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L`approccio ingegneristico ed il giudizio esperto

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L`approccio ingegneristico ed il giudizio esperto
L’approccio ingegneristico
ed il giudizio esperto
Pierpaolo Gentile
Corpo nazionale Vigili del Fuoco
Dott. Ing. Pierpaolo Gentile - approccio
ingegneristico e giudizio esperto
1
Il DM 9 maggio 2007
• Cosa chiede al professionista?
• perché sviluppare la valutazione con la
FSE?
• Come si sviluppa una verifica
prestazionale?
– Quali domande si pongono durante il
processo?
• Come si documenta il processo?
Dott. Ing. Pierpaolo Gentile - approccio
ingegneristico e giudizio esperto
2
Cosa chiede il DM al professionista?
• Al momento, non sono richieste
particolari basi culturali
• Questo non esclude però che l’etica
professionale obblighi a conoscere
bene il contesto
Dott. Ing. Pierpaolo Gentile - approccio
ingegneristico e giudizio esperto
3
Come si sviluppa una verifica
prestazionale?
• Non esiste un “metodo”
• Esiste un approccio consapevole alla
trattazione dei problemi
Dott. Ing. Pierpaolo Gentile - approccio
ingegneristico e giudizio esperto
4
Come si sviluppa una verifica prestazionale?
Quali domande mi pongo durante il processo?
•
•
•
•
•
•
•
Quali codici utilizzo? Il modello è adeguato alle necessità?
Come modello l’ambiente e gli oggetti che bruciano?
Quali scenari seleziono, quali curve di incendio utilizzo?
Come modello l’ambiente (superfici curve, tetti spioventi, scale,
oggetti presenti nell’ambiente ecc.)?
La dimensione della mesh, i time step,
I valori di riferimento non sono ufficiali, come sceglierli?
Come incide la gestione della sicurezza
Dott. Ing. Pierpaolo Gentile - approccio
ingegneristico e giudizio esperto
5
• Come documento la valutazione?
Dott. Ing. Pierpaolo Gentile - approccio
ingegneristico e giudizio esperto
6
APPLICARE IL DM 9 MAGGIO 2007
Prima fase - analisi preliminare
Identificare e documentare i seguenti punti:
• Vincoli
• Pericoli di incendio
• Condizioni ambientali ai fini degli effetti
• Caratteristiche degli occupanti
Dott. Ing. Pierpaolo Gentile - approccio
ingegneristico e giudizio esperto
7
APPLICARE IL DM 9 MAGGIO 2007
Prima fase - analisi preliminare
Identificare gli obiettivi antincendio
• Conformità vigenti disposizioni (5 obiettivi
DPC)
• In relazione all’attività
Dott. Ing. Pierpaolo Gentile - approccio
ingegneristico e giudizio esperto
8
APPLICARE IL DM 9 MAGGIO 2007
Prima fase - analisi preliminare
Individuare i livelli di prestazione
• Parametri di riferimento (temperature massime dei
gas, livelli di visibilita', livelli di esposizione termica
per le persone o per i materiali)
quantificare i livelli di prestazione
• norma ISO/TR 13387, la norma BS 7974, il decreto
del Ministro dei lavori pubblici 9 maggio 2001
Dott. Ing. Pierpaolo Gentile - approccio
ingegneristico e giudizio esperto
9
APPLICARE IL DM 9 MAGGIO 2007
Prima fase - analisi preliminare
Individuare gli scenari di incendio
• Cosa sono
• Gli elementi che li caratterizzano
• Il processo di individuazione
Dott. Ing. Pierpaolo Gentile - approccio
ingegneristico e giudizio esperto
10
Cosa sono gli scenari
Dott. Ing. Pierpaolo Gentile - approccio
ingegneristico e giudizio esperto
11
Cosa sono gli scenari di incendio
• scenario di incendio: descrizione qualitativa
dell'evoluzione
di un incendio che individua gli
eventi chiave che lo caratterizzano
e che lo
differenziano dagli altri incendi. Di solito
può
comprendere le seguenti fasi: innesco, crescita,
incendio pienamente
sviluppato, decadimento. Deve
inoltre definire l'ambiente nel quale
si sviluppa
l'incendio di progetto ed i sistemi che possono
avere
impatto sulla sua evoluzione, come ad
esempio eventuali impianti di
protezione attiva.
