L ingegneria della sicurezza antincendio e il processo prestazionale Introduzione alla Fire Safety Engineering ed esempi applicativi

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1 L ingegneria della sicurezza antincendio e il processo prestazionale Introduzione alla Fire Safety Engineering ed esempi applicativi Il DVD contiene: - i casi studio completi di grafici, foto e filmati a colori - alcuni esempi pratici realizzati con sperimentati modelli automatici di simulazione dell incendio - i programmi Fire Dynamix Simulator (FDS) e FAST/CFAST del National Institute of Standards and Technology (NIST), direttamente scaricabili con alcune utili indicazioni degli autori per il loro utilizzo Stefano Marsella, Luca Nassi Una guida completa sull ingegneria della sicurezza, una disciplina riconosciuta internazionalmente, insegnata a livello universitario e che rappresenta ormai uno strumento fondamentale sul versante della prevenzione. Il volume, secondo lo schema dei principali testi internazionali di fire safety engineering, consente di avere una panoramica completa dell intero processo di valutazione prestazionale. Un passaggio estremamente importante dal momento che è soprattutto da questa operazione che dipende l attendibilità dei calcoli del professionista. Dall illustrazione dei presupposti normativi italiani ed internazionali all esame dei metodi adottabili per selezionare gli scenari di incendio, dalla decrizione delle principali relazioni utilizzate per il calcolo della propagazione e degli effetti dell incendio fino ad una breve analisi dei programmi di calcolo automatico disponibili: passo dopo passo il volume guida il professionista su tutti i principali capitoli di questa disciplina che sta prendendo sempre più piede anche in Italia. Molto importante anche la parte dedicata all illustrazione di alcune delle possibili applicazioni dell approccio prestazionale attraverso la descrizione di otto casi di utilizzo del processo in situazioni reali. Casi che sono riportati sul DVD allegato al testo nel quale sono state inserite le simulazioni al computer di alcune situazioni di studio. Il DVD contiene anche una copia dei principali software di simulazione dell incendio.

2 INDICE GENERALE Premessa CAPITOLO 1 Q U A D E R N I p e r l a p r o g e t t a z i o n e INTRODUZIONE L ingegneria antincendio e l approccio prestazionale L approccio prestazionale ed il quadro normativo italiano L evoluzione dell approccio prestazionale Il quadro normativo...24 CAPITOLO 2 I PRINCIPI DEL PROCESSO PRESTAZIONALE L analisi prestazionale nel processo di progettazione Il processo della progettazione prestazionale La definizione dello scopo del progetto L identificazione delle mete del progetto - le scelte strategiche L identificazione degli obiettivi del progetto Lo sviluppo dei criteri prestazionali Lo sviluppo degli scenari di incendio di progetto Lo sviluppo dei progetti di prova Lo sviluppo di un sommario tecnico La valutazione dei progetti di prova La selezione del progetto finale

3 La documentazione di progetto e il sistema di gestione della sicurezza (SGS)...39 CAPITOLO 3 L APPLICAZIONE DEL PROCESSO DI VALUTAZIONE PRESTAZIONALE L applicazione in presenza di norme prescrittive L applicazione in presenza di codici di tipo prestazionale L uso come metodologia Stand alone I livelli di applicazione Lo scopo del progetto Generalità Le problematiche connesse agli scopi del progetto Le mete di progetto Gli obiettivi di progetto Generalità I criteri di prestazione Generalità La determinazione dei criteri di prestazione I criteri per la sicurezza della vita umana Gli effetti termici La tossicità La visibilità I criteri di sicurezza non legati alla vita umana Gli effetti termici La propagazione dell incendio I danni da fumo I danni alle strutture I danni alle proprietà limitrofe I danni all ambiente Gli scenari di incendio Gli scenari di incendio di progetto L INGEGNERIA DELLA SICUREZZA ANTINCENDIO E IL PROCESSO PRESTAZIONALE

