03 introduzione alla-fire-investigation

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MODULO di FIRE INVESTIGATION

Italian Fire Investigation – C.do Provinciale dei Vigili del Fuoco Milano

“Introduzione alla Fire Investigation”

Dottorando: Ing. Marcello [email protected]

“Sapienza” University of RomeSchool of civil and Industrial Engineering

Ph.D. – XXIX ciclo

StructuralFire

Investigation

Introduction

Ing. Marcello MangionePh.D. Candidate (XXIX Ciclo)

School of Civil and Industrial Engineering Sapienza University of Rome

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INVESTIGATIVE ACTIVITYFAILURE AXIS

GATHER INITIAL IN

FORMATION

DOCUMENT THE FIRE SCENE

EXTERNAL FIRE SCENE EXAMINATION

INTERNAL FIRE SCENE EXAMINATION

FIRE CAUSE CONFIRMATION

DOCUMENT LIBRARY

PROCEDURAL AND DATA COLLECTION ERRORS

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Scenari d’incendio e profili di responsabilità



Ai fini investigativi appare opportuno identificare nella struttura oggetto di esame gliscenari significativi al fine di poter condurre le attività d’indagine più appropriate.In ambito giudiziario è importante evidenziare nella relazione finale d’indagine se loscenario d’incendio, che ha danneggiato la struttura, era prevedibile o imprevedibile(black swans).

Uno scenario d’incendio prevedibile comportasicuramente delle responsabilità mentre quelloimprevedibile (black swans) cambia completamente ilprofilo di responsabilità in un procedimentogiudiziario.




L’individuazione delle cause di incendio in una struttura devono essere definiteglobalmente cioè tenendo conto della vita utile della struttura. Il grafico mostral’importanza della ricostruzione temporale delle caratteristiche prestazionali(performance characteristics) di una struttura procedendo a ritroso nel tempo.Nell’ambito della fire forensic la ricostruzione investigativa, intesa comemetodologia di inverse‐engineering, parte proprio dal fallimento sino ad arrivareal concepimento della struttura.

PER FORM AN CE CHARA CT ERISTICS OF T HE ST RUCTURE

Q

S TR UC TURE LIFE t (year)

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M IN IM UM P ERFORM ANCE

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t0 t1 t3 t5t4

F IREEVENT

AS DESIGNED

AS BUILT

AS AC TUAL

AS DAMA GED

AS FA ILED

F IRE FO RENSICT RIGGERP REVIOUS

C AU SEROOT

CAU SE BACK ANALYSIS PROCEDURE

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Un processo di back‐analysis mette in evidenza tutti i deficit che ha subìto la struttura(history of the structure) sino ad arrivare alla sua fase progettuale.Incentrare le indagini solo sulla causa scatenante senza conoscere le causepregresse/profonde porta ad una falsificazione della ricostruzione del nesso eziologicocon notevole probabilità di fallimento dell’intera indagine investigativa in sede giudiziaria.I grafici successivi rappresentano, in ambito forense, una buona base di partenza, perdefinire anche i profili di responsabilità legati ai vari eventi succedutisi nella struttura.Il profilo di responsabilità, dà delle indicazioni immediate al giudice su tutte le cause/erroriche hanno portato al fallimento strutturale evidenziando in maniera tecnicamente leggibilenegligenze, imperizie ed imprudenze ed individuando lo snodo causale scatenante l’iterfallimentare. Il profilo di responsabilità è tecnicamente un metodo rappresentativo forensedi ausilio nella formulazione della risposta connessa al quesito peritale.




Possiamo esporre, a titolo di esempio, un caso inerente il fallimento strutturale dovuto adincendio. Le fasi, le cause connesse e le figure professionali investite sono:• fase progettuale ove il tecnico antincendio sbaglia l’approccio progettuale definendo

opere di protezione attiva e/o passiva non coerenti con la tipologia strutturale e con ladestinazione d’uso facendo nascere una causa dormiente/latente nascosta;

• fase di controllo/vigilanza sulla progettazione antincendio non espletata dalfunzionario dei VV.F. che non si accorge quindi degli errori progettuali;

• fase realizzativa ove la Ditta esecutrice e il Direttore dei lavori realizzano le opere diprotezione attiva e passiva in maniera difforme a quanto riportato dalle schedetecniche e dal capitolato speciale d’appalto;

• fase manutentiva periodica non eseguita periodicamente dalla Ditta di manutenzionee non controllata dal titolare dell’attività e che comporta quindi l’inefficienza degliimpianti e degli elementi di protezione;

• fase di controllo intermedia rappresentata, ad esempio, dal rinnovo del CertificatoPrevenzione Incendi, (CPI) eseguito con superficialità ove il professionista non dà pesoalla mancata manutenzione e non esegue correttamente tutte le prove atte adattestare la funzionalità e l’efficienza degli impianti di protezione.