Cosa sono gli scenari
La definizione del DM 9 maggio 2007:
Dott. Ing. Pierpaolo Gentile - approccio
ingegneristico e giudizio esperto
12
Cosa sono gli scenari di incendio
•
•
Edificio per uffici non aperto al pubblico. Presenza di locali
destinati a deposito ed archivio.
Lo scenario di incendio selezionato prevede che un innesco
involontario coinvolga un materiale a curva di crescita media in
un locale non presidiato da impianti automatici di rilevazione o di
spegnimento ne’ frequentato dal personale. Si ipotizza che le
aperture verso gli ambienti dell’edificio siano aperte, ma non le
finestre verso l’esterno. Il personale che interviene non è in
grado di utilizzare gli idranti e le persone che si trovano
nell’edificio conoscono le vie di esodo alternative a quelle
utilizzate per la normale attività
Cosa sono gli scenari
Esempio di scenario di incendio (1):
Dott. Ing. Pierpaolo Gentile - approccio
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13
Cosa sono gli scenari di incendio
•
•
Deroga in un albergo di grandi dimensioni relativa ad una
prescrizione sulle vie di esodo.
Uno degli scenari di incendio prevede che un innesco
involontario coinvolga un materasso in una stanza ubicata in
prossimità dell’accesso al vano scala. Il locale è presidiato da
impianti automatici di rilevazione. Si ipotizza che la porta verso il
corridoio dell’edificio rimanga aperta, ma non le finestre verso
l’esterno. Il personale che interviene non è in grado di utilizzare
gli idranti e le persone che si trovano nell’edificio non conoscono
le vie di esodo alternative a quelle utilizzate per la normale
attività
Cosa sono gli scenari
Esempio di scenario di incendio (2):
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14
Cosa sono gli scenari di incendio
• Il processo prestazionale
si basa sul confronto tra
le prestazioni previste
dalla norma e quelle
sviluppate dall’opera
Prestazioni
richieste
dalla norma
confronto
Prestazioni
dell’opera
Valutazione della sicurezza
• Lo scenario costituisce la
condizione di
sollecitazione dell’opera
di cui si valuta la
sicurezza.
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Cosa sono gli scenari di incendio
• In molti settori della
sicurezza, le
sollecitazioni a cui è
soggetta l’opera sono
stabilite da decreti o da
norme (es. carichi statici)
Prestazioni
richieste
dalla norma
confronto
Prestazioni
dell’opera
Valutazione della sicurezza
• Questa parte è stabilita
da decreti o da norme di
diversa natura.
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16
• L’attività e la documentazione di questo
procedimento devono quindi rispettare i
presupposti dei procedimenti
amministrativi
Cosa sono gli scenari
• Il processo di controllo della sicurezza
antincendi è un processo che fa parte di
un procedimento amministrativo
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contenuto
Applicazione nei procedimenti di prevenzione
incendi
legalità
afferma la corrispondenza dell’azione amministrativa alle
prescrizioni di legge
Il processo prestazionale aumenta questa capacità in
quanto consente effettivamente di misurare il livello
di sicurezza conseguito
oggettività
Capacità di operare indipendente dall’interpretazione del
singolo
Il processo prestazionale aumenta questa capacità in
quanto le valutazioni sono compiute sulla base di
modelli e di dati consolidati
Capacità di dimostrare la regolarità di tutte le fasi del
procedimento
Il processo prestazionale aumenta questa capacità in
quanto consente di legare ogni fase del processo a
valutazioni fondate su valori numerici
Capacità di rispondere ai bisogni del cittadino
Il processo prestazionale aumenta questa capacità in
quanto evita le risposte non adeguatamente motivate,
ivi compresi i casi in cui le proposte sono fuori
standard ma tecnicamente accettabili
in senso attivo si configura come l’obbligo di identificare
e valutare da parte della PA tutti gli interessi coinvolti in
modo che la scelta finale si atteggi a risultato coerente e
consapevole di una completa rappresentazione dei fatti e
degli interessi in gioco.
