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Gli obiettivi del controllo del fumo

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Il pericolo dei fumi

Pericoli per le persone

Dagli anni ’80 è noto che l’80% delle morti per incendio è dovuto all’inalazione di fumi tossici. Possiamo distinguere 3 pericoli principali. Pericoli legati a opacità, tossicità e temperatura.

Pericoli legati all’opacità :

Una delle caratteristiche peculiari del fumo è la sua opacità. Tuttavia, quando una persona è coinvolta in un incendio e la visibilità è ridotta a meno di 4 metri, diventa praticamente impossibile orientarsi e trovare le uscite di emergenza.

In uno stato di panico, l’occupante perde l’orientamento e si comporta come se fosse intrappolato in uno spazio ristretto, perdendo il senso dell’orientamento. Se la persona non viene allontanata rapidamente da questa atmosfera, la situazione può diventare rapidamente fatale.

Photo de la perte de visibilité dans un couloir d'hôtel lors d'un incendie - désenfumage et fumée
Perdita di visibilità all'inizio dell'incendio

Pericoli di tossicità :

Un incendio rilascia circa 140 composti pericolosi, alcuni dei quali altamente concentrati, che possono essere fatali anche dopo una breve esposizione. Le vittime devono essere soccorse entro 30 minuti dall’incendio. I gas tossici si dividono in due categorie: i gas asfissianti (come i cianuri e gli ossidi di carbonio), che deprimono il sistema nervoso centrale, e i gas irritanti (come il cloro e i suoi derivati), che danneggiano le mucose respiratorie. Tra i composti più pericolosi per l’uomo troviamo :

  • Anidride carbonica
  • Monossido di carbonio
  • Ossidi di azoto

In caso di incendio, la quantità di ossigeno disponibile nell’aria si riduce notevolmente e può causare sincope o addirittura la morte se la concentrazione di ossigeno scende al di sotto del 6%. Il fumo sprigionato dall’incendio contiene anche composti tossici che possono causare un rapido avvelenamento. Una persona che si trova in un ambiente fumoso tossisce, ma questo può peggiorare la situazione aumentando l’esposizione a sostanze tossiche.

Inoltre, la riduzione della quantità di ossigeno nell’aria può portare a una riduzione della coordinazione motoria e a difficoltà di movimento, che possono mettere la vittima in pericolo di vita se non viene evacuata rapidamente. È quindi fondamentale prendere precauzioni per prevenire gli incendi e sapere come reagire in caso di emergenza.

Pericoli legati alla temperatura :

In un incendio, la temperatura può aumentare rapidamente e raggiungere livelli letali per gli alveoli polmonari superiori a 120°C, causando la morte della vittima in pochi minuti. Tuttavia, il fumo prodotto ha una densità molto bassa, che lo fa salire verso il soffitto e accumulare in strati con temperature decrescenti (un fenomeno noto come “stratificazione”).

Dati i fenomeni di convezione e stratificazione, durante l’incendio è consigliabile avvicinarsi al suolo, dove le temperature sono più basse, le concentrazioni di composti tossici più basse e i livelli di ossigeno più elevati. In breve, è consigliabile stare vicino al suolo per massimizzare le possibilità di sopravvivenza in caso di incendio.

Pericoli per la proprietà

Il fumo svolge un ruolo importante nella propagazione degli incendi grazie alle sue caratteristiche. Durante un incendio, i materiali combustibili sono esposti a temperature elevate in ambienti caldi e privi di ossigeno, come il fumo o l’interno della fiamma. Di conseguenza, i materiali si decompongono, producendo gas combustibili che alimentano le fiamme – un fenomeno noto come pirolisi.

I fumi sono anche corrosivi e contengono composti come l’acido cloridrico, pericolosi per le strutture edilizie e le proprietà nell’area interessata dall’incendio.

I ruoli e gli obiettivi del controllo del fumo

In breve, il pericolo maggiore per una persona coinvolta in un incendio è l’avvelenamento da fumo. È quindi fondamentale evacuare il fumo dall’edificio colpito, cosa che si ottiene con l’estrazione del fumo. Durante un incendio, il fumo e il calore prodotti rimangono intrappolati all’interno dell’edificio, impedendo agli occupanti di uscire in sicurezza. Lo scopo dell’estrazione dei fumi è quello di rimuovere parte del fumo dall’incendio per creare un’area di aria aperta al di sotto dello strato di fumo.

I vantaggi dell’estrazione dei fumi sono molteplici: è facilita l’evacuazione degli occupanti mantenendo la visibilità e l’aria fresca, limita la propagazione dell’incendio evacuando i gas e le particelle calde, limita l’inquinamento e l’inquinamento. consente ai vigili del fuoco di accedere al luogo dell’incendioContribuisce inoltre a ridurre il rischio di crollo dell’edificio limitando l’aumento della temperatura.

