La prevenzione incendi, oggi in Italia, può essere approcciata secondo due strategie sostanzialmente differenti, l’approccio deterministico/prescrittivo e l’approccio ingegneristico/prestazionale.
La metodologia di tipo deterministico/prescrittivo, utilizzato da quando esiste la prevenzione incendi, si concretizza nell’emanazione di norme prescrittive che impongono per ogni tipo di attività o per gruppi di attività una serie di obblighi cogenti, da rispettare per ottenere il Certificato di prevenzione incendi.
Il decreto del Ministero dell’Interno del 9 aprile 1994 e le successive integrazioni e modificazioni, disciplina compiutamente l’adozione di misure di prevenzione, protezione attiva e protezione passiva negli alberghi, indipendentemente dalla tipologia dell’albergo, dell’utilizzo delle strutture, ecc., alla voce resistenza al fuoco delle strutture prevede:
Resistenza al fuoco delle strutture.
I requisiti di resistenza al fuoco degli elementi strutturali devono essere valutati secondo le prescrizioni e le modalità di prova stabilite dalla Circolare del Ministero dell’Interno n. 91 del 14 settembre 1961 (disposizione superata dai DD.MM. 16/02/207 e 9/3/2007), prescindendo dal tipo di materiale impiegato nella realizzazione degli elementi medesimi (calcestruzzo, laterizi, acciaio, legno massiccio, legno lamellare, elementi compositi).
In altre parole, non si deve tenere conto della tipologie dei materiali, delle condizioni di carico e conseguentemente dello stato tensionale e deformativo degli elementi strutturali sottoposti all’azione del fuoco.
Quindi, un approccio di tipo deterministico/prescrittivo comporta l’applicazione in modo “asettico” di una normativa, prescindendo dagli obiettivi che il progettista ha prefissato.
Il pregio di tale approccio consiste nella garanzia di una omogeneità di applicazione su tutto il territorio nazionale, nella possibilità di fornire, in modo abbastanza semplice, una formazione uniforme ed accettabile agli addetti alle verifiche e ai progettisti, nella sua estrema semplicità.
Il limite più evidente di questa metodologia di gestione della problematica della prevenzione incendi, consiste nella rigidità, a volte eccessiva, delle prescrizioni normative e delle procedure di calcolo.
Un approccio di tipo ingegneristico–prestazionale, si basa sulla predizione della dinamica evolutiva dell’incendio tramite l’applicazione di modelli di calcolo. Questo tipo di approccio prevede modelli estremamente flessibili, che consentono la simulazione di incendi di notevole complessità, infatti i modelli di campo più evoluti non conoscono limitazioni in tal senso se non per l’hardware utilizzato.
I modelli funzionano previa valutazione di un certo numero di dati di input, la geometria del dominio di calcolo, le condizioni di ventilazione, il tipo e la quantità del combustibile, la curva HRR nel tempo.
Oggi, i limiti più evidenti di tale approccio sono da ricercare nella problematica validazione sperimentale dei modelli in argomento, in particolare delle caratteristiche chimico-fisiche dei materiali che sono coinvolti nella combustione.
Con l’emanazione del Decreto del Ministero dell’Interno del 9 Maggio 2007 “Direttive per l’attuazione dell’approccio ingegneristico alla sicurezza antincendio” la Fire Safety Engineering (FSE), diventa una realtà in Italia.
L’approccio ingegneristico alla sicurezza antincendio, può essere adottato per lo studio delle misure di prevenzione e protezione ritenute più idonee, mediante calcolazione analitica utilizzando le nuove tecnologie informatiche.
Ciò consente di attivare nuove metodologie di progetto relativamente alle opere di ingegneria, alle distribuzione architettonica, alla realizzazione degli impianti, ecc..
Un grande campo di applicazione delle nuove metodologie è da ricercare nel campo del restauro dei beni culturali e della pianificazione territoriale, in relazione alle aree industriali a rischio di incidente rilevante, l’ottenimento delle deroghe di prevenzione incendi, la progettazione delle attività prive di norme tecniche specifiche.
La progettazione in tali settori richiede notevoli conoscenze ed esperienza, infatti devono essere affrontati e risolti numerose problematiche legate alla sicurezza, in questi settori occorre spesso integrare l’applicazione delle norme tecniche prescrittive con soluzioni di carattere prestazionale, che sempre più si diffondono in ogni parte del mondo.
Il contemporaneo sviluppo di software di calcolo (strutturale e impiantistico) e di simulazione (dell’incendio e del comportamento umano in caso di emergenza), consentono l’elaborazione di nuovi metodi di analisi per lo studio del “fenomeno incendio”, prevedendone lo sviluppo, la propagazione e gli effetti sulle persone, strutture e beni.
Nel campo dei rischi di “incidenti rilevanti“ (direttiva Seveso), compreso il rischio ambientale, possono essere simulati e calcolati gli effetti degli incidenti legati a fenomeni di rilascio di sostanze tossiche, infiammabili, esplosive e in genere pericolose, al fine di consentire alle autorità competenti l’adozione delle misure ritenute necessarie per mitigare il rischio.