4 L approccio probabilistico L approccio deterministico L identificazione degli scenari d incendio Le caratteristiche di uno scenario di incendio Le caratteristiche dell edificio Le caratteristiche degli occupanti Le caratteristiche dell incendio Gli strumenti per identificare gli scenari di incendio La failure analysis La what if? analysis La Failure Modes and Effects Analysis (FMEA) I dati storici, i manuali, le liste di controllo I dati statistici rilevanti Gli altri metodi di analisi Gli scenari della norma NFPA La selezione degli scenari Generalità Le caratteristiche dell edificio Le caratteristiche degli occupanti La quantificazione degli scenari - le curve di incendio di progetto La fase dell innesco e preflashover L estensione potenziale La localizzazione dei bersagli Le curve di incendio di progetto La fase del flashover La fase post flashover Il decadimento ed estinzione Le curve HRR La definizione dei dati Lo sviluppo dei progetti di prova Generalità Il sistema di protezione antincendio L innesco e sviluppo dell incendio L innesco Il controllo dello sviluppo dell incendio Q U A D E R N I p e r l a p r o g e t t a z i o n e 5

5 La diffusione, ed il controllo dei fumi I criteri generali di calcolo delle caratteristiche del fumo La rilevazione e l allarme dell incendio La rilevazione di incendio La notifica dell allarme La soppressione dell incendio I sistemi di soppressione automatica d incendio Le operazioni antincendio manuali Il comportamento umano La protezione passiva al fuoco La stabilità delle strutture I sistemi passivi di protezione La valutazione dei progetti di prova Tecniche di valutazione dei progetti di prova Prestazioni dei sottosistemi Valutazione delle prestazioni di sistema Valutazione delle prestazioni di un edificio CAPITOLO 4 I MODELLI QUANTITATIVI DI VALUTAZIONE La dinamica della combustione Il meccanismo della combustione Innesco La propagazione dell incendio L effetto radiante delle fiamme L effetto convettivo delle fiamme L effetto radiante dello strato di gas caldi La propagazione dell incendio sulle superfici L incendio nella fase pre flashover Le curve di rilascio termico (HRR) La curva parametrica di incendio dell eurocodice La concentrazione dei gas Il flashover Definizione di flashover L INGEGNERIA DELLA SICUREZZA ANTINCENDIO E IL PROCESSO PRESTAZIONALE

6 La potenza termica nel flashover La previsione del flashover Il fattore di ventilazione La produzione di fumo Il movimento dei fumi Forze generanti il movimento del fumo Il processo di saturazione del fumo La generazione del calore La temperatura del fumo Temperatura di attivazione di un rivelatore Il rischio per la vita umana Il comportamento umano nell incendio L interazione uomo-edificio-ambiente Le caratteristiche degli occupanti La risposta agli indizi Effetti tossici ed irritanti dei fumi La Fractional Effective Dose La Fractional Effective Concentration Utilizzo dei modelli di calcolo Effetti del calore sul corpo umano Visibilità nelle vie di esodo L impatto del fumo sul movimento I modelli di calcolo dell esodo Il modello tradizionale Il modello di flusso La risposta delle strutture La propagazione dell incendio per cedimento degli elementi di isolamento Metodi ingegneristici Formule manuali Modelli automatici Metodi sperimentali I criteri di accettabilità I modelli di calcolo automatico Il problema della modellazione automatica La documentazione a corredo dei modelli Q U A D E R N I p e r l a p r o g e t t a z i o n e 7

7 Le informazioni generali La documentazione tecnica e manuale dell'utente Metodologie di verifica dei programmi L accuratezza numerica del modello Incertezze dei dati Analisi di sensibilità I modelli automatici di simulazione dell'incendio I modelli a zone per ambienti confinati I modelli di campo I modelli automatici di simulazione dell esodo I modelli di movimento Modelli parzialmente comportamentali Modelli comportamentali CAPITOLO 5 GLOSSARIO CAPITOLO 6 BIBLIOGRAFIA APPENDICE A CASI DI STUDIO A.1 Caso 1 - Santa Maria della Scala A.1.1 Premessa A.1.2 Il complesso monumentale di S. Maria della Scala in Siena A Alcuni dati Storici A Attività soggette a controllo da parte dei VV.F. previste nel complesso ed ipotesi di deroga A.1.3 Il metodo L INGEGNERIA DELLA SICUREZZA ANTINCENDIO E IL PROCESSO PRESTAZIONALE

