21 LE INFRASTRUTTURE IMPIANTISTICHE il percorso La protezione e la prevenzione dai pericoli d incendio: disposizioni normative Il Certificato di Prevenzione Incendi Realizzazione dei progetti antincendio Livelli di prestazione di resistenza al fuoco delle strutture e criteri di determinazione La resistenza al fuoco delle strutture metalliche Il progetto antincendio
372 unità 21 Il progetto antincendio 21.1 La sicurezza antincendio Severe norme stabiliscono le modalità per il controllo della sicurezza anticendio, che non riguarda solo gli edifici, qualunque sia la loro destinazione d uso (edifici civili o industriali, pubblici o privati ecc.), ma è esteso a tutte le attività considerate potenzialmente pericolose [figg. 1 e 2]. Anche gli edifici la cui costruzione risale ad anni nei quali il problema della sicurezza antincendio era meno sentito devono essere adeguati ai nuovi criteri. Il loro adeguamento, che spesso richiede interventi complessi e costosi, è obbligatorio ma gode, in taluni casi, di alcune deroghe rispetto agli obblighi imposti agli edifici di nuova costruzione. Fasi della protezione degli edifici dagli incendi La protezione degli edifici dai pericoli d incendio si realizza attraverso tre fasi fondamentali: prevenzione, costituita dall insieme di accorgimenti e di operazioni in sede di costruzione e gestione dell edificio atti a scongiurare l innesco e la propagazione dell incendio; allarme, realizzato attraverso dispositivi capaci di intervenire al verificarsi dell evento per segnalarlo attraverso sistemi ottici e/o acustici; spegnimento. Fig. 1 I danni provocati dall incendio che distrusse il Gran Teatro La Fenice di Venezia nel gennaio 1996. 250 000 200 000 212 837 218 858 227 014 246 392 236 731 210 548 197 166 150 000 100 000 50 000 0 2004 2005 2006 2007 2008 2009 2010 Fig. 2 Andamento del numero di interventi effettuati sul territorio nazionale dai Vigili del Fuoco a causa di incendi dal 2004 al 2010 (fonte: Annuario statistico del Corpo Nazionale Vigili del Fuoco).
21.2 Definizioni 21.2.1 Caratteristiche costruttive degli edifici LE INFRASTRUTTURE IMPIANTISTICHE 373 I termini, le definizioni generali e i simboli grafici di prevenzione incendi sono descritti nell Allegato A D.M. 30-11-1983, del quale riportiamo qui e nelle pagine seguenti un ampio stralcio. Per renderne più agevole l apprendimento, gli argomenti sono stati organizzati con una sequenza diversa rispetto a quella dell Allegato, mantenendo però invariata la numerazione dei singoli commi: per questa ragione, per esempio, in questa pagina, ai commi 1.1 e 1.2. segue il comma 1.12. Altezza ai fini antincendio degli edifici civili Altezza massima misurata dal livello inferiore dell apertura più alta dell ultimo piano abitabile e/o agibile, escluse quelle dei vani tecnici, al livello del piano esterno più basso [fig. 3]. piano abitabile piano agibile Spazio scoperto Spazio a cielo libero o superiormente grigliato avente, anche se delimitato su tutti i lati, superficie in pianta (m 2 ) non inferiore a quella calcolata moltiplicando per tre l altezza in metri della parete più bassa che lo delimita. La distanza fra le strutture verticali che delimitano lo spazio scoperto deve essere non inferiore a 3,50 metri [fig. 5a]. Se le pareti delimitanti lo spazio a cielo libero o grigliato hanno strutture che aggettano o rientrano, detto spazio è considerato scoperto se sono rispettate le condizioni precedenti e se il rapporto fra la sporgenza (o rientranza) e la relativa altezza di impostazione è non superiore a 1 [fig. 5b]. 2 La superficie minima libera deve risultare al netto delle superfici aggettanti. La minima distanza di 3,50 metri deve essere computata fra le pareti più vicine in caso di rientranze, fra parete e limite esterno della proiezione dell oggetto in caso di sporgenze, fra i limiti esterni delle proiezioni di aggetti prospicienti [fig. 5c]. a h h h 2 h 2 b h 1 h 1 3,5 m 3,5 m S 3h 1 S 3h 1 Fig. 3 Altezza degli edifici civili ai fini antincendio. Altezza dei piani Altezza massima tra pavimento e intradosso del soffitto [fig. 4]. a b h 2 h 1 h a b b a 3,5 m S 3h 1 Fig. 4 Altezza del piano. Fig. 5 c Pianta e sezione delle tre modalità di determinazione delle dimensioni minime di uno spazio scoperto.
