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Resistenza al fuoco delle strutture II edizione
Approccio ingegneristico e prestazionale in conformità con gli Eurocodici, le norme UNI EN, le norme CNR, il D.M. 14/9/2005 “Norme tecniche per le costruzioni” e il D.Lgs. 139/2006
Roberto Lenzi
Questo volume riempie un vuoto esistente nella letteratura tecnica italiana, nella quale non si trovano analisi a“largo spettro” della resistenza strutturale all’incendio. La materia è stata oggetto di numerosi studi negli ultimidecenni, i quali hanno prodotto una notevole evoluzione dell’impianto normativo, sia a livello comunitario sia alivello nazionale: nuove procedure sono state messe a punto nell’ambito degli Eurocodici strutturali, così come daparte del Consiglio Nazionale delle Ricerche, il tutto sulla base di raccolte di criteri generali stabiliti dallaCommissione europea. Gli stessi metodi sperimentali hanno visto un radicale aggiornamento, non ancora deltutto esaurito. Il volume è rivolto ai progettisti di strutture edilizie che si occupano anche della sicurezza all’in-cendio; esso presenta al tecnico una panoramica dei più recenti criteri di verifica, ponendosi quale strumentod’aggiornamento in un settore in gran parte ancora poco noto, integrando in maniera organica la normativa tec-nica più recente. Il modello seguito è quello del “nuovo approccio”, che privilegia l’aspetto prestazionale rispet-to all’altro, per così dire tradizionale, basato su prescrizioni “chiuse” e di tipo descrittivo. Il lettore avrà quindi lapossibilità di passare ad un nuovo punto di vista della materia, di carattere maggiormente ingegneristico, effet-tuando una valutazione critica dei problemi, in linea con gli orientamenti normativi tecnici comunitari più moder-ni. La seconda edizione del volume, oltre a prendere in esame aspetti più generali della prevenzione incendi, inun’ottica maggiormente integrata della disciplina, è stata aggiornata con il D.M. 14/9/2005 “Norme tecnichesulle costruzioni”, le recenti Decisioni della Commissione in materia, gli orientamenti espressi dal D.Lgs.8/3/2006 n. 139 concernente le attribuzioni dei vigili del fuoco.
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INDICE GENERALE
Premessa ............................................................................. 9
CAPITOLO 1
PREVENZIONE INCENDI E RESISTENZA AL FUOCO
.........................................................15
1.1 Disposizioni procedurali di prevenzione incendi .................... 17
1.2 Organo incaricato della vigilanza ........................................ 29
1.3 Obiettivi della prevenzione incendi ....................................... 33
1.4 Aspetti generali del problema “resistenza al fuoco” ................ 45
1.5 Esigenze, requisiti, prestazioni ............................................. 49
1.6 Qualità in termini di prestazioni di resistenza al fuoco ...................................... 52
1.7 Approccio statistico alla qualità ............................................ 60
CAPITOLO 2
REGOLAMENTAZIONE E NORMAZIONE
...................................65
2.1 Regolamentazione antincendio ............................................ 65
2.2 Enti normatori rilevanti per l’Italia ......................................... 71
2.3 Norma e qualità ................................................................. 73
2.4 Regolamentazione UE ......................................................... 80
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RESISTENZA AL FUOCO DELLE STRUTTURE
2.5 Posizione delle regole tecniche nazionali ...............................94
2.6 Procedura d’omologazione ..................................................95
CAPITOLO 3
SICUREZZA DEI SISTEMI STRUTTURALI IN CASO D’INCENDIO
....................................... 99
3.1 Generalità .........................................................................99
3.2 Specifiche tecniche in materia di resistenza al fuoco .............104
3.3 Generalità sul concetto di “sicurezza” .................................119
3.4 Affidabilità d’un sistema ....................................................121
3.5 Affidabilità umana ............................................................127
3.6 Rischio accettabile ............................................................128
3.7 Concezione probabilistica della sicurezza all’incendio ..........131
3.8 Valutazione della sicurezza all’incendio ..............................135
3.9 Metodo agli stati limite ......................................................151
3.10 Criterio delle tensioni ammissibili ........................................153
