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Sicurezza e resistenza all’incendio delle strutture in legno Orientamenti comunitari in materia di resistenza strutturale all’incendio. Trento, 25 febbraio 2005 arch. Roberto Lenzi Corpo permanente dei vigili del fuoco Provincia Autonoma di Trento. Sicurezza globale

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Presentation Transcript
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Sicurezza e resistenza all’incendio delle strutture in legnoOrientamenti comunitari in materia di resistenza strutturale all’incendio

Trento, 25 febbraio 2005

arch. Roberto Lenzi

Corpo permanente dei vigili del fuoco

Provincia Autonoma di Trento

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Sicurezza globale

Analisi oggettiva del problema (analisi di rischio)

Progetto di sicurezza antincendio: destinazione d’uso, geometria, condizioni al contorno, organizzazione interna, infrastrutture ecc.

Strategia per la sicurezza antincendio (prevenzione, protezione, gestione della sicurezza)

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Sicurezza globale

Il problema della sicurezza all’incendio è affrontato “dall’alto in basso”, ossia passando da considerazioni d’insieme a verifiche più particolareggiate

La prevenzione incendi non è una somma di particolari che funzionano, bensì un organismo che funziona nella sua globalità (principio olistico)

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Sistema uomo-edificio-incendio

Interazioni tra presenza umana, attività svolte e opera di costruzione

Sottosistema fisico: parametri strutturali e architettonico-funzionali

Sottosistema attività: destinazione dell’opera e attività svolte

Sottosistema umano: comportamento dell’uomo sia in condizioni ordinarie sia in condizioni d’incendio

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Nuovo approccio

Direttive: emanate dal Consiglio dell’Unione europea, hanno valore imperativo. Specificano i requisiti essenziali

Norme armonizzate: specificazioni tecniche non imperative, possibilmente di tipo prestazionale, emanate dagli organismi europei di normalizzazione (CEN e Cenelec) su mandato della Commissione. La loro osservanza conferisce presunzione di conformità ai requisiti essenziali

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Nuovo approccio

L’attività di controllo è demandata a strutture imparziali (private o pubbliche)

Riconoscimento dei laboratori di prove e degli organismi di ispezione e di certificazione (organismi notificati)

Gli Stati membri non ostacolano la libera circolazione, l’immissione sul mercato o l’utilizzazione nel proprio territorio di prodotti che soddisfano le disposizioni delle direttive

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Direttiva Prodotti da Costruzione 89/106/CE (CPD)

(modificata dalla Direttiva 93/68/CE – Recepita in Italia con DPR 21/04/1993 n° 246)

Le opere d’ingegneria civile siano concepite e realizzate in modo da non compromettere la sicurezza delle persone e dei beni

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Direttiva Prodotti da Costruzione 89/106/CE

Allegato I - Requisiti essenziali

Enunciati in termini di obiettivi, costituiscono criteri generali e specifici per conferire alle opere un congruo grado di sicurezza. Sono precisati in documenti interpretativi, i quali danno forma concreta ai requisiti di cui sopra

Requisito essenziale n° 2: Sicurezza in caso d’incendio

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Sicurezza in caso d’incendio (requisito essenziale)

L’opera dev’essere concepita e costruita in modo che, in caso d’incendio:

  • La capacità portante dell’edificio possa essere garantita per un periodo di tempo determinato
  • La produzione e la propagazione del fuoco e del fumo all’interno dell’opera siano limitate
  • La propagazione del fuoco ad opere vicine sia limitata
  • Gli occupanti possano lasciare l’opera o essere soccorsi altrimenti
  • Sia presa in considerazione la sicurezza delle squadre di soccorso
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Direttiva Prodotti da Costruzione 89/106/CE

Documento interpretativo

Conferisce forma concreta a livello tecnico ai requisiti essenziali e costituisce base per la stesura di norme armonizzate

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Direttiva Prodotti da Costruzione 89/106/CE

Norme armonizzate

La soluzione armonizzata consiste in un sistema di classi adeguato al progresso tecnico

Requisiti e rendimenti devono essere distinti in categorie per tenere conto delle diverse condizioni esistenti negli Stati membri

La strategia per la sicurezza antincendio è sviluppata con modalità diverse negli Stati membri

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Decisione della Commissione 2000/367/CE

