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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 ingegneristico e giudizio esperto 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): Dott. Ing. Pierpaolo Gentile - approccio ingegneristico e giudizio esperto 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. Dott. Ing. Pierpaolo Gentile - approccio ingegneristico e giudizio esperto 15 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. Dott. Ing. Pierpaolo Gentile - approccio ingegneristico e giudizio esperto 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 Dott. Ing. Pierpaolo Gentile - approccio ingegneristico e giudizio esperto 17 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 Dott. Ing. Pierpaolo Gentile - approccio ingegneristico e giudizio esperto 19 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.). Dott. Ing. Pierpaolo Gentile - approccio ingegneristico e giudizio esperto 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 Dott. Ing. Pierpaolo Gentile - approccio ingegneristico e giudizio esperto 21 Come di individuano gli scenari Individuazione degli scenari di incendio: gli elementi che caratterizzano la combustione dei materiali Dott. Ing. Pierpaolo Gentile - approccio ingegneristico e giudizio esperto 22 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. Dott. Ing. Pierpaolo Gentile - approccio ingegneristico e giudizio esperto 23 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. Dott. Ing. Pierpaolo Gentile - approccio ingegneristico e giudizio esperto 24 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. Dott. Ing. Pierpaolo Gentile - approccio ingegneristico e giudizio esperto 25 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 Dott. Ing. Pierpaolo Gentile - approccio ingegneristico e giudizio esperto 26 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. Dott. Ing. Pierpaolo Gentile - approccio ingegneristico e giudizio esperto 27 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*. Dott. Ing. Pierpaolo Gentile - approccio ingegneristico e giudizio esperto 28 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 Dott. Ing. Pierpaolo Gentile - approccio ingegneristico e giudizio esperto 30 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 Dott. Ing. Pierpaolo Gentile - approccio ingegneristico e giudizio esperto 31 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? Dott. Ing. Pierpaolo Gentile - approccio 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 33 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 Dott. Ing. Pierpaolo Gentile - approccio ingegneristico e giudizio esperto 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 Dott. Ing. Pierpaolo Gentile - approccio ingegneristico e giudizio esperto 35 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. Dott. Ing. Pierpaolo Gentile - approccio 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 ingegneristico e giudizio esperto 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 Dott. Ing. Pierpaolo Gentile - approccio ingegneristico e giudizio esperto 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? Dott. Ing. Pierpaolo Gentile - approccio 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) Dott. Ing. Pierpaolo Gentile - approccio ingegneristico e giudizio esperto 41 Un esempio qualitativo • Deposito intensivo di beni vari • Pochi dipendenti • Grande volume Dott. Ing. Pierpaolo Gentile - approccio 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. Dott. Ing. Pierpaolo Gentile - approccio ingegneristico e giudizio esperto 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 Dott. Ing. Pierpaolo Gentile - approccio ingegneristico e giudizio esperto 54 • • • • 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 Dott. Ing. Pierpaolo Gentile - approccio ingegneristico e giudizio esperto 55 • 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. Dott. Ing. Pierpaolo Gentile - approccio ingegneristico e giudizio esperto 56 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 Dott. Ing. Pierpaolo Gentile - approccio ingegneristico e giudizio esperto 57 • 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 Dott. Ing. Pierpaolo Gentile - approccio ingegneristico e giudizio esperto 58 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 Dott. Ing. Pierpaolo Gentile - approccio ingegneristico e giudizio esperto 59 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 Dott. Ing. Pierpaolo Gentile - approccio ingegneristico e giudizio esperto 60