Criteri di scelta degli scenari di incendio per edifici

Memoria tratta dagli Atti del XXIV CONGRESSO CTA, Torino 30 settembre - 2 ottobre 2013

SOMMARIO
Il presente lavoro è dedicato ad un aspetto essenziale dell'applicazione dell'approccio ingegneristico, quale la definizione degli scenari di incendio, ovvero la descrizione qualitativa della sequenza di eventi che ne regolano lo sviluppo e la diffusione nei vari compartimenti dell'edificio. Per ciascuno scenario di incendio di progetto, inteso come sequenza di eventi, nel processo prestazionale, vanno poi definiti i vari possibili punti di innesco in ciascun compartimento, in modo da ottenere le condizioni più severe per la struttura: può essere pertanto più corretto parlare di "gruppi di scenari di incendio", ciascuno composto da scenari di incendio aventi la stessa sequenza di eventi ma differenti punti di innesco.
Due procedure alternative utili per la scelta, tra i numerosi scenari di incendio, degli scenari di incendio di progetto sono: a) Fire Risk Assessment, caratterizzato dall' individuazione, tra gli scenari di incendio più rappresentativi per l'edificio, di quelli di progetto sulla base della valutazione diretta del rischio associato ad ognuno, ottenuta dalla stima della probabilità di accadimento dello scenario e delle sue conseguenze; b) Annesso E di EN1991 -l -2, che porta nella sostanza alla definizione di un singolo gruppo di scenari di incendio di progetto, introducendo nel calcolo del carico di incendio di progetto coefficienti, di genesi probabilistica, che tengono conto della presenza di sistemi di intervento e protezione attiva, capaci di modificare l'evoluzione dell'incendio.
Nel presente lavoro, vengono illustrate le due metodologie e viene proposto un sintetico confronto con riferimento ad un caso-studio costituito da un edificio alto in acciaio adibito ad uffici.

INTRODUZIONE
La disciplina comunitaria europea, inerente la resistenza al fuoco delle strutture, costituita dalle "Parti Fuoco" degli Eurocodici Strutturali e dalle ''Norme Tecniche per le Costruzioni" ([1], [2], [3]), consente l'uso dell'approccio prestazionale per la sicurezza strutturale in caso di incendio, o approccio ingegneristico alla sicurezza antincendio, attraverso il concetto di Fire Safety Engineering (FSE), definito in accordo con ISO/TR 13387 [4].
L'approccio ingegneristico alla sicurezza antincendio, in accordo con il D.M. 09/05/2007 [10], si articola in due fasi: nella prima fase, detta di "Analisi preliminare" o analisi qualitativa, sono formalizzati i passaggi che conducono ad individuare quali sono i livelli di prestazione cui riferirsi in relazione agli obiettivi di sicurezza da perseguire e le condizioni più rappresentative del rischio al quale l'attività è esposta (scenari di incendio); al termine della prima fase, a seguito dell'approvazione degli scenari di incendio di progetto da parte dei Vigili del Fuoco, si passa alla fase di "Analisi quantitativa" degli effetti dell'incendio in relazione agli obiettivi assunti, confrontando i risultati ottenuti con i livelli di prestazione già individuati e definendo il progetto da sottoporre a definitiva approvazione. I livelli di sicurezza e le prestazioni delle costruzioni sono identificati nelle Norme Tecniche, in accordo con gli obiettivi di sicurezza fissati dalla Direttiva sui Prodotti da Costruzione (direttiva 89/106/CEE [5], recentemente sostituita dal Regolamento dei Prodotti da Costruzione n.305/2011).
Un aspetto certamente essenziale dell'applicazione dell'approccio ingegneristico è la definizione degli scenari di incendio. Lo scenario d'incendio è la 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. Uno scenario d'incendio rappresenta una particolare combinazione di eventi associati a fattori quali: tipo d'incendio; condizioni di ventilazione interna; condizioni ambientali esterne; prestazione dei sistemi di protezione antincendio; tipo, grandezza e posizione della sorgente dell'incendio; distribuzione e tipologia del combustibile; densità del carico d'incendio; estinzione dell'incendio; stato delle porte; rottura delle finestre.
Chiaramente gli scenari possibili in un edificio sono innumerevoli, per cui è importante identificare un numero finito di scenari che siano rappresentativi delle situazioni di rischio più significative per l'edificio in esame. Tra questi scenari sarà effettuata la scelta di quelli che vengono definiti scenari di incendio di progetto, che potranno essere modellati attraverso adeguati modelli di incendio consentendo, quindi, di effettuare le analisi del comportamento termo-meccanico delle strutture.

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