Attua la Direttiva CPD per quanto riguarda la classificazione della resistenza al fuoco delle opere di costruzione e loro elementi

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Decisione della Commissione 2000/367/CE

Simboli

R Capacità portante

E Tenuta

I Isolamento

W Irraggiamento

M Azione meccanica

C Dispositivo automatico di chiusura (pass/fail)

S Tenuta ai fumi freddi

P o PH Continuità di corrente o capacità di segnalazione

G Resistenza alla fuliggine

K Capacità di protezione dal fuoco (pass/fail)

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Decisione della Commissione 2000/367/CE

Esempio:

Elementi portanti con funzione di compartimento antincendio - Pareti

RE 20 30 60 90 120 180 240

REI 15 20 30 45 60 90 120 180 240

REI-M 30 60 90 120 180 240

REW 20 30 60 90 120 180 240

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Decisione della Commissione 2000/367/CE

Le classificazioni sono completate da indicazioni riguardanti:

  • Provenienza dell’incendio dall’esterno o dall’interno o entrambi
  • Provenienza dell’incendio dall’alto o dal basso o da entrambe le direzioni
  • Adeguatezza all’uso verticale e/o orizzontale
  • Suscettibilità di provocare danni alle persone da parte d’eventuale caduta di parti
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Direttiva Prodotti da Costruzione 89/106/CE

Documento interpretativo per il requisito essenziale n° 2

Nei Paesi CE, i requisiti di sicurezza antincendio costituiscono parte essenziale della normativa sulle opere di costruzione. Quest’ultima comprende requisiti sulla configurazione degli edifici e sulle prestazioni strutturali, sui prodotti da costruzione, sui servizi, installazioni ed impianti di protezione antincendio

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Direttiva Prodotti da Costruzione 89/106/CE

Documento interpretativo per il requisito essenziale n° 2

Approccio ingegneristico alla sicurezza antincendio

Si applicano i principi dell’ingegneria per valutare il livello di sicurezza necessario e per progettare e calcolare le conseguenti misure di sicurezza

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Approccio ingegneristico alla sicurezza antincendio

Idonea modellazione dei fenomeni, valutazione di tipo quantitativo:

  • Calcolo dello sviluppo dell’incendio e sue caratteristiche
  • Calcolo della propagazione all’interno e all’esterno dell’edificio, azioni meccaniche, resistenza delle strutture in termini di capacità portante e funzione separatoria
  • Valutazione del movimento degli effluenti dell’incendio nell’edificio, produzione di fumo e gas tossici
  • Effetto dei sistemi di controllo dell’incendio
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Periodo di stabilità (resistenza all’incendio convenzionale)
  • Nessun requisito specifico di resistenza al fuoco per fabbricati con limitato carico d’incendio specifico, o dove le conseguenze del crollo delle strutture siano accettabili
  • Requisiti di resistenza al fuoco per un periodo specifico ma limitato, laddove è possibile precisare il tempo necessario per permettere l’evacuazione degli occupanti in luogo sicuro e l’intervento delle squadre di soccorso
  • Requisiti di resistenza al fuoco della struttura principale, per garantire che possa reggere la combustione completa di tutti i materiali combustibili presenti nell’edificio o in una determinata parte di esso, senza tener conto dell’intervento delle squadre antincendio
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Sicurezza in caso d’incendio
  • Metodi per valutare lo sviluppo dell’incendio (incendio naturale oppure convenzionale)
  • Metodi per valutare la prestazione delle opere e di loro parti (strutture, impianti)
  • Metodi per valutare l’interazione tra incendio, occupanti, misure di protezione, attività di soccorso
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Vita d’esercizio economicamente ragionevole
  • Costi di progettazione, costruzione ed uso
  • Rischi e conseguenze di guasti, costi d’assicurazione
  • Rinnovo parziale programmato
  • Costi d’ispezione, manutenzione, riparazione
  • Costi di funzionamento ed amministrativi
  • Costi di smantellamento
  • Aspetti ambientali
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Limitazione della propagazione del fuoco e del fumo all’esterno del locale d’origine
  • Installazione d’elementi di separazione antincendio rispondenti all’uso dell’opera di costruzione
  • Chiusura delle aperture presenti negli elementi di separazione antincendio
  • Progettazione adeguata delle facciate, per ostacolare il passaggio del fuoco e del fumo tra le parti adiacenti d’una stessa opera
  • Eccetera
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Limitazione della propagazione del fuoco alle opere attigue
  • Garantire la sicurezza degli occupanti di altre opere vicine a lontane da quella in fiamme
  • Evitare le esplosioni e le possibili conseguenze, come la perdita di servizi essenziali (ospedali, sistemi di comunicazione) o di risorse, e la distruzione generalizzata di abitazioni civili e di strutture edilizie
  • Consentire alle squadre antincendio di domare l’incendio (l’irraggiamento provocato dai grandi incendi può impedire alle squadre di soccorso di avvicinarsi)
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Esempio: Coperture esposte ad un incendio interno

