio
nascono e sono ottimizzati per lo studio dei fenomeni
di incendio e di combustione;
nonostante l’ottimo grado di affidabilità (e validazione)
sono pacchetti generalmente più recenti e di
conseguenza
g
in alcune situazioni essi non sono
ancora maturi.
generalmente non sono di immediato utilizzo: rispetto
ai CFD general purpose richiedono una discreta
conoscenza del fenomeno di incendio
non sono user-friendly e necessitano di una buona
conoscenza del fenomeno dell'incendio;
la descrizione geometrica del problema è in genere
onerosa, non essendo assistita da strumenti CAD
interni o di interfaccia che consentano l'importazione
automatica di file di planimetrie.
FSE: Estensione alla Fire Investigation ed indietro
L’approccio basato sulla simulazione del fenomeno di incendio, grazie ai modelli di calcolo di cui si è parlato, sta diventando maturo a
t l punto
tal
t da
d essere impiegato,
i i t con discreti
di
ti risultati,
i lt ti nell’ambito
ll’ bit della
d ll cosiddetta
idd tt “Fire
“Fi Investigation”
I
ti ti ” ossia
i l’analisi
l’ li i forensica
f
i del
d l
fenomeno di incendio al fine di poter caratterizzare cosa è accaduto con buona probabilità nell’ambito di un determinato luogo in
seguito a incidente o evento delittuoso.
I metodi
t di simulativi
i l ti i vengono iniziati
i i i ti a partire
ti da
d dati
d ti edd evidenze
id
raccolti
lti in
i campo e successivamente
i
t osservatiti e tendono
t d
a riprodurre
i d
la ‘scena di incendio’, ricostruendo i processi di combustione, spiegando lo sviluppo delle fiamme e dimostrando il movimento del
fumo descrivendo a posteriori, la configurazione del combustibile, gli effetti della ventilazione, il layout del fabbricato, l’impatto dei
sistemi di protezione passiva/attiva supposti essere in essere ed, ovviamente, la sorgente di innesco.
In questo senso, anche eventualmente combinando i casi simulati con tecniche di analisi probabilistiche (es. alberi degli eventi) è
possibile seguire un approccio post-duttivo per la identificazione degli scenari di incendio maggiormente credibili. Tali approcci sono
già definiti nell’ambito di alcune norme di riferimento specifiche, i.e. ad esempio NFPA 921 “Guide for fire and explosion investigations”
ed.
d 2003 che
h definisce
d fi i
l ricostruzione
la
i t i
di una scena di incendio
i
di con le
l seguentiti parole:
l
Fire science reconstruction is from one of the fire it ignites to go out in the fire scene, can explain the dispositions of
fire and smoke development, the situation of flammable thing distribution, ventilation effects, and the effects of
manual or automatic suppress equipments, the design of the building itself, characteristic and casualties of the
human life safety devices, etc.
Il risultato dei calcoli volti alla determinazione di ciò che è successo (ad esempio tempo di combustione, temperature, altezze delle
fiamme, altezze del layer del fumo in ciascun compartimento, movimento dei prodotti di combustioe, etc.) può aiutare nella
ricostruzione. Questo approccio è stato impiegato, anche in Italia, con notevole successo.
Per estensione, supponendo che comunque gli edifici nei quali si origina e si sviluppa un incendio sono stati
realizzati in conformità con le regole tecniche ed i codici prescrittivi esistenti, è possibile affermare che in molti casi,
l’applicazione delle tecniche della fire safety engineering (FSE) a completamento della progettazione antincendio in
fase di determinazione iniziale della strategia per la sicurezza antincendio durante la stesura del progetto e rispetto
alcuni scenari rappresentativi e credibili può comunque portare un approfondimento della problematica e
l’individuazione di ulteriori o migliori misure antincendio.
Introduzione
L’analisi di rischio è divenuta un tool fondamentale ai fini della:
a) Determinazione del livello di sicurezza antincendio di un edificio;
b) Assicurazione della qualità della protezione antincendio ottenuta in fase di
progettazione anche evitando costose attività di riprogettazione;
c) Integrazione delle risultanze nelle specifiche di progettazione e nel fascicolo del
fabbricato.
L’approccio di tipo prestazionale
(Society of Fire Protection Engineers, SFPE)
Tale approccio è completamente
sovrapponibile con quanto
previsto dal D.M. 9 maggio 2007
Definire lo scopo dello studio ed i battery limits dello stesso
Identificare i Goals e gli obiettivi di prestazione
Sviluppare il criterio di prestazione
Sviluppare il caso di incendio di riferimento (scenari di progetto)
Analizzare i risultati derivanti dalla simulazione verificandoli con i criteri di prestazione
individuati
Mantenere nel tempo il livello di sicurezza antincendio raggiunto o migliorarlo (SGSA)
Il metodo proposto
Il metodo proposto collega l’analisi del rischio con l’ingegneria antincendio
utilizzando procedure e relativi tools/metodologie al fine di garantire gli
obbiettivi individuati e di ottenere una miglior percezione del quadro
complessivo unitamente ad una eventuale fase di progettazione maggiormente
efficiente.
ffi i t
Vantaggi
Miglior classificazione dei rischi di incendio caratterizzanti l’edificio
Informazioni e decisioni supportate da dati
Rispetto delle norme e degli standard vigenti
Raggiungimento di condizioni più sicure attraverso una misura e riduzione
d li effettivi
degli
ff tti i rischi
i hi
Identificazione delle misure di protezione migliori.