I vincoli dell'estrazione dei fumi

Per raggiungere gli obiettivi sopra indicati, è necessario rispettare una serie di vincoli per garantire un’efficace estrazione dei fumi. Il primo vincolo è quello di limitare i volumi da liberare dal fumo attraverso la compartimentazione, utilizzando pareti e porte tagliafuoco per ridurre la propagazione dell’incendio.

Le grandi aree di vendita che non possono essere compartimentate saranno ridotte creando schermi di contenimento per incanalare il fumo verso i sistemi di evacuazione. Inoltre, sarà necessario rispettare il fenomeno della stratificazione evitando di creare turbolenze che potrebbero inviare i fumi caldi verso il suolo. La velocità di soffiaggio non deve mai superare i 5 m/s. Per un’efficace evacuazione, le prese d’aria fresca devono essere collocate in basso e le uscite dell’aria di scarico in alto, evitando zone morte in cui potrebbe ristagnare un blocco di fumo.

Infine, sarà importante rispettare le normative termiche per garantire un comfort termico ottimale senza dover ricorrere ad aperture permanenti verso l’esterno.

I vincoli dell'estrazione dei fumi

Esistono due principi principali per il controllo del fumo:

  • scansione
  • la gerarchia delle pressioni.

Lo spazzamento consiste nel far circolare aria fresca nella parte inferiore del volume da liberare dal fumo e nell’estrarre il fumo nella parte superiore. Ciò può avvenire in modo naturale o meccanico, a seconda del tipo di drenaggio.

La gerarchia della pressione consiste nello stabilire una pressione più bassa nel volume interessato rispetto ai locali adiacenti, al fine di creare un equilibrio che impedisca la diffusione del fumo. Questo metodo è spesso utilizzato nei grattacieli e richiede l’estrazione meccanica dei fumi.

I diversi tipi di estrazione dei fumi

Estrazione di fumo naturale

Si tratta del tipo più comune, che prevede l’utilizzo di prese d’aria o di aperture controllate a distanza nella facciata per l’evacuazione del fumo e di porte o aperture per l’ingresso dell’aria. I comandi devono agire contemporaneamente sull’aria di scarico e sull’aria di mandata.

Estrazione meccanica/naturale dei fumi

Questa configurazione è meno comune e richiede l’uso di un ventilatore di alimentazione dell’aria quando il volume da liberare dal fumo è semi interrato o comunque di difficile accesso. Le bocchette di alimentazione dell’aria devono avere una velocità inferiore a 5 m/s e lo scarico dei fumi deve avvenire da bocchette montate sul tetto.

Controllo naturale/meccanico del fumo

In questo caso, l’estrazione viene effettuata da uno o più ventilatori, mentre l’alimentazione dell’aria viene fornita da porte o aperture telecomandate, come nel caso dell’estrazione naturale dei fumi. Le dimensioni dell’alimentazione dell’aria sono calcolate tenendo conto del flusso totale dell’aria di scarico.

Controllo meccanico/meccanico del fumo

Questo tipo di estrazione dei fumi richiede sia ventilatori di alimentazione che di scarico. La velocità dell’aria alle bocchette di alimentazione non deve superare i 5 m/s per evitare la destratificazione dei fumi. Per rispettare la gerarchia delle pressioni, la portata dell’aria di mandata deve essere inferiore a quella dell’aria di ripresa, in genere 0,6 volte la portata dell’aria di ripresa.

Il concetto di ingegneria del controllo del fumo

Il decreto del 22 marzo 2004 ha introdotto l’ingegneria di ventilazione dei fumi, che viene utilizzata quando non è possibile applicare rigorosamente le norme, come ad esempio negli edifici tutelati dove non è possibile apportare determinate modifiche. Questo approccio mira a simulare l’evoluzione del fumo durante un incendio e il suo controllo tramite sistemi di estrazione naturale e/o meccanica del fumo.

Gli studi di ingegneria devono essere eseguiti da enti riconosciuti competenti dal Ministero dell’Interno. Questi studi devono includere una presentazione completa delle ipotesi fatte, simulazioni che mostrino un controllo soddisfacente del fumo e una presentazione dei risultati e delle conclusioni sull’efficacia dei sistemi di estrazione del fumo raccomandati.

Nel 2017, il laboratorio centrale della prefettura di Parigi ha pubblicato la Guide de bonnes pratiques pour les études d’ingénierie du désenfumage. Questa guida chiarisce i ruoli e le responsabilità dei soggetti coinvolti, armonizza le definizioni, formalizza il processo di ingegneria del controllo del fumo, definisce gli scenari di incendio imposti, armonizza i criteri di accettabilità predefiniti e stabilisce i vari metodi di prova del controllo del fumo in loco.

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