Coperture che devono avere una resistenza al fuoco calcolata in base a condizioni d’incendio pienamente sviluppato e proveniente da una zona sottostante:

  • Ordinarie verifiche di resistenza al fuoco
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Esempio: Coperture esposte ad un incendio interno

Prestazione delle coperture esposte all’incendio d’un singolo oggetto presente in una zona sottostante:

  • Crollo della copertura
  • Penetrazione del fuoco attraverso la copertura e ignizione della superficie di rivestimento
  • Propagazione del fuoco nella zona sottostante e interna alla copertura
  • Gocce/particelle ardenti in zone distanti dalla fonte d’ignizione
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Esempio: Coperture esposte ad un incendio esterno

Accertare il comportamento al fuoco dei rivestimenti delle coperture (compresi gli strati isolanti, le barriere al vapore, gli elementi di supporto) e dei lucernari, mediante prove atte a determinare:

  • L’azione delle particelle infuocate sulla copertura (in assenza di vento)
  • L’azione del vento sul rivestimento della copertura e sui lucernari incendiati dalle particelle (con irraggiamento)
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Esempio: Coperture esposte ad un incendio esterno

Criteri di prestazione contenenti limitazioni concernenti:

  • La penetrazione del fuoco all’interno dell’edificio, attraverso la copertura o i lucernari
  • La propagazione del fuoco sulla superficie esterna del rivestimento della copertura o all’interno della sua struttura
  • Le gocce/particelle ardenti
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Decisione della Commissione 2000/671/CE

Classifica la resistenza dei tetti rispetto agli incendi che li aggrediscono dall’esterno

Tre diversi metodi di prova:

  • Tizzone ardente
  • Tizzone ardente + vento
  • Tizzone ardente + vento + irraggiamento

Gli Stati membri scelgono la combinazione o le combinazioni più idonee in riferimento agli effettivi rischi d’incendio presenti sul loro territorio, oltre a stabilire quando sono da richiedere prestazioni di questo genere

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Eurocodici strutturali

Costituiscono un gruppo di norme relative al progetto strutturale e geotecnico degli edifici e delle altre opere d’ingegneria civile

Stabiliscono principi e richieste per la sicurezza e funzionalità delle strutture, riferiti a tutte quelle circostanze in cui si richiede che una struttura fornisca adeguate prestazioni, anche in caso di eventi sismici o di esposizione al fuoco

Sono elaborati dal Comitato Tecnico CEN/TC 250, il quale si coordina con il Comitato Tecnico ISO TC 127

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Eurocodici strutturali

Obiettivi:

  • Armonizzazione del mercato per i servizi d’ingegneria e per i prodotti da costruzione con funzioni strutturali, unificando tra l’altro le regole di dimensionamento delle opere edilizie
  • Trasparenza e armonizzazione dei criteri di scelta dei coefficienti di sicurezza e dei requisiti delle opere
  • Leale competizione tra differenti tipi di materiali e tecnologie
  • Garanzia d’un elevato livello di sicurezza delle opere di costruzione
  • Stimolo per nuovi programmi di ricerca
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Eurocodici strutturali parte fuoco

Trattano aspetti specifici di protezione passiva dal fuoco in termini di strutture progettate e di parti di queste, per una adeguata capacità di carico e per limitare la diffusione del fuoco

Le funzioni richieste ed i livelli di prestazione sono generalmente specificati dalle autorità nazionali, soprattutto in termini di tipo di valutazione di resistenza al fuoco. Dove è accettata l’ingegneria della sicurezza al fuoco per la valutazione delle misure attive e passive, le richieste delle autorità saranno meno prescrittive e possono aggiungersi come strategie alternative