3.11 Livelli delle prestazioni di resistenza al fuoco .......................154
CAPITOLO 4
CENNI SUGLI ASPETTI ECONOMICI DELLA RESISTENZA AL FUOCO
............................................. 169
CAPITOLO 5
APPROCCIO DETERMINISTICO E APPROCCIO INGEGNERISTICO
............................................ 175
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CAPITOLO 6
L’INCENDIO QUALE AZIONE SULLE STRUTTURE
..................................................................187
6.1 Modellazione dell’incendio ................................................ 187
6.2 Cenni sulla modellazione numerica dell’incendio ................. 209
6.3 Carico d’incendio ............................................................. 217
6.4 Analisi strutturale in situazioni di progetto al fuoco – Combinazione delle azioni ............................................ 239
CAPITOLO 7
COMPORTAMENTO AL FUOCO DEI MATERIALI DA COSTRUZIONE
.........................................245
7.1 Conglomerato cementizio armato ....................................... 248
7.2 Acciaio da carpenteria ..................................................... 263
7.3 Leghe d’alluminio ............................................................. 273
7.4 Legno .............................................................................. 275
7.5 Laterizi ............................................................................ 283
7.6 Blocchi in calcestruzzo alleggerito ...................................... 288
7.7 Pietra .............................................................................. 289
7.8 Gesso ............................................................................. 290
7.9 Legno mineralizzato .......................................................... 291
7.10 Calcio silicato .................................................................. 291
7.11 Lana di roccia .................................................................. 292
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RESISTENZA AL FUOCO DELLE STRUTTURE
CAPITOLO 8
RESISTENZA AL FUOCO DI COMPONENTI, ELEMENTI E SISTEMI
............................................................. 293
8.1 Protezione passiva degli elementi strutturali ..........................300
8.2 Collegamenti, vincoli e giunti .............................................304
8.3 Comportamento strutturale degli elementi verticali in telai controventati ..........................................................308
8.4 Elementi bidimensionali orizzontali di partizione ..................309
8.5 Prodotti intumescenti (materiali di protezionedal fuoco di tipo reattivo) e termoespandenti ........................320
8.6 Sistemi protettivi in lastre ....................................................324
8.7 Protezione di strutture di legno ...........................................324
8.8 Protezione di strutture di conglomerato cementizio armato .....328
8.9 Protezione di strutture d’acciaio ..........................................329
8.10 Elementi vetrati resistenti al fuoco ........................................334
8.11 Protezione di soluzioni di continuità (varchi tecnici) negli elementi di compartimentazione per passaggio d’impianti ...................................................337
CAPITOLO 9
METODO SPERIMENTALE
....................................................... 341
9.1 Circolare del ministero per l’interno 14/09/1961 n. 91 .......344
9.2 Norme del Consiglio Nazionale delle Ricerche ....................351
9.3 Norme UNI EN ................................................................352
9.4 Eurocodici strutturali ..........................................................360
9.5 Decreto, in corso di definizione, sulla certificazione di resistenza al fuoco di prodotti ed opere di costruzione .....................................362
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CAPITOLO 10
METODO TABELLARE
..............................................................365
10.1 Circolare del ministero per l’interno 14/09/1961 n. 91 ....... 366
10.2 Norme del Consiglio Nazionale delle Ricerche .................... 371
10.3 Norme UNI CNVVF .......................................................... 376
10.4 Eurocodici strutturali .......................................................... 379
10.5 Decreto, in corso di definizione, sulla certificazione di resistenza al fuoco di prodotti ed opere di costruzione ..................................... 386
CAPITOLO 11
METODO ANALITICO
...............................................................393
11.1 Eurocodici strutturali .......................................................... 397