374 unità 21 Il progetto antincendio 21.2.2 Compartimenti, filtri e intercapedini 1.5 Compartimento antincendio Parte di edificio delimitata da elementi costruttivi di resistenza al fuoco predeterminata e organizzata per rispondere alle esigenze della prevenzione incendi [fig. 6]. 1.13 Superficie lorda di un compartimento Superficie in pianta compresa entro il perimetro interno delle pareti delimitanti il compartimento. 1.7 Filtro a prova di fumo Vano delimitato da strutture con resistenza al fuoco REI (vedi 21.2.3 ) predeterminata, e comunque non inferiore a 60 min, dotato di due o più porte munite di congegni di autochiusura con resistenza al fuoco REI predeterminata, e comunque non inferiore a 60 min, con camino di ventilazione di sezione adeguata e comunque non inferiore a 0,10 m 2 sfociante al di sopra della copertura dell edificio [fig. 7a] oppure vano con le stesse caratteristiche di resistenza al fuoco e mantenuto in sovrapressione ad almeno 0,3 mbar, anche in condizioni di emergenza [fig. 7b], oppure aerato direttamente verso l esterno con aperture libere di superficie non inferiore a 1 m 2 [fig. 7c]. 1.8 Intercapedine antincendi Vano di distacco con funzione di aerazione e/o scarico di prodotti della combustione di larghezza trasversale non inferiore a 0,60 m; se con funzione di passaggio di persone di larghezza trasversale non inferiore a 0,90 m [fig. 8]. Longitudinalmente è delimitata dai muri perimetrali (con o senza aperture) appartenenti al fabbricato servito e da terrapieno e/o da muri di altro fabbricato, aventi pari resistenza al fuoco. Ai soli scopi di aerazione e scarico dei prodotti della combustione è inferiormente delimitata da un piano ubicato a quota non inferiore a 1 m dall intradosso del solaio del locale stesso. Per la funzione di passaggio di persone, la profondità dell intercapedine deve essere tale da assicurare il passaggio nei locali serviti attraverso varchi aventi altezza libera di almeno 2 m. Superiormente è delimitata da spazio scoperto. camino di ventilazione s 0,10 m 2 a sovrapressione 0,3 mbar b apertura libera 1 m 2 c Fig. 7 Schemi di filtri per vani a prova di fumo: le strutture più marcate e le porte che delimitano il vano devono avere resistenza al fuoco non inferiore a REI 60. 0,9 m 0,6 m a 2 m 1 m b Fig. 6 Pianta e sezione di un compartimento antincendio costituito da una scala delimitata da pareti, soffitto e porte adatte a impedire la propagazione degli effetti dell incendio alle altre parti dell edificio o viceversa. Fig. 8 Intercapedine antincendio: a) con passaggio di persone; b) per la sola aerazione e scarico dei prodotti della combustione.
LE INFRASTRUTTURE IMPIANTISTICHE 375 21.2.3 Comportamento al fuoco 1.6 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 resistenza al fuoco delle strutture e la reazione al fuoco dei materiali. 1.9 Materiale Il componente (o i componenti variamente associati) che può (o possono) partecipare alla combustione in dipendenza della propria natura chimica e delle effettive condizioni di messa in opera per l utilizzazione. 1.10 Reazione al fuoco Grado di partecipazione di un materiale combustibile al fuoco al quale è sottoposto. In relazione a ciò i materiali sono assegnati alle classi 0, 1, 2, 3, 4, 5 con l aumentare della loro partecipazione alla combustione; quelli di classe 0 sono non combustibili. Pertanto: con il simbolo REI si identifica un elemento costruttivo che deve conservare, per un tempo determinato, la stabilità, la tenuta e l isolamento termico; con il simbolo RE si identifica un elemento costruttivo che deve conservare, per un tempo determinato, la stabilità e la tenuta; con il simbolo R si identifica un elemento costruttivo che deve conservare, per un tempo determinato, la stabilità. In relazione ai requisiti dimostrati, gli elementi strutturali vengono classificati da un numero che esprime i minuti primi. Per la classificazione degli elementi non portanti il criterio R è automaticamente soddisfatto qualora siano soddisfatti i criteri E e I [fig. 9]. fuoco R 1.11 Resistenza al fuoco 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, la stabilità R, la tenuta E, l isolamento termico I, così definiti: stabilità: attitudine di un elemento da costruzione a conservare la resistenza meccanica sotto l azione del fuoco; tenuta: attitudine di un elemento da costruzione 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: attitudine di un elemento da costruzione a ridurre, entro un dato limite, la trasmissione del calore. a calore gas (fumo) fuoco gas (fumo) R E calore Classificazione della reazione al fuoco approfondimento La classificazione della reazione al fuoco viene condotta presso laboratori di Istituti appositamente autorizzati. Si valuta dapprima la combustibilità del campione di materiale introdotto in un forno verificando sia l eventuale formazione di fiamme sia la diminuzione di peso dopo un certo tempo. I materiali che non risultano di classe zero (cioè quelli che non sono incombustibili), vengono sottoposti a ulteriori prove (facilità di innesco, rapidità di propagazione, residui incandescenti ecc.) che tengono anche conto dei loro possibili impieghi: è infatti molto diverso il comportamento al fuoco, per esempio, di una tenda, che può essere investita su entrambi i lati da fiamma alimentata da una grande quantità di aria, da quello di una moquette realizzata con lo stesso tipo di tessuto. fuoco calore gas (fumo) c Fig. 9 R E I Resistenza al fuoco: a) la stabilità della parete non è danneggiata dal fuoco per un tempo determinato, ma non oppone resistenza al passaggio del calore e del gas (fumo); b) la parete impedisce il passaggio del fuoco e del gas, ma non quello del calore; c) sono garantiti per un tempo determinato stabilità, tenuta al fuoco, ai gas (fumi) e al calore. b
