Come cambia la prevenzione incendi con le simulazioni

L’introduzione dell’ingegneria della sicurezza nella prevenzione degli incendi ha prodotto e sta producendo cambiamenti profondi nel rapporto tra il professionista e l’organo di controllo con una sempre maggiore accentuazione della responsabilità del professionista. Affinché però il sistema funzioni sono necessari alcuni provvedimenti che delimitino ed aiutino l’utilizzo del nuovo strumento.

La Fire Safety Engineering (FSE) sta cambiando il sistema della prevenzione incendi

Sono stato sollecitato a queste riflessioni da alcune frasi postate su LinkedIn da un professionista che inneggiando alla FSE affermava che i Vigili del Fuoco non avrebbero più potuto dire la loro sui progetti di prevenzione incendi.

Ho trovato quelle poche righe sgradevoli sia perché continuo a sentirmi parte del CNVF in cui ho trascorso la maggior parte della mia vita e sia per l’inutile e scomposta contrapposizione ai Vigili del Fuoco ai quali la legge assegna il compito di controllori nel settore della prevenzione incendi e la cui presenza è spesso invocata proprio dai professionisti per rendere, le norme, cogente nei fatti.

Ma il post mi ha sollecitato anche a fare ulteriori riflessioni. Il professionista affermava implicitamente che la progettazione mediante la Fire Safety Engineering (FSE) sta cambiando il sistema della prevenzione incendi.

Non v’è dubbio che il progresso in corso nella tecnologia e nella sua progettazione ha subito nel corso di questi ultimi 15 anni una profonda accelerazione. Chi non ha sentito parlare almeno una volta di algoritmo? Si può affermare che una delle maggiori innovazioni concettuali della scienza contemporanea, che coinvolge in ugual misura tutte le discipline scientifiche, è la transizione dalla scienza classica, basata sul binomio teoria-esperimento, a una scienza basata sul trinomio teoria-esperimento-simulazione.

Questa innovazione in un primo momento si è innestata nel settore dell’energia nucleare per poi diffondersi in quello aerospaziale ed in numerosi campi non solo della tecnica ma anche della sociologia, dell’economia, della climatologia. 

Che cosa è la simulazione nelle Scienze

La simulazione: una tecnica che permette di ottenere in tempi relativamente brevi informazioni qualitative o quantitative dalla modellizzazione di un fenomeno senza necessità di passare dagli esperimenti in scala reale. La simulazione quindi come strumento capace di indagare diversificati aspetti di un evento e nel nostro caso i vari prodotti di un incendio (temperatura, tossicità dei fumi, potenza termica sviluppata, oscuramento di un ambiente…) superando quindi l’esperienza reale o di laboratorio.

Si può affermare, e lo faccio con qualche timidezza, che siamo arrivati in un momento storico in cui la realtà può essere conosciuta non solo attraverso l'osservazione diretta, con i nostri sensi, ma anche attraverso la simulazione, cioè riproducendola attraverso programmi informatici che danno luogo a predizioni empiriche che derivano dalla teoria.

Simulazione che funziona come un laboratorio virtuale nel quale, come nel laboratorio reale, il tecnico osserva i fenomeni in condizioni controllate, manipola le condizioni e scopre le conseguenze di tali manipolazioni.

Nel campo dei fluidi la Computational Fluid Dynamic (CFD), non ha origini recenti. Con l’avvento dei primi computer, intorno agli anni 50, vengono affrontati i problemi di flussi incomprimibili implementando il modello di flusso di Navier-Stokes. Tra gli anni 60 e gli anni 70 emergono le prime riviste scientifiche in merito ai problemi computazionali in tre dimensioni: codici commerciali e nuovi metodi di calcolo, indispensabili per descrivere differenti condizioni di flusso. Al crescere della potenza di calcolo aumenta sempre più la possibilità di poter risolvere problemi tridimensionali più complessi, come ad esempio i flussi turbolenti i quali richiedono lo sviluppo di codici commerciali di carattere sempre più complesso. La fluidodinamica computazionale è stata fin da subito riconosciuta come uno strumento di calcolo dalle potenzialità elevate e ha trovato largo campo di utilizzo in molte applicazioni fino ad arrivare a quelle più specifiche del settore industriale ed in quello della sicurezza antincendio. 

