Questo contributo costituisce uno stralcio dell’omonimo E-book edito da Wolters Kluwer Italia a firma dell’autore. Nell’E-book viene affrontato il tema della progettazione della sicurezza antincendio dei fabbricati adibiti ad attività scolastica.
La pubblicazione è strutturata in modo da costituire una linea guida per i progettisti nella predisposizione della relazione tecnica antincendio.
Viene affrontata la progettazione di fabbricato scolastico di medie dimensioni mediante tre impostazioni progettuali differenti: le regole tecniche tradizionali, il Codice di prevenzione incendi (integrato dalla nuova RTV del 2017) e la Fire Safety Engineering.
L’E-book è completato da alcune applicazioni dei metodi della Fire Safety Engineering, esemplificando le verifiche delle prestazioni di sicurezza antincendio di un fabbricato che prevede due piani messi in comunicazione da un vano scale non compartimentato.

Evoluzione della normativa antincendio

Una prima parte dell’E-book descrive l’evoluzione della normativa antincendio, che ha visto negli ultimi mesi la pubblicazione del Codice di prevenzione incendi e della nuova Regola tecnica verticale sulle attività scolastiche.
Nello svolgimento dell’attività professionale in questo particolare periodo storico, caratterizzato da un continuo aggiornamento normativo, ci si trova a volte di fronte ad un bivio, e bisogna decidere quale approccio progettuale sia più conveniente seguire.
Per questo motivo, le tre sezioni dell’E-book affrontano la progettazione di un fabbricato scolastico mediante tre impostazioni progettuali differenti:
1. Le regole tecniche tradizionali, in particolare il D.M. 26 agosto 1992;
2. Il Codice di prevenzione incendi, integrato dalla nuova RTV del 2017;
3. La Fire Safety Engineering.
Si tenga conto che le prime due metodologie sono alternative tra di loro, mentre la F.S.E. può essere applicata nel caso in cui sia necessario chiedere una deroga ad una particolare misura prevista dalla norma. Pertanto la F.S.E. è stata presa in considerazione per sviluppare alcuni particolari aspetti della progettazione e non l’intero progetto.
Da qualche anno abbiamo assistito ad un’evoluzione, o forse una rivoluzione, normativa, un continuo aggiornamento di regole tecniche orizzontali e verticali, con l’obiettivo di fornire al progettista degli strumenti più flessibili, delle linee guida applicabili ai casi comuni ed ai casi particolari.
Questo tipo di evoluzione normativa sta comportando una progressiva specializzazione professionale del progettista antincendio, portando quindi allo sviluppo di figure professionali che fanno della progettazione antincendio la propria esclusiva vocazione.
Da considerare inoltre che l’avvento dell’obbligo dell’aggiornamento professionale periodico non permette ai professionisti di mantenersi abilitati ed aggiornati in molteplici settori, bensì ne favorisce la specializzazione. Solo un professionista antincendio specializzato possiede infatti le competenze e l’esperienza per applicare efficacemente le misure previste dalle nuove normative di tipo prestazionale.

La nuova Regola Tecnica Orizzontale del 2015

La nuova Regola Tecnica Orizzontale è:
“Decreto del Ministro dell’Interno del 3 agosto 2015. Approvazione di norme tecniche di prevenzione incendi, ai sensi dell’articolo 15 del decreto legislativo 8 marzo 2006, n. 139.”
Inizialmente non applicabile alle attività scolastiche, il suddetto D.M., denominato anche Codice di prevenzione incendi, è stato integrato dal seguente decreto, che costituisce la nuova RTV (Regola Tecnica Verticale) sulle attività scolastiche e ne permette l’applicazione anche a questa tipologia di attività soggetta:
• Decreto del Ministro dell’Interno del 7 agosto 2017. Approvazione di norme tecniche di prevenzione incendi per le attività scolastiche, ai sensi dell’articolo 15 del decreto legislativo 8 marzo 2006, n. 139.

