LA SICUREZZA AL FUOCO NEGLI EDIFICI DI GRANDE ALTEZZA

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1 LA SICUREZZA AL FUOCO NEGLI EDIFICI DI GRANDE ALTEZZA Collegio periti industriali Padova Seminario di aggiornamento in prevenzione incendi d.m mauro luongo Comandante provinciale vigili del fuoco padova

2 Sommario Rischio incendio e casi reali strategia anticendio standard Le facciate continue e la propagazione verticale Sistema vie di esodo Casi studio

3 Il rischio incendio e l esperienza reale Olympus tower Grozny city - Cecenia 2013

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5 Rabobank tower Utrecht 2010

6 Windsor tower Madrid 2005

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10 1972 San Paolo Brasile andraus building 31 piani commerciale uffici Incendio dal 4^ per 24 piani 16 deceduti e 300 evacuati da tetto (eliporto) 1988 Los Angeles USA interstate bank building 62 piani uffici Incendio dal 12^ per 4 piani contenuto dai vf Sprinkler presente non funzionante 1991 Philadelphia USA one meridian plaza 30 piani uffici Incendio dal 22^ fino al 30^ Sprinkler presente e funzionante dal 30^ Operazioni per h.19 e fermo per rischio collasso 2004 Caracas Venezuela- east tower 56 piani uffici Incendio dal 34^ al 46^ Sprinkler presente non funzionante Operazioni per h.12 e fermo per rischio collasso

11 1991 Philadelphia USA one meridian plaza

12 2004 Caracas Venezuela- east tower

13 molino Stucky VENEZIA 2003

14 Obiettivi della sicurezza antincendio minimizzare le cause di incendio garantire la stabilità delle strutture portanti al fine di assicurare il soccorso agli occupanti limitare la produzione e la propagazione di un incendio all interno dei locali e ad edifici e/o locali contigui assicurare la possibilità che gli occupanti lascino il locale indenni o siano soccorsi garantire la possibilità per le squadre di soccorso di operare in condizioni di sicurezza tutelare edifici e beni culturali garantire continuità opere strategiche

15 Strategia antincendio per mitigazione del rischio accessibilità - separazioni - comunicazioni resistenza reazione al fuoco dei materiali Compartimentazione (orizzontale e verticale) areazione controllo fumi e calore sistema vie di esodo locali/impianti a rischio specifico misure di protezione (impianti a.i.) - impianti tecnologici gestione della sicurezza antincendio Serve una strategia di sicurezza a tutto campo un PROGETTO SICUREZZA

16 L approccio al problema sicurezza antincendio valutazione di rischio funzione della destinazione d uso deterministico- prescrittivo Regola tecnica verticale (valutazione dei rischi e livelli di prestazione predefinita) prestazionale Metodi ingegneria della sicurezza (fire safety engineering) (valutazione dei rischi quantitativa (condivisa) s.g.s.a. sistema gestione sicurezza antincendio

17 RESISTENZA AL FUOCO Destinazione h > 32 a 54 > 54 >80 Uffici Alberghi Civile pilastro metallico privo di protezione pilastro protetto con intonaco a base di vermiculite e gesso

18 ACCESSIBILITA larghezza 3,5 m altezza libera 4 m raggio di volta 13 m pendenza non superiore al 10 % resistenza al carico: almeno 20t. (8t asse ant. 12t asse post. passo 4 m.) utilizzo spazi esterni ai fini del parcheggio di autoveicoli, non deve pregiudicare l'accesso e la manovra dei mezzi di soccorso e non deve costituire ostacolo al deflusso del pubblico.

19 Planimetria Accessibilità soccorso

20 Accostamento autoscala soccorso Torre NET CENTER Padova aurelio galfetti

21 Prova in cantiere frangibilità vetrate

22 Marsiglia Fondazione FRAG Kengo kuma

23 VENTILAZIONE EDIFICI ALTI situazione con evacuatori chiusi situazione con evacuatori aperti

24 COMPARTIMENTAZIONE

25 Alcune sperimentazioni con carichi d incendio di circa 800 MJ/m 2 hanno mostrato temperature dei fumi che fuoriuscivano dalla finestra della stanza di prova attestate tra i 400 ed i 600 C misurate a circa 1.5 m dal bordo superiore del vano. Le altezze delle fiamme hanno superato anche i 5 m. PR0PAGAZIONE VERTICALE

26 PR0PAGAZIONE VERTICALE

27 Facciata a doppia pelle con corridoio praticabile

28 FACCIATE A DOPPIA PELLE

29 Il rischio nelle facciate ventilate è amplificato dalla conformazione stessa che riproduce un camino verticale. Alcune caratteristiche della facciata influiscono fortemente sulla probabilità di propazione dell incendio ai livelli superiori: la larghezza della cavità; la presenza, o meno, di aggetti e la loro larghezza; l altezza della eventuale veletta; il tipo di ventilazione della facciata.

