PREVENZIONE INCENDI 1
COMBUSTIONE La combustione è la reazione chimica di due sostante (combustibile e comburente) con sviluppo di calore. Condizioni necessarie per la suddetta reazione chimica sono: presenza di combustibile presenza di comburente presenza di una sorgente di calore (innesco) Quando uno dei tre elementi della combustione viene a mancare, questa non avviene o se già in atto, si estingue. 2
Triangolo del fuoco Il grafico è usato per rappresentare visivamente il processo chimico fisico della combustione. I lati dell'ipotetico triangolo rappresentano i 3 elementi necessari per la combustione 3
Temperatura di accensione E la temperatura minima alla quale la miscela combustibile/comburente inizia a bruciare in modo spontaneo e continuo senza ulteriore apporto di calore dall esterno. Ad es: per il legno e la benzina la temperatura è pari a circa 250 C, mentre per il gasolio è di cir ca 220 C e per il metano è dell ordine di 530 C. 4
Temperatura di infiammabilità E la temperatura minima alla quale alcuni tipi di sostante allo stato liquidi emettono vapori in quantità tali da potersi incendiare in caso di innesco. La temperatura di infiammabilità si definisce esclusivamente per i liquidi infiammabili o combustibili. E il parametro discriminante in merito alla pericolosità di un liquido ai fini della prevenzione incendi 5
Ad es. la benzina, avendo una temperatura di infiammabilità di 20 C, emette vapori in grado di incendiarsi anche con un piccolo apporto di energia termica (innesco). Il gasolio invece ha una temperatura di infiammabilità dell ordine di 65 C. Di conseguenza il gasolio a temperatura ambiente è molto meno pericoloso della benzina in quanto occorre riscaldarlo ad una temperatura superiore ai 65 C affinché emetta vapori in grado di partecipare alla reazione chimica della combustione. 6
Limiti di infiammabilità (%) Sono la concentrazione percentuale minima e massima di vapore di un liquido infiammabile tra le quali, in caso d innesco, si ha l accensione e la propagazione della fiamma nella miscela. Il campo di infiammabilità è definito da un limite inferiore (LFL) e limite superiore (UFL). Al di sotto di LFL il vapore non sufficientemente concentrato per incendiarsi; viceversa al di sopra di UFL la miscela è ricca di gas ma carente di comburente per cui l incendio non si sviluppa. Ad es. per il metano LFL = 5 % e UFL = 15%, per la benzina LFL = 1% e ULL = 6,5 %. 7
Limiti di esplosività (%) Sono la concentrazione percentuale minima e massima di gas o di vapori di un liquido infiammabile tra le quali, in caso d innesco, si verifica l accensione della miscela, con detonazione (esplosive a velocità supersonica) o deflagrazione (esplosive a velocità subsonica). Il campo di esplosività è definito da un limite inferiore (LEL) e limite superiore (UEL). Al di sotto della LEL il combustibile non è sufficiente per esplodere; viceversa al di sopra della UEL la miscela è carente di comburente per cui l esplosione non si verifica. Ad es. per il metano LEL = 5 % e UEL = 15%, per il gasolio LEL = 1,3 % e UEL = 7,6 %. 8
Potere calorifico É la quantità di calore prodotta dalla completa combustione dell unità di massa o di volume di una determinata sostanza combustibile. Il potere calorifico superiore (p.c.s.) è la quantità di calore sviluppata considerando anche il calore di condensazione del vapore d acqua prodotto. Il potere calorifico inferiore (p.c.i.) è definito come quello superiore non considerando il calore di condensazione del vapore d acqua. Ad es. per il legno il potere calorifico inferiore è pari a 4040 kcal/kg, mentre per la benzina è di circa 10.000 kcal/kg. 9
CLASSI DI INCENDIO Classe A Fuochi di materiali solidi con formazione di braci Ad es. legna, carta, carbone, tessuti, gomma. La separazione dall'ossigeno dell'aria è relativamente semplice dato che il combustibile non tende a spargersi. ESTINGUENTI: Acqua, schiuma e polveri chimiche Classe B Fuochi di liquidi o solidi che possono liquefare Ad es. idrocarburi, oli, grassi, alcoli, etere, solventi, carburanti, lubrificanti. E necessario contenere la diffusione del combustibile ai fini dell estinzione dell incendio. ESTINGUENTI: Schiuma, CO2 e polveri chimiche 10