Risparmio
FASE 0: INDIVIDUAZIONE DEL DOMINIO DI INDAGINE
VERIFICA CODICI
PRESCRITTIVI E
STANDARD
ANALISI DEL RISCHIO
distribuzione del livello di rischio di incendio nell’edificio;
caratteristiche tecnologiche ed edilizie dell’edificio in esame (in termini di
layout e geometria tridimensionale, condizioni di ventilazione interna ed
esterna,, stato della compartimentazione
p
interna e delle aperture,
p
,
destinazione d’uso dei luoghi di lavoro, etc.);
condizioni di esercizio tradizionali (distribuzione del personale ed
ubicazione nei luoghi di lavoro, presenza di personale disabile con
indicazione del grado di inabilità e tipologia della stessa, stato psico-fisico
e grado di formazione del personale con particolare riferimento al grado di
risposta in caso di emergenza, indicazioni circa situazioni anche
temporanee
p
di p
particolare affollamento, etc.))
sistemi di rilevazione fumo/incendi presenti;
sistemi fissi di estinzione incendi;
sistemi di evacuazione fumo-calore;
cartellonistica e segnaletica di emergenza.
Fase A1: Analisi qualitativa ex. D.M. 9 maggio 2007
Fase A2: Analisi quantitativa ex. D.M. 9 maggio 2007
Fase B: Compresa valutazione delle garanzie di esodo
in sicurezza degli occupanti del fabbricato in condizioni
di emergenza per incendio
numero e tipologia delle uscite di emergenza;
distanze da percorrere ;
collettori principali e percorsi alternativi di esodo;
principale cartellonistica ed illuminazione delle vie di esodo;
punti di raccolta “intermedi”;
intermedi ;
principali percorsi di evacuazione dai piani in elevazione;
numero e tipologia degli occupanti;
densità media ipotizzabile in aree non direttamente
caratterizzabili da occupanti specifici;
ubicazione del personale;
scenari di incendio di riferimento
((con particolare
p
riferimento agli
g scenari
maggiormente gravosi in termini di conseguenze
o in termini di coinvolgimento dei collettori
principali di esodo), derivanti dalla analisi di cui alla precedente Fase A.
Schema di flusso del metodo proposto
Modello concettuale 1/9
Identificazione del “Sistema”
– Layout
L
td
dell’edificio
ll’ difi i
– Limiti dell’analisi
Obbiettivi
R
Requisiti
i i i Prestazionali
P
i
li
Modello concettuale 2/9
Criteri
C
it i di Prestazione
P t i
• Stakeholders: tutti i soggetti
gg
che
possono prendere decisioni.
• Normative,
Normative regolamenti
regolamenti, standard
standard,
guide
Definiscono il criterio di accettabilità e le
soglie di tolleranza.
Modello concettuale 3/9
Identificazione dello scenario di riferimento
(scenari di progetto)
• Ne vengono definiti i parametri mediante
tecniche di analisi del rischio
gg
idonea è scelta
• La tecnica maggiormente
sulla base del problema (FTA, ETA, PHA,
etc.),
) o dalla letteratura ((casi base da
NFPA).
Modello concettuale 4/9
Sistema di protezione
antincendio definito essere
adatto alla risoluzione del
problema
Tenendo in considerazione lo scenario (gli
scenari) di riferimento identificato (rilevante,
credibile rappresentativo) gli ingegneri
credibile,
antincendio progettano/propongono un sistema di
contrasto dell’incendio
dell incendio da verificarsi sulla base
dei caratteristici parametri di questo. Il sistema
antincendio può essere una possibile
combinazione di misure attive e passive.
Modello concettuale 5/9
Analisi della conseguenza
La valutazione delle conseguenze
g
derivanti
dallo
scenario
di
incendio
ritenuto
rappresentativo viene condotto utilizzando un
tool di simulazione numerico appropriato alle
classi dei criteri di prestazione definiti (modello
di evacuazione,
i
t l di simulazione
tool
i l i
andamento
d
t
fumo / incendio, etc.). A questa fase
appartengono anche le attività di modellazione
dell’esodo in condizioni di emergenza.
Modello concettuale 6/9
Verifica della Accettabilità sulla base dei
criteri
it i prestazionali
t i
li individuati
i di id ti
• Le misure proposte garantiscono le
prestazioni?
– SI: Rapporto finale rischio di incendio e
successivo, se necessario, iter autorizzativo
– NO:
NO Risultati
Ri l i rigettati
i
i
Modello concettuale 7/9
Rigetto dei risultati
• L
Le prestazioni
t i id
dell
sistema di sicurezza
non sono adeguate
d
t
• I criteri di confronto
non sono adatti
• U
Una nuova
combinazione di
misure
i
d
deve essere
verificata
• Un nuovo set di
obiettivi e di criteri
deve essere definito
Modello concettuale 8/9
RAPPORTO DI STUDIO
•
•
•
•
•
•
•
•
•
Scopo del progetto antincendio
Riferimenti, assunzioni, ecc.
Obbiettivi
Criteri di performance
Analisi dei rischi di incendio
Scenari di incendio considerati
Progettazione assunta
Valutazione delle conseguenze
Conclusioni
Modello concettuale 9/9
La metodologia ad oggetti:
• Solo i sotto-modelli adatti vengono impiegati
• Ciascun sotto-modello è sviluppato secondo un
tool appropriato
pp p
• Vengono evidenziate le problematiche
specifiche
• Le analisi possono essere affrontate con
maggior approfondimento mediante un
approccio iterativo.
CASO STUDIO 1
“Verifica della adeguatezza
di un sistema
i t
antincendio”
ti
di ”
Premessa
Un sistema antincendio presente, o da realizzare, all’interno di un impianto deve tener conto dei risultati/osservazioni scaturiti da
un’analisi di rischio precedente la realizzazione.
L’analisi di rischio viene effettuata per determinare gli scenari incidentali di riferimento per la tipologia di impianto in esame.
Gli scenari incidentali determinati in particolare dipendono strettamente dalle quantità contenute dalle apparecchiature
presenti nell
nell’impianto
impianto, dalle condizioni operative di esercizio,
esercizio da eventuali criticità di processo e dalla disposizione (lay
(lay-out)
out)
dei reali carichi d’incendio.
