Progettazione dell’esodo tramite FSE con cenni di applicazione pratica senza impiego di software

In questo articolo, nell’ambito FSE (Fire Safety Engineering) l’ing. Nicola Clemeno, direttore scientifico di FSE Italia Srl, ha esposto e spiegato (Vedi video su YouTube dal minuto 29:02) una panoramica sui concetti chiave del capitolo S4, evidenziando i punti in cui è possibile applicare metodi alternativi e come farlo nella pratica. Il capitolo S4, impostato come tutti gli altri capitoli del Codice di Prevenzione Incendi, definisce chiaramente i livelli prestazionali: è uno dei più complessi e articolati, sia per la delicatezza dell’argomento che per le numerose situazioni in cui è possibile, o addirittura necessario, utilizzare metodi alternativi.

L’obiettivo principale della progettazione dell’esodo è garantire che gli occupanti di un edificio possano raggiungere un luogo sicuro in autonomia, prima che intervengano i soccorritori. Esistono diverse metodologie che possono essere applicate. Tuttavia, in molti casi sarà necessario adottare soluzioni alternative per dimostrare la conformità ai requisiti di sicurezza.

Per esempio, se l’analisi dell’esodo basata sul metodo simultaneo, che prevede lo spostamento contemporaneo di tutti gli occupanti, non soddisfa le prescrizioni dell’RTO (Regola Tecnica Orizzontale), si dovrà procedere con un’analisi più approfondita dell’intero edificio.

Esistono anche altri approcci, come il metodo progressivo orizzontale o l’analisi per fasi, che risultano complessi da gestire ma possono essere necessari in determinate situazioni. Questi approcci richiedono un’ampia contestualizzazione del problema e un’analisi puntuale.

ANALISI DEL LUOGO SICURO

Un esempio di soluzione conforme è la progettazione del luogo sicuro. Secondo il Codice di Prevenzione Incendi, la superficie del luogo sicuro deve essere adeguata a contenere tutti gli occupanti. Per le persone deambulanti, è necessario considerare una superficie di 0,7 m² a persona, mentre per persone su sedia a rotelle o barelle il requisito è di 2,25 m² a persona.

Oltre alla superficie, è fondamentale considerare la distanza dell’area sicura dall’edificio in fiamme, valutando il rischio di crollo o di irraggiamento termico. Questo può essere fatto tramite approcci prescrittivi, basandosi su distanze minime definite, oppure con metodi prestazionali, che permettono di analizzare nel dettaglio se un edificio è effettivamente a rischio di crollo o se l’irraggiamento supera i limiti di sicurezza (inferiore a 2,5 kW/m²).

Ad esempio, un luogo sicuro troppo vicino all’edificio potrebbe non essere conforme, specialmente se situato vicino a finestre o porte soggette a radiazione termica. In tali casi, una valutazione più approfondita tramite equazioni può determinare la distanza ottimale dal punto di incendio.

VIE DI ESODO

Anche la progettazione delle vie di esodo richiede particolare attenzione. Le persone, in una situazione di emergenza, tendono istintivamente a dirigersi verso le uscite da cui sono entrate, come osservato in numerosi casi reali. 

Per evitare questo comportamento, è possibile progettare percorsi obbligati o protetti che guidino gli occupanti verso le uscite più sicure. Questo approccio, se ben pianificato, può risolvere gran parte dei problemi legati all’esodo.

È fondamentale garantire che i percorsi siano protetti dal fumo e dal calore. Le soluzioni tecnologiche, come impianti di estrazione forzata del fumo o evacuatori di fumo e calore, possono spesso risolvere questi problemi senza dover ricorrere a soluzioni alternative. 

Inoltre, con Codice di Prevenzione Incendi possiamo considerare percorsi di esodo alternativi, come le scale mobili in centri commerciali, che in determinate condizioni possono essere utilizzate come vie di esodo aggiuntive. Il progettista deve comunque tenere conto dei requisiti dimensionali, dell’altezza minima dei passaggi e della tipologia di scale.

OBIETTIVO

L’obiettivo del sistema di esodo è garantire che gli occupanti possano raggiungere un luogo sicuro autonomamente, prima dell’intervento dei vigili del fuoco. Nel progettare le vie di esodo, avete a disposizione diverse metodologie. 

Tuttavia, capita sempre più spesso di dover ricorrere ai metodi alternativi, soprattutto quando l’analisi dell’esodo simultaneo (con spostamento contemporaneo di tutti gli occupanti) non rispetta le prescrizioni dell’RTO. In questi casi, è necessaria un’analisi completa dell’edificio.

Ci sono metodi meno complessi, come quello per fasi o l’esodo progressivo orizzontale, o ancora la salvaguardia degli occupanti nel compartimento per un tempo sufficiente all’arrivo dei soccorritori. Questi metodi possono risultare complessi e richiedono una contestualizzazione ampia del problema.

