Università degli Studi di FirenzeFacoltà di Ingegneria

CORSO DI PROGETTAZIONE E SICUREZZA DEI LUOGHI DI LAVORO

PREVENZIONE INCENDI

Erica CiapiniErica Ciapini

AA 2012-13 LEZIONE N.2 20-11-2012

CHIMICA E FISICA DELL’INCENDIO

CAUSEDINAMICA

DELL’INCENDIOPRODOTTIPRODOTTI

PREVENZIONERISCHIOPREVENZIONEPREVENZIONE

INCENDIRISCHIOPROTEZIONE

CARICO INCENDIO COMPARTI

PROGETTO ANTINCENDIO

INCENDIO

RESISTENZA

COMPARTI-MENTAZIONE

DISTANZEREAZIONE

DISTANZE

PREVENZIONE INCENDI

PREVENZIONE INCENDI

DPR 577/1982DPR 577/1982

“Materia di rilevanza interdisciplinare nel cui ambitovengono promossi, studiati, predisposti esperimentati mis re procedimenti accorgimenti esperimentati misure, procedimenti, accorgimenti emodi di azione, intesi ad evitare l’insorgenza di unincendio ed a limitarne le conseguenze”incendio ed a limitarne le conseguenze

SICUREZZA ANTINCENDIOSICUREZZA ANTINCENDIOOBIETTIVI

• Minimizzare le occasioni di incendio• Salvaguardia dell’incolumità delle persone• Assicurare la capacità portante dell’edificio

T t l i b i l’ bi t• Tutelare i beni e l’ambiente• Limitare la propagazione del fuoco all’interno

dell’edificiodell edificio• Consentire l’intervento delle squadre di soccorso• Permettere ai componenti e ai sistemi antincendio

di mantenere la loro funzionalità• Consentire l’eventuale riutilizzo della struttura, ove

i hi trichiesto

RISCHIO INCENDIORISCHIO INCENDIO

R = F x M > 0

R = rischio dell’evento incendioR rischio dell evento incendio (morti/anno, feriti/anno, costi/anno)

F = frequenza ovvero probabilità di accadimento di un evento in certo ∆t (volte/anno)

M = magnitudo ovvero entità delle possibili perdite e dei dannidell’evento (morti feriti danno)dell evento (morti, feriti, danno)

ANALISI DEL RISCHIOANALISI DEL RISCHIO

STIMARE LA FREQUENZA:• Scomposizione degli eventi complessi in eventi elementariScomposizione degli eventi complessi in eventi elementari• Quantificazione della frequenza degli eventi elementari

(banche dati, statistiche, interviste, ecc.)( )• Valutazione della frequenza degli eventi complessi

VALUTARE LE CONSEGUENZE:• Incendi• Incendi • Esplosioni (crolli)• Rilasci di sostanze tossiche

SICUREZZA ANTINCENDIOSICUREZZA ANTINCENDIO

Per conseguire la sicurezza contro gli incendi occorre:

ridurre le occasioni di incendio (FREQUENZA) MISURE PREVENTIVE

ATTIVE contenere le conseguenze (DANNO) ATTIVE

PASSIVEMISURE PROTETTIVE

ridurre il RISCHIO

RISCHIOSC OIl rischio non è mai azzerabile ma esiste un limite dima esiste un limite di accettazione del rischio

L'obiettivo è passare da un rischio più grande ad uno piùrischio più grande ad uno più piccolo, ovvero da una curva

di rischio RB ad una RA, B Aagendo su F e/o M

RISCHIO INCENDIO

ELEVATA RISCHIOELEVATA

PROTEZIONERISCHIO

NON ACCETTABILEMEDIO-N

ZA

ACCETTABILEALTA

MEDIOQU

E

MEDIO-BASSA RISCHIO

ACCETTABILE PREVENZIONEFREQ

ACCETTABILEBASSISSIMA

TRASCUR TRASCU-RABILE

MODESTA NOTEVOLE INGENTE

MAGNITUDOMAGNITUDO

MISURE DI PROTEZIONE ATTIVAMISURE DI PROTEZIONE ATTIVAIMPIANTISTICA E PRESIDI ANTINCENDIO

-- realizzazione di impianti di realizzazione di impianti di rivelazione automaticarivelazione automatica di incendiodi incendioli i di i i ti dili i di i i ti di t ll i d i f it ll i d i f i-- realizzazione di impianti di realizzazione di impianti di controllo e scarico dei fumicontrollo e scarico dei fumi