11.2 Posizione degli Eurocodici strutturali in ordine all’approccio prestazionale .................................. 400
11.3 Norme del Consiglio Nazionale delle Ricerche .................... 403
11.4 Norme UNI CNVVF .......................................................... 404
11.5 Decreto, in corso di definizione, sulla certificazione di resistenza al fuoco di prodotti ed opere di costruzione ..................................... 405
CAPITOLO 12
ASPETTI INERENTI LE ESPLOSIONI E GLI INCENDI COMPORTANTI NOTEVOLI RILASCI ENERGETICI
..................407
12.1 Esplosioni ........................................................................ 409
12.2 Rilasci di gas a bassa velocità ........................................... 431
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RESISTENZA AL FUOCO DELLE STRUTTURE
12.3 Esplosioni di nubi di gas ....................................................438
12.4 Incendi di pozza (pool–fire) ...............................................445
12.5 Incendi di gas effluenti ad alta velocità (jet-fire) ....................451
12.6 Il BLEVE ...........................................................................452
CAPITOLO 13
LE PROCEDURE DI PREVENZIONE INCENDI
.................................................... 455
13.1 Evoluzione delle procedure di prevenzione incendi ...............456
13.2 Il Nulla Osta Provvisorio (NOP) ..........................................474
13.3 Il parere di conformità .......................................................483
13.4 Il rilascio del certificato di prevenzione incendi ....................489
13.5 Il rinnovo del certificato di prevenzione incendi ....................499
13.6 La deroga ........................................................................500
13.7 L’esposto ..........................................................................503
13.8 Le procedure di polizia giudiziaria (PG) e sanzionatorie .......504
CAPITOLO 14
IL FUTURO DELLA PREVENZIONE INCENDI
............................................. 511
Bibliografia ......................................................................519
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PREMESSA
I calcoli e le verifiche di resistenza al fuoco rappresentano uno degli aspettiessenziali e di maggior significato della prevenzione incendi, anche se nonsempre i protagonisti del processo edilizio hanno piena coscienza di ciò. Lasalvaguardia della vita umana, obiettivo principale della prevenzione incendi,non può prescindere dalla stabilità strutturale delle costruzioni, intesa non solocome capacità di ritardare il collasso di elementi o porzioni di strutture, maanche come capacità di contenere la propagazione del fuoco e soprattutto deisuoi effluenti gassosi, senza perdere di vista infine la sicurezza dei soccorritorii quali, per effettuare i salvataggi e procedere all’estinzione dell’incendio,dovranno operare proprio all’interno delle opere edilizie nelle quali il fuoco èattivo. L’ottenimento di prefissate prestazioni di resistenza strutturale all’incen-dio non rappresenta peraltro un obiettivo da raggiungere, ma si configuraquale strumento atto, in concorrenza con altri, al raggiungimento dell’obiettivodell’assenza di “insicurezza”. Esistono senz’altro notevoli competenze nel set-tore, molte volte però, anche se non solo, limitate all’ambiente universitario,mentre la realtà professionale è caratterizzata ancor oggi da una diffusa ten-denza a considerare la certificazione di resistenza al fuoco un fastidioso onererichiesto dai vigili del fuoco, al quale dare una frettolosa risposta medianteconfronto con qualche tabella, magari artificiosamente adattata ad una realtàstrutturale non propriamente pertinente. Desta meraviglia, in effetti, constatarequanto sia diffusa la tendenza ad avvalersi, anche in maniera distorta, dimetodologie largamente superate ed in alcuni casi nemmeno applicabili, asso-ciata ad una pressoché totale ignoranza delle tecniche di calcolo e di verificapiù recenti. Sicuramente il sistema di controllo pubblico in materia di preven-zione incendi, affidato ai vigili del fuoco, dovrà subire un significativo rivolgi-mento in futuro, anche in funzione del sempre più ampio ricorso ai metodiingegneristici di valutazione della sicurezza. L’insieme stesso delle fattispeciesoggette al controllo dovrà essere profondamente rivisto, alla luce dei dati sta-tistici sull’effettivo rischio d’incendio presentato dalle varie attività: è illogico,infatti, che i vigili del fuoco debbano controllare una centrale termica dellapotenza di 150 kW, o un distributore privato di gasolio per autotrazione, men-tre non abbiano ufficialmente voce in capitolo in merito alla realizzazione diuna grande stazione ferroviaria o d’una galleria stradale lunga alcuni kilome-tri, solo per citare alcuni casi emblematici. La concezione probabilistica della