8 A Obiettivi di prevenzione incendi con riferimento alla Direttiva Europea Prodotti da Costruzione, requisito essenziale sicurezza in caso di incendio A Identificazione dei punti nodali del complesso A Ipotesi di progetto sulla base degli obiettivi prefissati A Cenni sul CFAST A Verifica delle ipotesi con l utilizzo del CFAST A.1.4 Analisi di alcuni risultati A Esempio di uno degli scenari esaminati: Strada interna con incendio nel ristorante A Esempio di un secondo scenario esaminato: La Corticella ed il Pellegrinaio A.1.5 Problematiche di carattere gestionale A Generalità A Il Sistema di controllo A.1.6 Conclusione A.1.7 Bibliografia Q U A D E R N I p e r l a p r o g e t t a z i o n e A.2 Caso 2 - Deroga della Biblioteca comunale di Arezzo A.2.1 Breve storia del Palazzo Pretorio A.2.2 Fasi del progetto A.2.3 Breve descrizione del progetto A.2.4 Scopo del progetto A.2.5 Mete, obiettivi e criteri di prestazione A.2.6 Scenari di incendio A.2.7 Valutazione delle misure equivalenti A scenario A scenario A scenario A Verifica della congruenza con le prescrizioni normative A.2.8 Esito della domanda di deroga A.2.9 Bibliografia A.3 Caso 3 - Un caso ipotetico: l analisi dell incendio di un negozio di materiali per l edilizia A.3.1 Premessa A.3.2 Lo Stato dei luoghi A.3.3 Attività svolta dalla ditta, impianti tecnologici presenti e carico di incendio A.3.4 Analisi del fatto: dinamica dell'evento

9 A.3.5 Cause A.3.6 Conclusioni A.4 Studio sulla ventilazione di un Atrio: Criteri di sicurezza relativi A.4.1 Introduzione A.4.2 Geometria e strategia antincendio A.4.3 Metodo adottato A.4.4 Riassunto dei risultati A.4.5 Risultati in dettaglio A.5 Caso 5 - Palazzo di giustizia di Siena A.5.1 Premessa A.5.2 Sintesi dello studio A.5.3 Metodo A Generalità A Scopo ed obiettivi A Criterio prestazionale A Il modello applicato A.5.4 Dominio di simulazione A.5.5 Sistemi attivi A Evacuatori fumo calore A Ventilazione meccanica A Interblocchi/azionamenti A.5.6 Scenari di incendio A Materiali combustibili presenti A Reazione di combustione A Modellazione dell incendio A Scenario di incendio A A Scenario di incendio B A Scenario di incendio C A Scenario di incendio D A Tempo di rivelazione A Tabella riassuntiva degli scenari di incendio A.5.7 Risultati delle simulazioni A Introduzione A Scenari A Considerazioni comuni A Scenario di incendio A A Scenario di incendio B L INGEGNERIA DELLA SICUREZZA ANTINCENDIO E IL PROCESSO PRESTAZIONALE

10 A Scenario di incendio C A Scenario di incendio D A.5.8 Conclusioni A Verifica del criterio prestazionale A Considerazioni aggiuntive A.5.9 Bibliografia A.5.10 Appendice - Grafici e filmati A.6 Caso 6 - Studio di un Centro commerciale A.6.1 Introduzione A.6.2 Geometria e strategia antincendio per la mall A.6.3 Geometria e strategia antincendio per il parcheggio A.6.4 Criteri di accettabilità A.6.5 Metodo Adottato A.6.6 Riassunto dei risultati A Cristallo centrale A Parcheggio A Risultati in dettaglio Q U A D E R N I p e r l a p r o g e t t a z i o n e A.7 Caso 7 - La comparazione tra modelli di calcolo: i risultati di un Blind Test effettuato su un atrio A.7.1 Introduzione A.7.2 Metodo adottato A.7.3 Riassunto dei risultati A Tabella riassuntiva A Altezza dello strato dei fumi A Portate volumetriche e temperature A Modello a zone Argos A Risultati in dettaglio A.7.4 Risultati in dettaglio A.8 Caso 8 - La valutazione degli effetti di un incendio reale in un reparto Ospedaliero A.8.1 Premessa A.8.2 Il Metodo A Parametri di accettabilità/ipotesi progettuali A Simulazione dell'incendio/ipotesi progettuali A Il Dominio A Layout A Materiali