I metodi della FSE, inoltre, trovano particolare applicazione al fine dell’ottenimento delle deroghe di prevenzione incendi, là dove, le norme di tipo prescrittivo non sono applicabili, in quanto concepite per una molteplicità di attività e quindi difficilmente adattabili a casi particolari, come per esempio, in edifici di particolare pregio artistico, in costruzioni di articolata complessità volumetrica, in caso di edifici esistenti, nati prima dell’emanazione delle regole prescrittive, ecc..
Laddove vincoli urbanistici, architettonici, strutturali o produttivi rendono impossibile il rispetto delle norme tecniche prescrittive o nei casi in cui si debba far riferimento solo a principi generali di prevenzione e protezione, allora è necessaria l’adozione di misure compensative di sicurezza, attraverso strategie e tecniche, la cui validità possa essere dimostrata e accettata mediante simulazioni, basate su modelli matematici (convalidati dall’esperienza sperimentale), di eventi incidentali.
Nel ventennio trascorso, la normativa antincendio specifica di settore, delle varie nazioni, è stata orientata verso un approccio di tipo prescrittivo, tranne che in pochi casi, le norme degli ultimi anni si sono mosse verso un approccio ingegneristico. Le costruzioni diventano sempre più grandi e più complesse, l’approccio prescrittivo comincia a diventare insufficiente per gestire le sempre più articolate necessità di protezione dagli incendi.
La prossima decade sarà un periodo di cambio di mentalità e vedrà le varie normative orientarsi sempre di più verso un approccio di tipo prestazionale.
È essenziale che tutti i paesi promuovano la ricerca sull’ingegneria della sicurezza antincendio, in modo da sfruttare le libertà progettuali che le normative esistenti e di prossima emanazione forniranno. Nel frattempo, i progetti relativi alla sicurezza antincendio delle costruzioni, saranno sviluppati utilizzando una miscela dei metodi dell’ingegneria della sicurezza antincendio e dei metodi che fanno capo alle norme antincendio di tipo prescrittivo.
Una grande importanza avranno i dati statistici, in quanto i metodi dell’ingegneria antincendio hanno molte variabili difficilmente valutabili, per esempio nella valutazione di uno scenario di incendio:
– quale sarà l’elemento che comincerà a bruciare per primo
– le porte REI di compartimentazione, al momento dell’incendio, saranno aperte o chiuse
– l’impianto sprinkler funzionerà e riuscirà a controllare l’incendio.
A queste domande non può essere data una risposta con l’approccio al progetto di tipo deterministico, si potrà dare una risposta, se dati statistici idonei saranno disponibili, con l’utilizzo di un approccio di tipo probabilistico.
Obiettivo dei metodi della FSE è la predizione dello sviluppo e della severità di un incendio e del comportamento delle persone esposte al fuoco e ai prodotti della combustione.
Per ingegneria della sicurezza antincendio si possono intendere molte cose. Ad un livello più basso, può significare il calcolo del diametro ottimale di un tubo di un sistema di spegnimento automatico di tipo sprinkler; ad un livello più elevato, il calcolo della risposta strutturale di un elemento da costruzione, una trave o un pilastro, la conoscenza delle proprietà dei materiali alle alte temperature, la conoscenza delle temperature che si sviluppano in un incendio e la loro variazione nel tempo e la risposta strutturale in funzione della variazione della temperatura e dei carichi che insistono sulla struttura e così via.
Ad un livello superiore, l’ingegneria della sicurezza antincendio, mediante l’utilizzo di programmi destinati all’elaboratore integrata, permette la valutazione delle conseguenze di un incendio sulla vita delle persone.
Ad un livello più strategico, l’ingegneria della sicurezza antincendio, può significare un insieme di misure (metodologia, strumenti di calcolo e dati) che ha l’obiettivo di ridurre il potenziale di danno dell’evento incidentale ad un livello accettabile.
Gli strumenti utilizzati dalla FSE sono i vari metodi di calcolo (definiti “modelli”) che servono a descrivere le misure, i rapporti e le interazioni.
L’ingegneria della sicurezza antincendio può apportare molti benefici al sistema di progettazione di edifici sicuri, è possibile:
- costituire la base del progetto antincendio, in particolare per alcune tipologie di progettazioni relative a grandi complessi come: terminal di aeroporti, stadi, centri commerciali, grandi costruzioni, che non possono essere progettati usando le tecniche previste dalla normativa di tipo prescrittivo;
- realizzare progetti alternativi della stessa costruzione, in modo da potere effettuare il confronto fra le varie scelte e quindi determinare il livello di sicurezza che si possa ritenere accettabile;
- permettere ai progettisti di giustificare le scelte tecniche effettuate, valutandole in termini di sicurezza;
- valutare l’effetto delle scelte assunte, in termini di protezione attiva e/o passiva, al fine della determinazione delle cosiddette “misure di sicurezza equivalenti” da adottare per l’ottenimento delle deroghe alle norme di tipo prescrittivo;
- facilitare il progetto di costruzioni complesse riuscendo a mantenere un livello di sicurezza adeguato;
- permettere l’utilizzo di prodotti e/o impianti innovativi da utilizzare nella realizzazione delle costruzioni;
- realizzare dei corretti piani per la gestione della protezione antincendio, anche in considerazione di eventuali cambiamenti nella destinazione d’uso del fabbricato.
L’ingegneria della sicurezza antincendio può aiutare il processo gestionale del cambiamento dai metodi prescrittivi ai metodi prestazionali.
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