Fire Safety Engineering in Italia

La complessa materia della prevenzione incendi può̀ essere approcciata secondo due strategie sostanzialmente differenti.
Da una parte, l’approccio di tipo deterministico, imperante in Italia, si concretizza nell’emanazione di norme estremamente prescrittive e nel ricorso da parte del progettista a strumenti di calcolo molto semplici.

Dall’altra, un approccio di tipo ingegneristico (Fire Safety Engineering), seguito per lo più nei paesi anglosassoni, si basa sulla predizione della dinamica evolutiva dell’incendio tramite l’applicazione di idonei modelli di calcolo. Punto di forza di questa seconda strategia è la sua estrema flessibilità e la capacità di ridurre al minimo gli interventi di adeguamento.

Allo stato attuale in Italia il ricorso alla Fire Safety Engineering è di fatto concretizzabile sia per le attività non normate verticalmente applicando il Codice di Prevenzione Incendi (RTO) percorrendo la soluzione alternativa, sia su tutte le attività normate verticalmente in caso di istituzione della Deroga.


 

Approccio progettuale

Quadro normativo italiano
Quadro normativo italiano


 

Resistenza al fuoco delle strutture

Utilizzando l’approccio ingegneristico in Fire Safety Engineering la sollecitazione termica da applicare alla struttura la si ottiene dalla modellazione dell’incendio reale caratteristico della singola attività. All’interno della modellazione vengo disposte termocoppie in posizione strategica in grado di fornire come dato di output sollecitazione Temperatura-Tempo utilizzabili per il calcolo della resistenza al fuoco delle strutture. Chiaramente, questo metodo di calcolo della sollecitazione è decisamente più raffinato e sicuramente meno gravoso rispetto quello della ISO 834. La sollecitazione termica non solo dipende dal tipo di incendio, ma anche dalla sua capacità di propagarsi (flash-over), dalla geometrie dei locali e dalle superfici di areazione

Modellazione Pyrosim
Modellazione Pyrosim

 

Lo studio dell’andamento dei fumi caldi, e delle temperature che si sviluppano all’interno dei locali rendono questo metodo decisamente performante anche in caso di incendi localizzati, i quali sono sempre difficili da affrontare con l’approccio tradizionale.

Oltre che output numerici, la modellazione ci fornisce modelli 3D a scala cromatica per studiare al meglio la diffusione di tutte le grandezze in gioco.

 

Modellazione FDS incendio localizzato
Modellazione FDS incendio localizzato

 

Le verifiche di resistenza al fuoco prevedono lo studio dei fenomeni del secondo ordine, studiando le dilatazioni termiche e l’instabilità oltre che alla verifica di resistenza a seguito del decadimento delle caratteristiche del materiale soggetto ad alte temperature.

Le sollecitazioni termiche più basse producono un effetto estremamente positivo, infatti nella maggior parte dei casi, si riesce a verificare la struttura senza dover applicare rivestimenti protettivi, come lastre o vernici intumescenti. Anche l’acciaio nudo con questo metodo è spesso verificato.

 

Sollecitazione termica tubolare in acciaio
Sollecitazione termica tubolare in acciaio

 


 

Areazione

Le superfici da areazione sono spesso un problema, in quanto la normativa ne fissa delle superfici minime da rispettare senza considerare che magari, superfici inferiori ma ben disposte possano essere molto più funzionali allo smaltimento dei fumi e del calore. Con le modellazioni dell’ingegneria antincendio è possibile studiare la reale efficienza della ventilazione naturale, regolarizzando situazioni spesso, senza necessità di interventi edili. Nel caso in cui fosse necessaria la ventilazione meccanica, viene utilizzata per dimensionare e posizionare al meglio gli impianti di estrazione per contenerne impatto e costi.