11 A Tipologia e intensità (Heat Release Rate) della combustione A Sistemi di spegnimento A Durata del processo di simulazione A.8.3 La modellazione A Ospedale di Campostaggia - Definizione del Dominio Geometrico della Simulazione A Ospedale di Campostaggia - Lay Out A Ospedale di Campostaggia - Materiali A Ospedale di Campostaggia - Tipologia e Intensità (Heat Release Rate) della Combustione A Ospedale di Campostaggia - Sistemi di Spegnimento A.8.4 Descrizione delle simulazioni effettuate A Generalità A Simulazione n. 1 (finestre chiuse, porta del deposito chiusa) A Simulazione n. 2 (finestre chiuse, porte aperte) A Simulazione n. 3 (finestre e porte aperte) A Simulazione n. 5 (stanza di degenza, sprinkler t=180 sec) A Simulazione n. 6 (stanza di degenza, sprinkler T=68 C) A.8.5 Conclusioni A.8.6 Riferimenti Bibliografici APPENDICE B ESEMPI DI OBIETTIVI E CRITERI DI PRESTAZIONE B.1 Tabella B-1 - Mete di protezione e obiettivi B.2 Tabella B-2 - Esempi di obiettivi di progetto B.3 Tabella B-3 - Esempi di mete, obiettivi degli Stakeholder, obiettivi di progetto e criteri prestazionali B.4 Tabella B-4 - Matrice per identificare gli Stakeholder e le loro mete ed obiettivi L INGEGNERIA DELLA SICUREZZA ANTINCENDIO E IL PROCESSO PRESTAZIONALE

12 PREMESSA Q U A D E R N I p e r l a p r o g e t t a z i o n e L ingegneria della sicurezza antincendio ha raggiunto, ormai, la maturità e la complessità adeguate per essere considerata una branca del sapere ingegneristico. I corsi di laurea l attività di molti centri di ricerca e di istituti universtari hanno conferito a questa disciplina la dignità di altri settori dell ingegneria che, nel corso del tempo, si sono affiancati a quelli storici. Con questo testo abbiamo provato a dare una visione completa, anche se molto sintetica, dei processi legati all approccio ingegneristico, che non si compone solo di formule o dell uso dei modelli di calcolo automatico ma che è legato essenzialmente alla valutazione del professionista. Il testo è stato scritto nella convinzione che, anche in Italia, con il tempo si estenderanno e si consolideranno le iniziative di formazione e di informazione su una materia che, consentendo di simulare l evoluzione dell incendio, avvicina l esigenza tecnica ed economica di chi progetta ad una esperienza di scoperta e di curiosità insita nell uomo fin dall antichità. Gli Autori 13

