Progettazione antincendio di un'autorimessa: applicazione della FSE per delle corrette prestazioni

Progettazione antincendio per un'autorimessa privata

Il caso studio riguarda un’autorimessa privata, inserita in un’attività lavorativa, con superficie coperta estesa poco più di 1.200 m2. All’interno dell’autorimessa sono parcati mezzi quali camion, furgoni, piccoli trattori e autovetture, con prevalenza di queste ultime, per un totale di 27 mezzi. Non vi sono veicoli elettrici e alimentati a GPL.

La suddetta attività è ubicata in un edificio industriale riqualificato e costituito da due costruzioni, una in acciaio e l’altra in cemento armato, strutturalmente separate ma comunicanti. Detto edificio si sviluppa su di un unico piano e presenta un’altezza, al colmo, pari a circa 11 m. L'autorimessa è collocata al margine della costruzione in acciaio, sul lato est della stessa, e separata dal resto dell’attività lavorativa da chiusure in cartongesso. L’edificio in questione risulta libero su tre lati ed è confinante, sul lato ovest, con una diversa costruzione afferente a diverso responsabile.

La strategia antincendio

Prima di procedere con la progettazione delle misure che andranno a comporre la strategia antincendio dell’autorimessa, è stata eseguita un’attenta valutazione dei rischi. Questa ha permesso di rilevare delle criticità che hanno condizionato la progettazione nel suo complesso.

Nello specifico, l’attività risulta non presidiata durante il periodo notturno nel quale, tra l’altro, l’autorimessa è nella fase di maggior carico; inoltre, la struttura portante è realizzata, come detto, in acciaio con travature reticolari in copertura e montanti, parzialmente realizzati con membrature composte in acciaio. In aggiunta, un eventuale collasso strutturale potrebbe causare danni alla struttura confinante, afferente a diverso responsabile.

Quest’ultimo aspetto ha portato ad assegnare alla strategia “Resistenza al fuoco” un livello di prestazione III, in modo che si potesse raggiungere l’obiettivo della “protezione” contro il collasso strutturale. La soluzione conforme, prevista dal Codice di prevenzione incendi, al fine di raggiungere l’obiettivo di sicurezza assegnato, prevede una classe di resistenza al fuoco delle strutture pari a R 60. Inoltre, al fine di evitare la propagazione dell’incendio all’interno della stessa attività lavorativa (misura S.3 – Compartimentazione), l’autorimessa avrebbe dovuto essere inserita all’interno di un compartimento avente la stessa classe di resistenza al fuoco di cui alla misura precedente.

Ciò significa realizzare pareti di separazione aventi classe di resistenza al fuoco almeno EI 60. Da un’analisi preliminare di fattibilità, eseguita dalla proprietà, è emerso che sia la realizzazione di una protezione passiva delle strutture metalliche sia quella di pareti di separazione con adeguata classe di resistenza al fuoco, considerate le dimensioni dell’autorimessa (in pianta e in altezza), risulterebbero essere particolarmente onerose e di difficile realizzazione.

Pertanto, per dimostrare il raggiungimento del collegato livello di prestazione, si sono adottate soluzioni alternative sviluppate e verificate mediante l’ingegneria della sicurezza antincendio. Nello specifico, gli obiettivi sono stati raggiunti prevedendo un impianto sprinkler. Lo scopo del suddetto impianto è quello di controllare l’incendio e, quindi, evitare il coinvolgimento di più veicoli al fine di ridurre il cimento termico.

Per le altre misure che compongono la strategia antincendio, si sono adottate soluzioni conformi.

L’approccio FSE per la verifica degli obiettivi di sicurezza antincendio

Per l’individuazione degli scenari di incendio, si è partiti col determinare la distribuzione dei veicoli al fine di massimizzare gli effetti sulle strutture portanti e di separazione. Individuati gli scenari di incendio, si è passati alla loro quantificazione. Come incendi naturali di progetto si sono considerati l’incendio di un camion e di un veicolo commerciale. Per il primo è stata presa in considerazione una curva HRR(t) con crescita media e valore di picco pari a 30 MW¹, mentre per il veicolo commerciale la curva HRR(t) proposta dal Codice di prevenzione incendi al paragrafo V.6.6.1.

La costruzione delle curve HRR(t) è proseguita considerando l’effetto dell’impianto sprinkler sullo sviluppo dell’incendio e dell’influenza che la carrozzeria degli autoveicoli ha sull’efficacia degli impianti stessi. Pertanto, le curve HRR(t), di cui sopra, sono state modificate tracciando un andamento costante (per tener conto dell’effetto di controllo dell’impianto sprinkler) una volta raggiunto il valore di potenza pari al 50% della massima potenza termica (per tener conto del ritardo dell’effetto dell’impianto sprinkler provocato dalla carrozzeria), così come proposto dal Codice rispettivamente al paragrafo M.2.6 e alla lettera a, punto 9 del paragrafo V.6.6.1.

Al fine di una corretta quantificazione della curva HRR(t), si è altresì verificato che non avvenisse la propagazione dell’incendio da un veicolo all’altro. Tale verifica è stata svolta misurando l’irraggiamento sul contorno del veicolo posto in vicinanza al “bruciatore” e appurando che tale misurazione non superasse il valore di soglia posto pari a 12,6 kW/m².

Per quanto concerne la durata della simulazione fluidodinamica, questa è stata condotta per 2.500 s, tempo ritenuto sufficiente per valutare gli effetti dell’incendio sulle strutture portanti e di separazione.

Quindi, validati gli scenari di incendi, si è passati alla verifica di resistenza al fuoco sulle strutture portanti e di separazione. La prima è stata eseguita ricavando le curve naturali di progetto, per le quali si è fatto riferimento a sonde di tipo termocoppie, disposte lungo lo sviluppo del telaio in acciaio. Mentre, per la verifica sulle pareti di separazione, si è appurato che non si registrassero sulle pareti stesse, grazie alla presenza dell’impianto sprinkler, valori di irraggiamento superiori al valore limite posto pari, anche questa volta, a 12,6 kW/m².

I valori ottenuti hanno permesso di dimostrare che l’impianto sprinkler è sufficiente a garantire:

• il livello di prestazione III per le strutture esistenti;
• nessuna prestazione di resistenza al fuoco alle pareti di separazione.

A questo punto, si ritiene doveroso ribadire che i risultati ottenuti sono legati al corretto funzionamento dell’impianto sprinkler, il quale, trattandosi di un sistema finalizzato a ridurre la potenza termica rilasciata dall’incendio e, comunque, in grado di contribuire a mitigare gli effetti dell’incendio, è stato progettato, installato e manutenuto come un sistema a disponibilità superiore.

[1] Li Y, Spearpoint M J.; “Analysis of vehicle fire statistics in New Zealand parking buildings”; Fire Technology, Vol. 43, No. 2, 2007, pp.93-106.

Conclusioni

In conclusione, l’approccio prestazione ha permesso di raggiungere gli obiettivi di sicurezza antincendio pur garantendo un notevole risparmio economico alla proprietà.

Tuttavia, è importante sottolineare che tale risparmio si traduce in un dispendio di energie finalizzate al corretto esercizio dell’attività stessa, la quale dovrà essere mantenuta sempre nelle condizioni poste alla base della progettazione, con particolare riferimento, in questo caso, all’impianto sprinkler che gioca un ruolo fondamentale nella mitigazione del rischio incendio.