Tipologia di attività soggetta: Attività scolastiche

I parametri che determinano se un fabbricato (o parte di fabbricato) è soggetto ai controlli del CNVVF sono indipendenti dalla norma tecnica che il progettista applicherà, essendo definiti da una norma generale, il Decreto del Presidente della Repubblica 1 agosto 2011, n. 151. L’Allegato I al suddetto D.P.R., introduce la seguente:
attività soggetta n. 67
suddivisa in tre categorie, in base ad un solo parametro, il numero di persone presenti.

antincendio-scuole-a

Modalità di utilizzo del Codice di prevenzione incendi

Nel caso in cui il progettista antincendio scelga di seguire il Codice P.I. anziché la previgente RTV del 1992, il progetto va sviluppato interamente con:
• D.M. 3 agosto 2015 (RTO)
• D.M. 7 agosto 2017 (RTV Attività scolastiche).

Progettazione antincendio di un fabbricato

In generale il Codice P.I. indirizza il progettista verso le soluzioni antincendio da adottare nel progetto, che possono essere:
• Soluzioni conformi: sono proposte direttamente dal Codice e si possono applicare direttamente senza ulteriori argomentazioni per la dimostrazione della loro efficacia nel caso specifico;
• Soluzioni alternative: sono definite dal Codice e possono essere proposte dal progettista. In questo caso il progettista antincendio è tenuto a dimostrare l’adeguatezza delle soluzioni alternative mediante i metodi ordinari di progettazione definiti dal paragrafo G.2.6 e dalla Tabella G.2-1;
• Soluzioni in deroga: devono essere proposte dal progettista antincendio, che è tenuto a dimostrare l’adeguatezza delle soluzioni in deroga mediante i metodi avanzati di progettazione definiti dal paragrafo G.2.7 e dalla Tabella G.2-2.

Descrizione generale del progetto

Il fabbricato preso come esempio del presente eBook

Il fabbricato preso come esempio del presente eBook

Oggetto della progettazione antincendio è un fabbricato di nuova costruzione, da adibire a struttura scolastica. Il fabbricato sarà ubicato in un lotto dedicato e sarà del tipo isolato.
L’attività scolastica si sviluppa in un edificio fuori terra isolato, la capienza globale è di 572 persone distribuite in n. 2 piani f.t. senza piani interrati (altezza antincendio < 12 m), è composta da:
• Aule didattiche, nel numero di 8 al piano terra e 12 al piano primo, per un totale di 20×26 persone;
• Altri locali al piano terra: Laboratorio chimico per 26 persone, Sala insegnati, locale C.E.D., Ufficio segreteria, area portineria, servizi igienici;
• Altri locali al piano primo: Archivio;
• Spazi distributivi ai due piani.
Sono presenti 2 scale esterne ed un vano scale centrale per la normale comunicazione, con ascensore.

Progettazione con il Codice e la nuova RTV del 7 agosto 2017
Di seguito alcuni brevi stralci della progettazione secondo il Codice di prevenzione incendi e la nuova RTV di cui al D.M. 7 agosto 2017

Definizione dei profili di rischio

Uno dei parametri definiti dal Codice per la valutazione del rischio è il profilo di rischio vita Rvita.
Per le varie aree del fabbricato, si possono definire i seguenti profili di rischio Rvita:

antincendio-scuole-b

Reazione al fuoco

Il Codice applica una nuova suddivisione dei materiali, raggruppati in base alle classi di reazione al fuoco in 4 gruppi omogenei.
I materiali installati nel fabbricato saranno:

antincendio-scuole-c

Resistenza al fuoco

Il Codice prescrive 5 Livelli di prestazione per la resistenza al fuoco, mutuati, con alcuni aggiornamenti, dal D.M. 9 marzo 2007.
Nel caso dell’attività in progetto, infatti, dopo la pubblicazione del Capitolo V.7, la classe minima di resistenza al fuoco è definita direttamente dal normatore, mediante la Tabella V.7-1 riportata di seguito. Si noti che la classificazione ricalca esattamente quella prescritta per le attività ricettive (capitolo V.5) e gli uffici (capitolo V.4).