13 CAPITOLO 1 INTRODUZIONE La maggior parte dei tecnici e dei professionisti che applicano le proprie competenze alle questioni di sicurezza antincendio prima o poi si trova nella condizione di dover cercare risposte non solo nelle norme ma anche nell applicazione delle relazioni che governano la fisica e la chimica della combustione. Il rispetto delle norme e la conseguente verifica di conformità, infatti, risolve la maggior parte dei casi, ma esistono diverse situazioni nelle quali tale soluzione non è percorribile o non è soddisfacente. Sulla sponda opposta, allora, ci si può basare sui criteri che formano l ingegneria della sicurezza antincendio, espressione con cui si traduce il corrispondente fire safety engineering. Questa disciplina è definita come l applicazione di principi ingegneristici, di regole e di giudizi esperti basati sulla valutazione scientifica del fenomeno della combustione, degli effetti dell incendio e del comportamento umano finalizzati alla tutela della vita umana, alla protezione dei beni e dell ambiente, alla quantificazione dei rischi di incendio e dei relativi effetti e alla valutazione analitica delle misure di prevenzione ottimali necessarie a limitare, entro i livelli previsti, le conseguenze dell incendio 1. L articolazione molto complessa di questa definizione evidenzia, tra le altre cose, che le applicazioni della nuova disciplina sono numerose. Soprattutto se si confronta il campo di possibilità offerte dall ingegneria antincendio con quello che caratterizza l approccio tradizionale, appare evidente che il nuovo approccio espande notevolmente la profondità e l orizzonte professionale di chi si occupa della sicurezza in caso di incendio. Oltre ad aiutare la progettazione, con gli strumenti dell ingegneria antincendio è possibile predisporre pianificazioni dell emergenza più vicine alle effettive necessità degli utenti degli edifici, valutare la sicurezza di edifici già realizzati, ricostruire l evoluzione di incendi già accaduti. Gli strumenti che consentono di sviluppare queste attività sono diversi e, ormai, offrono una varietà di scelta nemmeno ipotizzabile venti o trenta anni fa. Q U A D E R N I p e r l a p r o g e t t a z i o n e 1. Traduzione curata dagli Autori e tratta dalla definizione di fire safety engineering presente nel documento ISO TR Fire safety engineering - application of fire performance concepts to design objectives. 15

14 Una delle difficoltà che incontra chi si avvicina a questo approccio è legata alla vastità degli strumenti disponibili ed alla conseguente difficoltà di orientamento tra i tanti riferimenti che la letteratura ed il mercato mettono a disposizione. Questo testo si propone di aiutare il primo contatto con una disciplina che non può essere nemmeno più considerata innovativa, dato che esistono su questi temi corsi di laurea in diverse università estere. Lo schema adottato dagli Autori è quello di proporre una organizzazione delle diverse nozioni congruente con i criteri adottati a livello internazionale, evidenziando tutti i riferimenti esistenti con i principi che regolano l attività di prevenzione incendi svolta in Italia da tanti anni. A questo scopo, anche attraverso l uso della grafica, il volume cerca di chiarire i processi che guidano l impostazione generale del procedimento di valutazione del rischio di incendio ed i modelli che permettono di condurre le valutazioni numeriche. I riferimenti di base sono tratti dal Rapporto tecnico ISO (fire safety engineering), dall Handbook of fire protection engineering e dal volume Sfpe Engineering Guide to Performance-based Fire Protection, mentre specifici riferimenti di fonte diversa sono indicati in corrispondenza dei singoli argomenti. Completano l opera diversi esempi applicativi, gran parte dei quali sono tratti da casi reali. 1.1 L ingegneria antincendio e l approccio prestazionale Fino a pochi anni fa, l applicazione dei principi di prevenzione incendi alle necessità di progettazione, di valutazione del rischio e di scelta delle misure di sicurezza ai fini della prevenzione incendi è stata attuata basandosi essenzialmente sulla verifica del rispetto delle disposizioni normative. In questo modo è stata data applicazione a quella visione delle regole tecniche secondo la quale le disposizioni normative, oltre a fissare i livelli di sicurezza, stabiliscono anche i principi di sicurezza antincendio. Di conseguenza, la formazione dei professionisti, degli studenti, dei tecnici e dei responsabili della sicurezza su questa materia non ha fatto riferimento ad un apparato scientifico consolidato, ma si è appoggiata alla visione della sicurezza che scaturiva dalla lettura dei testi normativi. Solo con l emanazione del decreto ministeriale 10 marzo 1998 è entrata nel mondo della sicurezza antincendio una visione che affianca il contenuto precettivo delle regole tecniche alle valutazioni svolte sulla base delle conoscenze tecnico-scientifiche disponibili. Tale innovazione è legata all entrata in vigore del decreto legislativo n. 626 del 1994, che obbliga il datore di lavoro a cercare continuamente le soluzioni migliori per rispondere alle esigenze di sicurezza e salute dei luoghi di lavoro. 16 L INGEGNERIA DELLA SICUREZZA ANTINCENDIO E IL PROCESSO PRESTAZIONALE