Classe C Fuochi di sostanze gassose Ad es. GPL, metano, idrogeno, propano, butano, etilene, propilene. I gas combustibili sono molto pericolosi se miscelati in aria, per la possibilità di generare esplosioni. ESTINGUENTI: CO2, polveri chimiche, alogenati Classe D Fuochi di sostanze metalliche Ad es. metalli alcalini terrosi leggeri quali il magnesio, il manganese, l'alluminio (quest'ultimo solo se in polvere fine), i metalli alcalini quali il sodio, potassio e litio, i perossidi, i clorati e i perclorati. Hanno la caratteristica di interagire con i comuni mezzi di spegnimento in particolare con l'acqua. ESTINGUENTI: CO2 e polveri chimiche 11
Liquidi infiammabili o combustibili La temperatura di infiammabilità consente di classificare i liquidi. Classe A - liquidi molto infiammabili temperatura di infiammabilità inferiore a 21 C (ad es. benzina, petrolio greggio) Classe B - liquidi infiammabili temperatura di infiammabilità compresa tra 21 C e 65 C (ad es. acqua ragia minerale, alcol, cherosene) Classe C - liquidi combustibili temperatura di infiammabilità superiore a 65 C ma non superiore a 125 C (ad es. gasolio, olio combustibile) 12
COMPORTAMENTO AL FUOCO Insieme di trasformazioni fisiche e chimiche di un materiale o di un elemento da costruzione sottoposto all'azione del fuoco. Il comportamento al fuoco comprende la "reazione al fuoco dei materiali e la "resistenza al fuoco delle strutture 13
Reazione al fuoco/1 E il grado di partecipazione di un materiale combustibile al fuoco al quale è sottoposto. Individua l'attitudine di un materiale ad incendiarsi quando è innescato da una piccola fiamma o a propagare l'incendio. E il parametro che esprime la facilità con cui il materiale brucia contribuendo allo sviluppo ed alla gravità dell'incendio. Non tiene conto dei rischi derivanti dai fumi emessi dal materiale stesso nel processo di combustione. 14
Reazione al fuoco/2 Il D.M. 26/06/1984 individua 6 classi di reazione al fuoco (da 0 a 5 ). I materiali di classe "0" non sono combustibili, mentre quelli di classe da 1 a 5 sono combustibili. La loro partecipazione alla combustione aumenta al crescere della classe. Per i mobili imbottiti le classi sono tre (da 1.IM - la più severa - a 3.IM). Infine, per i prodotti da costruzione da impiegarsi nelle opere per le quali e' prescritto il requisito della sicurezza in caso d'incendio, è prevista (DM 10/03/2005) una specifica classificazione (dalle classi A alle F) in accordo con la normativa europea. 15
Reazione al fuoco/3 La classe di reazione al fuoco è determinata mediante prove di laboratorio e in base ad esse certificata. I certificati di prova vengono rilasciati dal Ministero dell'interno o da laboratori autorizzati e sono validi 5 anni. Le prove di reazione al fuoco riguardano non solo il materiale ma anche le modalità di posa in opera (libero, a parete, a pavimento, a soffitto, ecc.). Quelle relative ai mobili imbottiti si riferiscono invece all imbottitura nel suo insieme. 16
Resistenza al fuoco/1 E l attitudine di un elemento da costruzione (componente o struttura) a conservare, secondo un programma termico prestabilito e per un tempo determinato, in tutto o in parte: stabilità "R attitudine a conservare la resistenza meccanica sotto l'azione del fuoco tenuta "E attitudine a non lasciar passare né produrre - se sottoposto all'azione del fuoco su un lato - fiamme, vapori o gas caldi sul lato non esposto isolamento termico "I attitudine a ridurre, entro un dato limite, la trasmissione del calore 17
Resistenza al fuoco/2 Il D.M. 16 febbraio 2007 introduce anche ulteriori prestazioni da assicurare sotto l azione del fuoco (ad es. M - capacità di sopportare un impatto meccanico). La classificazione degli elementi da costruzione in relazione alla resistenza al fuoco è effettuata attribuendo specifici requisiti (simboli: R, E, I, M e gli altri previsti dal sopra citato D.M. 16/2/07) e determinando il tempo (in minuti) per il quale devono essere garantiti (classe:15, 20, 30, 45, 60, 90, 120, 180, 240, 360). 18
Resistenza al fuoco/3 19
Carico d incendio (DM 9 marzo 2007) Compartimento antincendio parte della costruzione organizzata per rispondere alle esigenze della sicurezza in caso di incendio e delimitata da elementi costruttivi idonei a garantire, sotto l azione del fuoco e per un dato intervallo di tempo, le prestazioni richieste ai fini antincendio. Carico d incendio (MJ) potenziale termico netto della totalità dei materiali combustibili contenuti in uno spazio, corretto in base ai parametri indicativi della partecipazione alla combustione dei singoli materiali. Convenzionalmente 1 MJ è assunto pari a 0,054 kg di legna equivalente. 20
