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La sicurezza in caso d'incendio

La Commissione della Comunità Europea, nell'ambito della Direttiva sui Prodotti da Costruzione promulgata il 21 Dicembre 1988, stabilisce il concetto di Sicurezza in caso di Incendio

Le costruzioni devono essere progettate e costruite in modo tale che nel caso di sviluppo di un incendio:

	La capacità portante delle strutture sia garantita per un determinato periodo di tempo
	La produzione e la propagazione di fiamme e di fumi sia limitata
	La propagazione dell'incendio alle costruzioni vicine sia limitata.
	Gli occupanti possano abbandonare la costruzione o essere messi in salvo
	La sicurezza delle squadre di soccorso sia presa in considerazione

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La prevenzione incendi: protezione attiva e protezione passiva

Le regole tecniche di Prevenzione Incendi mirano al raggiungimento della Sicurezza in caso di Incendio degli edifici. In Italia esse sono di competenza del Ministero dell'Interno.
In generale il progetto di prevenzione incendi di un edificio è costituito da un insieme integrato di misure di Protezione Attiva e di misure di Protezione Passiva.

Per Protezione Attiva si intende l'insieme delle misure che vengono adottate al fine di ottenere lo spegnimento dell'incendio durante la sua fase iniziale.
Tali Misure comprendono sia l'impiego di impianti tecnologici, come i sistemi di rilevazione automatica, i sistemi di allarme, gli evacuatori di fumo, gli ordinari impianti di estinzione, come gli idranti e gli estintori, i sistemi di spegnimento automatico, Sprinkler, sia l'adozione di scelte progettuali e di un'opportuna programmazione organizzativa che rende veloce l'evacuazione dell'edificio e sicuro e tempestivo l'intervento delle squadre di soccorso.

Sistema di rilevazione fumi e Allarme: Permette di riconoscere un evento di incendio fin dalle sue prime fasi, rendendo più facile la fase di evacuazione e l'intervento delle squadre di soccorso.
Indicazione vie di fuga: E' essenziale per garantire la sicurezza delle operazioni di esodo delle persone.
Evacuatori di fumo: Permettono l'allontanamento dei gas nocivi, facilitano le operazioni di esodo delle persone, limitano la propagazione dell'incendio, rendono più sicuro l'intervento delle squadre di soccorso.
Sistema di Estintori ed Idranti: Sono strumenti essenziali per permettere lo spegnimento di un incendio e per garantire l'efficacia dell'intervento delle squadre di soccorso
Sprinkler: Intervengono nelle fasi iniziali dell'incendio, limitandone l'estensione.

Per Protezione Passiva si intende l'insieme delle misure che vengono adottate al fine di ridurre al minimo i danni dell'edificio durante la fase di incendio generalizzato. Queste comprendono le caratteristiche degli elementi costruttivi che determinano il mantenimento della stabilità degli elementi portanti durante l'incendio (resistenza al fuoco), l'adozione di sistemi che impediscono la propagazione dei fumi e del calore all'interno degli edifici (compartimentazione), l'impiego di materiali dotati di scarsa infiammabilità e aventi poca attitudine a produrre fumi (reazione al fuoco).

	Resistenza al fuoco Garantisce la stabilità degli elementi portanti di una costruzione durante l'incendio.
	Compartimentazione Impedisce la propagazione di fumi e calore all'esterno dell'ambiente in cui si sviluppa l'incendio.
	Reazione al fuoco: Caratterizza la combustione di un dato materiale e rappresenta la velocità di propagazione della fiamma e la produzione di gas tossici.

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Il Fenomeno Fisico

Affinchè si verifichi un incendio necessaria la presenza di un combustibile, di un comburente (l'ossigeno) e di una sorgente iniziale di calore

Dal punto di vista fisico la combustione determina principalmente un aumento della temperatura dell'ambiente, che in tempi relativamente brevi può raggiungere valori elevati.

Con flashover si indica quella fase in cui le fiamme da uno stato di incendio localizzato si propagano velocemente a tutto il volume del compartimento, ossia l'attività di combustione si trasforma da un fenomeno superficiale a un processo che interessa il volume disponibile.

La severità dell'incendio dipende principalmente dai seguenti fattori:

• quantità dei materiali combustibili e loro distribuzione (carico di incendio)
• qualità dei materiali con riferimento alla loro velocità di combustione
• caratteristiche di ventilazione degli ambienti, ossia aperture presenti nel compartimento e loro distribuzione
• geometria del compartimento
• proprietà termiche delle pareti del compartimento

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Il progetto della sicurezza

Il requisito di Sicurezza in caso di Incendio viene raggiunto mediante un insieme integrato di misure di tipo tecnico, strutturale ed organizzativo che permettono di soddisfare gli obiettivi fissati in accordo tra proprietari, autorità VVF e progettisti.