Prevenzione Incendi: facciamo un passo indietro di 30-40 anni

Dopo questa breve premessa che celebra le virtù della simulazione ritengo opportuno fare un passo indietro di almeno 30- 40 anni e ritornare alle normative prescrittive (quelle emanate prima del codice) per tentare di individuare la trama del cambiamento. 

Il primo regolamento che disciplina la prevenzione incendi fu emanato con il D.P.R. 29/07/1982 n. 577 che all’art. 13 “Esame dei progetti” stabiliva: I competenti organi del Corpo nazionale dei vigili del fuoco provvedono, ai sensi dell'art. 37 del decreto del Presidente della Repubblica 27 aprile 1955, n. 547, all'esame preventivo dei progetti delle aziende e lavorazioni elencate nelle tabelle A e B del decreto del Presidente della Repubblica 26 maggio 1959, n. 689, per l'accertamento della rispondenza dei progetti stessi alle vigenti norme o, in mancanza, ai  criteri  tecnici  di  prevenzione  incendi, tenendo presenti le finalità  ed  i  principi di base di cui al precedente art. 3 e le esigenze  funzionali e costruttive degli insediamenti, delle attività, degli impianti, ecc. [...]

Sempre lo stesso DPR 577/82 all’art.18 “Procedure di prevenzione” incendi stabiliva:

[…] Nella fase preliminare di progettazione i comandi provinciali dei vigili del fuoco potranno valutare le proposte dei professionisti e degli operatori privati per la individuazione delle   soluzioni tecniche più idonee a garantire le condizioni di sicurezza antincendio. 

Il successivo regolamento di modifica del DPR 577/82 fu emanato con il DPR 37/1998 che all’art 2 (Parere di conformità) stabiliva:

1. Gli enti e i privati responsabili delle attività di cui al comma 4 dell'articolo 1 sono tenuti a richiedere al Comando l'esame dei progetti di nuovi impianti o costruzioni o di modifiche di quelli esistenti. 

2. Il Comando esamina i progetti e si pronuncia sulla conformità degli stessi alla normativa antincendio entro quarantacinque giorni dalla data di presentazione […]

Arriviamo al regolamento di prevenzione incendi vigente emanato con il DPR 151/2011 che all’art. 3 prescrive: 

1. Gli enti ed i privati responsabili delle attività di cui all’Allegato I, categorie B e C, sono tenuti a richiedere, con apposita istanza, al Comando l’esame dei progetti di nuovi impianti o costruzioni nonché dei progetti di modifiche da apportare a quelli esistenti, che comportino un aggravio delle preesistenti condizioni di sicurezza antincendio. 

3. Il Comando esamina i progetti ed entro trenta giorni può richiedere documentazione integrativa. Il Comando si pronuncia sulla conformità degli stessi alla normativa ed ai criteri tecnici di prevenzione incendi entro sessanta giorni dalla data di presentazione della documentazione completa.

I richiamati regolamenti di prevenzione incendi prevedono una disciplina costante relativamente all’esame dei progetti che si sostanzia in:

a) esame dei progetti nei quali si verifica la conformità alle norme emanate. In assenza di norme la verifica va fatta in base ai criteri generali di prevenzione incendi i cui obiettivi sono rappresentati dalla tutela della vita umana, dalla tutela della incolumità delle persone, dalla tutela dei beni e dell’ambiente. I criteri tecnici di prevenzione incendi erano sostenuti anche dai principi presenti nella Direttiva europea 89/106 (in seguito abrogata dal regolamento europeo n. 305/2011)  che per quanto riguarda la sicurezza in caso di incendio prevede che:

• la capacità portante dell'edificio possa essere garantita per un periodo di tempo determinato;
• la produzione e la propagazione del fuoco e del fumo all'interno delle opere siano limitate;
• la propagazione del fuoco ad opere vicine sia limitata;
• gli occupanti possano lasciare l'opera o essere soccorsi altrimenti;
• sia presa in considerazione la sicurezza delle squadre di soccorso.

I criteri generali di prevenzione incendi inoltre si desumevano, per analogia, da una sintesi delle norme in vigore sebbene emanate per tipologie di attività diverse.

Nel ripercorrere in maniera sintetica la storia della regolamentazione di prevenzione incendi appare opportuno osservare che fino ai primi anni del XXI secolo e soprattutto prima del Codice di Prevenzione Incendi le norme emanate erano quasi completamente indirizzate a disciplinare complessi edilizi di tipo civile e non và trascurato, ai fini della presente riflessione, quanto affermato in alcune sentenze che chiamano a responsabilità la mancata valutazione del rischio residuo che comunque permane nonostante la corretta applicazione delle norme 

La normativa tradizionale, oggi in via di completa abolizione, individuava in termini generali ed orizzontali, per categorie di attività, i rischi e le misure tese a limitarne le conseguenze.