Carico d incendio specifico (MJ/m 2 ) carico di incendio riferito all unità di superficie lorda del compartimento a cui è riferito il carico d incendio. Il carico l incendio specifico q f si calcola mediante la relazione dove q f = (Σ g i H i m i ψ i ) / A g i = massa dell i-esimo materiale combustibile (kg) H i = p.c.i. dell i-esimo materiale combustibile (MJ/kg) m i = fattore di partecipazione (0,8 per il legno o assimilati, 1 per altri tipi di combustibile) ψ i = fattore di limitazione (0 per materiali in contenitori progettati per resistere al fuoco; 0,85 per i materiali in contenitori non combustibili ma non progettati per resistere al fuoco; 1 in tutti gli altri casi) A = superficie in pianta lorda del compartimento (m 2 ) 21
Carico d incendio specifico di progetto (MJ/m 2 ) carico d incendio specifico moltiplicato per una serie di fattori rappresentativi del rischio di incendio (vedi tab. 1, 2, 3 del DM 9/3/07) relativi a: dimensione del compartimento fattore compreso fra 1 e 2 tipo di attività fattore compreso fra 0,8 e 1,2 misure di protezione fattori (9) compresi fra 0,6 e 0,9 Classe di resistenza al fuoco intervallo di tempo espresso in minuti, definito in base al carico di incendio specifico di progetto, durante il quale il compartimento antincendio garantisce la capacità di compartimentazione. 22
Classe di resistenza al fuoco intervallo di tempo espresso in minuti, relazionato al carico di incendio specifico di progetto, durante il quale il compartimento antincendio garantisce la capacità di compartimentazione. Ad es. se alla costruzione è richiesto il mantenimento dei requisiti di resistenza al fuoco per un periodo congruo con la gestione dell emergenza (III livello di prestazione) la relativa classe di resistenza al fuoco è individuata come segue: 23
PROTEZIONI ANTINCENDIO Protezione passiva Misure di protezione che non richiedono l azione di un uomo o l azionamento di un impianto. Hanno come obiettivo la limitazione degli effetti dell incendio nello spazio e nel tempo. Le principali misure da porre in atti riguardano: la compartimentazione antincendio le distanze di sicurezza il sistema di esodo Come è evidente si tratta di accorgimenti che non incidono sulla probabilità che l evento si verifichi, ma che tendono ad ostacolare il propagarsi di eventuali focolai di incendio e a consentire l abbandono dell edificio nelle massime condizioni di sicurezza. 24
Compartimentazione antincendio E la suddivisione di un'area a rischio d'incendio in due o più zone indipendenti in grado ognuna di sopportare un incendio senza che questo si propaghi alle zone adiacenti. Un compartimento non ha delimitazione o configurazione fissa; può essere una stanza o un gruppo di stanze, una scala o un corridoio. Ogni compartimento deve essere delimitato da elementi costruttivi di resistenza al fuoco predeterminata (ad es. REI 120) e comunque conforme alle norme di prevenzione incendi. 25
Filtro a prova di fumo Compartimento antincendio delimitato da strutture con resistenza al fuoco non inferiore a REI 60, dotato di almeno due porte di REI pari a quella delle strutture munite di autochiusura, provvisto di camino di ventilazione sfociante a quota copertura e avente sezione 0,1 m 2, o aerato direttamente dall esterno con aperture di sezione 1 m 2 o in sovrappressione di almeno 0,3 mbar (anche in condizioni di emergenza). 26
Filtri a prova di fumo - esemplificazioni 27
Distanze di sicurezza Distanza di sicurezza esterna Valore minimo, stabilito dalla normativa, delle distanze misurate orizzontalmente tra il perimetro in pianta di ciascun elemento pericoloso di una attività e il perimetro del più vicino fabbricato esterno alla attività stessa o di altre opere oppure rispetto ai confini di aree edificabili. Distanza di sicurezza interna Valore minimo, stabilito dalla normativa, delle distanze misurate orizzontalmente tra i rispettivi perimetri in pianta dei vari elementi pericolosi di una attività. Distanza di protezione Valore minimo, stabilito dalla norma, delle distanze misurate orizzontalmente tra il perimetro in pianta di ciascun elemento pericoloso di una attività e la recinzione (ove prescritta) ovvero il confine dell'area su cui sorge l'attività stessa. 28