-- realizzazione di impianti fissi di realizzazione di impianti fissi di spegnimentospegnimentorealizzazione di impianti direalizzazione di impianti di alimentazione elettricaalimentazione elettrica didi-- realizzazione di impianti di realizzazione di impianti di alimentazione elettricaalimentazione elettrica di di

emergenzaemergenza-- realizzazione di impianti direalizzazione di impianti di illuminazione di sicurezzailluminazione di sicurezza-- realizzazione di impianti di realizzazione di impianti di illuminazione di sicurezzailluminazione di sicurezza-- adozione di idonei adozione di idonei mezzi portatili di estinzionemezzi portatili di estinzione-- addestramento del personaleaddestramento del personale all’impiego dei mezziall’impiego dei mezziaddestramento del personaleaddestramento del personale all impiego dei mezzi all impiego dei mezzi antincendioantincendio-- istituzione della istituzione della squadra di vigilanzasquadra di vigilanzaq gq g

MISURE PREVENTIVE- corretta destinazione d’uso dei locali

limitazione del carico d’incendio- limitazione del carico d incendio- controllo delle sorgenti di ignizione- controllo delle sostanze combustibili- controllo delle sostanze combustibili- corretta realizzazione delle aree a rischio specifico- esecuzione di impianti tecnologici a regola d’arte (norme CEI)esecuzione di impianti tecnologici a regola d arte (norme CEI)- predisposizione di dispositivi di sicurezza degli impianti di distribuzione e degli utilizzatori di sostanze infiammabilig

- manutenzione degli impianti tecnologici- messa a terra di impianti, strutture e serbatoi (parafulmini)- rispetto dei divieti e delle condizioni di esercizio- istruzione del personale sul comportamento da tenere per prevenire l’incendio (misure comportamentali)- realizzazione di idonei sistemi di ventilazione

MISURE PROTETTIVEMISURE PROTETTIVEPROTEZIONE ANTINCENDIO = insieme delle misurePROTEZIONE ANTINCENDIO insieme delle misure finalizzate alla riduzione dei danni conseguenti al verificarsi di un incendio, agendo sulla magnitudo dell’evento incendio

Protezione PASSIVAnon presuppone alcun tipo di p pp pintervento

P t i ATTIVAProtezione ATTIVApresuppone un intervento che può avvenire con o senza azione umanaavvenire con o senza azione umana

MISURE DIPROTEZIONEPROTEZIONE

PASSIVAPASSIVAMODALITA’ COSTRUTTIVE ED

ARTICOLAZIONE PLANIVOLUMETRICA

- corretta ubicazione dell’attività- rispetto delle distanze di sicurezza- realizzazione di elementi strutturali resistenti al fuoco- compartimentazione congrua con il carico di incendio- corretta articolazione planivolumetrica dell’edificio- idonea aerazione dei locali

tt li i d i i t i di i di it- corretta realizzazione dei sistemi di vie di uscita- adozione di materiali classificati in base alla reazione al fuocofuoco- adozione di segnaletica di sicurezza

MISURE DI PROTEZIONE ATTIVA

- realizzazione di impianti di rivelazione automatica di incendio

IMPIANTISTICA E PRESIDI ANTINCENDIO

ea a o e d p a t d e a o e auto at ca d ce d o- realizzazione di impianti di controllo e scarico dei fumi- realizzazione di impianti fissi di spegnimento automatico

li i di i i ti di li t i l tt i di- realizzazione di impianti di alimentazione elettrica di emergenza- realizzazione di impianti di illuminazione di sicurezza- adozione di idonei mezzi portatili di estinzionep- addestramento del personale all’impiego dei mezzi antincendio- istituzione della squadra di vigilanza

CONTROLLI PERIODICI

ES: ADDESTRAMENTO DELLE SQUADREDELLE SQUADRE

ANTINCENDIO

CAUSE E PERICOLI DI INCENDIOCAUSE E PERICOLI DI INCENDIO

CAUSE E PERICOLI DI INCENDIODM 10/03/1998 ALL.1

• Deposito o manipolazione non idonea di sostanze infiammabili o combustibili• Accumulo di rifiuti, carta o altro materiale combustibile che può essere

facilmente incendiato (accidentalmente o deliberatamente)• Negligenza nell'uso di fiamme libere e di apparecchi generatori di caloreNegligenza nell uso di fiamme libere e di apparecchi generatori di calore• Inadeguata pulizia delle aree di lavoro e scarsa manutenzione delle