Tutto ciò significa che la progettazione di un sistema antincendio debba essere calibrata e corretta da quanto scaturisce da un’analisi
di rischio,
rischio condotta parallelamente o immediatamente dopo la disposizione preliminare dei mezzi antincendio.
antincendio
I mezzi antincendio ovviamente saranno determinati attraverso l’utilizzo di normative di progettazione, che potrebbero essere le
norme API, NFPA, ecc. A prescindere dalla normativa di riferimento utilizzata, e quindi senza entrare nel merito della scelta effettuata
dalla società di progettazione,
progettazione il presente capitolo vuole evidenziare ll’importanza
importanza della conduzione dell
dell’analisi
analisi di rischio,
rischio come
strumento per la verifica di adeguatezza del sistema antincendio in esame.
Di seguito si riportano le considerazioni volte a valutare l’adeguatezza dei sistemi di protezione idrica per fronteggiare gli effetti da
irraggiamento termico stazionario all
all’interno
interno delle aree impianti.
impianti
La verifica è stata effettuata analizzando le situazioni di “POOL FIRE” (sicuramente più critico dal punto di vista del raffreddamento e
delle aree coinvolte rispetto al JET–FIRE o al FLASH-FIRE) e valutando il fabbisogno di acqua per l’estinzione e per il raffreddamento
delle apparecchiature coinvolte dagli scenari incidentali di riferimento.
Acqua
q richiesta pper il raffreddamento
Per gli scenari di POOL-FIRE individuati dall’analisi di rischio, su cui si effettua la verifica, si determina la quantità di acqua totale
necessaria per raffreddare contemporaneamente le apparecchiature coinvolte (sorgente e bersagli), oltre che ai quantitativi per
estinzione. Secondo quanto stabilito dalla norma API 2030 l’acqua di raffreddamento necessaria è pari a 4,1 l/min per m2 di superficie
da raffreddare (Rif.1, sez 7.3.5 “Pressure vessels, exchangers, and towers”)[2].
Per tener conto di eventuali parziali inefficienze di raffreddamento (ad es. bersagli parzialmente coperti) si è adottato un coefficiente di
sicurezza pari a 1,5 applicando quindi una portata complessiva di acqua pari a 6,2 l/min/m2.
Acqua richiesta ai fini dell’estinzione
Per gli scenari di POOL FIRE individuati dall’analisi di rischio si determina la quantità di acqua necessaria per l’estinzione della pozza
incendiata. Come dimensione della pozza incendiata da estinguere si fa riferimento allo scenario in esame.
Le portate specifiche di acqua e schiuma necessarie per ll’estinzione
estinzione sono date dalla normativa NFPA 11 [3], assunta a riferimento.
In via cautelativa ed al fine di tener conto di eventuali parziali inefficienze di estinzione (ad es. acqua non frazionata opportunamente)
si è adottato un coefficiente di sicurezza pari a 2, applicando una portata complessiva di acqua pari a 12,2 l/min/m2.
Disponibilità di acqua
Ai fini della valutazione
al ta ione della disponibilità di acqua
acq a che unn sistema antincendio possa garantire si considerano:
considerano
• i monitori, inclusi quelli su torretta, posti al di fuori dei cerchi di soglia di 12,5 kW/m2 e distanti non più di 40 metri dal centro
emergenza (considerata la gittata utile);
• tutte le prese idrante fisse poste al di fuori dei cerchi – soglia di 12,5
12 5 kW/m2 e distanti non più di 40 metri dal cerchio soglia a 12,5
12 5
kW/m²; questo assume che le eventuali lance siano collegate con non più di 2 manichette di 20 metri cadauna.
Alla pressione a cui viene portata generalmente la rete antincendio, si assumono le seguenti portate erogabili dai singoli dispositivi:
•idrante standard (2 prese): 1.000 l/min;
•monitori fissi (anche su torretta): 2.000 l/min.
Esempio
Lo scenario incidentale di riferimento corrisponde ad un incendio di una pozza di liquido infiammabile al suolo, fuoriuscito dalla tenuta
meccanica
i delle
d ll pompe P-1
P 1 A/B.
A/B Nella
N ll seguente
t tabella
t b ll sii riportano
i t
l caratteristiche
le
tt i ti h dello
d ll scenario
i in
i esame, la
l relativa
l ti dimensione
di
i
della pozza originata e le distanze di danno raggiunte dall’irraggiamento di 12,5 kW/m2.
Questo ultimo valore corrisponde alla distanza entro la quale sono ipotizzabili danni, per irraggiamento, alle strutture e
apparecchiature
hi t
li it f l’apparecchiatura
limitrofe
l’
hi t
sorgente.
t Per
P evitare
it
t li danni
tali
d i occorre quindi
i di intervenire
i t
i estinguendo
ti
d la
l pozza
eventualmente incendiata e contemporaneamente raffreddare le apparecchiature limitrofe.
Distanza critica (m)
Scenario n.
1
Apparecchiatura
P-1 A/B
Diametro pozza
12,5 kW/m2
6
13
Considerazioni
La tabella seguente riporta per lo
scenario di POOL FIRE considerato
le quantità di acqua necessarie,
necessarie sia
per
garantire
il
completo
raffreddamento
delle
superfici
irraggiate delle apparecchiature
circostanti che per ll’estinzione
circostanti,
estinzione della
pozza incendiata.
Sorg.
Nel calcolo si assume che
le pompe abbiano una superficie
standard di 1 m2;
Appar.
Coinv.
∅
(m)
L/h
(m)
A
m2
Acqua
necess.
l/min/m2
Acqua tot
l/min
Estinz.
6,0
--
28
12,2
342
P-1 A/B
--
--
1
6,2
6
P-2 A/B
--
--
1
6,2
6
D-11
D
2,6
7,2
59
6,2
366
P-3 A/B
--
--
1
6,2
6
D-2
2,7
5,5
47
6,2
291
D-3 A/B
0,5
2,6
6
6,2
37
D-3 C
0,7
3,1
7
6,2
43
D-4 A/B
0,3
2,6
5
6,2
31
D-4 C
0,5
3,1
5
6,2
31
T-1
,
1,4
18,0
,
79
6,2
,
490
E-1 A
1,0
6,0
19
6,2
118
P-1 A/B
il calcolo della portata di acqua
richiesta è effettuato in relazione
all’intera
altezza
della
apparecchiatura da raffreddare:
tale assunzione è cautelativa in
quanto le parti più critiche da
raffreddare sono le porzioni poste
alle quote inferiori.
inferiori
Totale
l/min
~ 1.800
Considerazioni 2
La tabella seguente riporta la quantità di acqua totale richiesta per l’azione antincendio sullo scenario analizzato nell’ipotesi di
applicazione contemporanea su tutte le apparecchiature coinvolte, sia per estinzione che per raffreddamento.