FILTRI A PROVA DI FUMO

I filtri a prova di fumo richiedono una verifica precisa, seguendo la norma UNI, per garantire che siano correttamente dimensionati, soprattutto in sovrapressione. In passato, ci sono stati casi in cui le porte tagliafuoco in filtri a sovrapressione risultavano difficili da aprire, ma oggi questi problemi possono essere risolti con un’analisi più accurata, anche tramite calcoli semplici basati su equazioni parametriche.

SISTEMI DI EVACUAZIONE

I sistemi di evacuazione, come porte scorrevoli e tornelli, sono stati oggetto di regolamentazione più precisa. Oggi, le porte scorrevoli possono essere considerate parte delle vie di esodo se dotate di sistemi di controllo elettronico che ne garantiscono l’apertura automatica. Questo amplia le possibilità per la progettazione dei percorsi di esodo.

AFFOLLAMENTO E LARGHEZZA DELLE VIE DI ESODO

Il numero di occupanti e la larghezza delle vie di esodo sono parametri fondamentali. In passato, la larghezza delle porte era vincolata a moduli predefiniti, mentre oggi è possibile utilizzare metodi alternativi per dimensionare l’esodo, ad esempio in edifici complessi come grattacieli, dove è necessario un approccio più flessibile per gestire l’affollamento.

Il testo discute diversi aspetti dell’approccio ingegneristico alla sicurezza antincendio, ponendo l’accento sull’evoluzione delle normative riguardanti le vie di esodo, la gestione dell’evacuazione in presenza di disabili e la metodologia dell’esodo orizzontale progressivo. 

Offre spunti per superare alcune limitazioni, come le vie di esodo troppo lunghe o situazioni in cui i percorsi non rispettano i requisiti prescrittivi.

1. Evoluzione delle norme: In passato, la larghezza minima delle porte doveva essere di 90 cm, ma oggi è possibile ridurla a 80 cm in ambienti piccoli e persino a 60 cm in ambienti tecnici, dove la presenza di persone è occasionale. 

Questo dimostra come le normative siano diventate più flessibili per adattarsi a situazioni specifiche senza compromettere la sicurezza.

2. Accessibilità per persone con disabilità: Le norme moderne richiedono maggiore attenzione alla sicurezza delle persone con mobilità ridotta. Spazi calmi e sistemi di comunicazione bidirezionale devono essere previsti per consentire l’evacuazione sicura di queste persone. 

Si può optare per soluzioni come l’esodo orizzontale progressivo, tipico negli ospedali, che permette di spostare le persone in sicurezza all’interno dello stesso piano, evitando l’evacuazione immediata verso l’esterno.

3. Soluzioni alternative per vie di esodo lunghe: Se le vie di esodo orizzontale o verticale superano i limiti prescritti, è possibile adottare impianti di estrazione del fumo (naturale o meccanica) per garantire più tempo per l’evacuazione. 

E’ particolarmente utile in edifici con grandi altezze, come i capannoni industriali, dove i fumi impiegano più tempo a stratificare.

4. Il Codice di Prevenzione Incendi, in particolare i capitoli M1, M2, M3, permette l’applicazione 1. Misure di prevenzione, 2. Misure di protezione e, 3. Misure gestionali in relazione ai metodi ingegneristici FSE (Fire Safety Engineering) per verificare e migliorare le prestazioni delle vie di esodo. 

L’obiettivo è assicurare che le persone possano evacuare in sicurezza, anche in caso di scenari complessi, senza dipendere esclusivamente dalle prescrizioni rigide del codice.

5. Metodi prestazionali e analisi quantitativa: L’approccio ingegneristico consente di valutare le performance dell’edificio sotto l’aspetto antincendio.

Il concetto di finalità all’interno della progettazione della sicurezza antincendio si riferisce alla determinazione degli obiettivi specifici che il progetto deve raggiungere per garantire la salvaguardia delle persone e dei soccorritori.

Questi obiettivi includono:

1. Salvaguardia degli occupanti: Garantire che gli occupanti possano evacuare in sicurezza, identificando vie di esodo sicure e progettando misure per mantenere un ambiente sicuro durante l’evacuazione. 

Tutto ciò, implica che i fumi non scendano sotto i 2 metri di altezza e che gli occupanti non siano esposti a condizioni tossiche o termiche pericolose.

2. Salvaguardia dei soccorritori: Garantire che i soccorritori possano accedere agli edifici in condizioni sicure. Le soglie prestazionali per i soccorritori possono essere più alte rispetto agli occupanti, grazie all’uso di equipaggiamenti protettivi (es. altezza dei fumi di 1,5 metri, temperature fino a 80°C, irraggiamento fino a 3 kW/m²).