15 Cosa si intende per approccio tradizionale, con riferimento all esperienza maturata in Italia? Uno dei modi per chiarirlo è quello di riportare parte del preambolo di un commento del prof. Remo Calzona al decreto 15 giugno 2005, che ha introdotto le nuove norme tecniche per le costruzioni 2 : lo sviluppo scientifico ha portato ad una migliore conoscenza dei fenomeni naturali (sisma, vento ecc.) descritti attraverso formulazioni e modelli scientificamente più avanzati. Al confronto, anche la valutazione della resistenza dei materiali e delle strutture dovrà essere espressa attraverso teorie e modelli matematici con lo stesso livello di approfondimento, in modo che il confronto tra la valutazione dell azione e della resistenza conservi coerenza scientifica. Altrimenti potrebbe accadere o che le costruzioni, utilizzando vecchi metodi teorici di valutazione della resistenza e tecnologie superate diventino inutilmente onerose, ovvero occorre cedere alla tentazione di mettere in discussione il risultato scientifico, riducendo arbitrariamente l azione naturale. L avvento e la divulgazione dell informatica, degli elaboratori elettronici e dei metodi numerici avanzati, non giustifica più la possibilità di seguire la seconda via. Q U A D E R N I p e r l a p r o g e t t a z i o n e Mutatis mutandis, queste parole possono essere applicate anche alla valutazione della sicurezza antincendio (forse è opportuno precisare che il decreto, che adotta l approccio prestazionale nel calcolo di verifica delle costruzioni, è stato emanato dal Ministero delle infrastrutture e trasporti nel rispetto delle specifiche competenze e contiene dei riferimenti alla sicurezza in caso di incendio degli edifici. Il Ministero dell Interno, a sua volta, impartisce disposizioni normative sulla sicurezza delle attività e tali disposizioni riguardano anche le strutture). Infatti, a parere degli Autori, se la verifica delle norme risolve egregiamente la maggior parte dei problemi di sicurezza antincendio, esiste una notevole parte di edifici e di attività per i quali non è appropriato ritenere che delle norme prescrittive riescano a dare risposta alle esigenze in modo completo. Proprio in tali casi si pensi agli edifici storici - la possibilità di salvaguardare il tessuto architettonico nel rispetto del livello di sicurezza richiesto può essere affidata solo alla verifica scientifica delle ipotesi di incendio e di risposta delle misure attive e passive adottabili. Se, normativamente, il primo riconoscimento della disciplina compare in un atto collegato alla Direttiva sui prodotti da costruzione (il documento interpretativo sul requisito essenziale n. 2 sulla sicurezza in caso di incendio), dal punto di vista dello stato dell arte a livello internazionale, l ingegneria della sicurezza antincendio ha ricevuto il riconoscimento più importante con l ema- 2. Cfr Testo unitario norme tecniche per le costruzioni DEI. Roma,