Nella stessa tabella sono riassunte le quantità di acqua disponibili calcolate attraverso il censimento dei sistemi fissi di erogazione
presenti nell’area dell’emergenza.
S
Scenario
i
Pool Fire da P-1
A/B
Idranti
Monitori
Totale acqua
richiesta
i hi t
l/min
N
Port.
l/min
N
~ 1.800
4
4.000
0
Port.
l/min
Totale
dispon
di
l/min
D lt l/min
Delta
l/ i
0
4.000
+2.200
Come si evince dalla tabella il sistema antincendio progettato risulta teoricamente dimensionato per fronteggiare l’emergenza in
esame (POOL-FIRE), in quanto la quantità di acqua disponibile è di gran lunga superiore a quella necessaria per le operazioni di
estinzione e di raffreddamento delle apparecchiature circostanti.
L’impianto in esame è circondato da n. 6 idranti e da n. 5 monitori fissi.
Irraggiamento termico e disponibilità mezzi
Copertura mezzi disponibili
Considerazioni 3
In realtà però,
però come mostrato nella planimetria antincendio,
antincendio riportata in figura precedente,
precedente la distribuzione dei soli monitori non risulta
adeguata a fronteggiare lo scenario incidentale individuato dall’analisi di rischio.
Infatti nessun monitore sarebbe disponibile da parte degli operatori, in quanto la gittata utile (considerata di 40 m dal centro
dell’emergenza)
dell
emergenza) non riuscirebbe a coprire e raffreddare le apparecchiature circostanti e quindi ll’impianto
impianto in esame risulterebbe
coperto solamente in parte (come mostrato in figura).
Tutto ciò perché si ritiene importante l’utilizzo di monitori fissi (in alternativa alla tipica colonna idrante per attacco manichetta) per
consentire un efficace e tempestivo inizio dell
dell’intervento
intervento antincendio da parte del personale operativo presente nell
nell’area
area, in attesa
dell’arrivo della squadra e dei mezzi dedicati.
L’inserimento quindi di un monitore
a protezione
d ll parte
della
t scoperta
t d
dell’impianto
ll’i i t
è il risultato
dell’analisi di rischio effettuata,
che ha consentito la verifica teorica,
ma soprattutto
tt tt pratica
ti dei
d i mezzii
antincendio da
utilizzare per fronteggiare
l’emergenza in esame.
Considerazioni 4
Il sistema fognario
g
specifico per ogni
g impianto deve essere dimensionato anche tenendo conto delle risultanze dell’analisi di rischio.
Infatti la stessa analisi di rischio, utilizzata per verificare l’adeguatezza del sistema antincendio, consente di stimare il quantitativo di
prodotto infiammabile rilasciato e la quantità di acqua necessaria per le operazioni di estinzione e raffreddamento.
In caso di accadimento dello scenario incidentale di riferimento, occorrerà verificare che il sistema fognario sia in grado di drenare il
quantitativo totale di fluidi sversati (prodotto infiammabile e acqua antincendio).
Tale criterio è fondamentale in quanto in caso di emergenza, un dimensionamento non sufficiente del sistema fognario causerebbe
uno spandimento del prodotto infiammabile lontano dal punto di rilascio originale e quindi la possibilità di creare ulteriori fonti di
pericolo in prossimità di altre apparecchiature.
CASO STUDIO 2
“Verifica della prestazione di esodo in caso di
emergenza da
d incendio
i
di iin strutture
t tt ricettive:
i tti parco
divertimenti”
Scenari di incendio considerati
Partendo dalle banche dati di HAZARD I e FPEtool,
FPEtool sono state individuate due tipologie d'incendio che possono verificarsi nelle
scene all’interno dell’attrazione in esame.
Si è ipotizzato un incendio alla scena 4, 6 e 10 in relazione al carico di incendio presente nelle stesse, simulando le due
tipologie di incendio di seguito descritte :
Incendio 1 : un corto circuito innesca gli elementi in legno e/o cartone e la scenografia in poliuretano ed in gomma siliconica.
fuoco lento con fase di crescita e di flashover graduale (potenza emessa lenta)
Incendio 2 : un corto circuito innesca un incendio con potenza emessa elevata; si è utilizzato l’incendio “ultra-fast” presente
nella banca dati di FPEtool che caratterizza gli incendi per magazzini od ambienti di stoccaggio.
fuoco piu’ veloce con fase di crescita e di flashover rapida (potenza emessa elevata in poco tempo).
Si è deciso di non considerare altre tipologie d'incendio data la grande entità di risorse spesa nella compartimentazione sia
orizzontale che verticale dell'edificio e nei dispositivi di protezione antincendio attivi collocati su tutta la superficie dell’attrazione.
Principi
Per valutare il rischio che corrono gli occupanti dell
dell’attrazione
attrazione in cui scoppia un incendio,
incendio si calcola il tempo impiegato dalle persone
nell'evacuazione considerando l'impatto dell'incendio con l'edificio e le persone. Ciò significa che nota l'evoluzione dell'incendio e la
distribuzione del fumo nell’attrazione, le persone cercheranno di raggiungere l'uscita prestabilita, evitando le stanze in cui il fumo è
troppo denso o la temperatura troppo elevata, cioè le condizioni pericolose per l'uomo.
