MODULO di FIRE INVESTIGATION

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1 MODULO di FIRE INVESTIGATION Italian Fire Investigation C.do Provinciale dei Vigili del Fuoco Milano Introduzione alla Fire Investigation Structural Fire Investigation Sapienza University of Rome School of civil and Industrial Engineering Ph.D. XXIX ciclo Dottorando: Introduction GATHER INITIAL INFORMATION DOCUMENT THE FIRE SCENE EXTERNAL FIRE SCENE EXAMINATION INTERNAL FIRE SCENE EXAMINATION DOCUMENT LIBRARY FIRE CAUSE CONFIRMATION INVESTIGATIVE ACTIVITY FAILURE AXIS PROCEDURAL AND DATA COLLECTION ERRORS 1

2 Scenari d incendio e profili di responsabilità Ai fini investigativi appare opportuno identificare nella struttura oggetto di esame gli scenari significativi alfine di poter condurre le attività d indagine più appropriate. In ambito giudiziario è importante evidenziare nella relazione finale d indagine se lo scenario d incendio, che ha danneggiato la struttura, era prevedibile o imprevedibile (black swans). Uno scenario d incendio prevedibile comporta sicuramente delle responsabilità mentre quello imprevedibile (black swans) cambia completamente il profilo di responsabilità in un procedimento giudiziario. Scenari d incendio e profili di responsabilità L individuazione delle cause di incendio in una struttura devono essere definite globalmente cioè tenendo conto della vita utile della struttura. Il grafico mostra l importanza della ricostruzione temporale delle caratteristiche prestazionali (performance characteristics) di una struttura procedendo a ritroso nel tempo. Nell ambito della fire forensic la ricostruzione investigativa, intesa come metodologia di inverse engineering, parte proprio dal fallimento sino ad arrivare al concepimento della struttura. PERFORMANCE CHARACTERISTICS OF THE STRUCTURE Q THEORICAL COMPETENCE AS ACTUAL PAR VALUE WORK AS DAMAGED AS DESIGNED AS BUILT ACCIDENTAL EVENT AS FAILED MINIMUM PERFORMANCE FIRE EVENT t0 t1 t2 STRUCTURE'S t3 t4 t5 DESIGNED EXECUTION LIFE STRUCTURE LIFE t (year) BACK ANALYSIS PROCEDURE ROOT CAUSE PREVIOUS CAUSE TRIGGER FIRE FORENSIC 2

3 Scenari d incendio e profili di responsabilità Un processo di back analysis mette in evidenza tutti i deficit che ha subìto la struttura (history of the structure) sino ad arrivare alla sua fase progettuale. Incentrare le indagini solo sulla causa scatenante senza conoscere le cause pregresse/profonde porta ad una falsificazione della ricostruzione del nesso eziologico con notevole probabilità di fallimento dell intera indagine investigativa in sede giudiziaria. I grafici successivi rappresentano, in ambito forense, una buona base di partenza, per definire anche i profili di responsabilità legati ai vari eventi succedutisi nella struttura. Il profilo di responsabilità, dà delle indicazioni immediate al giudice su tutte le cause/errori che hanno portato al fallimento strutturale evidenziando in maniera tecnicamente leggibile negligenze, imperizie ed imprudenze ed individuando lo snodo causale scatenante l iter fallimentare. Il profilo di responsabilità è tecnicamente un metodo rappresentativo forense di ausilio nella formulazione della risposta connessa al quesito peritale. Scenari d incendio e profili di responsabilità Possiamo esporre, a titolo di esempio, un caso inerente il fallimento strutturale dovuto ad incendio. Le fasi, le cause connesse e le figure professionali investite sono: fase progettuale ove il tecnico antincendio sbaglia l approccio progettuale definendo opere di protezione attiva e/o passiva non coerenti con la tipologia strutturale e con la destinazione d uso facendo nascere una causa dormiente/latente nascosta; fase di controllo/vigilanza sulla progettazione antincendio non espletata dal funzionario dei VV.F. che non si accorge quindi degli errori progettuali; fase realizzativa ove la Ditta esecutrice e il Direttore dei lavori realizzano le opere di protezione attiva e passiva in maniera difforme a quanto riportato dalle schede tecniche e dal capitolato speciale d appalto; fase manutentiva periodica non eseguita periodicamente dalla Ditta di manutenzione e non controllata dal titolare dell attività e che comporta quindi l inefficienza degli impianti e degli elementi di protezione; fase di controllo intermedia rappresentata, ad esempio, dal rinnovo del Certificato Prevenzione Incendi, (CPI) eseguito con superficialità ove il professionista non dà peso alla mancata manutenzione e non esegue correttamente tutte le prove atte ad attestare la funzionalità e l efficienza degli impianti di protezione. Evento scatenate dovuto ad un corto circuito nell impianto elettrico, non segnalato dal sorvegliante, innesca un incendio che fa collassare la struttura 3