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RESISTENZA AL FUOCO DELLE STRUTTURE
sicurezza fa comprendere come non sia tecnicamente ed economicamentepossibile addivenire ad un rischio nullo: nessuno potrà mai garantire totalmen-te che non si verificheranno incidenti, pertanto gli scenari incidentali andrannostudiati e “misurati”, più che allontanati con eccessiva facilità e con frasi deltipo “non deve succedere”. Maggiore importanza dovrà essere riconosciuta aquei liberi professionisti che hanno ottenuto l’abilitazione alla certificazioneantincendio, la cosiddetta “abilitazione 818”, dando loro la possibilità di cer-tificare direttamente il livello di sicurezza raggiunto, almeno in determinaticasi. Lo stesso “Certificato di prevenzione incendi”, rilasciato dai vigili del fuo-co a seguito d’un sopralluogo meramente macroscopico e visivo, nonché sullabase di certificazioni prodotte da liberi professionisti, appare anacronistico inrelazione alle moderne tendenze in materia d’analisi della sicurezza; essofotografa semplicemente una situazione riscontrata in un determinato momen-to, senza peraltro dare giudizi sul livello di sicurezza raggiunto. È principal-mente un atto di buon senso, rivolto però ad un mondo dove il buon senso èsempre meno importante ed apprezzato. La pubblica amministrazione dovràfissare le strategie, gli obiettivi fondamentali, e limitarsi al controllo del loroperseguimento, abbandonando il concetto della verifica capillare e puntuale.Se anche nel nostro paese si riuscirà a compiere il salto, per nulla facile manecessario, dal sistema delle norme prescrittive a quello della vera e propriaprogettazione antincendio su modelli rappresentativi delle singole realtà, siperderà certo il comodo supporto della regola che dice cosa fare e dove farlo,regola facilitante il lavoro sia del libero professionista sia del tecnico addettoal controllo, però si perseguiranno in maggior misura obiettivi d’efficienza e sidaranno risposte più pertinenti ai casi specifici. D’altronde la regola tecnicache fissa i numeretti serve a chi non sa la prevenzione incendi: chi conosce lamateria non ha bisogno che sia precisato cosa fare ed è perfettamente in gra-do di sviluppare approcci metodologicamente corretti. Ciò non vuol dire che ivigili del fuoco perderanno il loro ruolo all’interno del rinnovato sistema, vuoldire invece che essi saranno sospinti a rivedere radicalmente i loro modid’azione ed il loro approccio culturale, ripensando anche l’organizzazionedella propria struttura, per molti versi ancora legata a modelli del passato enon più in linea con i tempi. Il filosofo della scienza statunitense Thomas Kuhn,nella propria teoria epistemologica sostiene che il progresso scientifico nonavanza per evoluzione continua, bensì attraverso salti improvvisi, i quali deter-minano un radicale mutamento della maniera di pensare; nel nostro piccolocredo sia giunto il momento di saltare. Uno dei settori nei quali i vigili del fuocodovrebbero assumere un maggior impegno è quello della ricerca applicata(termine quasi sconosciuto nel nostro paese), in collaborazione con i laboratori
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riconosciuti e magari restituendo dignità ed operatività ai laboratori delleCapannelle in Roma, i quali dovrebbero rivestire il ruolo di guida e innovazio-ne, perdendo quello di semplici accettatori di commesse in concorrenza con gliorganismi notificati privati. Sia chiaro che la sicurezza antincendi non è fattadai vigili del fuoco, ma piuttosto dal professionista, il quale studia ed analizzail problema progettuale ed adotta gli strumenti, tecnici e tecnologici, per otte-nere un sufficiente livello di sicurezza; il vigile del fuoco interverrà, con la pro-pria preparazione specifica ed esperienza, allo scopo d’evitare sbandamentirispetto alla regola tecnica ed ai criteri generali. Sarà però sempre il vigile delfuoco il tecnico della pubblica amministrazione meglio titolato e preparato adoccuparsi della complessa e difficile materia: egli, infatti, possiede il valoreaggiunto dell’esperienza operativa interventistica. Dirigere in prima personale operazioni di soccorso e, in special modo, quelle d’estinzione degli incendi,permette d’accumulare una preziosissima esperienza riguardante l’evoluzionereale del fenomeno e dei suoi effetti sui fabbricati.
