Scenari di incendio di progetto. VIGILI DEL FUOCO Direzione Piemonte

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1 By F.D. By Scenari di incendio di progetto

2 Sicurezza antincendio REGOLA TECNICA ORIZZONTALE RTO PRIMA FASE: Analisi preliminare Scenario incendio di progetto 1 Inizio incendio Zona lavorazione Deposito Legno e plastica Ferdinando D ANNA Direzione Regionale VVF Piemonte

3 Analisi preliminare (I Fase) L'approccio ingegneristico alla sicurezza antincendio e' caratterizzato da una prima fase in cui sono formalizzati i passaggi che conducono ad individuare le condizioni piu' rappresentative del rischio al quale l'attivita' e' esposta e quali sono i livelli di prestazione cui riferirsi in relazione agli obiettivi di sicurezza da perseguire. Al termine della prima fase deve essere redatto un sommario tecnico, firmato congiuntamente dal progettista e dal titolare dell'attivita', ove e' sintetizzato il processo seguito per individuare gli scenari di incendio di progetto ed i livelli di prestazione

4 Analisi preliminare (prima fase). Sicurezza antincendio REGOLA TECNICA ORIZZONTALE RTO Scenari di incendio di progetto. Gli scenari di incendio, che rappresentano la schematizzazione (NB NO calcoli) degli eventi che possono ragionevolmente verificarsi in relazione alle caratteristiche del focolaio, dell'edificio e degli occupanti, svolgono un ruolo fondamentale nell'ambito del processo di progettazione prestazionale. L'identificazione degli elementi di rischio d'incendio che caratterizzano una specifica attivita', se condotta in conformita' a quanto indicato in M 2, permette di definire gli scenari d'incendio, intesi quali proiezioni dei possibili eventi di incendio. Ferdinando D ANNA Direzione Regionale VVF Piemonte

5 Sicurezza antincendio REGOLA TECNICA ORIZZONTALE RTO Analisi preliminare (prima fase). Scenari di incendio di progetto. Nel processo di individuazione degli scenari di incendio di progetto, devono essere valutati gli incendi realisticamente ipotizzabili nelle condizioni di esercizio previste, scegliendo i piu' gravosi per lo sviluppo e la propagazione dell'incendio, la conseguente sollecitazione strutturale, la salvaguardia degli occupanti (nel nostro esempio) e la sicurezza delle squadre di soccorso. INDIVIDUAZIONE (qualitativa) SELEZIONE (questo SI questo NO) QUANTIZZAZIONE (es: numero persone, dimensioni, curva RHR, ecc ) Ferdinando D ANNA Direzione Regionale VVF Piemonte

6 Analisi preliminare (I Fase) Scenari di incendio scenari di incendio= descrizione completa ed univoca dell evoluzione dell incendio in relazione ai suoi tre aspetti fondamentali: I incendio (innesco, propagazione, estinzione); L attività; Gli occupanti Gli scenari di incendio, che rappresentano la schematizzazione degli eventi che possono ragionevolmente verificarsi in relazione alle caratteristiche dell incendio, dell attività e degli occupanti, svolgono un ruolo fondamentale nell'ambito del processo di progettazione prestazionale.

7 By F.D. By Scenari di incendio di progetto Procedura per: Identificarli Selezionarli quantificarli

8 Passi della procedura Identificazione dei possibili scenari d incendio Selezione degli scenari d incendio di progetto Descrizione quantitativa degli scenari d incendio di progetto tra cui la Durata dell incendio

9 Passi della procedura Identificazione dei possibili scenari d incendio

10 Passi della procedura Identificazione dei possibili scenari d incendio Durante la vita utile dell attività Tutte le condizioni di esercizio ragionevolmente prevedibili (non DOLO) Condizione pre-flashover o post Analisi storica

11 Passi della procedura Identificazione dei possibili scenari d incendio DESCRIZIONE DELLO SCENARIO IN TERMINI DI: Evento iniziatore (focolaio e condizioni ambiente circostante) Propagazione dell incendio e prodotti combustione Azione degli impianti tecnologici e di protezione attiva Azioni delle squadre aziendali dedicate alla lotta antincendio Distribuzione e comportamento degli occupanti