Possono essere individuati tre tipi di approccio, utilizzabili insieme o separatamente:

Approccio Strutturale: la sicurezza viene ottenuta mediante la combinazione di opportune scelte di compartimentazione e di resistenza al fuoco strutturale. Questo approccio è adatto soprattutto nei casi in cui il progetto dell'edificio permette una opportuna compartimentazione, ad esempio mediante l'utilizzazione di solai e muri resistenti al fuoco. In questo approccio è ammesso che le condizioni di flashover possano verificarsi prima che inizi l'intervento per lo spegnimento. I requisiti di resistenza al fuoco degli elementi strutturali e di compartimentazione generalmente vengono determinati facendo riferimento ad intervalli di tempo multipli di 30 min, 30, 60, 90, 120 minuti, corrispondenti alla curva di incendio standard ISO 834. Procedure di calcolo più recenti permettono di valutare la resistenza al fuoco anche nei confronti dell'incendio naturale, ossia di una curva temperatura-tempo che rappresenta il più probabile caso di incendio che può verificarsi nel compartimento in oggetto. Ovviamente la sicurezza deve essere garantita per un tempo che tiene conto sia dei tempi necessari per l'evacuazione degli occupanti, sia del tempo necessario per l'intervento delle squadre di soccorso.


Efficacia delle misure di sicurezza in caso di incendio

Il precedente approccio spesso viene integrato mediante l'adozione di misure di prevenzione che mirano ad evitare che, anche se un incendio viene innescato, possano verificarsi le condizioni di flashover. E' questo il modo più sicuro per evitare che si verifichi la fase più pericolosa dell'incendio e per rendere inutili elevate prestazioni di resistenza al fuoco della struttura. A questa tipologia appartengono i seguenti approcci.

Approccio basato sul Monitoraggio: basato su sistemi di rilevamento automatico di fumi e/o calore e trasmissione automatica dell'allarme ad un apposita squadra VVF di intervento. L'obiettivo di questo approccio è fare in modo che le operazioni di spegnimento dell'incendio abbiano successo prima che si verifichi il flashover. La curva c è il risultato di questo approccio. Tale approccio è utile soprattutto quando non sono realizzate adeguate compartimentazioni e nei casi di ridotti carichi di incendio e di disponibilità sicura di squadre di pronto intervento.


Approccio basato sul Monitoraggio

Approccio basato sull'Estinzione: basato su sistemi di spegnimento automatico, come Sprinkler, ed è sempre collegato ad un sistema automatico di allarme. Anche questo approccio deve essere progettato per evitare che si verifichino le condizioni di flashover. Esso viene usato in casi in cui il carico di incendio è elevato. La curva c è il risultato di questo approccio.


Approccio basato sull'Estinzione


Efficacia delle misure di sicurezza in caso di incendio.

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Le prove di laboratorio

Le prove di laboratorio vengono realizzate per verificare le prestazioni di resistenza al fuoco e di reazione al fuoco dei prodotti da costruzione.

Prove di resistenza al fuoco
Consistono in una prova di incendio normalizzata e servono a verificare le condizioni di stabilità e/o di tenuta ai fumi e/o di isolamento termico di un prodotto da costruzione.


Verifica in laboratorio della resistenza al fuoco di una trave

Ad esempio la prova su una trave in acciaio, protetta o non protetta, viene condotta in un forno normalizzato dove riprodotta la curva di incendio ISO 834 fino al raggiungimento della temperatura critica, corrispondente ad eccessiva deformazione o crisi dell'elemento. Oltre che per la verifica della stabilità in caso di incendio, esse possono essere condotte per verificare le prestazioni di tenuta ai fumi e di isolamento di un prodotto da costruzione (ad esempio di una parete o di un solaio).


Andamento delle deformazioni in una trave protetta sottoposta all'Incendio standard

Le prove di laboratorio per la verifica della resistenza al fuoco possono essere eseguite presso il Laboratorio del Ministero dell'Interno di Capannelle a Roma o presso i Laboratori autorizzati, che sono:
- CSI, Milano;
- Istituto Giordano, Rimini;
- Ivalsa, Trento;
- LA.PI., Prato.

Prove di reazione al fuoco
Costituiscono una verifica delle caratteristiche di combustibilità e di infiammabilità di un materiale. Le prove vengono realizzate mediante uno strumento normalizzato costituente una sorgente di calore, detto comunemente "epiradiateur".
In ambito europeo è stata definita una prova di reazione al fuoco, SBI (Single Burning Item), corrispondente alla norma EN 13501-1, che definisce, in ordine crescente, i seguenti scenari di incendio:

• attacco puntuale da piccola fiamma
• attacco da un oggetto isolato infiammato in un angolo
• combustione generalizzata (prova di bomba calorimetrica e prova di non combustibilit)

      
a destra: Il test SBI tiene conto di quattro criteri di valutazione: misura della temperatura, concentrazione di O2 e CO2, attenuazione della luminosità, osservazione di caduta di gocce

Le prove di laboratorio per la verifica della resistenza al fuoco sono regolate dal D.M.I. del 10 Marzo 2005 e, in ambito nazionale, possono essere eseguite presso il Laboratorio del Ministero dell'Interno di Capannelle a Roma o presso i Laboratori Autorizzati, che sono:
- CATAS, Udine;
- CSI, Milano;
- ISIRIM, Terni;
- Istituto Giordano, Rimini;
- Istituto Masini, Milano;
- Istituto Sperimentale Ferrovie Dello Stato, Roma;
- Itc CNR, Milano;
- Ivalsa, Trento;
- LA.PI, Prato
- Lsf, Como

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