Nella pratica professionale, peraltro, si riscontra una scarsa propensionedei progettisti a mantenersi aggiornati in materia: sovente essi si limitano adapplicare metodologie apprese una volta per tutte, non di rado superate cro-nologicamente e tecnicamente. Mancando l’interlocutore preparato, il tecnicodei vigili del fuoco diventa perciò un consulente al quale rivolgersi per dirimeredubbi ed ottenere informazioni; si crea così una situazione anomala, nellaquale l’organo di vigilanza è anche ufficio di consulenza professionale (gra-tuita!), ma ciò si concreta ormai in una prassi consolidata, imposta per cosìdire dal mercato stesso. I tentativi, effettuati nel nostro paese, di svincolare laprevenzione incendi dai vigili del fuoco e affidarla ad altri settori della pubbli-ca amministrazione, o addirittura di esternalizzarla completamente ai privati,si sono rivelati sostanzialmente un fallimento. D’altronde, la sicurezza antin-cendi è considerata, in tutta l’Unione europea, un obiettivo di primaria impor-tanza, al quale gli stati membri devono dedicare la necessaria attenzione,fissando adeguate strategie e mantenendo un controllo, sia pure diverso daquello oggi esistente in Italia, per citare un esempio, ma senza cedere a pro-spettive d’abdicazione. È auspicabile che l’attuazione della sussidiarietà verti-cale verso gli enti territoriali minori non inneschi spinte euroscettiche eposizioni feudali sorrette dall’ignoranza o dalla malafede, ma che si rimanganel solco tracciato, pur tra grandi difficoltà, dall’Unione.
In tema di resistenza al fuoco, non si trovano in Italia molte pubblicazioniche ne trattino in maniera organica: molto spesso si accenna ai soli aspetti fon-damentali, se ne dà una visione, per così dire, “in pillole”, solitamente all’inter-no di testi aventi carattere più generale. Si è ritenuto perciò utile raggrupparne
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RESISTENZA AL FUOCO DELLE STRUTTURE
i concetti fondamentali in un testo d’impronta non certo trattatistica, ma piutto-sto introduttiva; non s’intendono qui fornire elementi di tipo manualistico per laprogettazione strutturale in condizioni d’incendio, bensì una panoramica deiconcetti di base della materia, una sorta di lettura tecnica per il progettista che,in seguito, si cimenterà nel calcolo di resistenza al fuoco. Non tutto ciò che saràpresentato si presta ad un’applicazione immediata nella pratica progettuale ecostruttiva: alcuni obiettivi sono formulabili solo a lungo termine e richiederan-no studio ed applicazione; per ora è sufficiente indicare la direzione da per-correre. In ogni caso, la lettura del testo non richiede particolari competenzenella prevenzione incendi: tutti i termini utilizzati sono spiegati, per questoanche il profano potrà utilmente avvicinarsi a questa materia, per poi eventual-mente approfondirla nella pratica professionale.
Il settore della resistenza al fuoco ha subito, in Italia, notevoli rivolgimentinel corso degli ultimi anni, tanto che la prima edizione del libro, uscita nel2004, è in più punti superata nei riferimenti normativi: sono stati emanati infattinumerosi provvedimenti, tra i quali si possono ricordare le versioni definitivedegli Eurocodici strutturali, norme armonizzate riguardanti la sperimentazio-ne, decisioni della Commissione UE, il Testo unico contenente le Norme tecni-che per le costruzioni, nonché la regola tecnica sulla classificazione diresistenza al fuoco di prodotti ed opere di costruzione, oggi in corso di defini-zione presso il ministero dell’interno e di prossima approvazione. Pur nellaconsapevolezza che, inevitabilmente, una pubblicazione tecnica risulta nelbreve periodo non più in linea con gli eventi, specialmente in un campo comequello della prevenzione incendi dove è necessario procedere quasi a marceforzate per adeguarsi agli indirizzi comunitari e recuperare i ritardi accumu-lati, si è ritenuto utile pubblicare una seconda edizione, al fine di offrire al let-tore uno strumento al passo con i tempi. La materia esposta è stata ampliataricomprendendo vari argomenti più generali di prevenzione incendi, nellaconvinzione che sia imprescindibile una visione unitaria della disciplina, dellaquale la resistenza al fuoco è uno degli elementi costitutivi. Il testo è stato, per-ciò, quasi completamente rivisto e notevolmente arricchito. Il nuovo metodo percalcolare il carico d’incendio ed il superamento della Circolare 14/09/1961n. 91, anche per quanto riguarda gli aspetti di verifica sperimentale e tabella-re, segneranno indubbiamente la fine di un’epoca, ma probabilmente si trattasolo dell’inizio di una serie di rivolgimenti i quali imporranno un cambiamentodi mentalità, peraltro salutare, indirizzando la prevenzione incendi versometodologie quantitative. Ben venga quindi la necessità di aggiornare il testo,segnale inequivocabile che la materia trattata è viva e incline all’evoluzione.