12 Passi della procedura Selezionedegli scenari d incendio di progetto By F.D. By

13 Passi della procedura Selezione degli scenari d incendio di progetto I più gravosi tra i credibili (scelti dal Professionista antincendio) Tali che il livello di rischio incendio risulti non inferiore a quello compiutamente descritto dall insieme di tutti gli scenari di incendio individuati. In base all obiettivo che si intende raggiungere (occupanti, o propagazione incendio per tutta l attività, vie di esodo, ecc..) By F.D. By

14 Passi della procedura Descrizione quantitativadi ciascuno degli scenari d incendio di progetto relativamente a:

15 Passi della procedura Descrizione quantitativa di ciascuno degli scenari d incendio di progetto relativamente a: Attività Occupanti Incendio

16 Passi della procedura Descrizione quantitativa di ciascuno degli scenari d incendio di progetto relativamente a: Attività Caratteristiche architettoniche e strutturali Impiantistica Aspetti gestionali e operativi Fattori ambientali che influenzano le prestazioni antincendio dell attività (ventosità del sito, livello di rumore che può influire con la percezione degli allarmi, ecc )

17 Passi della procedura Descrizione quantitativa di ciascuno degli scenari d incendio di progetto relativamente a: Occupanti Affollamento Distribuzione negli ambienti Tipologia occupanti (adulti, bambini, anziani, conoscitori luoghi, ecc ) Stato veglia/sonno Ecc By F.D. By

18 Passi della procedura Descrizione quantitativa di ciascuno degli scenari d incendio di progetto relativamente a: Incendio Localizzazione focolare Covante o con fiamma Quantità., qualità e distribuzione materiale combustibile Fonti innesco Curva RHR (kw) (durata, e suo calcolo) Prodotti combustione

19 Passi della procedura Descrizione quantitativa di ciascuno degli scenari d incendio di progetto relativamente a: Incendio Oppure l incendio descritto attraverso: Dati sperimentali Dati pubblicati da fonti autorevoli Metodologie a stima Focolai predefiniti

20 Passi della procedura Descrizione quantitativa di ciascuno degli scenari d incendio di progetto Durata Incedio

21 Passi della procedura Descrizione quantitativa di ciascuno degli scenari d incendio di progetto STIMA CURVA RHR Ferdinando D ANNA Direzione Regionale VVF Piemonte

22 Passi della procedura Descrizione quantitativa di ciascuno degli scenari d incendio di progetto STIMA CURVA RHR CAMPO DI UTILIZZAZIONE per valutazione capacità portante delle opere da costruzione per valutazione la portata di fumo emessa per la progettazione di SEFC Se la curva nella fase di propagazione, che interessa l esodo, non risulta rappresentativa della reale evoluzione dell incendio, in particolare per edifici civili, si renderà necessaria una più dettagliata definizione della curva di crescita dell incendio, con specifica attenzione alla propagazione, ai prodotti dell incendio che rappresentano i fenomeni importanti per le analisi dell esodo degli occupanti. By F.D. By

23 Passi della procedura Descrizione quantitativa di ciascuno degli scenari d incendio di progetto STIMA CURVA RHR RHR Fase propagazione t (s) Durata propagazione

24 Passi della procedura Descrizione quantitativa di ciascuno degli scenari d incendio di progetto STIMA CURVA RHR Fase propagazione By F.D. By

25 Analisi preliminare (I Fase) Scenari di incendio (Esempio: un riferimento condiviso è, in ambito civile, la tabella E5 dell Eurocodice EN che si riporta di seguito).

26 Analisi degli incendi NATURALI Variazione nel tempo di RHR per incendi controllati dalla superficie ventilazione(siamo al chiuso) Approssimazione dell andamento dell incendio nella fase iniziale RHR = α(t t 0 ) 2 α = costantekj/s 3 t= tempo in sec RHR L importanza della fase iniziale è in relazione alla sicurezza delle persone per l esodo t (s)

27 Analisi degli incendi NATURALI Variazione nel tempo di RHR per incendi controllati dalla superficie ventilazione (siamo al chiuso) Approssimazione dell andamento dell incendio nella fase iniziale Le 4 curve predefinite di sviluppo si ottengono con riferimento a RHR= 1000 Kw RHR RHR = αt α= costantekj/s 3 α t= tempo in sec tα Valore caratteristico t (s)