La maggiore proceduralizzazione del procedimento
di deroga assicura che siano prese in considerazione
tutte le istanze ingioco
indica l’obbligo per i funzionari di svolgere il lavoro
secondo le modalità più idonee ed opportune al fine
della efficacia, efficienza, speditezza ed
economicità dell’azione amministrativa, con il
minor sacrificio degli interessi particolari dei singoli
La possibilità di verificare la correttezza delle
proposte sulla base di criteri oggettivi consente di
svolgere l’azione amministrativa nel modo più vicino
alle esigenze dei cittadini
trovano attuazione attraverso la responsabilità
La responsabilità degli atti in questo caso è assunta
nella piena consapevolezza delle scelte
trasparenza
qualità
imparzialità
buona
amministra
zione
buon andamento
principio di
ragionevolezza
Cosa sono gli scenari
principio
Il nel quale confluiscono i principi di eguaglianza,
La giustificazione numerica delle scelte è essa stessa
imparzialità e buon andamento, indica che l’azione
canone di razionalità
amministrativa deve adeguarsi ad un canone di razionalità
operativa, al fine di evitare
arbitrarie Gentile
ed
Dott. decisioni
Ing. Pierpaolo
- approccio
irrazionali.
ingegneristico e giudizio esperto
18
Come si individuano gli scenari di incendio
In termini di DM 9 maggio 2007…
Come di individuano gli scenari
• Lo scopo di questa parte del processo è
quella di individuare lo o gli scenari più
gravi ragionevolmente ipotizzabili
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Come si individuano gli scenari di incendio
Come di individuano gli scenari
… nel processo di individuazione degli
scenari di incendio di
progetto, devono essere valutati gli incendi
realisticamente
ipotizzabili nelle condizioni di esercizio previste,
scegliendo i
piu' gravosi per lo sviluppo e la propagazione
dell'incendio, la
conseguente sollecitazione strutturale, la
salvaguardia degli
occupanti e la sicurezza delle squadre di
soccorso. A tal fine
risultano determinanti, tra l'altro, le seguenti
condizioni:
stato,
tipo e quantitativo del combustibile;
configurazione e posizione
del combustibile;
tasso di crescita del fuoco e picco della
potenza termica
rilasciata (HRR max);
tasso di sviluppo dei
prodotti della combustione;
caratteristiche dell'edificio
(geometria del locale, condizioni
di ventilazione interna ed
esterna, stato delle porte e delle
finestre, eventuale rottura di
vetri, ecc.);
condizioni delle persone presenti (affollamento,
stato
psico-fisico, presenza di disabili, ecc.).
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20
• In altri termini, si deve essere in grado
di prevedere quale combinazione di
eventi è quella più pericolosa
Come di individuano gli scenari
• Il decreto chiede di sviluppare la
valutazione di un incendio selezionando
uno scenario che si presume sia quello
che sviluppa l’incendio più gravoso
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Come di individuano gli scenari
Individuazione degli scenari di
incendio:
gli elementi che caratterizzano la
combustione dei materiali
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Gli elementi che caratterizzano la combustione
• In generale, i combustibili liquidi
vaporizzano completamente quando
bruciano e l’unica forma di combustione
è quella con fiamma.
Come di individuano gli scenari
• La proprietà più importante di un
combustibile è il calore sviluppato nella
combustione (H), misurato in un
apparato standard. Il potere calorifico
è largamente reperibile in letteratura.