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A coloro i quali “sanno”, i quali conoscono la “verità” e credono di avere ildovere di attuarla, noi dobbiamo opporre il principio che noi conosciamo laverità solo se e finché abbiamo la possibilità di negarla; che il solo criterio dellaverità politica, come di ogni altra verità, è il diritto illimitato di discutere le regoleaccettate nel costume o nelle costituzioni scritte, di criticare gli ordinamenti esi-stenti e gli uomini al potere, di adoperarsi per mutare gli uni e per cacciare glialtri di seggio, il diritto delle minoranze di trasformarsi, in virtù di persuasione,in maggioranze. (Luigi Einaudi – Prediche inutili).
Avvertenza.
Nel testo sono riportate numerose tabelle, tratte dalle varie norme che ven-gono via via illustrate: esse sono qui presentate con l’unico scopo di permettereal lettore un loro confronto, così da poterne apprezzare le differenze, l’evolu-zione tecnica, averne quindi un’idea della “filosofia”, se così si può dire. L’usodelle tabelle implica necessariamente la conoscenza e la comprensionedell’istruzione tecnica di riferimento, perciò la presente pubblicazione non puòin nessun caso sostituire le norme, né essere utilizzata direttamente per il cal-colo o la verifica di resistenza al fuoco d’elementi strutturali.
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CAPITOLO 4
CENNI SUGLI ASPETTI ECONOMICI DELLA RESISTENZA AL FUOCO
I provvedimenti e le misure di prevenzione incendi imposti dalla regola tec-nica, ovvero prescritti dal vigili del fuoco, tendono a realizzare le condizioni disicurezza accettabili in relazione al rischio d’incendio atteso. L’applicazionedei provvedimenti comporta costi ed investimenti, i quali possono variare inrapporto a molteplici fattori, quali la destinazione dell’opera di costruzione, lesue dimensioni, le scelte progettuali, sia di tipo tecnologico sia di tipo distribu-tivo, le esigenze produttive ed il lay-out aziendale. I costi della prevenzione in-cendi potrebbero definirsi come la differenza d’investimento tra l’osservanza ela non osservanza di tutte le regole e prescrizioni dovute, nella realizzazionecosì come nell’esercizio; si potrebbe allora comparare il costo di un’opera dicostruzione realizzata in conformità alla regola tecnica antincendio (o ai criterigenerali in mancanza di norma prescrittiva), con il costo di un’opera analogaper la quale sia però escluso ogni rischio d’incendio; questo approccio al pro-blema non è peraltro d’agevole applicazione, perché l’esclusione del rischioincendio comporterebbe variazioni di carattere distributivo, strutturale, funzio-nale, tali da rendere difficile un confronto diretto tra le due diverse situazioni.Di più facile percorribilità è invece la strada che conduce ad un’analisidell’opera di costruzione “in regola”, individuando al suo interno tutte le solu-zioni adottate a fronte del rischio incendio e darne una valutazione quantitati-va, calcolandone l ’ incidenza rispet to al subsis tema tecnologicod’appartenenza e rispetto al costo dell’intera opera. Un’adeguata capacità diprestazione di resistenza al fuoco rientra negli apprestamenti di carattere co-struttivo che s’inseriscono in maniera fissa con l’opera di costruzione, alla qua-le appartengono; sensibili differenze di costo si possono riscontrare fra operedi nuova realizzazione ed opere oggetto d’adeguamento: in quest’ultimo casole soluzioni tecnologiche sono meno numerose e spesso si è costretti ad inter-venire con protezioni aggiunte, sicuramente più costose dell’elemento struttu-rale intrinsecamente idoneo e progettato allo scopo.