376 unità 21 Il progetto antincendio 21.2.4 Carico d incendio 1.3 Carico d incendio Potenziale termico della totalità dei materiali combustibili contenuti in uno spazio, ivi compresi i rivestimenti dei muri, delle pareti provvisorie, dei pavimenti e dei soffitti espresso in kilogrammi di legno equivalente, il cui potere calorifico inferiore è 4400 kcal/kg. Questo valore è stato successivamente adeguato al Sistema SI (1 MJ = 0,054 kcal), ottenendo 4400 kcal/kg = 81 480 MJ/kg. 1.4 Carico d incendio specifico Carico d incendio riferito all unità di superficie lorda. Calcolo del carico d incendio specifico di progetto Il carico d incendio specifico di progetto (introdotto dal D.M. 9-3-2007) dipende dal livello di prestazione richiesto (vedi 21.5.2 ) e viene determinato con la seguente relazione: dove: q f,d = q f δ q1 δ q2 δ n q f = valore nominale del carico d incendio specifico calcolato in MJ/m 2 [tab. 1]; δ è il coefficiente correttivo che tiene conto di: δ q1 (che va da 1 a 2): fattori di rischio in funzione delle dimensioni del compartimento; δ q2 (che va da 0,8 a 1,2): fattori di rischio in relazione all attività svolta; δ n (che va da 0,6 a 0,9 ed è dato dal prodotto dei vari fattori δ ni : misure di protezione, idranti, sistemi di evacuazione fumi ecc.). Tabella 1 Corrispondenza tra carico d incendio e classe del compartimento. Carichi d incendio specifici di progetto (q f,d ) (MJ/m 2 ) Classe Non superiore a 100 0 Non superiore a 200 15 Non superiore a 300 20 Non superiore a 450 30 Non superiore a 600 45 Non superiore a 900 90 Non superiore a 1800 120 Non superiore a 2400 180 Superiore a 2400 240 ESERCIZI SVOLTI Esempio di calcolo di q f Calcolare il valore nominale del carico d incendio specifico q f di un magazzino di 375 m 2 di superficie. Arredo N. pezzi MJ/pezzo Totale MJ Armadio classificatore (contenuto incluso) 7 2009 14063 Armadio per disegni (contenuto incluso) 2 2511 5022 Banco di magazzino (per m 2 ) 13 1005 13065 Poltrone 4 335 1340 Scaffali in legno (per m 2 di superficie frontale) 5 418 2090 Scrivanie di metallo 3 837 2511 Sedie non imbottite 10 67 670 38 761 Merci in deposito N. pezzi MJ/pezzo m 3 MJ/m 3 Totale MJ Apparecchi telefonici 1 200 200 Carta 8 10000 80000 Cartone 8 4200 33600 Colori in taniche o fustini 2 1700 3400 Ferro, fonderia 7 800 5600 Oggetti in gomma 3 5000 15000 Pile a secco 6 600 3600 Plastica 10 5900 59000 Scope 2 400 800 201 200 totale gen. 239 961 Calcolo di q f : q f = 239 961 MJ : 375 m 2 = 639 MJ/m 2 Così calcolato il valore nominale q f, si procede alla determinazione del carico d incendio q f,d (vedi 21.5.2 ).
LE INFRASTRUTTURE IMPIANTISTICHE 377 21.2.5 Distanze di sicurezza e di protezione 2.1 Distanza di sicurezza esterna Valore minimo, stabilito dalla norma, delle distanze misurate orizzontalmente tra il perimetro in pianta di ciascun elemento pericoloso di un attività e il perimetro del più vicino fabbricato esterno all attività stessa o di altre opere pubbliche o private oppure rispetto ai confini di aree edificabili verso le quali tali distanze devono essere osservate [fig. 10]. 2.2 Distanza di sicurezza interna Valore minimo, stabilito dalla norma, delle distanze misurate orizzontalmente tra i rispettivi perimetri in pianta dei vari elementi pericolosi di un attività [fig. 10]. 2.3 Distanza di protezione Valore minimo, stabilito dalla norma, delle distanze misurate orizzontalmente tra il perimetro in pianta di ciascun elemento pericoloso di un attività e la recinzione (ove prescritta) ovvero il confine dell area su cui sorge l attività stessa [fig. 10]. area edificabile d e d e d i area contenente attività pericolose d p d e Fig. 10 Distanze di sicurezza: d e = distanza esterna; d i = distanza interna; = distanza di protezione. d p
378 unità 21 Il progetto antincendio 21.2.6 Affollamento ed esodo 3.1 Capacità di deflusso o di sfollamento Numero massimo di persone che, in un sistema di vie d uscita, si assume possano defluire attraverso un uscita di modulo uno. Per esempio, poiché per modulo uno si intende la larghezza di 0,6 m, in un piano di un edificio in cui sia ipotizzabile la presenza di 130 persone e che abbia una capacità di deflusso di 50 persone, occorreranno 130 : 50 = 2,6 quindi tre moduli di uscite, cioè un uscita minima di 3 0,6 = 1,80 m. La capacità di deflusso dipende anche dal tipo di attività e dalla differenza di quota rispetto al piano di riferimento. Questi dati sono forniti dalle normative che riguardano le specifiche attività (vedi, per esempio, le normative per le scuole). 3.2 Densità di affollamento Numero massimo di persone assunto per unità di superficie lorda di pavimento (persone/m 2 ). 3.3 Larghezza delle uscite di ciascun compartimento Numero complessivo di moduli di uscita necessari allo sfollamento totale del compartimento. 3.4 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 consentire il movimento ordinato (luogo sicuro dinamico) [fig. 11]. 3.5 Massimo affollamento ipotizzabile Numero di persone ammesso in un compartimento. È determinato dal prodotto della densità di affollamento per la superficie lorda del pavimento. 3.6 Modulo di uscita Unità di misura della larghezza delle uscite. Il modulo uno, che si assume uguale a 0,6 m, esprime la larghezza media occupata da una persona [fig. 12]. Fig. 12 Modulo di uscita. 0,60 m 3.11 Sistema di vie di 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 [fig. 13]. 2 4 4 uscita di sicurezza l max 1 uscita di sicurezza attività pericolosa filtro aerato tramite canne shunt* luogo sicuro filtro aerato dall esterno spazio scoperto 3 Fig. 13 Esempio di sistema di vie d uscita: 1) luogo con pericolo d incendio; 2) percorso di fuga di lunghezza non superiore a quella stabilita dalla legge, segnalato nel luogo con pericolo d incendio e diviso da esso da parete REI 120 ; 3) porta apribile verso l esterno o vano privo di serramento; 4) porte REI 120 con maniglione antipanico; 5) area a cielo libero. 3.12 Uscita Apertura atta a consentire il deflusso di persone verso un luogo sicuro avente altezza non inferiore a 2,00 m [fig. 14]. 5 filtro in sovrapressione 2 m Fig. 11 Luogo sicuro. Fig. 14 Altezza d uscita.