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Gli elementi che caratterizzano la combustione
• Il rischio principale da cui ci si protegge in
caso di incendio è legato alla combustione
con fiamma, per cui un secondo parametro
importante da controllare ai fini della
sicurezza è il calore necessario a produrre
vapori (L).
Come di individuano gli scenari
• I combustibili solidi, invece, vaporizzano
parzialmente o si decompongono per
produrre vapori infiammabili, chiamati anche
prodotti di pirolisi. Questi vapori si
miscelano con l’aria. La parte rimanente è
cenere.
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Gli elementi che caratterizzano la combustione
• Nei solidi il processo implica la decomposizione
chimica e la vaporizzazione e necessita di una
misura diretta (si usano test con calore radiante e la
velocità di perdita di materiale). La sua
determinazione è relativamente complessa in quanto
dipende da diversi fattori (spessore, orientamento,
flusso termico ecc.)
Come di individuano gli scenari
• Nei liquidi il valore di L è quello necessario per
portare il liquido ad una data temperatura (alla quale
va aggiunto il calore latente di vaporizzazione). La
sua determinazione è relativamente semplice.
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Gli elementi che caratterizzano la combustione
•
•
H/L
Il rapporto H/L è
fondamentale per la
continuità della combustione.
Se non esistono fonti esterne,
deve essere > 1.
PVC (grani)
6.66
nylon
13.10
metanolo
16.50
Schiuma polistirolo
20.51
Anche la dimensione della
fiamma prodotta dipende
fortemente dal rapporto H/L
polipropilene
21.37
Polistirolo (grani)
23.04
Polietilene (grani)
24.84
stirene
63.30
eptano
92.83
Quercia rossa
2.96
Poliuretano rigido
6.54
…
..
Rapporti elevati producono
fiamme grandi e combustione
veloce mentre valori bassi
producono fuochi prolungati ed
effetti in profondità sulle
strutture
Come di individuano gli scenari
•
combustibile
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ingegneristico e giudizio esperto
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Gli elementi che caratterizzano la combustione
• Gli studi sulle percentuali di aria necessaria
comprendono anche i valori di energia dell’innesco.
• Di solito, l’energia necessaria cresce se ci si allontana
dalla miscela stechiometrica, mentre i limiti si allargano
al crescere della temperatura della miscela (un innesco
di grandi dimensioni può condurre a questo stesso
effetto).
Come di individuano gli scenari
L’innesco
• Perché si manifesti la combustione devono essere
presenti dei gas infiammabili (o i prodotti di pirolisi), una
miscela con aria e una fonte di innesco o una
temperatura in grado di dare luogo alla combustione
spontanea.
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Gli elementi che caratterizzano la combustione
• L’innesco di un liquido infiammabile richiede il
passaggio alla fase vapore e la formazione di una
miscela aria-vapore. La temperatura che conduce a
questo passaggio è ampiamente nota (temperatura di
infiammabilità, flash-point), e per i liquidi a basso flash
point a temperatura ambiente bastano piccoli inneschi.
•
si deve tenere presente che l’energia necessaria per
l’innesco del liquido è diversi ordini di grandezza
superiore a quella di innesco dei vapori.
Come di individuano gli scenari
• In generale, per i piccoli inneschi (elettrici, scintille) i
vapori infiammabili sono innescati da una energia di
circa 3 MJ*.
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Gli elementi che caratterizzano la combustione
•
Perché la combustione dei solidi ed i
liquidi combustibili sia continua, non è
sufficiente che la sostanza sia portata
alla temperatura di produzione dei
vapori. È necessario che la fiamma sia
alimentata dai vapori che provengono
dalla superficie del combustibile.
Perché questo avvenga la
temperatura della sostanza deve
superare il fire point, che è un po’
superiore alla temperatura di
infiammabilità
La determinazione del fire
point dipende dal flusso
minimo di vapori che
consentono la sussistenza
della fiamma. Pertanto,
dipende, oltre che dalla
sostanza, anche dalla
geometria e dalla
concentrazione di
ossigeno.
