Fin dai primi insediamenti urbanizzati si è posta attenzione al rischio fuoco, prima con regole non codificate, poi con l’emanazione di specifiche leggi e l’organizzazione, già in epoca romana, di un vero e proprio servizio antincendio. Ogni Paese ha sviluppato regole proprie a misura delle tradizioni e degli usi e dei sistemi edilizi locali. Nelle città medioevali e nei Paesi a prevalente costruzione in legno si è posta attenzione ai tetti e al rischio di propagazione da un edificio all’altro. Nei centri a prevalente costruzione in pietra e laterizio ci si è preoccupati maggiormente della sicurezza delle persone presenti all’interno degli edifici.
Le regole antincendio da seguire
Le regole tecniche antincendio vigenti in Italia seguono per lo più un’impostazione di tipo prescrittivo. Solamente da pochi anni per superare le limitazioni intrinseche dei regolamenti è disponibile per i progettisti un nuovo strumento normativo, basato su un approccio prestazionale, che si affianca alle norme prescrittive vigenti (D.M. 3 agosto 2015 – Norme tecniche di prevenzione incendi), comunemente noto come Nuovo Codice di Prevenzione Incendi. La struttura ed i contenuti del documento sono uno strumento utile per impostare una strategia antincendio idonea a garantire la sicurezza in edifici complessi e ogni volta sia necessario operare con vincoli funzionali o conservativi. Si definiscono prima gli obiettivi di sicurezza e si effettua un’analisi del rischio. Si imposta una strategia e si scelgono le misure antincendio idonee a garantire i livelli di prestazione voluti. Se non si riesce ad adottare una soluzione conforme sono ammesse soluzioni alternative basate sulla Fire safety engineering, che richiede un’analisi preliminare (obiettivi, analisi del rischio, strategie) e verifiche quantitative attraverso modelli fluidodinamici e strutturali.
Per quanto riguarda la propagazione del fuoco all’esterno degli edifici, altro documento significativo è la Guida tecnica sui requisiti di sicurezza antincendio delle facciate degli edifici civili, emanata dal Corpo Nazionale dei Vigili del Fuoco per dare indicazioni progettuali nella realizzazione di edifici alti. Intendimento della guida è dare regole che riducano il rischio di propagazione del fuoco in facciata e che evitino il passaggio dell’incendio da un piano all’altro. Se si adottano idonee misure antincendio, si riduce il rischio di propagazione del fuoco e si evita che l’incendio si estenda a tutto l’edificio. L’incendio della Grenfell Tower di Londra (giugno 2017) e della Torch Tower di Dubai (agosto 2017) sono la dimostrazione di come tali eventi possano avere conseguenze disastrose se non considerati in fase di progettazione. Gli edifici complessi e quelli soggetti a vincoli storici e monumentali sono tra quelli che più possono trarre vantaggio da una progettazione antincendio prestazionale. Centri commerciali ed edifici alti sono due tipologie in cui l’approccio prestazionale porta sensibili vantaggi.
Centri commerciali
Gli edifici a uso commerciale, caratterizzati da un grande atrio centrale (mall), su cui si affacciano diversi ambienti distribuiti su più livelli, sono un esempio di come sia difficile ottenere soluzioni sicure con l’applicazione delle regole prescrittive. I prodotti della combustione di un incendio che si sviluppa in un ambiente possono propagarsi ai livelli superiori e rendere difficoltoso l’esodo degli occupanti. È difficile la compartimentazione di pianoe le richieste prestazionali di resistenza al fuoco possono risultare inefficaci. Meglio intervenire con soluzioni mirate, che ottimizzino lo smaltimento dei fumi e garantiscano l’esodo. La Fire safety engineering (Fse) consente analisi mirate: si prendono in considerazione più modalità di sviluppo del fuoco (scenari) e per ognuno si simula con modelli fluidodinamici quale potrebbe essere il movimento dei fumi e la temperatura raggiunta negli ambienti. I risultati delle analisi permettono di valutare se l’esodo degli occupanti può avvenire in sicurezza. In funzione del numero e della tipologia di occupanti, della geometria dei locali e della lunghezza dei percorsi d’esodo si determina il tempo necessario per consentire alle persone di portarsi in un luogo al riparo da qualunque effetto dell’incendio, Rset (Required Safety Egress Time). Tale tempo è poi confrontato con il tempo consentito dall’incendio per garantire le condizioni di sopravvivenza, Aset (Available Safety Egress Time), nel rispetto della disuguaglianza RSET< ASET.