4 Scenari d incendio e profili di responsabilità RESPONSABILITIES CURVE OF RESPONSIBILITY SERVICE LIFE MINIMUM PERFORMANCE STRUCTURE LIFE t0 t1 t2 t3 t4 t5 t6 STRUCTURE'S DESIGNED EXECUTION LIFE TIMELINE EVENT STEPS DESIGN ERRORS DESIGNER FAILURE TO EXECUTVE SURVEILLANCE ERRORS OFFICIAL DIRECTOR VV.F. JOBS START LIVING FAILURE TO COMPANY NEGLIGENT FIRE FOR RENEWAL SHORT CPI CIRCUIT TECHNICAL SUPERVISOR FIREY CAUSES FIGURES BACK ANALYSIS PROCEDURE FIRE FORENSIC Scenari d incendio e profili di responsabilità RESPONSABILITIES SERVICE LIFE CURVE OF RESPONSIBILITY MINIMUM PERFORMANCE STRUCTURE LIFE t0 t1 t2 t3 t4 t5 t6 STRUCTURE'S DESIGNED EXECUTION LIFE TIMELINE EVENT STEPS APPROPRIATE DESIGN DESIGN EXAMINED GOOD START LIVING PERFORMANCE FAILURE TO NEGLIGENT RENEWAL CPI FIRE FOR SHORT CIRCUIT CAUSES DESIGNER OFFICIAL VV.F. DIRECTOR JOBS COMPANY TECHNICAL SUPERVISOR FIREY FIGURES PROCEDURE BACK ANALYSIS FIRE FORENSIC I profili di responsabilità sono sicuramente di ausilio al Giudice che deve identificare: la culpa in vigilando relativa alla responsabilità dei fatti illeciti accaduti ed attribuito ai soggetti obbligati alla sorveglianza e gestione antincendio; la culpa in eligendo stabilendo le responsabilità connesse a quei comportamenti pericolosi che hanno portato all aumento della probabilità del rischio incendio e alle cause scatenanti. 4

5 Tipologie di collassi e repertamento sulla scena Ricostruzione della mappa degli spessori carbonizzati Ing. Marcello Mangione Ph.D. Candidate (XXIX Ciclo) School of Civil and Industrial Engineering Sapienza University of Rome Conoscere le qualità strutturali per una corretta investigazione Le qualità dei materiali (soprattutto dal punti di vista chimico) permettono di giudicare le strutture. Dall analisi di tali qualità possiamo evincere che nell ambito della fire investigation occorre conoscere tali parametri fini in fondo al fine di poter eseguire le corrette valutazioni della struttura danneggiata da incendio. RIGIDEZZA EFFICIENZA MECCANICA (ELEMENTARI) RESISTENZA O CAPACITA' PORTANTE STABILITA' DUTTILITA' REQUISITI O QUALITA' STRUTTURALI NELLA PROGETTAZIONE DELLE STRUTTURE ANTINCENDIO RESISTENZA NEL TEMPO DURABILITA' EFFICIENZA FUNZIONALE NEL TEMPO SISTEMICHE (dipendenti dal tempo) FIDATEZZA (DEPENDABILITY) ROBUSTEZZA (prima azione accidentale) AFFIDABILITA' RESILIENZA (dopo azione accidentale) School of Civil and Industrial Engineering Sapienza University of Rome Ing. Marcello Mangione Ph.D. Candidate (XXIX Ciclo) 5

6 Conoscere le qualità strutturali per una corretta investigazione L investigatore deve capire in quale zona dello spazio ricade la struttura oggetto di investigazione valutando il comportamento del materiale che compone la struttura (lineare o non) le interazioni e connessioni esistenti e il grado di incertezza. Più ci allontaniamo dall origine dei tre assi e più diventa complicata la nostra struttura. In termini di connessioni una struttura più è sciolta (loose) cioè meno connessioni e più e facile. Il comportamento della struttura meno è lineare e più è difficile. Stesso discorso sulle incertezze, più aumentano e più è difficile la gestione strutturale. Diagramma di Perrow Structural Fire Investigation come back analysis della Structural Fire Eng. La Fire Investigation si basa sulla conoscenza della dinamica della combustione nelle strutture basandosi sulla semiotica degli incendi, ossia su quella disciplina che studia i segni lasciati dal fuoco. Essa applica metodi di reverse engineering partendo dalla Fire Safety Engineering che è una multidisciplina atta a determinare la strategia di sicurezza per le strutture in caso di incendio e contiene, a cascata, al suo interno: Fire Protection Engineering comprende le tutte le protezioni, attive e passive, atte a fornire il livello di protezione soddisfacente per le strutture; Fire Structural Engineering si occupa di aspetti specifici della protezione passiva dal fuoco in termini di analisi degli effetti termici degli incendi. Di conseguenza il procedimento di back analysis si sviluppa secondo i tre livelli gerarchici che vanno dagli aspetti prettamente strutturali, oggetto d esame, sino a quelli relativi alla sicurezza stessa. 6

7 Resistenza al fuoco e investigazione sui materiali strutturali Le variazioni cromatiche sul cls In corrispondenza a determinate temperature raggiunte dal calcestruzzo viene annotato un cambiamento di colore. Tra le tecniche innovative proposte per determinare la temperatura raggiunta vi è quindi da segnalare quella basata sulla colorimetria. Tale tecnica viene applicata a lenti di calcestruzzo levigate e ricavate da carote estratte dal conglomerato da indagare. Sembra esservi una chiara correlazione fra il colore, valutato sulla base di apposita scala colorimetrica, la temperatura raggiunta ed il conseguente danneggiamento. Attività investigativa sulle murature Essendo il cambiamento di colore permanente, è possibile valutare approssimativamente, la massima temperatura raggiunta secondo la sequenza: rosa/rosso con temperature tra i 300 e i 600, grigio fino ai 900 camoscio oltre i 900 Resistenza al fuoco e investigazione sui materiali strutturali Caratteristiche meccaniche dell acciaio alle alte temperature Le caratteristiche meccaniche dell acciaio cambiano al variare della temperatura. Per un elemento con distribuzione di temperatura uniforme la temperatura critica è definita come la temperatura per la quale la resistenza diventa uguale alla sollecitazione dovuta ai carichi applicati 7