T= Fire point
Dott. Ing. Pierpaolo Gentile - approccio
ingegneristico e giudizio esperto
29
Gli elementi che caratterizzano la combustione
•
•
•
Anche dopo l’avvio della
combustione, la rimozione
dell’innesco potrebbe determinare lo
spegnimento della fiamma.
Tutto dipende dalla quantità di
calore che la fiamma trasferisce al
combustibile. Se tale calore riesce a
mantenere il combustibile al di sopra
del fire point la combustione si auto
mantiene
T
Per i liquidi infiammabili la misura avviene in
recipienti riscaldati lentamente (5-6°C/min), mentre
per i solidi si espone la sostanza ad un flusso
radiante ed innescando i vapori con piccole
sorgenti. Se il flusso termico è elevato, sarà
importante la valutazione dello spessore della
sostanza.
vapori=
Flash point
T sostanza= Fire point
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Il processo di selezione degli scenari
La selezione degli scenari
• Per selezionare lo o gli scenari di incendio più
gravi realisticamente ipotizzabili, il
professionista deve svolgere un’analisi
dell’opera che parte dal momento del
progetto
• Nell’analisi, deve raccogliere la maggior parte
di informazioni possibili. Le informazioni
mancanti devono essere oggetto di ipotesi e
di successiva attuazione attraverso lo
strumento del SGSA
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Il processo di selezione degli scenari
• per selezionare gli scenari si deve definire
l’obiettivo del progetto.
• L’obiettivo del progetto è quello della
sicurezza delle persone, ma deve essere
esplicitato in termini puntuali. Ad esempio…
La selezione degli scenari
Come si selezionano gli scenari?
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ingegneristico e giudizio esperto
32
Meta del progetto
Obiettivo del
progetto
Prestazione da
controllare
Ampliamento
dell’edificio.
• Natura dei vincoli
(beni culturali,
urbanistici, tecnici
ecc.);
• Figure interessate
al processo
(gestore,
costruttore,
manutentore,
assicurazioni ecc.)
Assicurare che in
caso di incendio non
si verifichino
decessi
nell’ambiente di
inizio dell’incendio e
lesioni alle persone
che si trovano in
altre parti
dell’edificio
Limitare le lesioni
(livello di
esposizione ad
agenti tossici,
all’irraggiamento)
delle persone che si
trovano
nell’ambiente di
origine dell’incendio
Livello dei fumi,
visibilità vie di esodo
% CO, HCl, HCN
ecc, livello di
esposizione
all’irraggiamento
ecc.
La selezione degli scenari
Scopo del progetto
Dott. Ing. Pierpaolo Gentile - approccio
ingegneristico e giudizio esperto
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Meta del progetto
Obiettivo
Prestazione
Ampliamento
dell’edificio.
• Natura dei vincoli
(beni culturali,
urbanistici, tecnici
ecc.);
• Figure interessate al
processo (gestore,
costruttore,
manutentore,
assicurazioni ecc.)
Assicurare che in caso
di incendio non si
verifichino decessi
nell’ambiente di inizio
dell’incendio e lesioni
alle persone che si
trovano in altre parti
dell’edificio
Limitare le lesioni
(livello di esposizione
ad agenti tossici,
all’irraggiamento) delle
persone che si trovano
nell’ambiente di
origine dell’incendio
Livello dei fumi, % CO,
Hcl, HCN ecc, livello di
esposizione
all’irraggiamento
Informazioni sui parametri da controllare in
quanto più rilevanti ai fini degli obiettivi di
sicurezza
Esperienza professionale
Dati statistici
Dati storici
=
Giudizio esperto
Natura degli eventi più gravi per gli
Ipotesi degli eventi da
obiettivi posti ipotizzabili
valutare
La selezione degli scenari
Scopo del progetto
Scenari
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34
La selezione degli scenari
In sintesi:
• La selezione degli scenari è un passo di estrema
criticità del processo
• Per selezionare gli scenari più gravi si deve chiarire
prima l’obiettivo del progetto
• Per selezionare gli scenari si deve possedere la
conoscenza più completa di quello che sarà l’opera
una volta realizzata
• Per selezionare gli scenari si deve essere in grado di
prevedere l’evoluzione di un incendio
• Per selezionare gli scenari si deve possedere una
conoscenza adeguata delle cause e dell’evoluzione
degli incendi accaduti
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ingegneristico e giudizio esperto
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Esempio di individuazione di uno scenario:
Nuova struttura del locale smistamento bagagli di un terminal
aeroportuale.
