Gli obiettivi del controllo dei fumi.

Il pericolo dei fumi

Fin dagli anni ’80 è stato stabilito che l’80% dei decessi causati da un incendio è dovuto all’inalazione dei fumi tossici. Si distinguono tre pericoli principali: opacità, tossicità e temperatura.

Pericoli per le persone

Opacità. Quando la visibilità scende sotto i 4 metri, diventa quasi impossibile orientarsi e trovare le uscite di emergenza. In stato di panico, l’occupante perde i propri riferimenti e si comporta come se fosse intrappolato in uno spazio confinato, perdendo ogni senso dell’orientamento; se la persona non viene tratta in salvo rapidamente, la situazione può diventare fatale.

Tossicità. Un incendio rilascia circa 140 composti pericolosi, talvolta fatali anche dopo una breve esposizione — le vittime vanno soccorse entro 30 minuti. I gas tossici si dividono in gas asfissianti (cianuri, ossidi di carbonio) che deprimono il sistema nervoso centrale, e gas irritanti (cloro e derivati) che danneggiano le mucose respiratorie — tra i più pericolosi: anidride carbonica, monossido di carbonio e ossidi di azoto. Durante un incendio, la quantità di ossigeno cala: al di sotto del 6% sopraggiunge lo svenimento o persino la morte. La riduzione dell’ossigeno compromette la coordinazione motoria e la capacità di muoversi.

Temperatura. La temperatura può salire molto rapidamente e raggiungere livelli fatali per gli alveoli polmonari oltre i 120 °C. I fumi, essendo a bassa densità, salgono verso il soffitto e si accumulano in strati di temperatura decrescente — la stratificazione. Dati i fenomeni di convezione, si raccomanda di avvicinarsi al suolo, dove le temperature sono più basse, i composti tossici meno concentrati e l’ossigeno più presente.

Pericoli per i beni

I fumi svolgono un ruolo importante nella propagazione dell’incendio. Esposti ad alte temperature in un ambiente povero di ossigeno, i materiali combustibili si decompongono e producono gas combustibili che alimentano le fiamme: è la pirolisi. I fumi sono inoltre corrosivi — contengono in particolare acido cloridrico, pericoloso per le strutture dell’edificio e per i beni situati nella zona interessata.

I ruoli e gli obiettivi del controllo dei fumi

Estrarre i fumi per salvare vite

La maggiore minaccia per una persona sorpresa da un incendio è l’avvelenamento da fumi. È quindi cruciale evacuare i fumi dall’edificio interessato: è il ruolo del controllo dei fumi. Durante un incendio, fumi e calore restano intrappolati all’interno dell’edificio, impedendo agli occupanti di mettersi in salvo. Il controllo dei fumi mira a evacuare parte dei fumi per creare una zona d’aria libera sotto lo strato di fumo.

I benefici sono molteplici: facilita l’evacuazione degli occupanti mantenendo visibilità e aria fresca; limita la propagazione dell’incendio evacuando gas caldi e particelle; permette ai vigili del fuoco di accedere al focolaio; e riduce il rischio di crollo dell’edificio limitando l’aumento di temperatura.

I vincoli del controllo dei fumi

Limitare i volumi e padroneggiare la stratificazione

Per raggiungere questi obiettivi, devono essere rispettati diversi vincoli. Il primo è limitare i volumi da liberare dai fumi tramite la compartimentazione — muri tagliafuoco e porte tagliafuoco — al fine di ridurre la propagazione. Le grandi superfici di vendita, che non possono essere compartimentate, vengono trattate con barriere al fumo che incanalano i fumi verso gli impianti di estrazione.

È poi necessario rispettare la stratificazione evitando le turbolenze che rispingerebbero i fumi caldi verso il suolo: le velocità di immissione non devono mai superare i 5 m/s. Per uno spazzamento efficace, gli ingressi d’aria fresca sono collocati in basso e le uscite dei fumi in alto, evitando ogni zona morta dove una sacca di fumo possa ristagnare. Infine, è importante rispettare le normative termiche per garantire il comfort senza ricorrere ad aperture permanenti verso l’esterno.

I principi del controllo dei fumi

Esistono due principi fondamentali:

• Lo spazzamento: far circolare aria fresca nella parte bassa del volume da liberare ed estrarre i fumi in alto — in modo naturale o meccanico a seconda del tipo di estrazione;
• La gerarchia delle pressioni: stabilire nel volume interessato una pressione inferiore a quella dei locali adiacenti, creando un equilibrio che impedisce la propagazione dei fumi. Questo metodo, spesso usato nei grattacieli, richiede un controllo dei fumi meccanico.

Le diverse modalità di controllo dei fumi

Controllo dei fumi naturale

È il tipo più diffuso: utilizza evacuatori in copertura o aperture di facciata comandate a distanza per evacuare i fumi, oltre a porte o aperture per immettere l’aria. I comandi devono agire simultaneamente sulle uscite dei fumi e sugli ingressi d’aria.

Controllo dei fumi meccanico / naturale

Una configurazione meno frequente, che utilizza un ventilatore per l’immissione d’aria quando il volume da liberare è seminterrato o di difficile accesso. Le aperture di ingresso dell’aria si mantengono a una velocità inferiore a 5 m/s e i fumi vengono evacuati tramite evacuatori in copertura.

Controllo dei fumi naturale / meccanico

In questo caso, l’estrazione è garantita da uno o più ventilatori, mentre gli ingressi d’aria sono realizzati tramite porte o aperture comandate a distanza. Le dimensioni degli ingressi d’aria sono calcolate a partire dalla portata totale di estrazione.

Controllo dei fumi meccanico / meccanico

Questa modalità richiede sia ventilatori di immissione sia di estrazione. La velocità alle aperture di immissione non deve superare i 5 m/s per non destratificare i fumi, e la portata di immissione resta inferiore alla portata di estrazione — generalmente dell’ordine di 0,6 volte la portata estratta — al fine di rispettare la gerarchia delle pressioni.

La nozione di ingegneria del controllo dei fumi

Il decreto del 22 marzo 2004 ha introdotto l’ingegneria del controllo dei fumi, impiegata quando la stretta applicazione della normativa non è possibile — ad esempio negli edifici vincolati come monumenti storici, dove alcune modifiche sono impossibili. Questo approccio mira a simulare l’evoluzione dei fumi durante un incendio e il loro controllo da parte di impianti naturali e/o meccanici.

Questi studi devono essere condotti da organismi riconosciuti competenti dal Ministero dell’Interno. Comprendono una presentazione completa delle ipotesi scelte, simulazioni che dimostrano un controllo dei fumi soddisfacente, oltre a una presentazione dei risultati e delle conclusioni sull’efficacia degli impianti raccomandati.

Nel 2017 è stata pubblicata la Guida di buone pratiche per gli studi di ingegneria del controllo dei fumi dal laboratorio centrale della prefettura di polizia di Parigi. Chiarisce i ruoli e le responsabilità degli attori, armonizza le definizioni, formalizza il processo, definisce gli scenari d’incendio imposti, armonizza i criteri di accettabilità e stabilisce i metodi per le prove di controllo dei fumi in sito.

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