16 nazione del rapporto tecnico ISO fire safety engineering-, nel quale sono enunciate le questioni che riguardano l organizzazione e la sistematizzazione della disciplina. Corsi universitari, pubblicazioni scientifiche, atti di convegni e manuali (di cui quello di riferimento è l Handbook NFPA) costituiscono il corollario culturale e tecnico a supporto di questa nuova branca dell ingegneria. I due approcci a cui si è accennato sono chiamati, normalmente, prescrittivo e prestazionale. Con i termine prescrittivo, ci si riferisce al complesso di norme che chiedono di realizzare il rispetto del livello minimo di sicurezza attraverso misure specificamente prescritte (ad esempio, una via di esodo deve essere lunga non più di 30 m, le esercitazioni di sicurezza devono essere svolte almeno due volte l anno ecc.). Nell approccio prestazionale, invece, si ritiene più importante verificare il rispetto di prestazioni che l opera deve garantire (ad esempio, le persone devono essere fuori del compartimento in cui si manifesta l incendio prima che i fumi raggiungano 2 m dal pavimento). Le misure di sicurezza, di conseguenza, devono essere calibrate e verificate per consentire il raggiungimento dell obiettivo. Appare evidente che questo secondo metodo è più maturo e richiede la disponibilità di dati e strumenti di calcolo sofisticati. Il fatto che, ormai, tali strumenti sano ampiamente diffusi, ha generato la richiesta di formazione sulla disciplina dell ingegneria della sicurezza antincendio, che fornisce all approccio prestazionale il supporto teorico e cultuale che ne permette l utilizzo. L approccio prestazionale, anche nella sicurezza antincendio, non è contrapposto a quello prescrittivo. Tutto il complesso di prescrizioni che, spesso convenzionalmente, hanno stabilito contemporaneamente il livello di sicurezza da rispettare e la misura che ne garantiva e consentiva il rispetto, possiede tuttora innegabili vantaggi. Esso, però, manifesta dei limiti in tutti i casi in cui le esigenze delle parti interessate non siano immediatamente contemplate dalla normativa di riferimento. Il caso più evidente di attuabilità dell approccio prestazionale è quello delle deroghe, nelle quali la misura di sicurezza alternativa non può essere identificata se non ricorrendo a valutazioni scientifiche, a causa dell intrinseca impossibilità di stabilire cosa sia alternativo ad una prescrizione che stabilisce un obbligo e non un livello o una prestazione. È necessario sottolineare, inoltre, che il processo di proliferazione di norme di carattere prescrittivo ha coinvolto tutti i paesi industrializzati, nei quali, si è creata una gabbia sempre più stretta di vincoli poco flessibili. In Italia, i criteri che sono emersi nel corso del tempo dall applicazione di questa prassi hanno visto una formulazione normativa con l articolo 3 del D.P.R. 577 del Per- 18 L INGEGNERIA DELLA SICUREZZA ANTINCENDIO E IL PROCESSO PRESTAZIONALE

17 tanto, la soluzione ai problemi di individuazione dei criteri per la valutazione del rischio, sull organizzazione delle vie di esodo, sulla resistenza al fuoco delle strutture e su tutte le altre questioni che i professionisti si trovano ad affrontare, non derivano da una visione teorica maturata a seguito di studi o sperimentazioni, ma dalla lettura di norme che si sono stratificate nel corso degli anni. Solo con il 1998 (anno in cui è stato emanato il decreto ministeriale sui criteri generali di sicurezza nei luoghi di lavoro) ha visto la luce, ancora una volta per mano del legislatore, una enunciazione strutturata dei criteri di valutazione del rischio. Anche in tale occasione, è stato un provvedimento amministrativo a fornire un percorso di comprensione della materia. Indipendentemente dal modo in cui la disciplina sia stata definita e trasmessa nel corso degli anni ai professionisti, è indubbio che la strada adottata in Italia e conosciuta dall Organo di controllo (il Corpo nazionale dei Vigili del Fuoco) e dai professionisti è esclusivamente quella delle prescrizioni alle quali i progetti di edifici, impianti o attività devono essere conformi per essere considerati sicuri. Questa strada, che costituisce in Italia ed all estero il principale modo di verifica della sicurezza antincendio, presenta degli innegabili vantaggi: è di facile controllo, semplifica la vita a chi deve progettare, uniforma immediatamente la disciplina sul territorio nazionale. Q U A D E R N I p e r l a p r o g e t t a z i o n e Negli anni recenti, la disponibilità di dati e di modelli, frutto di una ricerca finanziata appositamente, e la diffusione larga e rapida di strumenti di calcolo automatico, hanno consentito l espansione di un nuovo approccio alla sicurezza antincendio, nel quale si verifica caso per caso il livello di sicurezza raggiunto con un progetto, simulando le conseguenze di incendi nelle effettive condizioni di utilizzo. La progettazione assistita da questo strumento nuovo è naturalmente più onerosa. Ciononostante, il metodo si è diffuso ed ha raggiunto il rango di disciplina universitaria. I vantaggi di questo nuovo approccio, quindi, sono notevoli. Esso consente di risparmiare risorse, evitando l adozione di misure inutili e concentrandole dove effettivamente servono. Il caso più evidente di utilizzazione possibile di questo strumento è quello dei beni culturali, dove l adozione di misure di sicurezza deve essere attentamente calibrata, non solo per l ovvia necessità di limitare gli oneri inutili, ma soprattutto perché molto spesso tali misure sono invasive e recano al patrimonio storico danni paragonabili a quelli che cercano di evitare. 19