30 Obiettivo di una corretta progettazione ai fini della sicurezza antincendio consiste nel: Limitare la probabilità di propagazione attraverso l intercapedine Limitare l effetto di un eventuale incendio esterno Evitare o limitare la caduta di parti di facciata I fattori che influenzano la proiezione delle fiamme ed il profilo di temperatura all esterno risultano funzione di: area ed altezza delle finestre; geometria della stanza in cui si sviluppa l incendio; carico d incendio e burning rate del materiale combustibile; velocità del vento

31 La propagazione delle fiamme può avvenire in forme diverse in funzione della larghezza della cavità:

32 Profilo di temperatura in facciata aperta

33 cambiamento dell estensione e della posizione delle fiamme dovuti ad un aggetto orizzontale sopra la finestra, sia in una facciata normale che in una facciata ventilata. PR0PAGAZIONE VERTICALE LE FACCIATE A DOPPIA PELLE

34 Condotti numerosi esperimenti in un edificio a tre piani usando una finestra larga 2.6 m, alta 1.37m. L incendio di progetto è stato posto pari a 6 MW. Sono stati usati aggetti orizzontali larghi 0.3, 0.6 ed 1 m. E stato misurato il flusso termico a varie altezza sopra il bordo superiore della finestra. Nel grafico seguente sono riportate le riduzione del flusso termico (convettivo e radiante) in funzione di varie altezze dalla finestra e di varie larghezze dell aggetto. (Oleskiewicz Nov.1991, Fire Technology)

35 Per un altezza di 1 m, una riduzione compresa tra il 55% e l 85% a seconda della larghezza della proiezione orizzontale.

36 E stata anche studiata l influenza della larghezza della cavità interparete. Sono state esaminate larghezze standard da 0.5 m, 1.0 m e 1.5 m. Ovviamente i migliori risultati, ai fini del contenimento del rischio, si ottiene con la larghezza più grande mentre si è visto che la cavità larga 0.5 m ha le più alte probabilità di rottura della parete vetrata esterna e quindi, a parte il rischio dovuto alla caduta di materiale, contribuisce a far defluire i fumi verso l esterno. Il risultato più interessante riguarda la cavità da 1 m che si è rivelata piuttosto rischiosa in quanto è privilegiato il meccanismo di rottura dei vetri interni e quindi la propagazione delle fiamme verso l alto.

37 La tipologia dei vetri che costituiscono le facciate a doppia parete influisce in maniera determinante nei meccanismi di propagazione. Oggi la tecnologia di produzione dei vetri è in grado di ottenere vetri estremamente resistenti, sia da un punto di vista meccanico che termico. E importante conoscere i meccanismi di rottura dei vetri sottoposti a cimento termico. Un conto è la criccatura della lastra dovuta alla tensioni che si instaurano tra telaio e lastra, normalmente quando la differenza di temperatura tra i due elementi supera K, un altro è la rottura del vetro le cui conseguenze sono essenziali nel contesto dell intero fenomeno fluidodinamico dell incendio. Tali rotture, per normali vetri monocamera, avvengono per temperature superiori ai 450 C. Valori simili si hanno per vetri temperati di spessori superiori ai 5 mm.

38 Guida tecnica requisiti di sicurezza antincendio delle facciate negli edifici civili l.c del La facciata deve presentare ad ogni piano uno o più elementi costruttivi aventi almeno classe di resistenza al fuoco E60ef (o i) e realizzati come di seguito descritto: una sporgenza orizzontale continua rispetto alla parte della facciata situata al di sopra del solaio, di larghezza a uguale o superiore a 0,6 m, raccordata al solaio ovvero un insieme di elementi costituito da una sporgenza orizzontale e continua rispetto alla facciata situata al di sopra del solaio di larghezza a, raccordata al solaio; un parapetto continuo di altezza b al piano superiore, raccordato al solaio; un architrave continuo di altezza c, raccordato al solaio. La somma delle dimensioni a, b, c, e d (spessore del solaio) è uguale o superiore ad un metro; ciascuno dei valori a, b o c può eventualmente essere pari a 0.

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40 Separazione verticale tra i compartimenti (propagazione orizzontale dell incendio) Le facciate di compartimenti situati nello stesso piano o tra edifici distinti ma contigui, devono presentare un elemento costruttivo almeno avente classe di resistenza al fuoco E60ef (o i), realizzato come di seguito descritto: una sporgenza continua avente lunghezza b rispetto alla superficie interna della facciata e larghezza a, quest ultima eventualmente ottenuta dal prolungamento del muro di separazione tra i compartimenti; una sporgenza di lunghezza b rispetto alla superficie interna della facciata e larghezza a, quest ultima uguale o inferiore alla larghezza del muro o comunque di larghezza tale da essere raccordata allo stesso muro di separazione tra i compartimenti. La somma delle dimensioni 2a + b deve essere uguale o superiore ad un metro.