LE INFRASTRUTTURE IMPIANTISTICHE 379 21.2.7 Scale di sicurezza, a prova di fumo e protette 3.7 Scala di sicurezza esterna Scala totalmente esterna, rispetto al fabbricato servito, munita di parapetto regolamentare e di altre caratteristiche stabilite dalla norma [fig. 15]. L accesso dall edificio alla scala esterna deve avvenire mediante porta con apertura nel senso della fuga e munita di maniglione antipanico. Se lo spazio è costituito da un cortile, questo deve avere una larghezza non inferiore a 4 m. La scala deve essere provvista di corrimano e i gradini dovranno essere normalmente di forma rettangolare. 3.9 Scala a prova di fumo interna Scala in vano costituente compartimento avente accesso, per ogni piano, da filtro a prova di fumo [fig. 17]. 1,5 m 1,1 m Fig. 17 Scala protetta. 3.10 Scala protetta Scala in vano costituente compartimento antincendio avente accesso diretto da ogni piano, con porte di resistenza al fuoco REI predeterminata e dotate di congegno di autochiusura [fig. 18]. strutture e porte REI Fig. 15 Scala di sicurezza esterna. 3.8 Scala a prova di fumo esterna Scala racchiusa in un compartimento antincendio cui si può accedere da ogni piano mediante porta RE predeterminata e provvista di dispositivo di autochiusura, oppure da spazio a cielo scoperto o da disimpegno avendo almeno un lato prospiciente su spazio a cielo aperto [fig. 16]. terrazzino a cielo aperto Fig. 18 a Scale a prova di fumo interne. b c Fig. 16 Scala a prova di fumo.
380 unità 21 Il progetto antincendio 21.2.8 Mezzi antincendio 4.1 Attacco di mandata per autopompa Dispositivo costituito da una valvola di intercettazione e una di non ritorno, dotato di uno o più attacchi unificati per tubazioni flessibili antincendio. Serve come alimentazione idrica sussidiaria. 4.2 Estintore carrellato Apparecchio contenente un agente estinguente che può essere proiettato e diretto su un fuoco sotto l azione di una pressione interna. È concepito per essere portato e utilizzato su carrello [fig. 19]. 4.8 Lancia erogatrice Dispositivo provvisto di un bocchello di sezione opportuna e di un attacco unificato. Può essere anche dotata di una valvola che permette il getto pieno, il getto frazionato e la chiusura [figg. 20 e 21]. 4.9 Naspo Attrezzatura antincendio costituita da una bobina mobile su cui è avvolta una tubazione semirigida collegata a un estremità, in modo permanente, con una rete di alimentazione idrica in pressione e terminante all altra estremità con una lancia erogatrice munita di valvola regolatrice e di chiusura del getto [fig. 20]. 4.10 Rete di idranti Sistema di tubazioni fisse in pressione per alimentazione idrica sulle quali sono derivati uno o più idranti antincendio. 4.11 Riserva di sostanza estinguente Quantitativo di estinguente, stabilito dall autorità, destinato permanentemente all esigenza di estinzione. Fig. 19 Estintore carrellato. 4.3 Estintore portatile Definizione, contrassegni distintivi, capacità estinguente e requisiti sono specificati nel D.M. 20-12-1982 (Gazzetta Ufficiale n. 19 del 20-1-1983). 4.4 Idrante antincendio Attacco unificato, dotato di valvola di intercettazione ad apertura manuale, collegato a una rete di alimentazione idrica. Un idrante può essere a muro, a colonna soprasuolo oppure sottosuolo. 4.12 Tubazione flessibile Tubo la cui sezione diventa circolare quando viene messo in pressione e che è appiattito in condizioni di riposo [fig. 21]. 4.13 Tubazione semirigida Tubo la cui sezione resta sensibilmente circolare anche se non in pressione. Fig. 20 Naspo con lancia erogatrice. 4.5 Impianto automatico di rivelazione d incendio Insieme di apparecchiature destinate a rivelare, localizzare e segnalare automaticamente un principio d incendio. 4.6 Impianto di allarme Insieme di apparecchiature ad azionamento manuale utilizzate per segnalare un principio di incendio. 4.7 Impianto fisso di estinzione Insieme di sistemi di alimentazione, di valvole, di condutture e di erogatori per proiettare o scaricare un idoneo agente estinguente su una zona d incendio. La sua attivazione e il suo funzionamento possono essere automatici o manuali. Fig. 21 Idrante a muro in cassetta, con tubazione flessibile e lancia erogatrice.