28 Analisi degli incendi NATURALI Variazione nel tempo di RHR per incendi controllati dalla superficie ventilazione (siamo al chiuso) Approssimazione dell andamento dell incendio nella fase iniziale Ultraveloce t α 75 sec Veloce t α 150 sec Medio t α 300 sec Lento t α 600 sec 1000 = αt α 2 α = 1000 t α 2 RHR 1000 Ultraveloce t α 75 sec Veloce t α 150 sec Medio t α 300 sec t α Valore caratteristico Lento t α 600 sec t (s)

29 Passi della procedura Descrizione quantitativa di ciascuno degli scenari d incendio di progetto STIMA CURVA RHR Effetti dei sistemi automatici di controllo incendio sistemi controllo incendio automatici Non raggiunge RHRmax Rimane costante a RHR (tx) tx istante in cui entra in funzione l impianto Sistemi automatici di estinzione completa dell incendio (ESFR (sprinkler che spegne veloce), Water mist, ecc ) Effetto da valutare caso per caso

30 Passi della procedura Descrizione quantitativa di ciascuno degli scenari d incendio di progetto relativamente alla DURATA STIMA CURVA RHR Effetti delle SQUADRE ANTINCENDIO nella fase di propagazione NON PUO ESSERE CONSIDERATO ai fini della modifica della curva

31 Fase dell incendio stazionario RHR flas FLASHOVER

32 Incendi controllati dalla superficie di ventilazione Aria che penetra nell ambiente è inferiore a quella che necessita a tutto il combustibile per bruciare. Fase di pieno sviluppo dell incendio al chiuso. Incendi controllati dal combustibile Per carichi d incendio kg/m 2 Fattore di ventilazione 0,07 0,08 m 1/2 Aria nell ambiente è già superiore a quella che necessita a tutto il combustibile per bruciare. Fase iniziale dell incendio al chiuso, o incendio all aperto

33 Descrizione quantitativa di ciascuno degli scenari d incendio di progetto STIMA CURVA RHR fase dell incendio stazionario RHR flas FLASHOVER IPOTESI si raggiunge il Flashover non ci sono impianti spegnimento ALLORA RHR si stabilizza a RHR max RHR (t) = RHR max per t A t < t B

34 Descrizione quantitativa di ciascuno degli scenari d incendio di progetto STIMA CURVA RHR fase dell incendio stazionario RHR (t) = RHR max per t A t < t B Caso incendio controllato dal combustibile Caso incendio controllato dalla ventilazione

35 Descrizione quantitativa di ciascuno degli scenari d incendio di progetto STIMA CURVA RHR fase dell incendio stazionario RHR (t) = RHR max per t A t < t B Caso incendio controllato dal combustibile RHR max =RHR f A f RHR f potenza termica per unità di superficie, ricavabile da tabelle A f superficie lorda compartimento se distribuzione uniforme carico incendio o superficie effettivamente occupata dal combustibile, o area operativa di sistemi automatici di controllo incendio (cioè spegnimento)

36 Descrizione quantitativa di ciascuno degli scenari d incendio di progetto STIMA CURVA RHR fase dell incendio stazionario RHR (t) = RHR max per t A t < t B Caso incendio controllato dalla superficie di ventilazione RHR max =0,10mH u A v h eq m fattore di partecipazione alla combustione H u potere calorifico inferiore del legno kj/kg A u area totale delle aperture verticali su tutte le pareti del compartimento A v,iarea dell apertura verticale i-esima h eq = A v,i h i A v,i h i altezza dell apertura verticale i-esima

37 Descrizione quantitativa di ciascuno degli scenari d incendio di progetto STIMA CURVA RHR fase dell incendio stazionario RHR (t) = RHR max per t A t < t B Caso incendio controllato dalla superficie di ventilazione Se aperture orizzontali tipo SEFC occorre utilizzare modelli di campo di simulazione

38 Descrizione quantitativa di ciascuno degli scenari d incendio di progetto STIMA CURVA RHR fase dell incendio stazionario RHR (t) = RHR max per t A t < t B Caso incendio controllato dalla superficie di ventilazione Noto RHR max Ricavo t A = (RHR max t α 2 /1000 )