Tabella V.7-1: Classe minima di resistenza al fuoco

Tabella V.7-1: Classe minima di resistenza al fuoco

Il fabbricato in progetto, classificato HA, deve rispettare la classe R/REI 30.
Pertanto:
– Se il carico di incendio specifico di progetto, in base al Codice P.I., determina una classe inferiore a R/REI 30, il Capitolo V.7 prescrive comunque la classe R/REI30 (classe minima);
– Se al contrario il carico di incendio specifico di progetto, in base al Codice P.I., determina una classe superiore a R/REI 30, occorre adottare la classe derivante dal calcolo con il Codice P.I., per esempio R/REI 60 o R/REI 90.
Il Codice P.I prevede che il Progettista Antincendio possa valutare ed adeguatamente argomentare soluzioni alternative o in deroga per la resistenza al fuoco delle strutture portanti. Si possono utilizzare curve di incendio di tipo naturale anziché quelle nominali “standard”.
Tali curve naturali vengono ricavate con i seguenti metodi:
• modelli di incendio sperimentali;
• modelli di incendio numerici semplificati (Eurocodice UNI EN 1991-1-2);
• modelli di incendio numerici avanzati.

Compartimentazione
L’obiettivo della suddivisione dell’attività in più compartimenti antincendio è quello di ridurre il livello di rischio incendio grazie alla limitazione della propagazione dell’incendio nelle varie aree del fabbricato. A parte alcuni casi particolari, normalmente viene accettato il Livello di prestazione II. Nel caso del fabbricato in progetto, che non prevede geometria complessa né piani interrati, e l’attività è classificata con Rvita A2 ed A3, si ritiene consono il Livello di prestazione II.

Comunicazioni tra attività diverse

• Se è dimostrata la necessità funzionale, le attività civili possono comunicare con tutte le altre attività di tipo civile ubicate nella stessa opera da costruzione, anche se afferenti a diversi responsabili dell’attività. La scelta della tipologia della comunicazione (non protetta, protetta, a prova di fumo) viene demandata ad apposita valutazione del rischio a carico del progettista.
• Nel caso in cui la comunicazione tra le diverse attività civili avvenga tramite un sistema di esodo comune, di norma i compartimenti che comunicano con tale sistema d’esodo dovrebbero essere a prova di fumo.
• I compartimenti con Rvita C1, C2, C3, D1 e D2, possono comunicare con altre attività civili solo con modalità a prova di fumo.

Esodo

L’obiettivo è quello di garantire l’esodo in sicurezza degli occupanti, che deve essere possibile a prescindere dall’intervento dei Vigili del fuoco.
Procedure ammesse per l’esodo:
• esodo simultaneo (applicato nel fabbricato preso qui ad esempio);
• esodo per fasi (per es. in edifici con grande affollamento o grandi dimensioni dove non è possibile o non è necessario l’esodo simultaneo);
• esodo orizzontale progressivo (per es. negli ospedali suddivisi in reparti compartimentati);
• protezione sul posto (in casi particolari, per es. in centri commerciali o aeroporti).
La progettazione del sistema di esodo secondo la nuova normativa deve far riferimento alle nuove definizioni antincendio introdotte dal Codice, che modificano significativamente quelle finora utilizzate e desunte dal D.M. 30 novembre 1983 e dallo stesso D.M. 26 agosto 1992.
Risultano significative le nuove definizioni della compartimentazione a prova di fumo e l’introduzione dei serramenti a tenuta rispetto ai fumi a temperatura ambiente (per esempio le porte E60-Sa).
Nel caso esemplificativo dell’eBook si fa riferimento al caso che più frequentemente il Progettista è chiamato ad affrontare, valutato con i paragrafi S.4.5 e successivi del Codice P.I..
Ulteriori soluzioni, di tipo alternativo ai sensi del Codice, sono riportate nell’apposito capitolo del presente eBook, riferito alla progettazione con la Fire Safety Engineering.
Il Codice permette di utilizzare anche per l’esodo le scale aperte, ricadendo nelle condizioni previste nella tabella S.4-7 seguente:

Tabella S.4-7. Requisiti aggiuntivi per l'uso di scale d'esodo aperte

Tabella S.4-7. Requisiti aggiuntivi per l’uso di scale d’esodo aperte

Considerata la presenza di un numero ridotto di aree con Rvita A3 (CED, archivio e laboratorio chimico), mentre le restanti aree sono in Rvita A2 e costituiscono la maggior parte dell’attività, pur essendo applicato in progetto il livello di prestazione III del capitolo S.7 (Rivelazione e allarme), formalmente non si potrebbe utilizzare la scala centrale di tipo aperto anche per l’esodo, oltre che per la normale comunicazione tra i piani. In questo caso il progettista può individuare apposite misure compensative (come per esempio un impianto automatico di estinzione e/o di evacuazione fumi e calore per i locali in Rvita A3) al fine di ridurre l’aggravio di rischio legato al RvitaA3 rispetto al Rvita A2. Ulteriore strada alternativa, che può anche essere affiancata da idonee misure compensative, è quella delle analisi della sicurezza antincendio del sistema di esodo con scala di tipo aperto mediante le tecniche e le norme della Fire Safety Engineering.
Dalle verifiche della capacità di deflusso e del numero di vie di esodo richieste, risulta chiara la necessità di utilizzare per l’esodo anche il vano scale centrale, di tipo aperto, che deve costituire la terza via di fuga in aggiunta alle due scale di tipo esterno. Se tale vano scale centrale fosse stato previsto di tipo protetto o a prova di fumo, sarebbe stata automaticamente raggiunta la conformità con gli articoli S.4.7 (non rispettato se non con la F.S.E., come descritto nell’ultimo capitolo dell’eBook) e S.4.8.1 del Codice.
La larghezza delle vie di esodo verticali si calcola con la formula: LV = LU x nv
Dove
• LV è la larghezza minima delle vie d’sodo verticali [mm]
• LU è la larghezza unitaria determinata dalla Tabella S.4-12 in funzione al Rvita e del numero totale dei piani serviti dalle vie d’esodo verticale [mm/persona]
• nv è il numero totale degli occupanti che impiegano la via d’esodo considerata, provenienti da tutti i piani serviti.

antincendio-scuole-f

Tabella S.4-12

Tabella S.4-12

Rvita A2) LV = LU x nv = 4,55 x 288 = 1.310 mm
Rvita A3) LV = LU x nv =5,50 x 288 = 1.584 mm
Il fabbricato è dotato di 3 scale a servizio del piano primo, la larghezza complessiva delle vie d’esodo verticali è:
1.800 + 1.600 + 1.600 = 5.000 mm > 1.584 mm.

Gestione della sicurezza

Il Codice attribuisce notevole importanza alla Gestione della sicurezza in esercizio ed in emergenza. Come per le altre strategie antincendio, sono definiti i livelli di prestazione ed i criteri per attribuire alle attività i corrispondenti livelli.

Figura 1. Tabella S.5-1

Figura 1. Tabella S.5-1

Controllo dell’incendio

Nel seguito vengono descritte le misure adottate nel progetto dell’attività scolastica presa ad esempio per affrontare l’incendio, intese come protezione base, protezione manuale, protezione automatica.
Come per le altre strategie antincendio, sono definiti i livelli di prestazione ed i criteri per attribuire i corrispondenti livelli.

Tabella S.6-1

Tabella S.6-1

L’attività in oggetto rispetterebbe tutte le condizioni per l’applicazione del Livello II.
Si deve però considerare la scelta di applicare la compartimentazione multipiano, che richiede un livello di prestazione III per la strategia S.6, controllo dell’incendio tramite protezione di base e manuale.
L’attività è stata classificata: OC (500 < occupanti < 800), HA (H < 12 m).
Pertanto, secondo la seguente Tabella V.7-3:

Tabella V.7-3

Tabella V.7-3

Rivelazione ed allarme

Il Codice definisce i livelli di prestazione ed i criteri per attribuire alle attività i corrispondenti livelli.