21.3 Il Certificato di Prevenzione Incendi LE INFRASTRUTTURE IMPIANTISTICHE 381 La prevenzione degli incendi Le norme definiscono la prevenzione degli incendi come una materia di rilevanza interdisciplinare, nel cui ambito vengono promossi, studiati, predisposti e sperimentati misure, provvedimenti, accorgimenti e modi di azione tesi a evitare l insorgere di un incendio e a limitarne le conseguenze (D.P.R 577/82). La prevenzione degli incendi viene perseguita attraverso provvedimenti da adottare sia in fase di progetto e di esecuzione dell opera sia durante la sua manutenzione. Il certificato di prevenzione incendi Il certificato di prevenzione incendi (CPI) è l atto finale del procedimento amministrativo attraverso il quale il Comando Provinciale dei Vigili del Fuoco attesta il rispetto delle prescrizioni previste dalle norme per la prevenzione degli incendi. La procedura da seguire per ottenere il rilascio del CPI è definita dal D.P.R. 151/2011 che ripartisce tutti i locali, i depositi, gli impianti e ogni tipo di attività potenzialmente pericolosa in 80 attività soggette a prevenzione incendi, ripartendole in 3 categorie. Per ciascuna di queste attività è fatto l obbligo di elaborare un progetto che deve evidenziare: condizioni e grado di isolamento; resistenza al fuoco delle strutture; compartimentazione verticale e orizzontale; modalità di evacuazione dei prodotti della combustione; risorse idriche disponibili e impianti antincendio; possibilità di accesso da parte dei mezzi di soccorso; vie d uscita e percorsi di esodo. Il Decreto indica infine diverse procedure per l autorizzazione all espletamento delle attività [fig. 22]. Per le attività della categoria A non è prevista la presentazione del progetto all esame dei Vigili del Fuoco (VV.F.) e la responsabilità del pieno rispetto delle disposizioni ricade sul progettista, ferma restando la possibilità di un controllo da parte degli organi competenti. Per le attività di categoria B e C il progetto deve essere sottoposto all esame dei VV.F., che ne valutano la conformità alle norme riservandosi la possibilità di effettuare controlli per quelle di categoria B, mentre quelle di categoria C sono certamente soggette a controllo. Le attività sottoposte ai controlli di prevenzione incendi vengono distinte in tre categorie per le quali è prevista una discliplina differenziata in relazione al rischio CATEGORIA A Attività a basso rischio e standardizzate CATEGORIA B Attività a medio rischio CATEGORIA C Attività a elevato rischio Viene eliminato il parere di conformità La valutazione della conformità dei progetti ai criteri di sicurezza antincendio si dovrà ottenere entro 60 giorni Controlli con sopralluogo a campione (entro 60 giorni) Rilascio, su richiesta, di copia del verbale della visita tecnica Controlli con sopralluogo (entro 60 giorni) Fig. 22 Schema delle procedure per le autorizzazioni e i controlli delle attività soggette a prevenzione incendi.
382 unità 21 Il progetto antincendio 21.4 Il progetto antincendio 21.4.1 Simboli grafici Le norme (Allegato B D.M. 30-11-1983) prescrivono che i progetti antincendio siano realizzati utilizzando i simboli grafici riportati nella tabella 2. Tabella 2 Simboli grafici per il progetto antincendio. Percorso di fuga verso il basso Attacco a motopompa Percorso di fuga verso l alto Pulsante di allarme Percorso di fuga orizzontale Porta REI (30, 60, 90, 120, 180) Estintore portatile Struttura REI (30, 60, 90, 120, 180) Estintore carrellato Rivelatore di fumi Naspo a muro con tubazione Illuminazione di sicurezza Idrante a muro con tubazione Impianti fissi di estinzione ad attivazione automatica Idrante a colonna soprasuolo Impianti fissi di estinzione ad attivazione manuale Idrante sottosuolo Filtro in sovrapressione (1) (1) Il simbolo è di uso comune, ma non è presente nel D.M. 30-11-1983. approfondimento Segnaletica di sicurezza antincendio Le norme impongono che negli ambienti soggetti a rischio di incendio vengano disposti appositi segnali. Riportiamo qui a fianco alcuni tra i più comuni segnali antincendio, ricordando che quelli verdi hanno carattere di informazione generica, mentre quelli rossi riguardano specifiche predisposizioni antincendio. Infermeria Tabella 3 Segnaletica di sicurezza antincendio. Estintore Uscita di emergenza Lancia antincendio Scala di emergenza Idrante a colonna soprasuolo Punto di raccolta Allarme antincendio Percorso esodo
LE INFRASTRUTTURE IMPIANTISTICHE 383 21.4.2 Esempio di progetto Il progetto, che deve essere presentato ai Vigili del Fuoco per ottenere il rilascio del CPI per le attività di ategoria B e C (atto non necessario per quelle di categoria A), è di norma costituito da elaborati grafici (piante, sezioni e, se necessario, dettagli costruttivi) redatti in scala opportuna (di solito 1 : 100) accompagnati da una relazione tecnica. Il progetto deve evidenziare la rispondenza dell opera alle disposizioni di legge attraverso i simboli grafici definiti dalle norme. La figura 23 riporta un esempio di progetto di prevenzione incendi, nel quale sono previste tre attività soggette al controllo dei Vigili del Fuoco: autorimessa, gruppo elettrogeno e archivi (deposito di carta). Ciascuna di esse è compartimentata con muri tagliafuoco. Le frecce rappresentano i percorsi di fuga. Il progetto precisa inoltre l ubicazione di estintori, idranti e pulsanti di allarme. L autorimessa è dotata di un impianto sprinkler: si notino in alto a destra il locale che contiene la vasca di accumulo dell acqua per l alimentazione dell impianto di estinzione e il locale per il gruppo di pompaggio. Il passaggio tra l autorimessa e altri locali avviene mediante un filtro a prova di fumo tenuto in sovrapressione. 1 2 3 Fig. 23 Progetto di prevenzione incendi in cui sono presenti tre attività soggette a controllo VV.F.: 1) un autorimessa con più di 9 autoveicoli protetta da un impianto sprinkler (in alto a destra sono visibili la vasca di accumulo da 42 m 3 e il locale in cui è ubicato il gruppo di pompaggio); 2) locali archivi per deposito di carta, anch essi protetti da impianto sprinkler ( H 2 O ) e impianto rivelazione fumi ( F ); 3) un gruppo elettrogeno cui si accede da intercapedine superiormente grigliata. Ciascuna attività è compartimentata dal resto dell edificio mediante strutture REI 120 ( ). Notare il filtro a prova di fumo in sovrapressione indicato con.
