Progettazione Sistemi di Esodo negli edifici civili soggetti alla prevenzione incendi

Anno 7 Nr. 1 - FOGLIO TECNICO del 27/09/2016

Perché si fa la Prevenzione Incendi?
Per ottenere il CPI che non esiste più?

La risposta di rito è che gli obiettivi principali della nuova prevenzione incendi sono i seguenti:
- la salvaguardia della vita umana;
- la salvaguardia dei beni;
- la salvaguardia dell’ambiente;

Tutto vero ma far bene la prevenzione incendi non significa rispettare meramente decreti, normative, leggi, chiarimenti e circolari ma si deve operare in “scienza e coscienza” per garantire la sicurezza antincendio.

Sicurezza per le persone sempre e comunque e per tutte le persone che a qualsiasi titolo siano presenti all'interno dell’attività, per i beni laddove richiesto dal titolare dell’attività o imposto dalla normativa come ad esempio per garantire la business continuity o per quegli edifici di valore storico-artistico-monumentale, e la protezione dell’ambiente, non in senso generale contro l’inquinamento, ma per quanto riguarda ciò che succede all'ambiente durante l’evento accidentale legato all'incendio (i.e. produzione fumi tossici etc..).

Quindi sicurezza antincendio a prescindere da tutto l’impianto normativo che regola il settore: i professionisti antincendio devono dare un valore aggiunto per garantire gli obiettivi della prevenzione incendi per le persone, per i beni e per l’ambiente e non concentrandosi soltanto sul mero rispetto formale del quadro normativo iper prescrittivo italiano.

La salvaguardia della vita, dei beni e dell’ambiente sono diritti tutelati dalla Costituzione che vengono dettagliati dal punto di vista della prevenzione incendi dal Decreto Legislativo 139/2006, il Testo Unico dei Vigili del Fuoco, che, dopo la Costituzione, è lo strumento normativo di rango più elevato in materia. Tutti gli strumenti normativi sottostanti, che danno gli strumenti per coniugare i principi contenuti nel D.Lgs. 139/06 e per perseguire gli obiettivi della prevenzione incendi, non possono andare in contrasto con esso.

Ci sono esempi reali di eventi accidentali occorsi in attività formalmente in regola con le norme di prevenzione incendi che hanno avuto un esito drammatico in termini di danni e di vite umane. Questo perché non basta essere formalmente in regola con le norme, bisogna progettare rispettando lo spirito vero della normativa italiana per la prevenzione incendi.

Il nuovo Codice di Prevenzione Incendi, DM 3 agosto 2015, contiene due capitoli dedicati all’esodo ed alla salvaguardia della vita umana, in particolare:
- capitolo S.4, “Strategia Antincendio – Esodo
- capitolo M.3, “Metodi – Salvaguardia della vita con la progettazione prestazionale

La finalità del sistema d’esodo è di assicurare che gli occupanti dell’attività possano raggiungere o permanere in un luogo sicuro, a prescindere dall'intervento dei Vigili del Fuoco.

Per occupanti dell’attività si intende qualunque persona presente a qualsiasi titolo all’interno dell’attività.
Mentre la vera novità del nuovo Codice è la parola “permanere”: ovvero poter stare all’interno dell’attività, in un luogo sicuro, protetti dall’evento.

Le procedure ammesse per l’esodo sono tra le seguenti:
a. esodo simultaneo
b. esodo per fasi
c. esodo orizzontale progressivo
d. protezione sul posto

L’esodo per fasi si attua ad esempio in edifici di grande altezza, ospedali, centri commerciali, grandi uffici…
L’esodo orizzontale progressivo si attua ad esempio nelle strutture ospedaliere mentre la protezione sul posto si applica tipicamente in centri commerciali, mall, aerostazioni…
Le definizioni delle diverse procedure di esodo sono reperibili nel capitolo G.1 del Codice, paragrafo G.1.9.

Nell'applicazione del metodo prestazionale alla sicurezza antincendio per la salvaguardia della vita, gli obiettivi del professionista antincendio possono essere:
a. la dimostrazione diretta ed esplicita della possibilità per tutti gli occupanti di un’attività di raggiungere o permanere in un luogo sicuro, senza che ciò sia impedito da una eccessiva esposizione ai prodotti dell’incendio;
b. la dimostrazione della possibilità per i soccorritori di operare in sicurezza, secondo le indicazioni delle tabelle M.3-2 e M.3-3.

La progettazione deve seguire una delle procedure riconosciute a livello internazionale per valutare la posizione e la condizione degli occupanti durante l’evoluzione degli scenari d’incendio previsti per l’attività.

Il criterio ideale da impiegare per la progettazione di un sistema di esodo dovrebbe assicurare agli occupanti l possibilità di raggiungere un luogo sicuro in sicurezza.

Il DM 3 agosto 2015 introduce un nuovo concetto di progettazione, ovvero introduce i seguenti elementi:
- ASET: tempo disponibile per l’esodo (available safe escape time)
- RSET, tempo richiesto per l’esodo (required safe escape time)

ed il criterio fondamentale:
ASET > RSET

Ovvero che il tempo a disposizione per l’esodo sia maggiore del tempo minimo necessario per l’esodo.

Quindi la progettazione prestazionale del sistema di vie di esodo consiste sostanzialmente nel calcolo e nel confronto tra i due intervalli di tempo.
Si considera efficace il sistema di esodo se ASET > RSET, cioè se il tempo in cui permangono condizioni ambientali non incapacitanti per gli occupanti è superiore al tempo necessario perché essi possano raggiungere un luogo sicuro, non soggetto a tali condizioni sfavorevoli dovute all’incendio. Un occupante si considera incapacitato quando le condizioni ambientali del compartimento non gli permettono di mettersi in salvo autonomamente (i.e. per la presenza di uno strato di fumo che impedisce l’individuazione delle vie di esodo e/o delle uscite di sicurezza).