Spazio scoperto Sistema di esodo Spazio a cielo libero o superiormente grigliato avente superficie in pianta non inferiore a 3 volte l'altezza della eventuale parete più bassa che lo delimita. La distanza fra le strutture verticali che eventualmente delimitano lo spazio scoperto deve essere 3,50 m. Se le pareti delimitanti lo spazio aggettano o rientrano, lo spazio è considerato "scoperto" se, oltre ad essere rispettate le distanze sopra indicate, il rapporto fra la sporgenza (o la rientranza) e la relativa altezza di impostazione è 1/2. La superficie minima dello spazio scoperto deve risultare al netto delle superfici aggettanti. La distanza minima di 3,50 m deve essere computata fra le pareti più vicine in caso di rientranze, fra la parete e il limite esterno della proiezione dell'aggetto in caso di sporgenze, fra i limiti delle proiezioni nel caso di aggetti prospicienti. 29
Sistema di esodo Spazio scoperto - esemplificazioni 30
Sistema di esodo Luogo sicuro Spazio scoperto ovvero compartimento antincendio, separato da altri compartimenti mediante spazio scoperto o filtri a prova di fumo, avente caratteristiche idonee a ricevere e contenere un predeterminato numero di persone (luogo sicuro statico) ovvero a consentirne il movimento ordinato (luogo sicuro dinamico). 31
Sistema di esodo Uscita Apertura atta a consentire il deflusso di persone verso un luogo sicuro avente altezza non inferiore a 2,00 m. Modulo di uscita Unità di misura della larghezza delle uscite. Il "modulo uno", che si assume uguale a 0,60 m, esprime la larghezza media occupata da una persona. 32
Sistema di esodo Densità di affollamento Numero massimo di persone assunto per unità di superficie lorda di pavimento (persone/m 2 ). Valori di densità di affollamento ricorrenti locali di riunione 0,70 persone/m 2 mense, aule e simili 0,70 persone/m 2 uffici e locali di lavoro 0,10 persone/m 2 autorimesse non sorvegliate 0,10 persone/m 2 locali di deposito 0,04 persone/m 2 aree di vendita in centri commerciali 0,20 persone/m 2 Massimo affollamento ipotizzabile Massimo numero di persone ammesso in un compartimento. E' determinato dal prodotto della densità di affollamento per la superficie lorda del pavimento. 33
Sistema di esodo Capacità di deflusso o di sfollamento Numero massimo di persone che, in un sistema di vie di esodo, si presume possano defluire attraverso una uscita di "modulo 1. La capacità di deflusso è fissata dalla normativa di prevenzione incendi e tiene conto del tempo occorrente per lo sfollamento ordinato di un compartimento. 34
Sistema di esodo Scala di sicurezza esterna Scala totalmente esterna al fabbricato, munita di parapetto di regolamentare, avente caratteristiche tecniche e dimensionali stabilite dalla normativa di prevenzione incendi. Una scala esterna deve essere sufficientemente distante dalle aperture dell edificio, da cui potrebbero uscire prodotti della combustione che la rendono impraticabile. 35
Sistema di esodo Scala a prova di fumo Scala in vano costituente compartimento antincendio a cui si accede da ogni piano, mediante porta almeno RE con autochiusura, da spazio scoperto o da disimpegno aperto su spazio scoperto provvisto di parapetto a giorno. 36
Sistema di esodo Scala a prova di fumo interna Scala in vano costituente compartimento antincendio avente accesso, per ogni piano, da filtro a prova di fumo. 37
Scala protetta Sistema di esodo Scala in vano costituente compartimento antincendio avente accesso diretto da ogni piano, con porte REI dotate di congegno di autochiusura. 38
Sistema di vie d uscita Percorso senza ostacoli al deflusso che consente alle persone che occupano un edificio o un locale di raggiungere un luogo sicuro. La lunghezza massima del sistema di vie di uscita è stabilita dalle norme. Un elemento molto importante è la lunghezza del percorso fra un qualsiasi punto del locale e l'uscita dal locale stesso; tale percorso deve essere tanto più breve quanto maggiore è il rischio di incendio nell'ambiente considerato. In genere la lunghezza massima del percorso di esodo ammessa dalle vigenti normative di prevenzione incendi è di 30 40 m. 39
PROTEZIONI ANTINCENDIO Protezione attiva Misure di protezione che richiedono l azione di un uomo o l azionamento di un impianto. Sono finalizzate alla precoce rilevazione dell incendio, alla segnalazione e all azione di spegnimento dello stesso. Comprendono in particolare: gli impianti e i sistemi di allarme gli impianti e i sistemi di spegnimento (estintori, naspi, idranti, ecc.) l organizzazione (uomini e mezzi) formata per fronteggiare l emergenza incendio 40
Pulsante di allarme Rivelatori di fumo Centralina di allarme Sirena di allarme 41
Estintore portatile Estintore carrellato 42
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