Edifici alti
L’incremento dell’altezza degli edifici ha introdotto rischi specifici sull’esodo degli occupanti e l’intervento delle squadre di soccorso, la vulnerabilità degli impianti, le problematiche legate alla propagazione del fuoco in facciata e al rischio di caduta di vetri o altre componenti della facciata. Con una progettazione mirata, basata su un approccio prestazionale, si riesce a limitare i costi e garantire un adeguato livello di sicurezza. Gli edifici Torre Regione Piemonte e Torre Intesa San Paolo di Torino sono due casi in cui lo studio accurato degli scenari di incendio e dei relativi modelli ha guidato la progettazione e ha permesso l’adozione di misure tecnologiche mirate. Nel caso della Torre Regione Piemonte (progetto di M. Fuksas), la presenza di un grande atrio a tutta altezza, adiacente al corpo uffici e con presenza all’interno del volume di corpi aggiunti (satelliti), richiede misure specifiche per evitare la propagazione del fuoco nella facciata interna e garantire la percorribilità dell’atrio.
L’approccio prestazionale e le verifiche condotte con la Fire Safety Engineering hanno portato a una sensibile riduzione dei pesi strutturali e dei costi legati all’antincendio attraverso le seguenti soluzioni tecniche:
- Il rivestimento protettivo è stato applicato solo sulle porzioni accessibili della struttura in carpenteria metallica del Grande Vuoto, mentre la verifica delle resistenza al fuoco dell’intera struttura è stata eseguita sulla base dei risultati delle modellazioni Fse eseguite.
- La classe di resistenza al fuoco delle facciate (tra uffici-satelliti e tra uffici-grande vuoto) è mantenuta EI 60 solo per le aree dove è possibile che si verifichi un’esposizione al fuoco su due lati e dove non ci sono eccessivi innalzamenti di temperatura durante la stagione estiva.
- Per eliminare gli eccessivi carichi addizionali dovuti al peso proprio delle lame d’acqua dei Satelliti, al loro posto è stato adottato un sistema di soppressione dell’incendio di tipo water mist.
- La classe di resistenza al fuoco delle facciate (tra uffici-grande vuoto) è ridotta da EI 60 a EW 60.
- Le condizioni di sicurezza sono verificate mediante la Fse tenendo conto della presenza del sistema di evacuazione naturale di fumo e calore.
L’adozione di soluzioni tecnologiche mirate ha consentito di ottimizzare i costi delle protezioni passive e di risolvere i problemi di manutenzione e degrado della facciata. Nel caso della Torre Intesa San Paolo (progetto RPBW) l’approccio prestazionale della Fire Safety Engineering non è stato limitato alla sola modellazione degli scenari di incendio, ma ha influito anche sulla progettazione strutturale, al fine di garantire la sopravvivenza e il ripristino delle strutture che fossero coinvolte in un incendio. La struttura in elevazione è sostenuta da megacolonne esterne in acciaio rivestite di calcestruzzo e poggia su un corpo trasversale in carpenteria metallica. È necessario garantire che in caso di incendio non si abbiano deformazioni nella struttura metallica di sostegno, al fine di evitare cedimenti impressi alla torre. Il requisito prestazionale da richiedere non potrà limitarsi al mantenimento della capacità portante della struttura, ma dovrà estendersi anche al ridotto danneggiamento (livello 4). Nelle scelte progettuali inoltre si dovrà tener conto dell’impossibilità di effettuare una periodica manutenzione dei rivestimenti protettivi applicati sulle colonne all’esterno dell’edificio.