Lungo le vie d'uscita le persone vengono a contatto con le conseguenze dell'incendio che possono ostacolare o addirittura precludere
la salvezza. HAZARD I simula le condizioni che si vengono a creare in ogni Scena in funzione del tempo e stima l'intervallo di tempo
in cui si raggiungono condizioni critiche per l'uomo. Il rischio per le persone è in funzione delle concentrazioni delle sostanze tossiche
emesse dalla combustione tenendo conto del tempo di esposizione; si considerano le seguenti sostanze: CO2 (e quindi CO) e O2,
che con l'alta temperatura, possono causare incapacità e morte. Per quanto riguarda l'ossigeno, si considera la diminuzione di
ossigeno che viene consumato nella combustione.
In questo lavoro si sono considerati valori limite di tollerabilità per i seguenti parametri: le alte temperature, concentrazioni di CO2 e
O2 (vedi tabella che segue).
segue) Bisogna comunque leggere tali valori considerando che il limite di tollerabilità di una persona diminuisce
al crescere del numero di variabili pericolose in gioco (cioè c’è una sovrapposizione degli effetti). I valori di CO2 e CO che si trovano
in tabella, si riferiscono ad un tempo di esposizione di 5 minuti che è inverosimile durante un’evacuazione. Infine per quanto riguarda
la percentuale di ossigeno al di sotto della quale si ha perdita di conoscenza, bisogna comunque considerare il fatto che già al di sotto
del 16 % in genere ll’incendio
incendio si auto
auto-estingue
estingue.
Parametro:
Limiti di tollerabilità: [1]
Temperatura [°C]
• 65 (perdita di coscenza)
• 100 (morte)
CO2 [% in volume]
> 15
(valore di LC50 per 5 minuti di esposizione)
CO [ppm]
5000 (valore di LC50 per 5 minuti di esposizione)
O2 [% in volume]
• 10 (perdita di conoscenza)
• < 10
(morte)
Rappresentazione delle aree di interesse
L evacuazione viene rappresentata,
L’evacuazione
rappresentata per mezzo del programma Exodus,
Exodus con gruppi di nodi connessi tra di loro per mezzo di
bracci, od archi, che consentono di individuare tutti i possibili spostamenti delle persone all'interno dell’attrazione.
Nella simulazione sono state definite tre tipologie di nodi :
‰i nodi (verdi) che rappresentano lo spazio "libero", dove le persone possono muoversi senza alcun impedimento;
‰i nodi (rossi)che rappresentano i seggiolini delle barche che costituiscono il punto di partenza delle persone verso le vie di
esodo;
‰i nodi (azzurri) che rappresentano le scale che rallentano ll’esodo
esodo delle persone.
persone
L’attrazione “I Corsari” è situata nella zona sud del Parco Gardaland ed è costituita da un canale d’acqua chiuso ad anello
lungo il quale transitano n° 14 barchette a gruppi di due trasportanti ciascuna n° 20 persone al massimo; per accedere
all’attrazione
all
attrazione, a gruppi di 40 persone,
persone si passa attraverso un corridoio che porta verso ll’imbarco
imbarco (Scena 1).
1) Lungo ll’attrazione
attrazione gli
spettatori vengono trasportati fino alla scena numero 18 e quindi di nuovo alla scena 1 da dove escono.
Distribuzione degli occupanti
Per la valutazione del piano di sicurezza antincendio dell’attrazione, si è considerato il numero massimo di persone che la
stessa può ospitare. Quindi sono state considerate 20 persone per barchetta (7 gruppi, ognuno da due barchette) e 40 persone
in fila in attesa di entrare nella Scena 1 e qquindi un totale di 320 ppersone.
Per le caratteristiche delle persone è stata utilizzata la distribuzione automatica delle persone presente nel programma Exodus:
metà uomini e metà donne, con mobilità ed agilità nella norma e con percentuale (in funzione dell’età) pari a:
•
52 % di 7-29 anni;;
•
30 % di 30-50 anni;
•
18 % di età superiore i 50 anni.
Rappresentazione delle aree di interesse
L evacuazione viene rappresentata,
L’evacuazione
rappresentata per mezzo del programma Exodus,
Exodus con gruppi di nodi connessi tra di loro per mezzo di
bracci, od archi, che consentono di individuare tutti i possibili spostamenti delle persone all'interno dell’attrazione.
Nella simulazione sono state definite tre tipologie di nodi :
‰i nodi (verdi) che rappresentano lo spazio "libero", dove le persone possono muoversi senza alcun impedimento;
‰i nodi (rossi)che rappresentano i seggiolini delle barche che costituiscono il punto di partenza delle persone verso le vie di
esodo;
‰i nodi (azzurri) che rappresentano le scale che rallentano ll’esodo
esodo delle persone.
persone
L’attrazione “I Corsari” è situata nella zona sud del Parco Gardaland ed è costituita da un canale d’acqua chiuso ad anello
lungo il quale transitano n° 14 barchette a gruppi di due trasportanti ciascuna n° 20 persone al massimo; per accedere
all’attrazione
all
attrazione, a gruppi di 40 persone,
persone si passa attraverso un corridoio che porta verso ll’imbarco
imbarco (Scena 1).
1) Lungo ll’attrazione
attrazione gli
spettatori vengono trasportati fino alla scena numero 18 e quindi di nuovo alla scena 1 da dove escono.
Distribuzione degli occupanti
Per la valutazione del piano di sicurezza antincendio dell’attrazione, si è considerato il numero massimo di persone che la
stessa può ospitare. Quindi sono state considerate 20 persone per barchetta (7 gruppi, ognuno da due barchette) e 40 persone
in fila in attesa di entrare nella Scena 1 e qquindi un totale di 320 ppersone.
Per le caratteristiche delle persone è stata utilizzata la distribuzione automatica delle persone presente nel programma Exodus:
metà uomini e metà donne, con mobilità ed agilità nella norma e con percentuale (in funzione dell’età) pari a:
•
52 % di 7-29 anni;;
•
30 % di 30-50 anni;
•
18 % di età superiore i 50 anni.
Considerazioni
L scenario
Lo
i dell’incendio
d ll’i
di è stato
t t rappresentato
t t con un programma di calcolo
l l che
h utilizza
tili
un modello
d ll matematico,
t
ti cosiddetto
idd tt “a
“ zona”.