384 unità 21 Il progetto antincendio 21.5 Valutazione della resistenza al fuoco 21.5.1 Resistenza al fuoco di materiali ed elementi costruttivi Tre importanti decreti emanati nel 2007 stabiliscono i criteri di valutazione della resistenza al fuoco. Il D.M. 16-2-2007, Classificazione di resistenza al fuoco di prodotti ed elementi costruttivi di opere da costruzione differenzia il concetto di prodotto da costruzione (per esempio il mattone), dall elemento da costruzione (per esempio la parete finita), stabilendo che devono essere certificati sia i primi sia i secondi. Il D.M. 9-3-2007, Prestazioni di resistenza al fuoco delle costruzioni nelle attività soggette al controllo del Corpo Nazionale VV.F. introduce il nuovo concetto di carico d incendio specifico di progetto. Il D.M. 9-5-2007, Direttive per l approccio ingegneristico alla sicurezza antincendio consente al progettista di derogare dalle norme purché ingegneristicamente (cioè con procedimenti di calcolo razionali e verificabili) dimostri di ottenere una sicurezza equivalente. Criteri di determinazione della resistenza al fuoco di materiali ed elementi costruttivi I criteri per la determinazione della resistenza al fuoco al fine di ottenere la certificazione di materiali o elementi costruttivi possono essere: sperimentali (mediante prove di laboratorio); tabellari (al D.M. 16-2-07 sono allegate numerose tabelle come, per esempio, la tabella 4); analitici, attraverso calcoli condotti nel rispetto delle procedure stabilite dagli Eurocodici. ESERCIZI SVOLTI Esempio di utilizzo della tabella Si intende determinare la classe di resistenza al fuoco di una parete alta 6 m e spessa 200 mm, in laterizio semipieno. Il rapporto h 6000 risulta = 30, valore che non consente di s 200 utilizzare la tabella 4 perché maggiore di 20. È allora necessario modificare l altezza e lo spessore del muro, in modo da riportare le dimensioni entro i limiti di h 20. s È ovviamente più ragionevole operare sullo spessore, per esempio portandolo a 300 mm. 6000 In questo caso = 20. 300 Sono rispettati i valori della tabella, dalla quale si desume che per spessori maggiori di 280 mm la classe REI è 180. Tabella 4 Determinazione per via tabellare della resistenza al fuoco delle murature portanti in mattoni. La tabella è valida per h 8 m e rapporto h s 20, dove s è lo spessore della parete, 10 cm di intonaco su ambo i lati e con massa volumica netta non superiore a 1700 kg/m 3. Classi REI Materiale Tipo blocco 30 60 90 120 180 240 Dimensioni (mm) Laterizio Pieno (foratura 15%) 120 150 170 200 240 300 Laterizio Semipieno e forato (15% < foratura < 55%) 170 170 200 240 280 330 Calcestruzzo Pieno semipieno e forato (foratura 55%) 170 170 170 200 240 300 Calcestruzzo leggero Pieno semipieno e forato (foratura 55%) 170 170 170 200 240 300 Pietra squadrata Pieno ( foratura 15%) 170 170 250 280 360 400
LE INFRASTRUTTURE IMPIANTISTICHE 385 21.5.2 Resistenza al fuoco delle strutture I requisiti di resistenza al fuoco delle costruzioni sono definiti dalle Norme tecniche per le costruzioni (D.M. 14-1- 2008) nel modo seguente (art. 3.6.1.): le costruzioni devono essere progettate e costruite in modo tale da garantire la resistenza e la stabilità degli elementi portanti e limitare la propagazione del fuoco. Livelli di prestazione delle strutture Le prestazioni di resistenza al fuoco richieste alle strutture degli edifici sono classificate secondo cinque livelli, ciascuno dei quali comporta l adozione di differenti classi di resistenza al fuoco (R 15, R 20, R 30, R 360). I livelli sono: Livello I Nessun requisito specifico, se le conseguenze sono accettabili e il rischio di incendio è basso. Livello II Le strutture devono garantire la resistenza al fuoco sufficiente a permettere l esodo degli occupanti. Le classi di resistenza al fuoco necessarie per garantire il livello II sono: 30 per costruzioni a 1 p.f.t. senza interrati; 60 per costruzioni fino a 2 p.f.t. e un piano interrato. Livello III Le strutture devono garantire la resistenza al fuoco per un periodo congruo alla gestione dell emergenza. Le classi di resistenza al fuoco necessarie per garantire il livello III sono quelle indicate nella tabella 1. Livello IV Le strutture devono garantire una resistenza al fuoco tale da limitare i danni provocati dall incendio alle strutture. Livello V Le strutture devono garantire una resistenza al fuoco tale da mantenere, a incendio domato, la completa funzionalità delle strutture. Il livello di prestazione I non è quasi mai ammesso. Il livello di prestazione II è ammesso per costruzioni isolate, con un massimo di 2 piani fuori terra, destinate a una sola attività e non aperte al pubblico. Il livello di prestazione III è quello più comunemente adottato per la maggior parte delle costruzioni. Si ricorre ai livelli di prestazione IV e V soltanto nel caso di attività di particolare importanza o dietro richiesta specifica del