 

Modellazione Jetfan in FDS
Modellazione Jetfan in FDS

 


 

Esodo

Con l’FSE non vi sono più dimensioni minime o lunghezze massime da rispettare per quanto riguarda dei percorsi d’esodo. Il metodo permette di confrontare il tempo necessario all’esodo (RSET) valutando la tipologia di rilevazione dell’incendio, di allarme, così come la tipologia degli occupanti, il loro grado di conoscenza della struttura e il loro stato psico-fisico fino ad arrivare alla modellazione vera e propria del tempo di camminamento all’interno dell’edificio.

Questa valutazione viene messa a confronto con il tempo a disposizione in caso di incendio (ASET), definito come il tempo entro il quale lungo le vie d’esodo sussistono le condizioni di temperatura, visibilità, irraggiamento e tossicità tali per cui l’esodo sia garantito senza conseguenze per gli occupanti.

I vantaggi sono notevoli, spesso infatti i percorsi d’esodo già presenti nelle attività sono sufficienti all’esodo completo delle persone verso l’esterno.

Modellazione Pathfinder teatro
Modellazione Pathfinder teatro

 


 

Compartimentazione

Studiando l’incendio naturale, è possibile valutare anche le caratteristiche di tenuta ai fumi caldi (I) e alla trasmissione del calore (E). Infatti, la sollecitazione termica dell’incendio naturale, permette di verificare la la tenuta ai fumi caldi studiando le fessurazioni e le differenti dilatazioni termiche dei materiali. Si studia inoltre la trasmissione del calore, calcolando le temperature e valori di irraggiamento che si generano nella superficie non esposta all’incendio.

I vantaggi sono notevoli, spesso infatti le caratteristiche dei muri sono sufficienti per poter essere considerati di compartimentazione, senza la necessità di intervenire con operazioni di protezione.

Flusso termico - Straus7
Flusso termico - Straus7

 


 

Impianti automatici di estinzione

L’effetto che produce un impianto di protezione attiva sull’incendio è notevole, però con il metodo di progettazione tradizionale non se ne possono quantificare e sfruttare al meglio i sui benefici.

Con l’approccio FSE, è possibile quantificare l’effetto sull’incendio, e sulle sollecitazioni termiche del singolo impianto di spegnimento. Esso infatti influisce sulla sollecitazione termica, diminuendone notevolmente l’intensità. E’ possibile inoltre studiare i tempi di attivazione, confrontandoli con quelli di rilevazione ed evacuazione fumo e calore, cosi da risolvere problematiche anche di interazione tra i vari sistemi di protezione.

Un grandissimo vantaggio si ha nella modellazione di impianti a soppressione, è possibile infatti considerare la loro efficienza a pieno, rendendo quindi decisamente più vantaggioso il loro utilizzo.

 

Curva RHR
Curva RHR

 


Pannelli fotovoltaici

I pannelli fotovoltaici installati sulle coperture sono da considerare, per la normativa, un rischio aggiuntivo all’attività che vi è al di sotto. Infatti è necessario rispettare dei vincoli nella loro installazione ed eseguire una valutazione del rischio aggiuntivo su di essi.

Con la FSE è possibile studiare gli effetti dell’incendio proveniente dall’edificio per valutare se esso possa, per mezzo ad esempio degli evacuatori di fumo, propagarsi ai pannelli fotovoltaici, oppure il contrario, se un incendio sviluppato dai pannelli stessi, possa propagarsi all’edificio sottostante.

Pannelli fotovoltaici - Modellazione
Pannelli fotovoltaici - Modellazione

 


Istanza di deroga per attività normate verticalmente (fuori dal campo di applicazione del Codice con le RTV)

In caso di impossibilità di rispettare tutte le prescrizioni normative, vi è la possibilità di instituire la Deroga, questo però comporta sempre l’utilizzo sistemi di protezione compensativi, e limitazioni sull’utilizzo dei locali per l’attività.

La strada alternativa è quella di istituire la Deroga in FSE, così facendo infatti si può eseguire la valutazione del rischio aggiuntivo, spesso, senza dover prevedere onerose misure compensative o limitazioni all’attività.

Istituzione Deroga
Istituzione Deroga