”
Ciò significa che ogni ambiente dell’edificio (zona) è rappresentato da due strati con caratteristiche uniformi: uno superiore di fumo ed
uno inferiore relativamente più freddo d’aria. Le zone dell’edificio, raffigurate con dei nodi, sono collegate tra loro per mezzo di
collegamenti
ll
ti e quindi
i di le
l aperture
t (porte
( t e finestre)
fi t ) che
h a loro
l volta
lt sono raffigurati
ffi
ti con dei
d i rami.i
Graficamente quindi l’edificio è rappresentato con una rete con un numero di nodi pari al numero di ambienti considerati.
Nell considerare
N
id
glili scenarii di incendio
i
di e le
l conseguenze causate
t dagli
d li incendi
i
di stessi
t i sii è supposto
t che
h i sistemi
i t i di protezione
t i
(sprinkler ed evacuatori di fumo) non si attivino, in modo da simulare la configurazione peggiore ipotizzabile.
La simulazione considera un intervallo massimo di tempo pari a 10 minuti, in quanto l’evacuazione di persone si risolve in un tempo
minore.
i
Incendio di tipo 1 nella scena numero 4 – Fumo (h)
Figura 3.1
Figura 3.2
Dalla Figura 3.1 si nota come lo strato di fumo cresca subito nella scena numero 4 con una certa
velocità (già ad un minuto dall’innesco la scena è piena di fumo fino a circa 1.80 metri dal piano di
calpestio);
l ti ) lo
l stesso
t
comportamento
t
t sii ha
h per le
l scene 3 e 5,
5 ma con una velocità
l ità leggermente
l
t
inferiore (la quota di circa 1.80 metri viene raggiunta solo dopo due minuti); questo comportamento è
dovuto al fatto che:
i collegamenti tra le scene sono completamente aperti (9 m2);
il letto del fuoco aumenta nel corso dell’incendio, facendo crescere la zona di emissione dei fumi che
passano nelle zone adiacenti prima di riempire la zona di origine del fuoco.
Si nota che anche la scena 2 si riempie di fumo a partire da circa 1 minuto dall’innesco; ciò è dovuto
al fatto che l’altezza della scena 2 è di soli 5 metri (la metà rispetto alle altre scene).
Figura 3.3
Dalle Figure 3.1,
3 1 3.2
3 2 e 3.3
3 3 si osserva ancora come lo strato di fumo non scenda mai al di sotto della
quota di circa 1.80 metri; ciò è dovuto al fatto che il fumo quando raggiunge la quota di 3 metri
(altezza dei collegamenti tra le zone) passa alle scene vicine. Inoltre dalla Figura 3.3 si vede come
anche nelle scene 13, 14 e 15 arriva il fumo. Ciò è dovuto al fatto che il collegamento per la
manutenzione è considerato aperto.
Incendio di tipo 1 nella scena numero 4 - T
Figura 3.4
Figura 3.5
Dalle Figure 3.4, 3.5 e 3.6 si osserva l’andamento della temperatura dello strato di fumo (U) e di aria
(L) rispettivamente per le scene 1 5, 6 10 e 11 15 (fare attenzione alla scala sull’asse delle ordinate).
D ll Figura
Dalla
Fi
3 4 sii osserva come la
3.4
l temperatura
t
t
aumenti
ti subito
bit nella
ll scena 4 fino
fi a raggiungere
i
un
massimo a circa tre minuti dall’innesco di 140 °C.
La temperatura per le scene 2, 3 e 5 ha circa lo stesso andamento qualitativo con un massimo a circa
4 minuti dall’innesco, ma con un valore di massimo diverso. Sempre dalle medesime figure si nota
che la temperatura in alcune scene decresce. Ciò è dovuto al fatto che, nella simulazione, le scene 1
e 15 sono collegate
g con l’esterno, ed essendo nel sottosuolo, si è supposto
pp
che l’esterno sia ad una
temperatura di circa 10 °C. Tale approssimazione non ostacola la veridicità della simulazione in
quando è verosimile che le scene lontane dall’incendio non siano interessate pesantemente
dall’evolversi dello stesso.
Figura 3.6
Dalle Figure 3.1 e 3.4 si osserva inoltre che, nella scena 4, quando il fumo raggiunge la quota di 1.80
metri (1 minuto dall
dall’innesco)
innesco) la temperatura è di 65 °C;
C; la quota del fumo,
fumo poi,
poi si stabilizza intorno a
1.80 metri, mentre la temperatura continua a crescere fino a raggiungere i 140 °C dopo tre minuti
dall’innesco.
Dalla Figura 3.6 si nota che le scene dalla 11 alla 15 non sono interessate dall’incendio e la
temperatura rimane nell’intorno della temperatura ambiente di partenza.
Incendio di tipo 1 nella scena numero 4 - %O2
Figura 3.10
Figura 3.11
Dalle Figure 3.10, 3.11 e 3.12 si osserva l’andamento della percentuale in volume di ossigeno (O2)
presente nello strato di fumo (U) e nello strato di aria (L) rispettivamente per le scene 1÷5, 6÷10 e
11÷15 (fare attenzione alla scala sull’asse delle ordinate).
.
Si osserva che la percentuale di ossigeno decresce durante l’incendio; ciò è dovuto al fatto che
l’ossigeno è la parte comburente nella reazione di combustione. Dalla Figura 3.10 si nota come
l’ossigeno venga consumato in quantità rilevante nello strato di fumo delle scene 3, 4 e 5. In ogni
caso la percentuale in volume di ossigeno non scende mai al di sotto del 18.5 %.
Figura 3.12
Incendio di tipo 1 nella scena numero 4 - %CO2
Figura 3.7
Figura 3.8
Dalle Figure 3.7, 3.8 e 3.9 si osserva l’andamento della percentuale in volume di anidride carbonica
(CO2) presente nello strato di fumo (U) e nello strato di aria (L) rispettivamente per le scene 1 5, 6 10
e 11 15 (fare attenzione alla scala sull’asse delle ordinate).
ordinate)
Nella zona di origine dell’incendio, la concentrazione di CO2 aumenta con lo stesso andamento della
temperatura. Si raggiunge una concentrazione massima del 89 % in volume a circa 240 secondi.