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RESISTENZA AL FUOCO DELLE STRUTTURE
Maggiori prestazioni in ma-teria di resistenza al fuocoimplicano perciò, com’è lo-gico aspettarsi, maggiori co-sti: ci si può chiedere quindicome variano questi costi ecome si può individuare lasoluzione ottima, o più effi-ciente. Innanzi tutto è oppor-tuno individuare la relazione
che intercorre tra costo ed efficacia: spingere il livello di sicurezza contro il fuo-co d’una struttura oltre un certo limite ottimale non è conveniente.
Il grafico di figura 4.1 descrive l’andamento dell’efficacia in funzione delcosto. Il tratto iniziale della curva, a pendenza elevata, indica che piccoli inve-stimenti aggiuntivi comportano un grande incremento nella sicurezza dellastruttura; il tratto finale, al contrario, evidenzia come, superato un valore limite,investimenti cospicui conducono ad incrementi di sicurezza via via più margi-nali. Si può affermare, allora, che la convenienza dell’investimento cessa dovela derivata della funzione costi/efficacia scende al di sotto d’un certo valore.
La figura 4.2 riproduce invece la probabilità d’insuccesso d’un sistema tec-nologico, ad esempio un subsistema strutturale che deve garantire una certaresistenza al fuoco, in funzione del suo costo: tra i vari fattori coinvolti, alcunisono controllabili dal progettista (parametri di progetto), altri invece sfuggonoal suo controllo (variabili di stato).
Eff
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E2 E E1
C1 C2 Costi
Figura 4.1Curva costi/
efficacia dellasicurezzastrutturale
Tratta da DE MARTINO G. - La sicurezza contro l’incendio degli edifici a struttura di acciaio
Probabilità d'insuccesso dovuta ai parametri di progetto
Probabilità d'insuccesso dovuta alle variabili di stato
Pro
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succ
esso
Costi Zona non Zona di progetto Zona non economica sicura
Figura 4.2Probabilità
d’insuccessoin ragione del
costo
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Ci si deve aspettare che il rapporto costi/benefici sia minimo per avere lamassima efficienza nell’allocazione delle risorse: in figura 4.3 si nota come,all’aumentare degli investimenti, il danno prodotto dall’incendio diminuisca.Come si vede, la probabilità d’insuccesso può essere ridotta aumentando il co-sto dell’opera, ma solo fino ad un certo punto, sotto il quale non è possibilescendere perché la probabilità d’insuccesso è governata dalle variabili di stato.Perciò spese ridotte recano insufficienti garanzie di successo, mentre spese ec-cessive diventano antieconomiche; si deve individuare allora la regione di pro-getto, la quale offra adeguate garanzie di successo a costi limitati. È necessarioquindi individuare l’entità d’investimento maggiormente conveniente, in rap-porto ai risultati ottenuti sul piano del danno d’incendio. I costi possono essererelativi a due tipologie di provvedimenti:
- opere di carattere costruttivo ed impianti che s’inseriscono in maniera fissanella costruzione;
- soluzioni di carattere organizzativo, comprendenti manutenzioni e controllidegli impianti, delle attrezzature e degli elementi tecnici, nonché formazio-ne del personale.
La curva
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rappresenta i danni provocati dall’incendio; la curva
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, infine, il costo totale, inteso come sommadei danni e dei costi inerenti la sicurezza. La combinazione più efficiente si tro-va nel punto di minimo di
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, cui corrisponde l’investimento
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Tratta da DE MARTINO G. - La sicurezza contro l’incendio degli edifici a struttura di acciaio
Figura 4.3Probabilità d’insuccesso in ragione del costo