Nella sostanza il normatore eseguiva preventivamente l’analisi del rischio a carattere generale e mediante l’individuazione di una soluzione univoca (valevole nella generalità dei casi) avente carattere conservativo imponeva l’adozione di misure preventive e protettive idonee a ridurre il rischio previsto.

Progettualmente tali misure erano verificate dal puntuale riscontro dell’applicazione della regola tecnica di prevenzione incendi al proprio progetto. Bisogna dire che l’applicazione di una norma orizzontale valevole per tutti i casi di una categoria di attività dava e dà luogo ad interpretazioni applicative molto incerte che venivano risolte quasi sempre, grazie all’esperienza del funzionario dei vigili del fuoco che avendo partecipato all’estinzione di molti incendi ed avendo avuto modo di verificare numerosi progetti aveva maturato una sintesi dei criteri generali di prevenzione incendi; tale modalità era estremizzata per le attività industriali ove si poteva far ricorso ai criteri generali di prevenzione incendi (e dal 1998 al D.M. 10/03/1998).

C’era quindi nella fase progettuale un confronto continuo tra professionista e funzionario dei vigili del fuoco dal quale scaturivano le soluzioni antincendio più idonee. Talvolta, e deve essere il caso del professionista che ha fatto il post su Linkedin, questa ricerca non era del tutto condivisa e le richieste di integrazioni delle misure di prevenzione incendi fatte dal funzionario dei Vigili del Fuoco venivano vissute come imposizioni soprattutto perché frutto di valutazioni del tutto soggettive.

Cosa è cambiato con l'arrivo del Codice di Prevenzione Incendi 

Con l’emanazione del Codice di Prevenzione Incendi cambia il paradigma non solo dell’individuazione delle misure di prevenzione incendi ma anche del rapporto tra utente e controllore.

Il Codice di prevenzione incendi infatti, sebbene sia una norma tecnica, contiene al suo interno norme di carattere procedurale. Vediamo intanto gli aspetti di carattere procedurale:

• a) il progettista che fa ricorso alle soluzioni conformi non è tenuto a fornire ulteriori valutazioni tecniche per dimostrare il raggiungimento del collegato livello di prestazione;
• b) ai fini della valutazione del progetto da parte dei VVF il progettista deve garantire tramite la documentazione progettuale:

- l’appropriatezza degli obiettivi di sicurezza antincendio perseguiti, delle ipotesi di base, dei dati d’ingresso, dei metodi, dei modelli, degli strumenti normativi selezionati ed impiegati a supporto della progettazione antincendio;

- la corrispondenza delle misure di prevenzione incendi agli obiettivi di sicurezza perseguiti secondo le indicazioni del presente documento;

- la correttezza nell’applicazione di metodi, modelli e strumenti normativi.

• c) il progettista assume piena responsabilità in merito alla valutazione del rischio
• d) tutte le attività sottoposte ai procedimenti di prevenzione incendi sono normate (D.M. 18/10/2019-D.M.03/09/2021)

Sotto il profilo tecnico il Codice oltre ad introdurre nuove metodologie per l’individuazione di alcune misure di sicurezza come ad esempio le distanze di sicurezza (tramite il calcolo dell’irraggiamento) oppure il controllo dei fumi e calore, fa diventare centrale, per la redazione dei progetti, l’ingegneria della sicurezza che si nutre di programmi di simulazione che consentono di passare da valutazioni qualitative a valutazioni quantitative.

Con la simulazione possono essere variati gli scenari di incendio, le tipologie di rilasci energetici, l’influenza delle ventilazioni, l’azione degli impianti di protezione attiva, l’azione della squadra antincendi, la distribuzione ed il comportamento degli occupanti. Le simulazioni quindi consentono, in relazione a prefissati scenari di incendio, di quantificare gli effetti dell’incendio e da questi determinare le misure di sicurezza necessarie, in una continua iterazione.

La prima considerazione che scaturisce da questa analisi è che ad un progetto realizzato con l’approccio FSE la prescrizione di ulteriori misure integrative avrebbe pochi motivi su cui fondarsi. 

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Si ringrazia l'Ordine degli Ingegneri della Provincia di Torino per la gentile collaborazione