• scopo del progetto: ampliamento della struttura nel rispetto del
livello di sicurezza attuale
• meta del progetto: in caso di incendio, il personale che si trova
all’interno deve potersi allontanare autonomamente e nessun
prodotto della combustione deve raggiungere gli ambienti
adiacenti
• obiettivo del progetto: mantenere sotto le soglie stabilite dalle
norme l’irraggiamento e le % di gas tossici e nocivi
• dati relativi all’opera: il personale conosce la struttura,
capacità di mobilità normali, il sistema di allarme è oggetto di
manutenzione adeguata, esistono vincoli dovuti alla security
sulle vie di esodo, il sistema antincendi è oggetto di
manutenzione adeguata, ma c’è impossibilità di conoscere la
natura di quello che può bruciare, aperture di ventilazione
normali…
Dott. Ing. Pierpaolo Gentile - approccio
ingegneristico e giudizio esperto
36
•
dati storici: nei casi registrati di incendio di strutture
aeroportuali (ad esempio, Dusseldorf, 1995) gli incendi hanno
riportato conseguenze gravi
•
Giudizio esperto: si ritiene necessario verificare il
comportamento della struttura rispetto ad un incendio con curva
di crescita veloce che determina l’attivazione degli impianti
sprinkler. Tale attivazione non determina lo spegnimento
dell’incendio ma solo il suo controllo nella fase iniziale a causa
della propagazione rapida al materiale presente. I dispositivi che
garantiscono la compartimentazione rispetto alla restante parte
del terminal funzionano correttamente. L’incendio si verifica
durante le ore notturne, ipotizzando che in tale periodo i tempi di
decisione da parte delle squadre aziendali sono più lunghi del
normale.
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ingegneristico e giudizio esperto
37
APPLICARE IL DM 9 MAGGIO 2007
Seconda fase - analisi quantitativa
Scelta dei modelli
- modelli di campo? (più complessi, risorse di calcolo
superiori) ⇒ ricordarsi della natura di questi codici,
delle loro limitazioni
- modelli a zone? (adatti solo a ambienti di dimensioni
particolari) ⇒ ricordarsi della natura di questi codici
delle particolari ipotesi
Dott. Ing. Pierpaolo Gentile - approccio
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38
APPLICARE IL DM 9 MAGGIO 2007
Seconda fase - analisi quantitativa
USO DEI MODELLI
- Mesh
- Time step
- Ostacoli
- Focolaio
- Rottura/apertura porte e finestre
- Analisi di sensibilità
- Modello di turbolenza
- Modello di irraggiamento
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39
APPLICARE IL DM 9 MAGGIO 2007
terza fase - documentazione
•
•
•
•
•
•
Documenti ex DM 4 maggio 1998 ed inoltre
Evoluzione incendio
modelli utilizzati
parametri e valori associati
origine e caratteristiche dei codici di calcolo
confronto fra risultati e livelli di prestazione
• Informazioni su SGSA - come reperirle?
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ingegneristico e giudizio esperto
40
La valutazione finale
•
•
•
La valutazione finale non coincide necessariamente con il
risultato del calcolo
Il professionista deve analizzare criticamente i risultati del
calcolo e decidere sulla loro base quali decisioni adottare
Il giudizio esperto vuol dire che è essenziale la valutazione
finale del professionista se si considera la serie di scelte operate
dal professionista (scelta obiettivi, criteri di prestazione, uso
consapevole dei modelli, individuazione degli scenari,
modellazione dell’ambiente, modellazione della curva di
incendio, indicazioni sull’evoluzione dell’incendio,
comportamento dei materiali)
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41
Un esempio
qualitativo
• Deposito
intensivo di
beni vari
• Pochi
dipendenti
• Grande volume
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ingegneristico e giudizio esperto
42
Esempio qualitativo
1.