apparecchiature• Impianti elettrici o utilizzatori difettosi sovraccaricati e non adeguatamente• Impianti elettrici o utilizzatori difettosi, sovraccaricati e non adeguatamente

protetti• Riparazioni o modifiche di impianti elettrici effettuate da persone non qualificate• Apparecchiature elettriche lasciate sotto tensione anche quando inutilizzate• Utilizzo non corretto di impianti di riscaldamento portatili• Ostruzioni della ventilazione di apparecchi di riscaldamento, macchinari,Ostruzioni della ventilazione di apparecchi di riscaldamento, macchinari,

apparecchiature elettriche e di ufficio• Fumare in aree ove è proibito, o non usare il posacenere

N li di lt t i di dd tti ll t nzione• Negligenze di appaltatori o di addetti alla manutenzione

SORGENTI DI INNESCO1. SUPERFICI CALDE• Radiatori, essiccatori, tubi radianti, lampadine, ecc.• Processi meccanici/lavorazioni che producono alte temperature• Sistemi di protezione e componenti che convertono energia meccanica in calore (innesti a

frizione)• Parti mobili con cuscinetti passaggi d’albero premistoppa ecc per mancanza diParti mobili con cuscinetti, passaggi d albero, premistoppa, ecc. per mancanza di

lubrificazione• Corpi estranei in alloggiamenti di tenuta per parti mobili• Spostamenti di asse in macchinari

Reazioni chimiche (es con lubrificanti o sostanze per pulizia)• Reazioni chimiche (es. con lubrificanti o sostanze per pulizia)• Presenza di strati di polvere su superfici calde di macchine

2. FIAMME/GAS CALDI (INCLUSE PARTICELLE CALDE)( )• Lavori a caldo (saldatura, taglio, ecc.)

3. SCINTILLE DI ORIGINE MECCANICAAttriti• Attriti

• Urti• Abrasione• Ingresso di materiali estranei negli apparecchig g pp• Urti di ruggine e metalli leggeri• Urti di metalli leggeri (zirconio, titanio, ecc.)

SORGENTI DI INNESCO4. MATERIALE ELETTRICO• Apertura/chiusura circuiti elettriciApertura/chiusura circuiti elettrici• Connessioni allentate

5. CORRENTI ELETTRICHE VAGANTI, PROTEZIONE CONTRO LA CORROSIONE ,CATODICA

• Correnti di ritorno dai generatori di potenza• Cortocircuiti o dispersine a terra a seguito di guasti• Induzione magnetica• Protezione contro la corrosione catodica con corrente applicata

À6. ELETTRICITÀ STATICA• Pellicole che si muovono su rulli• Cinghie di trasmissione• Associazione di materiali conduttori non conduttori• Scariche a cono da materiale sfuso• Scariche da nube• Elettricità statica derivante dagli indumenti, calzature, ecc.

SORGENTI DI INNESCO7. FULMINE• Colpo diretto• Scintille da impatto di fulmine• Induzione di alte tensioni a seguito di temporali

8 ONDE ELETTROMAGNETICHE A RADIO FREQUENZA8. ONDE ELETTROMAGNETICHE A RADIO FREQUENZA• Radiotrasmettitori, telefoni cellulari• Generatori di radiofrequenze per uso medicale o generatori RF industriali per riscaldamento,

essiccazione, tempra, saldatura, ecc.

9. ONDE ELETTROMAGNETICHE• Raggi solari fatti convergere da lenti, ecc.• Sorgenti luminose intense (continue o intermittenti) e polveriSorgenti luminose intense (continue o intermittenti) e polveri• Radiazioni laser

10. RADIAZIONI IONIZZANTI• Tubi per raggi X• Sostanze radioattive• Decomposizione chimica con generazione di radicali attivi o composti instabili

SORGENTI DI INNESCO11. ULTRASUONI• Energia trasmessa dal trasduttore elettroacustico

12. COMPRESSIONE ADIABATICA E ONDE D’URTO• Fuoriuscita di gas ad alta pressione nei condotti• Compressioni adiabatiche o quasi adiabatiche• Compressioni adiabatiche o quasi adiabatiche• Sistemi con gas altamente ossidanti (es. ossigeno) e compressioni adiabatiche, onde d’urto

e/o scorrimento puro

O SO C C S O CC S O O13. REAZIONI ESOTERMICHE, INCLUSA L’AUTOACCENSIONE DELLE POLVERI • Sostanze piroforiche con aria• Metalli alcalini con acqua• Autoaccensione di polveri combustibiliAutoaccensione di polveri combustibili• Autoriscaldamento dei mangimi indotto da processi biologici• Decomposizione di perossidi organici• Polimerizzazione • Utilizzo di catalizzatori (es. atmosfere di idrogeno/aria e platino)• Associazioni di materiali: alluminio e ruggine• Associazioni di materiali: rame ed acetilene• Associazioni di materiali: metalli pesanti e perossido di idrogenoAssociazioni di materiali: metalli pesanti e perossido di idrogeno