Committente. ESERCIZI SVOLTI Esempio di determinazione del carico d incendio q f,d Proseguiamo l esempio della scheda 21.2.4, dove era stato calcolato il valore nominale del carico d incendio specifico q f di un magazzino di 375 m 2. Ricordando che il carico d incendio specifico di progetto è fornito dalla relazione: q f,d = q f q1 q2 n determiniamo q f,d e individuiamo la classe spettante al magazzino. Calcolo del carico d incendio specifico di progetto q f,d Carico d incendio specifico arredi e materiali q f 639 MJ/m 2 fattore di rischio in relazione alle dimensioni superficie 375 m 2 (da 0 a 500 m 2 ) q1 = 1 fattore di rischio in relazione al tipo di attività area con moderato rischio: classe di rischio II q2 = 1 fattori di protezione n sistemi automatici di estinzione ad acqua n1 = 1 sistemi di evacuazione automatica di fumo e calore n3 = 1 sistemi automatici di rilevazione, segnalazione e allarme n4 = 0,85 squadra aziendale antincendio n5 = 1 rete idrica antincendio interna n6 = 0,9 rete idrica antincendio esterna n7 = 1 percorsi protetti di accesso n8 = 1 accessibilità ai mezzi VVF n9 = 0,9 q f,d = 639 1 1 0,69 = 441,53 MJ/m 2 In conclusione, poiché il carico d incendio q f,d è inferiore a 450 MJ/m 2, la classe di riferimento del magazzino, per il livello di prestazione III, è 30 [tab. 1]
386 unità 21 Il progetto antincendio 21.6 Protezione delle strutture metalliche La proprietà dei metalli di perdere progressivamente la loro resistenza meccanica se sottoposti a riscaldamento è una caratteristica negativa delle strutture costituite da profilati metallici, spesso utilizzati con elevati rapporti di snellezza, che possono collassare senza preavviso. Ciò rende le strutture metalliche ancora più pericolose di quelle di legno, sotto il profilo della prevenzione incendi. La temperatura alla quale la struttura giunge al collasso è detta temperatura critica. L acciaio, a causa dell elevata conducibilità termica, raggiunge rapidamente la temperatura critica (560 C per l acciaio Fe 37 e 580 C per Fe 52): non sempre però il crollo si verifica al raggiungimento di tale temperatura, ma a valori alquanto superiori, per effetto di fenomeni di plasticizzazione del materiale. Per esempio in una trave continua, nel punto in cui si raggiunge la temperatura critica, si forma una cerniera plastica, che consente di conservare un residuo di capacità portante. Accorgimenti per aumentare la resistenza al fuoco Per aumentare la resistenza al fuoco delle strutture metalliche si ricorre ai seguenti accorgimenti: rivestimenti, che possono essere di calcestruzzo di spessore minimo 4 cm o di intonaco costituito da fibre minerali impastate con opportuni leganti; si usano anche rivestimenti con pannelli di calcestruzzo di vermiculite; per le strutture tubolari si usa avvolgere il profilo metallico con feltri di fibra minerale, rivestiti a loro volta con una guaina di lamiera d acciaio; prodotti intumescenti, che vengono applicati come una normale pittura: quando sono investiti dalle fiamme, essi si gonfiano aumentando notevolmente il loro spessore e ritardando il tempo di collasso delle strutture. Rispetto ai rivestimenti, il trattamento con intumescenti ha il vantaggio di non aumentare ulteriormente il carico strutturale e di essere esteticamente più gradevole; schermi contro il fuoco, che consistono nell isolare l intero scheletro metallico da ogni possibile contatto con il fuoco attraverso compartimentazioni, dette anche muri tagliafuoco, di materiale e spessore dipendente dal grado di protezione che si vuole raggiungere. approfondimento La norma UNI 9503 del 2009 La definitiva entrata in vigore dell Eurocodice 3 (UNI EN 1993-1-2), nel 2010, in sostituzione della versione transitoria pubblicata nel 2005 è stata anticipata dalla pubblicazione, nel 2009, di una nuova edizione della norma UNI 9503 Procedimento analitico per valutare la resistenza al fuoco degli elementi costruttivi di acciaio. La norma specifica un metodo di calcolo per la valutazione della resistenza al fuoco, limitatamente alla capacità portante di elementi singoli di acciaio sottoposti all incendio normalizzato. Il calcolo consiste nel valutare la capacità portante dell elemento come se questo fosse posizionato su un ideale forno di prova e non entra quindi nel merito della verifica del sistema strutturale soggetto a incendio. La norma ammette però il ricorso ad altri metodi di calcolo purché conducano a sicurezze non minori di quelle previste dalla norma e siano comprovati da adeguata documentazione teorica e sperimentale. La norma si applica a singoli elementi strutturali di acciai laminati, saldati, piegati a freddo o protetti con idonei rivestimenti continui e aderenti, soggetti a trazione, compressione, flessione e taglio. Non si applica invece nel caso di protezioni realizzate con controsoffittatura o schermatura a distanza né con particolari sistemi di raffreddamento. In