Quali sono gli obiettivi
della valutazione?
In questo caso la
valutazione riguarda (a)
la sicurezza delle
persone presenti
nell’ambiente e (b) la
sicurezza dei
soccorritori.
Non si prende in
considerazione la
salvaguardia dei beni o
dell’edificio
a) Si cercherà di
valutare se l’esodo
può avvenire entro
un tempo
compatibile con
l’incendio
b) si cercherà di
valutare le
condizioni
dell’edificio quando
arrivano i VVF
Dott. Ing. Pierpaolo Gentile - approccio
ingegneristico e giudizio esperto
43
a) Valutazione del tempo richiesto per
l’esodo
Nell’edificio sarà installato un impianto di
rilevazione ed allarme incendio. Si può
considerare che l’esodo abbia inizio con
l’incendio
Le persone conoscono l’ambiente e l’attenzione
alla sicurezza nella gestione dell’attività può
essere considerata elevata
Il tempo di esodo si deduce dal rapporto tra il
percorso massimo ipotizzabile e la velocità
delle persone
Dott. Ing. Pierpaolo Gentile - approccio
ingegneristico e giudizio esperto
44
•
•
•
•
•
47 + 14 m = 61 m percorso massimo
1 m/s ⇒ 60 sec
Ritardo avvio esodo ⇒ 60 sec
120 sec per esodo
Cautelativamente si adotta un valore di
RSET di 240 sec
Dott. Ing. Pierpaolo Gentile - approccio
ingegneristico e giudizio esperto
45
• La valutazione per il punto a) deve verificare
che ASET > RSET
• In altri termini, si deve verificare dopo 240
sec le condizioni ambientali siano ancora
compatibili con l’esodo
• L’esiguo numero di persone previste (20-30)
consente di evitare il calcolo del ritardo
dovuto alla fila davanti alle porte
Dott. Ing. Pierpaolo Gentile - approccio
ingegneristico e giudizio esperto
46
Valutazione di ASET
• Il primo problema
riguarda la
modellazione
dell’edificio
• La grande
dimensione del
locale impone di
utilizzare almeno
nelle prime fasi un
volume di calcolo
minore di quello
reale
Dott. Ing. Pierpaolo Gentile - approccio
ingegneristico e giudizio esperto
47
Valutazione di ASET
• Secondo problema. Come modellare il tetto a
falde? Si potrebbe utilizzare un ambiente
parallelepipedo di volume uguale
Dott. Ing. Pierpaolo Gentile - approccio
ingegneristico e giudizio esperto
48
Valutazione di ASET
Terzo problema. Come modellare il
combustibile?
1. Non si sa quale materiale brucia
2. Non si sa quale sia la dimensione della
scaffalatura che avvia l’incendio
3. Non si sa come modellare una scaffalatura
(volumi pieni e volumi vuoti) nel programma
CFD
4. Non si sa come si propagherà l’incendio
dopo la prima parte di scaffalatura
Dott. Ing. Pierpaolo Gentile - approccio
ingegneristico e giudizio esperto
49
Dott. Ing. Pierpaolo Gentile - approccio
ingegneristico e giudizio esperto
50
Per tenere conto
della presenza
dell’impianto di
rilevazione non
considero la fase di
incendio covante
iniziale
Utilizzo una curva α-t2
• Dalla letteratura rilevo che per i depositi intensivi si può utilizzare
un valore di 1200 kW/m2 per metro di scaffalatura. Inoltre, il
valore di picco è raggiunto dopo 120 sec.