CAUSE PIÙ COMUNI DI INCENDIOa) impiego e detenzione delle bombole di gasutilizzate negli apparecchi di riscaldamento (anche

)quelle vuote)

b) deposito di materiali combustibili sopra o invicinanza degli apparecchi di riscaldamento

c) utilizzo di apparecchi in ambienti non idonei) pp(presenza di infiammabili, alto carico di incendio)

d) utilizzo di apparecchi in mancanza di adeguatad) utilizzo di apparecchi in mancanza di adeguataventilazione degli ambienti (norme UNI-CIG)

CASI DI ANTI–SICUREZZA !!CASI DI ANTI SICUREZZA !!

CASI DI ANTI–SICUREZZA !!

CASI DI ANTI–SICUREZZA !!

CASI DI ANTI–SICUREZZA !!CASI DI ANTI SICUREZZA !!

CASI DI ANTI SICUREZZA !!CASI DI ANTI–SICUREZZA !!

CHIMICA E FISICA DELL’INCENDIO

CAUSEDINAMICA

DELL’INCENDIOPRODOTTIPRODOTTI

PREVENZIONERISCHIOPREVENZIONEPREVENZIONE

INCENDIRISCHIOPROTEZIONE

CARICO INCENDIO COMPARTI

PROGETTO ANTINCENDIO

INCENDIO

RESISTENZA

COMPARTI-MENTAZIONE

DISTANZEREAZIONE

DISTANZE

PROGETTOPROGETTO ANTINCENDIOANTINCENDIO

PROGETTAZIONE DI UN EDIFICIOARTICOLAZIONE PLANIVOLUMETRICA

• Destinazione d’uso• Destinazione d uso• Tipo di lavorazione• Caratteristiche psico-fisiche dell’utenza• Caratteristiche psico-fisiche dell utenza

CARICO D’INCENDIOCOMPARTIMENTAZIONECOMPORTAMENTO AL FUOCO

PROGETTAZIONE DELL’EVACUAZIONE

DEFINIZIONIDEFINIZIONI

CARICO D’INCENDIO SPECIFICO

RESISTENZA AL FUOCOComportamento

REAZIONE AL FUOCO

Comportamento al fuoco

COMPARTIMENTO ANTINCENDIO COMPARTIMENTO ANTINCENDIO

DISTANZE DI SICUREZZA DISTANZE DI SICUREZZA

DEFINIZIONIDEFINIZIONIDM 30/11/1983

CARICO DI INCENDIOCARICO DI INCENDIOpotenziale termico della totalità dei materiali combustibilicontenuti in uno spazio, ivi compresi i rivestimenti dei muri,delle pareti provvisorie, dei pavimenti, dei soffitti.Convenzionalmente è espresso in kg di legna equivalente(potere calorifico inferiore 4 400 kcal/kg)(potere calorifico inferiore 4.400 kcal/kg).

CARICO DI INCENDIO SPECIFICOcarico d’incendio riferito alla unità di superficie lorda.

CARICO D’INCENDIO SPECIFICO

LEGNA DA ARDERE EQUIVALENTE

SPALMATA UNIFORMEMENTE

NEL COMPARTIMENTO

POTERE CALORIFICOPOTERE CALORIFICO

DEFINIZIONIDM 30/11/1983DM 30/11/1983

RESISTENZA AL FUOCORESISTENZA AL FUOCOAttitudine di un elemento da costruzione (componente o struttura) a conservare -(componente o struttura) a conservare secondo un programma termico prestabilito e per un tempo determinato - in tutto o in parte:

R = stabilità: attitudine di un elemento da costruzione a conservare la resistenza meccanica sotto l'azione del fuoco

E = tenuta: attitudine di un elemento da costruzione a non lasciarE tenuta: attitudine di un elemento da costruzione a non lasciar passare né produrre - se sottoposto all'azione del fuoco su un lato - fiamme, vapori o gas caldi sul lato non esposto