questi casi è soltanto possibile determinare il riscaldamento dell elemento per via sperimentale. Sono invece del tutto esclusi dal campo di applicazione gli elementi composti acciaio-calcestruzzo e, in genere, tutti i casi in cui il rivestimento abbia funzione collaborante. approfondimento Tempo di esposizione al calore per raggiungere la temperatura critica La quantità di calore assorbita da un elemento strutturale dipende, oltre che dal tipo di materiale, anche dalla sua dimensione e dalla sua geometria. L assorbimento è funzione del coefficiente del profilo U/F (cm -1 ), in cui U è la lunghezza dello sviluppo lineare del contorno del profilo misurato in centimetri ed F la sua sezione in cm 2. Il grafico della figura 24 fornisce in ordinate il tempo impiegato a raggiungere la temperatura critica per alcuni valori di U/F. La lettera d indica la resistenza al fuoco: il valore d = 0 corrisponde a una struttura non protetta e priva di resistenza al fuoco. Dal grafico risulta che un ele-mento con coefficiente di profilo U/F = 0,7 dotato di scar-sissima resistenza al fuoco (d < 10) raggiunge la temperatura critica in 18 min, mentre lo stesso elemento dotato di resistenza la fuoco superiore a 30 resiste 190 min. tempo t (min) Fig. 24 Diagramma per la determinazione del tempo impiegato da una struttura metallica a raggiungere la temperatura critica, in funzione del tipo di protezione d e del coefficiente U/F. coefficiente di profilo (100 U/F)
SINTESI Le fasi della protezione dal pericolo d incendio sono la prevenzione, l allarme e lo spegnimento. LE INFRASTRUTTURE IMPIANTISTICHE 387 La prevenzione incendi viene perseguita attraverso provvedimenti da adottare sia in fase di progetto e di esecuzione dell opera sia durante la sua manutenzione, e con il rilascio del Certificato Prevenzione Incendi (CPI). Il D.P.R. 151/2011 raggruppa ogni tipo di attività potenzialmente pericolosa in 80 attività soggette a prevenzione incendi, ripartendole in 3 categorie: categoria A: la responsabilità del rispetto delle disposizioni ricade sul progettista, ferma restando la possibilità di un controllo da parte degli organi competenti; categoria B e C: il progetto deve essere sottoposto all esame dei VV.F., che ne valutano la conformità alle norme riservandosi la possibilità di effettuare controlli per quelle di categoria B, mentre quelle di categoria C sono certamente soggette a controllo. Le norme definiscono in modo inequivocabile i termini ricorrenti nella progettazione antincendio, come: altezza ai fini antincendio degli edifici civili, altezza dei piani, carico d incendio, compartimentazione, filtro a prova di fumo, intercapedine, reazione e resistenza al fuoco, distanze di sicurezza e di protezione, capacità di deflusso, larghezza delle uscite, luogo sicuro, modulo di uscita, scala adatta ai fini antincendio (esterna, a prova di fumo, protetta). Le norme definiscono inoltre i mezzi antincendio da installare in fase di progettazione a seconda della destinazione d uso dei locali, quali: attacco di mandata per autopompa, estintore carrellato, estintore portatile, idrante antincendio, impianto automatico di rilevazione d incendio, impianto di allarme, impianto fisso di estinzione, lancia erogatrice, naspo, rete di idranti, riserva di sostanza estinguente, tubazione flessibile, tubazione semirigida. Le norme prescrivono la segnaletica e i simboli grafici da impiegare nei progetti antincendio. Percorso di fuga verso il basso Percorso di fuga verso l alto Tabella 2 Simboli grafici per il progetto antincendio. Attacco a motopompa Pulsante di allarme Percorso di fuga orizzontale Porta REI (30, 60, 90, 120, 180) Estintore portatile Struttura REI (30, 60, 90, 120, 180) Estintore carrellato Naspo a muro con tubazione Idrante a muro con tubazione Idrante a colonna soprasuolo Rivelatore di fumi Illuminazione di sicurezza Impianti fissi di estinzione ad attivazione automatica Idrante sottosuolo Filtro in sovrapressione (1) (1) Il simbolo è di uso comune, ma non è presente nel D.M. 30-11-1983. Impianti fissi di estinzione ad attivazione manuale I criteri per la determinazione della resistenza al fuoco al fine di ottenere la certificazione dei materiali o degli elementi costruttivi possono essere: sperimentali: mediante prove di laboratorio; tabellari: mediante la consultazione delle tabelle allegate alle norme; analitici: attraverso calcoli condotti nel rispetto delle procedure stabilite dagli Eurocodici. Le strutture degli edifici sono classificate secondo cinque livelli di resistenza al fuoco. Un edificio è, ad esempio, di classe 60 se in caso di incendio è in grado di resistere all azione del fuoco per almeno 60 minuti primi. Le strutture metalliche richiedono particolari accorgimenti (rivestimenti, trattamenti con prodotti intumescenti, muri tagliafuoco) perché rischiano di collassare quando sono esposte alle elevate temperature che accompagnano un incendio.