Per determinare la sicurezza dell’edificio durante un incendio, è importante stabilire le soglie prestazionali, che includono parametri legati alla visibilità, alla tossicità dei gas, alla temperatura e all’irraggiamento, definendo i limiti che non devono essere superati per garantire la sicurezza.

SCENARI DI INCENDIO

Gli scenari di incendio devono essere individuati in base alla probabilità che si verifichino, alle caratteristiche dell’edificio e degli occupanti, e agli obiettivi del progetto. Questi scenari includono:

– Tipo di incendio: ad esempio, la presenza di materiali combustibili e le loro caratteristiche di infiammabilità.

– Caratteristiche dell’edificio: compartimentazione, ventilazione, percorsi di esodo e presenza di impianti antincendio.

– Occupanti: considerazioni sull’affollamento, familiarità con i percorsi di esodo e stato fisico (ad esempio, veglia o sonno).

SOLUZIONI PROGETTUALI

La scelta delle soluzioni progettuali può andare da un semplice calcolo parametrico (come con i codici Eurocode) per verificare le soglie prestazionali, fino all’uso di modelli più avanzati, che consentono di simulare il comportamento dell’edificio e delle persone in scenari di incendio complessi.

DOCUMENTAZIONE DEL PROGETTO

Un progetto di prevenzione incendi prevede due parti principali:

– Sommario tecnico: nella fase preliminare, quella dell’analisi qualitativa, il professionista antincendio redige il sommario tecnico ove è sintetizzato il processo seguito per individuare gli scenari di incendio di progetto

– La relazione tecnica: nella seconda fase, quella della analisi quantitativa, vengono presentati i risultati dell’analisi qualitativa descritta nel sommario tecnico e il percorso progettuale seguito.

– Programma per la gestione della sicurezza antincendio: un documento che descrive come mantenere le condizioni di sicurezza nel tempo, che va presentato ai vigili del fuoco.

Il programma di gestione è cruciale, poiché stabilisce le prescrizioni che il committente deve mantenere per garantire la conformità alle normative e alle soluzioni progettuali approvate. 

Se il progetto prevede un sistema di rilevazione fumi o di estrazione meccanica, tali impianti devono essere mantenuti in efficienza per garantire la sicurezza dell’edificio nel tempo.

AFFIDABILITÀ DEGLI IMPIANTI

Nel determinare gli scenari d’incendio, bisogna considerare l’affidabilità degli impianti, come i sistemi sprinkler o i sistemi di evacuazione dei fumi. Questo influisce direttamente sulla progettazione degli scenari e sulle decisioni progettuali adottate.

La curva RHR descrive lo sviluppo del calore di un incendio in funzione del tempo e varia in base a diversi fattori, come la ventilazione, i materiali di combustione e la presenza di impianti di spegnimento. 

Questa curva parte da zero, cresce fino a raggiungere un valore massimo e poi decresce quando il carico d’incendio si esaurisce.

In generale, le normative antincendio (come il Codice di Prevenzione Incendi italiano) forniscono linee guida per determinare gli scenari di incendio, inclusa la curva di potenza termica e le sue caratteristiche, per varie tipologie di edifici (civili, non civili, storici, ecc.).

ASET e RSET

Un altro concetto importante è quello dei tempi di esodo. ASET (Available Safe Egress Time) rappresenta il tempo disponibile prima che le condizioni all’interno di un compartimento diventino inaccettabili per l’esodo sicuro, mentre RSET (Required Safe Egress Time) è il tempo necessario affinché tutte le persone escano in sicurezza. La differenza tra questi tempi e la loro corretta valutazione è fondamentale per la progettazione della sicurezza antincendio.

I fattori che influenzano questi tempi includono:

– Tempo di rilevazione dell’incendio (ad esempio, tramite rilevatori di fumo o riconoscimento visivo).

– Tempo di allarme, che può essere automatico o dipendere dal coordinatore delle emergenze.

– Tempo di pre-movement, ovvero il tempo necessario alle persone per capire cosa fare una volta rilevato l’allarme.

– Tempo di movimento, che dipende dalle condizioni fisiche delle persone e dal layout dell’edificio (es. scale, vie di fuga).

In ambienti protetti (come scale protette), spesso non è necessario considerare l’intero percorso nel calcolo del tempo di esodo, ma solo fino al punto in cui la protezione garantisce la sicurezza.

CONCLUSIONE

Abbiamo fatto un breve riassunto di questo videocorso, ma abbiamo creato una categoria a parte di articoli dedicati ai corsi tenuti dai nostri soci fondatori nonché docenti di Fire Safety Engineering. Per un approfondimento dettagliato vi invitiamo a guardare il video dell’intero corso che dura circa 2 ore.

Ringraziamo Pro-Fire che tramite FSEAccademy ci forniscono e condividono questi contenuti audiovisivi. Invitiamo pertanto tutti a iscriversi al canale YouTube di pro-fire.org e a promuovere la Fire Safety Engineering in Italia.