18 Figura 1.1 Le attività delle persone durante l incendio. La differenza tra l approccio tradizionale e quello prestazionale può, in un certo senso, essere riassunta in questo grafico ed in quello che segue. Alla curva di incendio standard, infatti, l approccio prestazionale sostituisce una curva di incendio legata alle specifiche caratteristiche dell ambiente nel quale si sviluppa la combustione (superficie, altezza, proprietà dei materiali di rivestimento, e di quelli combustibili ecc.). Nota l evoluzione dell incendio, è possibile stabilire quali attività possono essere svolte durante l incendio e i tempi a disposizione delle persone. 20 L INGEGNERIA DELLA SICUREZZA ANTINCENDIO E IL PROCESSO PRESTAZIONALE

19 Q U A D E R N I p e r l a p r o g e t t a z i o n e Figura 1.2 Effetti dell incendio sulle persone e sui beni. Un altra prerogativa dell approccio prestazionale è quella di consentire la previsione degli effetti dell incendio su persone e beni, non solo in termini qualitativi o generali, ma aderenti alle specifiche caratteristiche dell ambiente e dei materiali che partecipano alla combustione. 21

20 1.2 L approccio prestazionale ed il quadro normativo italiano Utilizzare l approccio prestazionale in Italia è consentito dai regolamenti vigenti. Infatti, la possibilità di calcolare gli effetti di un incendio potenziale in una qualsiasi attività, soggetta o non soggetta ai controlli dei Vigili del Fuoco, è pienamente conforme a quello che chiede l art. 3 del D.P.R. 577 del Questo articolo, che enuncia i criteri di prevenzione incendi, chiede che le attività siano progettate in modo da limitare le possibilità di evento incidentale (incendio o esplosione) e, in caso si verifichi l evento, limitare i danni. L approccio prestazionale permette di raggiungere al meglio tali obiettivi del titolare dell attività, perché consente di misurare l effetto che le misure di sicurezza avranno sull evoluzione dell incendio. Un secondo riferimento normativo che richiama direttamente l applicazione dell approccio prestazionale è il decreto 4 maggio Questo decreto, tra le altre cose, stabilisce le caratteristiche della documentazione da allegare alle domande di parere di conformità e di deroga. Nel caso di attività non soggette alle norme di prevenzione incendi (per i pareri di conformità) e in tutte le deroghe, il decreto chiede di dimostrare il raggiungimento degli obiettivi di sicurezza. Anche in questo caso, la possibilità di giustificare numericamente una progettazione rappresenta un vantaggio consistente rispetto all approccio tradizionale, che si ferma alla valutazione qualitativa della sicurezza. In particolare, proprio nelle deroghe, l approccio prestazionale dimostra la sua indispensabilità. Dimostrare che un livello di sicurezza è garantito da misure diverse rispetto a quelle prevista dalla norma, infatti, non può essere fatto in modo oggettivo se non accompagnando la proposta con dei calcoli. Tali calcoli sono sviluppabili solo attraverso l approccio prestazionale e, forse, non è superfluo aggiungere che non esistono altri approcci in grado di fornire un contributo analogo al miglioramento della sicurezza in caso di incendio L evoluzione dell approccio prestazionale La possibilità di impartire disposizioni di prevenzione incendi di tipo prestazionale non solo è sempre esistita, ma è stata la strada adottata dalle prime organizzazioni sociali di cui sia rimasta traccia. I primi codici di sicurezza scritti dall uomo erano prestazionali 3 ed a tale approccio ricorse anche l impe- 3. Il primo regolamento edilizio di cui sia giunta una trascrizione è quello attribuito al Re Hammurabi (ca a.c.). Nell obelisco conservato nel museo del Louvre l art. 229 prevede che se il costruttore realizza una casa per un uomo e questa crolla ed uccide qualcuno, il costruttore deve essere ucciso. 22 L INGEGNERIA DELLA SICUREZZA ANTINCENDIO E IL PROCESSO PRESTAZIONALE