•
Per un’altezza di 12 m il valore è quindi pari a 15 MW per m
Dott. Ing. Pierpaolo Gentile - approccio
ingegneristico e giudizio esperto
51
• Per modellare la prima parte di
scaffalatura, dispongo della curva di
crescita per m di scaffalatura
• Una volta incendiato questo volume,
però, potrebbe propagare l’incendio:
Dott. Ing. Pierpaolo Gentile - approccio
ingegneristico e giudizio esperto
52
•con una propagazione
lungo la scaffalatura;
•con un innesco della
scaffalatura adiacente per
il movimento di parti
innescate;
•con un innesco della
scaffalatura adiacente per
irraggiamento;
•con l’incendio da pozza di
materiale fuso che si
raccoglie sul pavimento;
•con la caduta di materiale
incendiato nei passaggi;
•con la propagazione
orizzontale delle fiamme al
di sotto del solaio di
copertura che innesca gli
altri scaffali.
Inoltre, si possono verificare ulteriori
meccanismi di propagazione:
- la caduta degli scaffali;
- il collasso strutturale;
- il flashover dell’intero ambiente.
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53
Come modello il primo oggetto che brucia?
• La letteratura indica che in 120 sec le fiamme
arrivano a 12 m di altezza
• Ipotizzo che nello stesso tempo si propaghino
di 1 m2 in orizzontale, per cui dopo 8 min
stanno bruciando 8 m2 in orizzontale
Dopo 540 sec il picco
sarà pari a 15 MW * 8 =
130 MW
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•
•
•
•
Nel modello, l’oggetto che brucia quindi avrà un picco di 130
MW dopo 560 sec.
Le sue dimensioni saranno di 6m * 6 m * 12 m, come
compromesso per tenere conto delle zone vuote di scaffalatura
presenti
Dopo i 560 sec è ipotizzabile che l’incendio si propaghi
ulteriormente, per cui si dovrebbe modellare un ulteriore
oggetto, più grande e con una curva di incendio diversa
Il modello può tenere conto della propagazione ad altri oggetti,
ma a questo scopo deve essere in grado di valutare
l’irraggiamento
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• Ulteriore problema: come modellare gli
oggetti che non partecipano alla
combustione?
• riduzione del volume disponibile per il movimento dei gas, con la
conseguente maggiore velocità di discesa;
• riduzione dei volumi in cui transita il gas;
• effetto di schermo delle persone e dei combustibili
dall’irraggiamento.
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ingegneristico e giudizio esperto
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La sicurezza dei soccorritori
• Dopo quanto tempo è ragionevole che
arrivino i VVF?
• Nell’esempio, si ipotizza che tra chiamata di
soccorso ed arrivo non possano passare
meno di 10 min
• A tale tempo è necessario aggiungere
almeno 5 min per la valutazione della
situazione, la predisposizione delle
attrezzature e l’inizio delle attività
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• Il tempo di 15 min (900 sec) non è
ragionevolmente simulabile a causa
delle notevoli incertezze sulla
modellazione, che permette una
valutazione al massimo entro i primi 600
sec
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Valutazione della resistenza al fuoco
• Il DM 9 marzo 2007 al punto 4 dell’allegato permette
di valutare la resistenza al fuoco utilizzando la curva
tempo temperatura che scaturisce dalla curva
d’incendio naturale
• Si deve rilevare la temperatura in funzione del tempo
sull’elemento di riferimento e verificare l’elemento
stesso rispetto a tale curva
• Successivamente, si deve controllare che la capacità
portante sia verificata rispetto alla curva standard ma
con riferimento a classi di incendio meno severe
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Conclusioni
• Le simulazioni sviluppate sotto diverse ipotesi
diverse mostrano concordemente che l’esodo
delle persone presenti in 240 sec è
compatibile con l’evoluzione dell’incendio
• Per quanto riguarda la sicurezza dei
soccorritori, il tempo di arrivo e di intervento è
tale da non permettere di valutare in modo
affidabile le condizioni che possono verificarsi
al momento del loro ingresso
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ingegneristico e giudizio esperto
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