Evento scatenate dovuto ad un corto circuito nell’impianto elettrico, non segnalato dalsorvegliante, innesca un incendio che fa collassare la struttura

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RESPONSABILITIES

STRUCTURE L IFE

T IMEL INE EVENT

MINIMUM PERFORMANCE

t3t0 t1 t4 t6t5

FIRE FORENSIC BACK ANALYSIS PROCEDURE

START L IVINGDESIGNERRORS

FAILURE TOSURVEILLANCE

FAILURE TOMAINTENANCE

NEGLIGENTRENEWAL

CPI

F IRE FORSHORT

CIRCUIT

CAUSES

ST EPS

F IGURESDESIGNER OFFICIAL

VV.F.

t2

EXECUTVEERRORS

DIRECTORJOBS

M AINTENANCECOMPANY

TECHNICALF IREY

SUPERVISOR

SERVICE LIFE

CURVE OF RESPONSIBILITY

STRUCTURE'SEARLY L IFE

EARLYDESIGNED

PHASE

EARLYEXECUTION

PHASE




RESPONSABILITIES

TIMELINE EVENTt3t0 t1 t4 t6t5

FIRE FORENSICPROCEDURE BACK ANALYSIS

START LIVINGAPPROPRIATEDESIGN

FAILURE TOMAINTENANCE

NEGLIGENTRENEWAL

CPI

FIRE FORSHORT

CIRCUITCAUSES

STEPS

FIGURESDESIGNER OFFICIALVV.F.

t2

GOODPERFORMANCE

DIRECTORJOBS

MAINTENANCECOMPANY

TECHNICALFIREY

SUPERVISOR

SERVICE LIFE

CURVE OF RESPONSIBILITY

DESIGNEXAMINED

STRUCTURE LIFE

MINIMUM PERFORMANCE

STRUCTURE'SEARLY LIFE

EARLYDESIGNED

PHASE

EARLYEXECUTION

PHASE

I profili di responsabilità sono sicuramente di ausilio al Giudice che deve identificare:• la culpa in vigilando relativa alla responsabilità dei fatti illeciti accaduti ed attribuito ai

soggetti obbligati alla sorveglianza e gestione antincendio;• la culpa in eligendo stabilendo le responsabilità connesse a quei comportamenti

pericolosi che hanno portato all’aumento della probabilità del rischio incendio e allecause scatenanti.

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Tipologie di collassi e repertamento sulla scena



Ricostruzione della mappa degli spessori carbonizzati

Conoscere le qualità strutturali per una corretta investigazione



Le qualità dei materiali (soprattutto dal punti di vista chimico) permettono digiudicare le strutture. Dall’analisi di tali qualità possiamo evincere chenell’ambito della fire investigation occorre conoscere tali parametri fini infondo al fine di poter eseguire le corrette valutazioni della strutturadanneggiata da incendio.

REQUISITI O QUALITA'STRUTTURALI NELLA

PROGETTAZIONE DELLESTRUTTURE ANTINCENDIO

EFFICIENZA MECCANICA (ELEMENTARI)

SISTEMICHE(dipendenti dal tempo)

RESISTENZA OCAPACITA' PORTANTE

DUTTILITA'

RIGIDEZZA

STABILITA'

FIDATEZZA (DEPENDABILITY)

RESILIENZA(dopo azione accidentale)

DURABILITA'

ROBUSTEZZA(prima azione accidentale)

AFFIDABILITA'

RESISTENZA NEL TEMPO

EFFICIENZA FUNZIONALENEL TEMPO

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Conoscere le qualità strutturali per una corretta investigazione



L’investigatore deve capire in quale zona dello spazio ricade la struttura oggettodi investigazione valutando il comportamento del materiale che compone lastruttura (lineare o non) le interazioni e connessioni esistenti e il grado diincertezza .Più ci allontaniamo dall’origine dei tre assi e più diventa complicata la nostrastruttura. In termini di connessioni una struttura più è sciolta (loose) cioè menoconnessioni e più e facile. Il comportamento della struttura meno è lineare e più èdifficile. Stesso discorso sulle incertezze, più aumentano e più è difficile la gestionestrutturale.

Diagramma di Perrow

Structural Fire Investigation come back analysis della Structural Fire Eng.



La Fire Investigation si basa sulla conoscenza della dinamica dellacombustione nelle strutture basandosi sulla semiotica degli incendi,ossia su quella disciplina che studia i segni lasciati dal fuoco.

Essa applica metodi di reverse engineering partendo dalla Fire SafetyEngineering che è una multidisciplina atta a determinare la strategia disicurezza per le strutture in caso di incendio e contiene, a cascata, al suointerno:• Fire Protection Engineering comprende le tutte le protezioni, attive e

passive, atte a fornire il livello di protezione soddisfacente per lestrutture;

• Fire Structural Engineering si occupa di aspetti specifici della protezionepassiva dal fuoco in termini di analisi degli effetti termici degli incendi.

Di conseguenza il procedimento di back analysis si sviluppa secondo i trelivelli gerarchici che vanno dagli aspetti prettamente strutturali, oggettod’esame, sino a quelli relativi alla sicurezza stessa.

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Resistenza al fuoco e investigazione sui materiali strutturali



Le variazioni cromatiche sul clsIn corrispondenza a determinate temperature raggiunte dal calcestruzzo vieneannotato un cambiamento di colore. Tra le tecniche innovative proposte perdeterminare la temperatura raggiunta vi è quindi da segnalare quella basata sullacolorimetria.Tale tecnica viene applicata a lenti di calcestruzzo levigate e ricavate da caroteestratte dal conglomerato da indagare. Sembra esservi una chiara correlazione fra ilcolore, valutato sulla base di apposita scala colorimetrica, la temperatura raggiuntaed il conseguente danneggiamento. Attività investigativa sulle murature

Essendo il cambiamento di colore permanente, è possibile valutare approssimativamente, la massima temperatura raggiunta secondo la sequenza:• rosa/rosso con temperature tra

i 300° e i 600°, • grigio fino ai 900°• camoscio oltre i 900°

Resistenza al fuoco e investigazione sui materiali strutturali



Caratteristiche meccaniche dell’acciaio alle alte temperature

Le caratteristiche meccaniche dell’acciaio cambiano al variare della temperatura.Per un elemento con distribuzione di temperatura uniforme la temperatura critica èdefinita come la temperatura per la quale la resistenza diventa uguale allasollecitazione dovuta ai carichi applicati

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