Valori superiori al 15 % si hanno solo per le scene 2, 3 e 5.
Figura 3.9
Evacuazione
I risultati
su tat de
dell’evacuazione
e acua o e otte
ottenuti
ut co
con l’utilizzo
ut o de
del pprogramma
og a a Exodus
odus [3], so
sonoo esp
espressi
ess in forma
o a ddi tabe
tabellee in cu
cui,, pe
per og
ogni pe
persona,
so a,
si specifica:
¾ il numero identificativo della persona (n°);
¾ il sesso;
¾ il nodo di partenza;
p
;
¾ l’età;
¾ il nodo di uscita;
¾ la distanza del nodo iniziale occupato da ogni persona rispetto all’uscita più vicina;
¾ il tempo
p neccessario ad ogni
g ppersona pper evacuare l’attrazione ((PET,, Personal Elapsed
p
Time).
)
L’esito dell’evacuazione è presentato per ogni livello dell’attrazione interessato dall’evacuazione.
Dai risultati ottenuti dalle simulazioni di evacuazione si ricava
che il tempo per evacuare l’attrazione è di circa tre minuti.
++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++
Nella simulazione fatta con il programma Exodus,
Exodus si è
Number of People out : 160 , first out (secs) : 30.03 , last : 169.10 .
considerata una popolazione media di circa trent’anni, metà
++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++
uomini e metà donne, con capacità motorie normali e
Exit results table for GARDALAND - “Corsari”
considerando tempi di risposta delle persone normali. Ciò
++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++
significa che non sono state prese in considerazione persone
Pos|Gender
|Start Node | Age|End Node
|Distance|
PET| bisognose di assistenza per muoversi o persone con un
+++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++
1|Female
|9
|
15|Exit_1_e_9 |
31.30|
30.03| grado di attenzione non normale.
2|Male
3|Female
4|Female
5|Female
6|Female
7|Female
8|Female
9|Male
10|Female
11|Male
12|Male
13|Male
14|Male
15|Female
16|Male
|15
|10
|23
|16
|39
|8
|2917
|33
|7
|32
|34
|17
|2924
|26
|31
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
15|Exit_1_e_9 |
15|Exit_1_e_9 |
15|Exit
15|Exit_1_e_9
1 e 9 |
15|Exit_1_e_9 |
15|Exit_1_e_9 |
15|Exit_1_e_9 |
15|Exit_11_e_13|
15|Exit_1_e_9 |
15|Exit_1_e_9 |
15|Exit
15|Exit_1_e_9
1 e 9 |
15|Exit_1_e_9 |
15|Exit_1_e_9 |
15|Exit_11_e_13|
15|Exit_1_e_9 |
15|Exit 1 e 9 |
30.90|
31.74|
30
30.30|
30|
30.80|
33.64|
32.04|
36.83|
34.91|
31.77|
35
35.12|
12|
34.81|
33.31|
37.89|
34.21|
32.97|
31.03|
31.45|
32
32.18|
18|
33.18|
33.52|
34.52|
35.08|
35.12|
35.52|
35
35.56|
56|
35.85|
36.85|
37.27|
37.68|
37.85|
Inoltre si è considerato che le vie d’uscita sono ben segnalate
in modo da permettere, alle persone presenti nell’attrazione,
di poter seguire la via di esodo più veloce verso le uscite.
Dai risultati si evince che le scale e le vie di evacuazione
sono state distribuite adeguatamente lungo tutto il percorso
dell’attrazione e sono state dimensionate in modo da
garantire un ottimo deflusso delle persone considerando la
sua capacità massima.
CASO STUDIO 3
“Approccio prestazionale in accordo
alle
ll linee
li
guida
id SFPE con ausilio
ili codice
di CFD FDS”
Caso studio
studio, identificazione del
sistema
• Simulazione di incendio in un edificio
pubblico
bbli
• Edificio soggetto a vincoli
• Applicazione dell’approccio
prestazionale
t i
l mediante
di t codice
di di
calcolo CFD, NIST FDS
I codici di calcolo CFD, come il Fire Dynamics Simulator del NIST (USA), forniscono
la stima della evoluzione dell’incendio in uno spazio per via numerica risolvendo le
equazioni di conservazione (massa, energia, diffusione delle specie, etc.) risultanti
da un incendio. Il calcolo è sviluppato
pp
attraverso i metodi ai volumi finiti. Pur
necessitando la descrizione dei compartimenti dell’edificio (ivi comprese le
aperture), permettono la modellazione di spazi non compartimentati o aventi
dimensioni significative, come possono essere gli atri, le rampe scale, i camini, ecc.
Goal e Obbiettivi
• Goal
– Verifica del livello di sicurezza delle persone
nell’ambito di un esodo in emergenza
• Obbiettivi
– Predizione dell’andamento
dell andamento dei fumi in caso di
incendio sulla base di un incendio di riferimento
rappresentativo
pp
della realtà esaminata.