La differenza tra ASET ed RSET rappresenta il margine di sicurezza della progettazione prestazionale per la salvaguardia della vita.

Nel confronto tra diverse soluzioni progettuali, il professionista antincendio rende massimo il margine di sicurezza t¬marg = ASET – RSET in relazione alle ipotesi assunte.



ASET, il tempo a disposizione degli occupanti per mettersi in salvo, dipende strettamente dalle interazioni nel sistema incendio-edificio-occupanti: l’incendio si innesca, si propaga e diffonde nell'edificio i suoi prodotti, fumi e calore.
L’edificio resiste all'incendio per mezzo delle misure protettive attive e passive; gli occupanti sono esposti agli effetti dell’incendio in relazione alle attività che svolgono, alla loro posizione iniziale, al loro percorso nell'edificio ed alla loro condizione fisica e psicologica.
Questo comporta che ciascun occupante possiede un proprio valore di ASET, tale complessità viene gestita con considerazioni statistiche, con modelli di calcolo numerico o assumendo ipotesi semplificative.

Per il calcolo di ASET sono ammessi dalle norme i seguenti metodi di calcolo:
- Metodo di calcolo avanzato;
- Metodo di calcolo semplificato

Il metodo semplificato si basa sostanzialmente su due ipotesi molto conservative: altezza minima dei fumi stratificati dal piano di calpestio pari a 2 metri, al di sotto della quale permanga lo strato di aria indisturbata e temperatura media dello strato di fumi caldi non superiore a 200 °C.

Questi criteri permettono agli occupanti la fuga in aria indisturbata, non inquinata dai prodotti della combustione ed un valore dell’irraggiamento dai fumi cui sono esposti inferiore a 2,5 kW/m2; tali condizioni soddisfano automaticamente tutti i modelli del metodo di calcolo avanzato e l’analisi è notevolmente semplificata potendo valutare analiticamente o con modelli a due zone l’altezza dello strato dei fumi pre-flashover nell’edificio.

RSET è calcolato tra l’innesco dell’incendio ed il momento in cui gli occupanti dell’edificio raggiungono un luogo sicuro. Anche RSET dipende dalle interazioni del sistema incendio-edificio-occupanti: la fuga degli occupanti è fortemente influenzata dalle geometrie dell’edificio ed è rallentata dagli effetti dell’incendio. Il riferimento normativo per il calcolo di RSET è la ISO/TR 16738.

RSET è composto da varie componenti:
- Il tempo di rivelazione (detection) tdet: è determinato dalla tipologia del sistema di rivelazione e dallo scenario dell’incendio. E’ il tempo necessario al sistema di rivelazione automatico per accorgersi dell’incendio. Viene calcolato analiticamente o con apposita modellazione numerica degli scenari di incendio e del sistema di rivelazione;
- Il tempo di allarme generale ta: è il tempo che intercorre tra la rivelazione dell’incendio e la diffusione dell’informazione agli occupanti dell’allarme generale. Può essere pari a zero quando la rivelazione attiva direttamente l’allarme generale, oppure pari al ritardo valutato dal progettista se la rivelazione attiva una centrale di gestione dell’emergenza che verifica l’evento ed attiva poi l’allarme generale.
- Il tempo di pre-movimento (pre-travel activity time, PTAT) tpre: è la componente più complessa da valutare perché si tratta del tempo necessario agli occupanti per svolgere una serie di attività che precedono il movimento vero e proprio verso il luogo sicuro. La letteratura indica che questa fase occupa spesso la maggior parte del tempo totale di esodo. Il tempo di pre-movimento è composto a sua volta da due variabili: il tempo di riconoscimento ed il tempo di risposta. Durante il tempo di riconoscimento gli occupanti continuano le attività che stavano svolgendo prima dell’allarme generale finché riconoscono l’esigenza di rispondere all’allarme. Nel tempo di risposta gli occupanti cessano le loro attività e si dedicano ad attività legate allo sviluppo dell’emergenza, quali ad esempio: la raccolta di informazioni sull’evento, l’arresto e la messa in sicurezza di apparecchiature, lotta all’incendio…
- Il tempo di movimento (travel) ttra: è il tempo impiegato dagli occupanti per raggiungere un luogo sicuro dal termine delle attività di pre-movimento.
È anch’esso funzione di più variabili quali la distanza degli occupanti dalle vie di esodo, la velocità d’esodo che dipende a sua volta dalla tipologia degli occupanti e dalle loro interazioni con l’ambiente e con gli effetti dell’incendio. Ad esempio è dimostrato che la presenza di fumi e calore rallenta notevolmente la velocità d’esodo in funzione delle condizioni di visibilità.

Quindi RSET= tdet + ta + tpre + ttra

Si conclude questa breve panoramica sul nuovo modello di esodo e sulla salvaguardia della vita con la progettazione prestazionale rimandando al capitolo M.3 del Codice.

I nuovi metodi e modelli di progettazione superano e migliorano l’attuale modello tradizionale italiano che, alla luce di quanto sopra esposto, appare ormai obsoleto.
Infatti le regole tecniche impiegano il modello a corsie del 1905, considerato superato dal 1970; non si considera il fenomeno della riduzione della larghezza efficace delle vie di esodo; l’impiego di regole empiriche è anacronistico in confronto ai metodi quantitativi ASET>RSET; infine il dimensionamento tradizionale del sistema delle vie di esodo è basato su popolazione mediamente abile, oggi questo concetto non è più accettabile e deve essere superato operando una progettazione il più possibile inclusiva.

Ing. Roberto Pezzenati - Milano Ingegneria Srl


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