Tabella S.7-1

Tabella S.7-1

Per individuare il corretto livello di prestazione si deve seguire il punto V.7.4.6 della nuova RTV del 2017.

Tabella V.7-6. Livelli di prestazione per rivelazione ed allarme

Tabella V.7-6. Livelli di prestazione per rivelazione ed allarme

Controllo di fumi e calore

L’obiettivo di questa misura antincendio è garantire il controllo, l’evacuazione o lo smaltimento dei prodotti della combustione in caso di incendio.
La novità più importante introdotta dal Codice è la suddivisione dei presidi per il controllo di fumo e calore in due macro-tipologie:

antincendio-scuole-m

Operatività antincendio

In questa Strategia sono riportate le indicazioni per le misure antincendio da progettare al fine di consentire e facilitare l’intervento dei soccorritori esterni (Vigili del Fuoco).

Tabella S.9-1

Tabella S.9-1

Sicurezza degli impianti tecnologici e di servizio

antincendio-scuole-o

Tabella riassuntiva delle differenze tra RTV 1992 ed RTV 2017

Dopo aver effettuato la progettazione dell’attività sia con le norme tradizionali che con il Codice di prevenzione incendi, l’eBook illustra le principali novità e modifiche rispetto ai due approcci, mediante una tabella riassuntiva, della quale si riporta di seguito uno stralcio (la tabella completa è recuperabile dall’eBook).

Principali differenze tra norma tradizionale e codice + RTV 2017
D.M. 26 agosto 1992 D.M. 3 agosto 2015 + D.M. 7 agosto 2017
Classificazione dell’attività scolastica
Tipo 3): numero di presenza contemporanee compreso tra 500 ed 800 persone OC in base al numero di occupanti.
HA in base alla massima quota dei piani.
Classificazione ulteriore delle aree dell’attività.
Classificazione in base al Profilo di rischio vita Rvita, Rbeni e Rambiente
Accessibilità ai soccorsi
Accostamento autoscale non obbligatorio (H < 12 m) Accostamento autoscale non obbligatorio (S.9 liv. III)
Separazioni e comunicazioni
Separazione REI 120 senza comunicazioni rispetto alle eventuali attività non pertinenti e soggette ai controlli di prevenzione incendi Separazione REI 130 tra le aree con diverso Rvita
Separazione con le altre attività: vedere schemi grafici presentati nell’eBook
Resistenza al fuoco
Classe minima: R/REI 60 Classe R/REI 30 (dipende solo dalla quota dei piani)
Reazione al fuoco nelle vie di esodo
Materia in classe 0 (50%) e 1 (50%) GM0, GM1, GM2
Reazione al fuoco negli altri ambienti
Pavimentazioni in classe 2, altri rivestimenti in classe 1 (oppure classe 2 se c’è SEFC o sprinkler) GM0, GM1, GM2, GM3, GM4
Compartimentazione
Comparti almeno REI 60 con S < 6.000 mq (Ha < 12 m) Comparti REI 30 con S < 32.000 mq (Rvita = A3)
Compartimenti costituiti anche da più piani Possibilmente un comparto unico che comprende i piani tra quota ≤ 12 e > 5 m (con misure antincendio aggiuntive) ma solo se tutte le scale sono almeno di tipo protetto)

Progettazione con la Fire Safety Engineering

Premessa

Nel caso in cui il rispetto delle prescrizioni normative (decreti tradizionali oppure soluzioni conformi del Codice) non sia pienamente attuabile o non convenga per qualsiasi motivo, eventuali soluzioni alternative e/o in deroga possono essere valutate con un approccio ingegneristico, facendo ricorso alla Fire Safety Engineering.
Inoltre, l’approccio F.S.E. può essere utilizzato per dimostrare quantitativamente l’efficacia delle strategie adottate, seppure queste siano conformi alle prescrizioni normative.