39 Descrizione quantitativa di ciascuno degli scenari d incendio di progetto STIMA CURVA RHR fase dell incendio stazionario RHR (t) = RHR max per t A t < t B Caso incendio controllato dalla superficie di ventilazione Necessita adesso ricavare t B cioè quando finisce la fase stazionaria e inizia quella di decadimento RHR flas FLASHOVER

40 Descrizione quantitativa di ciascuno degli scenari d incendio di progetto STIMA CURVA RHR fase dell incendio stazionario RHR (t) = RHR max per t A t < t B Caso incendio controllato dalla superficie di ventilazione t B si ricava considerando che si consuma il 70% dell energia termica inizialmente disponibile E E = q f x A f q f valore nominale del carico d incendio Mj/mq come da pag S2-12 A f superficie lorda compartimento se distribuzione uniforme carico incendio o superficie effettivamente occupata dal combustibile, o area operativa di sistemi automatici di controllo incendio (cioè spegnimento)

41 Descrizione quantitativa di ciascuno degli scenari d incendio di progetto STIMA CURVA RHR fase dell incendio stazionario RHR (t) = RHR max per t A t < t B Caso incendio controllato dalla superficie di ventilazione Se l energia iniziale è sufficiente affinchè l incendio superi la fase di propagazione e raggiunga RHR max cioè: 70% q f x A f t α 2 t A 3

42 Descrizione quantitativa di ciascuno degli scenari d incendio di progetto STIMA CURVA RHR fase dell incendio stazionario RHR (t) = RHR max per t A t < t B Caso incendio controllato dalla superficie di ventilazione ALLORA t B =t A + 1 (70% q f x A f )- 3 RHR max 1000 t α 2 t A 3 t B fine della fase di incendio stazionario

43 Descrizione quantitativa di ciascuno degli scenari d incendio di progetto STIMA CURVA RHR fase dell incendio stazionario RHR (t) = RHR max per t A t < t B Caso incendio controllato dalla superficie di ventilazione Se non sufficiente ALLORA RHR flas FLASHOVER

44 Descrizione quantitativa di ciascuno degli scenari d incendio di progetto STIMA CURVA RHR Fase di decadimento RHR flas FLASHOVER Rimane il 30% di energia termica inizialmente disponibile

45 Descrizione quantitativa di ciascuno degli scenari d incendio di progetto STIMA CURVA RHR fase di decadimento t C =t B + 2 x 30% x q f x A f RHR max t C tempo con potenza termica nulla Andamento di RHR in fase di decadimento lineare t C -t RHR (t) = RHR max per t B t t C t C -t B

46 Descrizione quantitativa di ciascuno degli scenari d incendio di progetto STIMA CURVA RHR

47 Descrizione quantitativa di ciascuno degli scenari d incendio di progetto STIMA CURVA RHR Altre indicazione vedi decreto pag M.2-9 e pag M.2-10

48 FOCOLAI PREDEFINITI Se si vuole omettere la descrizione quantitativa del focolare possono impiegarsi focolai predefiniti quantizzati come fatto per la curva RHR di prima, impiegando valori in tabella 2.2. di seguito che contengono t α, RHR max, E esclusol impiego dei focolai predefiniti nei casi in cui si valuti che i focolari attesi risultano più gravosi di quelli previsti in tabella 2.2 Ferdinando D ANNA Direzione Regionale VVF Piemonte

49 Scenari di incendio di progetto FOCOLAI PREDEFINITI

50 FOCOLAI PREDEFINITI

51 Bilancio energetico in un locale incendiato RHRt = RHRc + RHRw + RHRirr + RHRgas RHRt = potenza termica totale rilasciata RHRc = Potenza termica dispersa per convezione dai gas caldi che fuoriescono dal locale dalle aperture di ventilazione (Circa 65-70%) RHRw = Potenza termica ceduta per convezione e irraggiamento alle strutture che delimitano il locale (circa il 25-35%) RHRirr = Potenza termica dispersa per irraggiamento attraverso le aperture di ventilazione (circa 10%) RHRgas = Potenza termica ceduta ai gas combusti caldi nel locale

52 Sicurezza antincendio REGOLA TECNICA ORIZZONTALE RTO Fine Ferdinando D ANNA Direzione Regionale VVF Piemonte