41 Separazione verticale tra i compartimenti (propagazione orizzontale dell incendio)

42 Facciate formanti un diedro (a contatto o no) Quando l angolo α formato dalle superfici esterne di due facciate o parti di facciate è compreso tra 0 (facciate una davanti all altra) e 180 (facciate allineate), la minima distanza (in metri), misurata tra le parti che non presentano classe di resistenza al fuoco almeno pari a E60ef (o i) in conformità alle specifiche modalità di valutazione previste dal D.M. 16/02/2007, deve essere come di seguito indicata: α > 180 altezza antincendio > 12 m d1 = 8 m d2 = cos α d3 = 1 m d3 = 1 m (applicato allo sviluppo) (dove h è l altezza della parte di facciata più elevata)

43 Facciate formanti un diedro (a contatto o no)

44 Palazzo regione Piemonte Fuksas Attacco solaio facciata

45 Roma EUR Piazza Don Sturzo Compartimento B Compartimento A Facciata con elementi sporgenti rientranti complanari Fascia EI 60 di separazione dei compartimenti

46 Protezione vie di esodo

47 SISTEMA DELLE VIE DI ESODO GARANTIRE ORDINATO ESODO DELLE DIVERSE TIPOLOGIE DI UTENTI GARANTIRE SPAZI DESTINATI ALL ATTESA DEI SOCCORSI DEGLI UTENTI NON DEAMBULANTI (SPAZI CALMI) GARANTIRE IL TEMPESTIVO ARRIVO SOCCORSI

48 lunghezza massima delle vie di fuga Riferimento Norma specifica Prestazione stimata in base valutazione rischi Due vie di uscita minimo Lunghezza massima corridoi ciechi (15 m.) Capacità di deflusso C = 50 persone/modulo locali al p.t. o ± 1 m. C = 37,5 persone/modulo locali fino a ± 7.5 m. C = 33 persone/modulo per locali posti a quote di ± 7,5 m.

49 Edifici civili misure di sicurezza Tipo di edificio Altezza antincendi Max superficie compartimento (mq) Massima superficie di competenza per ogni scala di piano Tipi dei vani scala e di almeno un vano ascensore Caratteristiche REI dei vani scala e ascensore, filtri, porte, elementi di suddivisione tra i compartimenti 500 Nessuna prescrizione 60 (**) a da 12 a 24 m Almeno protetto se non sono osservati i requisiti di accostabilità autoscala p Almeno a prova di fumo interno A prova di fumo Nessuna prescrizione 60 (**) b da oltre 24 a 32 m Almeno a prova di fumo interno se non sono osservati i requisiti di accostabilità autoscala (p.2.2.1) Almeno a prova di fumo interno A prova di fumo 60 c da oltre 32 a 54 m Almeno a prova di fumo interno 90 d da oltre 54 a 80 m Almeno a prova di fumo interno 90 e oltre 80 m (*) Almeno a prova di fumo interno 120 (*) Con un minimo di 2 scale per ogni edificio. Sulla copertura dell'edificio deve essere prevista una area per l'atterraggio ed il decollo degli elicotteri di soccorso raggiungibile da ogni scala. (**) Solo per gli elementi di suddivisione tra i compartimenti.

50 Il nuovo codice Larghezza minima vie d'esodo verticali, confronto piani fuori te rra e dificio larghe zza ogni s cala d'e s odo [mm] Es odo attuale Es odo nuovo (s imultane o) Es odo nuovo (pe r fas i) Per più di 6 piani, il nuovo esodo simultaneo aumenta l'ampiezza delle scale. L'esodo per fasi riduce l'ampiezza delle scale, ma introduce molte e gravose misure aggiuntive per l'intera attività In questo esempio si suppone un edificio con: due vie d'esodo verticali; 100 persone per piano; da 2 ad 8 piani di altezza; Rvita in A4, B3, C3, E3 Si tiene conto della diversa metodologia adottata, in particolare della nuova verifica di ridondanza Per due piani: il nuovo esodo simultaneo riduce del 22% l'ampiezza delle scale La scala serve 1 solo piano, non ha senso immaginare esodo per fasi.

51 Torre AQUILEIA JESOLO carlos ferrater

52 21 piani Civile abitazione

53 TORRE INTERPORTO PADOVA

54 Planimetria Accessibilità soccorso

55 18 piani uffici

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58 Torre NET CENTER PADOVA aurelio galfetti

59 20 piani Uffici\ albergo Planimetria Accessibilità

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62 Piano tipo hotel 1-8

63 Piano tipo uffici 9-19

64 Piano copertura 20

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