Modellazione dell’edificio scolastico in progetto

Modellazione dell’edificio scolastico in progetto

La Fire Safety Engineering usa metodi ingegneristici, incluse simulazioni fluidodinamiche con software CFD (Computational Fluids Dynamics), mediante la simulazione realistica dello sviluppo di un incendio. Tale modellazione viene svolta in molteplici scenari di incendio, al fine di valutare ed ottimizzare le caratteristiche del fabbricato che rivestono particolare importanza per la sicurezza delle persone (propagazione di fumo e specie tossiche, incremento delle temperature…) oltre che per la stabilità e sicurezza stessa dell’edificio (in particolare l’impatto delle alte temperature sugli elementi strutturali in genere). L’analisi dell’edificio o di una parte dello stesso viene svolta mediante i metodi FSE e sviluppando simulazioni di incendio in diversi scenari critici, concordati con il Comando VV.F.

Obiettivi del progetto con la F.S.E.

Gli obiettivi delle valutazioni F.S.E. nel presente caso esemplificativo sono i seguenti:
• #1: valutare la sicurezza per gli occupanti che impegnano il corridoio durante un incendio, per raggiungere le uscite;
• #2: valutare la fruibilità in sicurezza del vano scale centrale, anche per l’esodo;
• #3: valutare la sicurezza dei percorsi di esodo del piano primo nel caso di incendio al piano terra.

Valutazioni sul Sistema di Esodo con l’Approccio Prestazionale

Nell’ottica dell’applicazione dell’approccio prestazionale, anche il sistema di esodo è stato valutato con i metodi della F.S.E.
Di seguito si riportano i calcoli eseguiti al fine di valutare il tempo RSET, ovvero il tempo impiegato per raggiungere il luogo sicuro. RSET è stato calcolato:
• sulla base della letteratura tecnica ad oggi disponibile;
• con apposite modellazioni computerizzate di esodo.
E’ stata quindi eseguita la verifica che il tempo necessario per l’esodo RSET sia inferiore, considerando anche il margine di sicurezza, al tempo a disposizione per l’esodo ASET:

RSET < ASET

Illustrazione M.3-1. Confronto tra ASET ed RSET

Illustrazione M.3-1. Confronto tra ASET ed RSET

Simulazioni di esodo con software

Un metodo alternativo adottato per l’analisi delle criticità del sistema di esodo di un fabbricato è quello che fa ricorso ad apposite simulazioni computerizzate di esodo.

Esempio di simulazione di esodo in un fabbricato scolastico con presenza di bambini disabili

Esempio di simulazione di esodo in un fabbricato scolastico con presenza di bambini disabili

Esempio di grafico del tempo di evacuazione di ciascun locale

Esempio di grafico del tempo di evacuazione di ciascun locale

Simulazioni CFD di incendio

Di seguito si riportano alcune immagini tratte dalle simulazioni di incendio finalizzate alla verifica dei 3 obiettivi di progetto precedentemente descritti, che sono descritte compiutamente nell’eBook.

Esempio di sovrapposizione grafica tra le simulazioni di incendio e quelle di esodo

Esempio di sovrapposizione grafica tra le simulazioni di incendio e quelle di esodo

Smaltimento dei fumi dopo 15 minuti di incendio

Smaltimento dei fumi dopo 15 minuti di incendio

Scenario di incendio al piano terra - isosuperfici di visibilità e vettori

Scenario di incendio al piano terra – isosuperfici di visibilità e vettori

Incendio al piano terra

Confronto tra lo scenario attuale A e lo scenario migliorativo B - Visibilità

Confronto tra lo scenario attuale A e lo scenario migliorativo B – Visibilità

Sorgente: Antincendio scuole: applicare la nuova RTV con la Fire Safety Engineering 

Categorie: News

Lascia un commento

Il tuo indirizzo email non sarà pubblicato. I campi obbligatori sono contrassegnati *