I = isolamento termico: attitudine di un elemento da costruzione a ridurre, entro un dato limite, la trasmissione del calore

RESISTENZA AL FUOCOPertanto:REI stabilità tenuta e isolamento termico (solaio parete)REI stabilità, tenuta e isolamento termico (solaio, parete)RE stabilità e tenuta R stabilità (travi e pilastri)

TEMPODETERMINATO(MIN)

Elementi non portanti: criteri E + I criterio R

DEFINIZIONI

CARICO DI INCENDIO

DM 09/03/2007 (attività soggette a controllo)

CARICO DI INCENDIOpotenziale termico netto della totalità dei materiali combustibili contenuti inuno spazio, corretto in base ai parametri indicativi della partecipazione allacombustione dei singoli materiali.Il carico di incendio è espresso in MJ; convenzionalmente 1 MJ è assuntopari a 0,054 kg di legna equivalente.p , g g q

CARICO DI INCENDIO SPECIFICOcarico di incendio riferito all’unità di superficie lorda. E’ espresso in MJ/m2.

CARICO DI INCENDIO SPECIFICO DI PROGETTOCARICO DI INCENDIO SPECIFICO DI PROGETTOcarico d’incendio specifico corretto in base ai parametri indicatori del rischiodi incendio del compartimento e dei fattori relativi alle misure di protezionepresenti. Esso costituisce la grandezza di riferimento per le valutazioni dellaresistenza al fuoco delle costruzioni.

CARICO D’INCENDIO SPECIFICO DI PROGETTODM 09/03/2007 (attività soggette a controllo)

q = δ · δ · δ · q [MJ/m2]qf,d = δq1 δq2 δn qf [MJ/m ]

qf = carico di incendio specifico [MJ/m2]q1 = fattore che tiene conto del rischio di incendio in relazione

alla dimensione del compartimentopq2 = fattore che tiene conto del rischio di incendio in relazione

al tipo di attività svolta nel compartimentoal tipo di attività svolta nel compartimenton = fattore che tiene conto delle differenti misure di protezione

FATTORE DI AREA q1q1

q1 = 1.0÷2.0

FATTORE DI RISCHIO q2

= 0 8÷1 2q2 = 0.8÷1.2

FATTORE DI PROTEZIONE ATTIVA FATTORE DI PROTEZIONE ATTIVA n

n = 0.26÷1.00 n 0 6 00

CARICO D’INCENDIO SPECIFICO DI PROGETTODM 09/03/2007 (attività soggette a controllo)

q = δ · δ · δ · q [MJ/m2]qf,d = δq1 · δq2 · δn · qf [MJ/m2]

q1 = 1.00÷2.00 q2 = 0.80÷1.20n = 0.26÷1.00n

δ 1 · δ 2 · δ = 0 21÷2 40δq1 δq2 δn = 0.21÷2.40

CARICO D’INCENDIO SPECIFICODM 09/03/2007 (attività soggette a controllo)

gi Hi mi Ψi

n

gi Hi mi Ψi

Aqf = [MJ/m2]i = 1

gi = massa del singolo materiale combustibile [kg]H = potere calorifico inferiore del singolo materiale [MJ/kg]Hi = potere calorifico inferiore del singolo materiale [MJ/kg]mi = fattore di partecipazione alla combustione del singolo

materiale combustibilemateriale combustibileΨ i = fattore di limitazione di partecipazione alla combustione

del singolo materiale combustibileA = superficie lorda in pianta del compartimento o spazio di

riferimento [m2]

CARICO D’INCENDIO SPECIFICO/ / ( à )

1. I valori di Hi dei materiali combustibili possono essere determinati per via

DM 09/03/2007 (attività soggette a controllo)

i p psperimentale, in accordo con la UNI EN ISO 1716:2002 oppure esseremutuati dalla letteratura tecnica

2. Il fattore di partecipazione alla combustione mi è pari a:0 80 il l lt i t i li di t ll l i• 0.80 per il legno e altri materiali di natura cellulosica

• 1.00 per tutti gli altri materiali combustibili

3. Il fattore di limitazione della partecipazione alla combustione Ψi è pari a:0 i t i li t ti i t it i it t tt ti• 0 per i materiali contenuti in contenitori appositamente progettati perresistere al fuoco

• 0.85 per i materiali contenuti in contenitori non combustibili e non0 85 pe ate a co te ut co te to o co bust b e oappositamente progettati per resistere al fuoco

• 1 in tutti gli altri casi