Criteri di prestazione
p
Parametro
Criterio
Visibilità
9m
Ossigeno
g
15 %
Monossido di carbonio
80 ppm
Anidride carbonica
0.5 %
Temperatura
50 °C
Descrizione
Vi ibili à ddeii corpii riflettenti
Visibilità
ifl
i la
l luce,
l
corrispondente a circa 25 m per i corpi illuminanti
di emergenza
(riferimento: la larghezza del piano terra è 16.8 m)
Primi segni
g di fatica
Primi segni di fatica
(4000 ppm di CO sono letali in meno di un’ora)
Limite di sicurezza per esposizione prolungata
(3 % di concentrazione richiede doppia
ventilazione)
Con il 50% di umidità relative si ha una tolleranza
massima pari a 2 ore per il tipico individuo
Scenario di incendio 1/2
• Materiali
a e a co
combustibili
bus b ge
generalmente
ea e e
presenti:
– Minore presenza di materiali combustibili
– Il carico di incendio maggiormente
rappresentativo
t ti è dato
d t dalla
d ll presenza di una
libreria al piano terra
• 1.5 m3 di libri
• su di una superficie di 1,5 m2
La individuazione dello scenario o degli scenari di incendio di progetto, sulla base di una specifica analisi di rischio di incendio (di
criticità e di vulnerabilità) viene generalmente condotta in accordo alla selezione degli scenari base previsti dalla norma NFPA 101 “Life
Safety Code©” e sulla base delle analisi già effettuate sul fabbricato in esame in risposta a quanto previsto dalla normativa italiana di
riferimento (in particolare analisi del rischio di incendio ai sensi del D.M. 10 marzo 1998, che, opportunamente sviluppata consente
l’i di id
l’individuazione
i
e la
l definizione
d fi i i
d li scenarii di incendio
degli
i
di di progetto
tt realisticamente
li ti
t ipotizzabili
i ti
bili nelle
ll condizioni
di i i di esercizio
i i previste
i t in
i
considerazione della gravità delle conseguenze in termini di sviluppo e di propagazione dell’incendio, della sollecitazione strutturale
derivante, della vulnerabilità per il caso in esame della popolazione presente nell’edificio e di eventuali soccorritori).
Scenario di incendio - 2/2
• Definizione e set-up dello scenario di incendio
– Reazione di combustione: “WOOD” dalla base dati
standard del codice FDS, modificato in
considerazione dell’effettivo sviluppo da parte dei libri
di fumo
fumo.
• Set-up dei parametri geometrici del dominio
d’esame
– Edificio: 37 m lunghezza, 18.8 m larghezza; 16 m
altezza
– Il dominio di simulazione è composto da 622,080 (144
x 72 x 60) celle cubiche
cubiche, aventi 0
0.25
25 m di lato
700
600
Power (kW
W)
500
400
grafico potenza
300
200
100
0
0
100
200
300
400
500
600
700
800
Ti
Time
(seconds)
(
d )
HRR dell’incendio di riferimento
900
Sistema di protezione
antincendio proposto
• Sistema di estrazione fumo e di ventilazione di
emergenza attivato in 300 s
– Viene assunto che il tempo di rilevazione (td)
è compatibile (stesso ordine di grandezza)
del tempo necessario affinchè ll’incendio
incendio di
riferimento raggiunga il punto di HRRmax
(330 s).
s)
Geometria
Sviluppo del tempo di esodo
t [s]
Simulation time scale
0
300
530
390
590
Safety
margin
Δtdetection
Δtinitiatingevacuation = 90 s
Δt safe place = 140 s
60s
Overall evacuation time
Δt EVACUATION = 290s
Δt EVACUATION = Δtinitiatingevacuation + Δt safeplace + safety
f t margin
i = 90 s + 140s + 60 s = 290s
Valutazione della prestazione,
p
piano terra - 1/5
Time
(s)
240
480
590
720
960
Visibility and concentration of the combusion products
Visibility
O2
CO
CO2
Soot
3
(m)
(%)
(ppm)
(%)
(mg/m)
0 17
0.17
30 00
30.00
20 72
20.72
0 04
0.04
~00
14.18
27.83
20.61
3.28
0.09
13.58
29.06
20.62
3.14
0.08
22 82
22.82
17 30
17.30
20 54
20.54
5 30
5.30
0 14
0.14
11.28
30.00
20.63
2.60
0.07
Visibility, and concentrations of oxygen, smoke and combustion
products along escape routes at ground floor; the time of full
evacuation is in bold typeface
Temperature
(°C)
20 04
20.04
22.52
22.19
23 91
23.91
21.57
Valutazione della prestazione,
piano primo - 2/5
Time
(s)
240
480
590
720
960
Visibility and concentration of the combustion products
Visibility
O2
CO
CO2
Ashes
3
(m)
(%)
(ppm)
(%)
(mg/m )
4.47
30.00
20.69
1.03
0.03
28.63
13.79
20.50
6.67
0.18
32.53
12.13
20.47
7.57
0.20
33 88
33.88
11 65
11.65
20 46
20.46
7 88
7.88
0 21
0.21
39.33
10.04
20.41
9.16
0.24
Visibility,
i ibili and
d concentrations
i
off oxygen, smoke
k andd combustion
b i
products along escape routes at second floor; the time of full
evacuation is in bold typeface
Temperature
(°C)
21.07
24.81
24.66
24 41
24.41
24.93
Valutazione della prestazione di
visibilità
i ibilità - 3/5
• Sviluppo del
fumo:
Al di fuori
dell’isovolume:
– visibilità > 10 m
Clip multimediali
Al di fuori dell’iso-volume: visibilità > 10 m
Valutazione della p
prestazione con
riferimento alle conc. di CO e CO2
4/5
• Sviluppo dei
fumi:
Al di fuori
dell isovolume:
dell’isovolume:
Clip multimediali
– CO < 40 ppm
– CO2 < 1 %
Valutazione della prestazione di
temperatura 5/5
• Sviluppo del
fumo:
Al di fuori
dell’isovolume:
– temperatura < 50
°C
Clip multimediali
CONCLUSIONI
L’ingegneria
g g
antincendio ((Fire Safetyy Engineering),
g
g), riconosciuta formalmente come disciplina
p
dalla emanazione del D.M. 9 maggio 2007 che sottolinea il ruolo fondamentale dell’esperto
antincendio, delle metodologie innovative, degli strumenti di calcolo e dell’analisi delle
problematiche attraverso ipotesi ed assunzioni che portano a previsioni, diviene a tutti gli effetti il
linguaggio con il quale tutti gli attori (esperto,
(esperto Autorità,
Autorità gestore) possono dialogare al fine di
individuare, verificare,mantenere nel tempo un determinato livello di sicurezza antincendio con
particolare riferimento a tutte le situazioni in cui, per diversi motivi, un approfondimento può
portare ad un miglioramento
p
g
delle condizioni ancorchè i requisiti
q
previsti da norme specifiche
p
p
devono essere considerati inalienabili.