ingegneria antincendio

Nella maggior parte delle valutazioni degli incendi, si accetta che, dopo l’innesco, la combustione si possa autosostenere, senza un particolare condizionamento da parte del compartimento. Se l’afflusso di aria è adeguato, l’incendio può essere descritto da una funzione nel tempo della quantità istantanea di potenza termica rilasciata. Questo comportamento è riassumibile in tre momenti:

a) la fase di crescita, prima che si verifichi il flashover. In questa fase la temperatura media nel compartimento è relativamente bassa e l’incendio è localizzato nei pressi del punto di inizio;

b) la fase di incendio completamente sviluppato o di post flashover, durante il quale tutti i materiali combustibili nel compartimento sono coinvolti nella combustione. In questa fase le fiamme interessano l’intero volume;

c) la fase di decadimento, definita in diversi modi (ad esempio, quando la temperatura media scende al di sotto dell’80 % rispetto al valore di picco).

Le temperature locali, nella fase di crescita dell’incendio, possono essere molto elevate e, nella sua espansione, il fuoco viene a contatto con gli elementi che delimitano il compartimento. Il momento di transizione tra la fase a) e quella b) è chiamato “flashover” e vede il passaggio delle fiamme dalla zona di combustione a tutti i materiali combustibili presenti nel compartimento. Questo passaggio richiede poco tempo in relazione all’evoluzione complessiva dell’incendio, tanto che, in alcune specifiche applicazioni, lo si può considerare un evento.
Per “flashover” si possono intendere cose diverse. Ad esempio, possono essere utilizzate espressioni del tipo:

a) transizione dall’incendio localizzato alla combustione generalizzata all’interno del compartimento, quando tutte le superfici combustibili stanno bruciando;

b) transizione dalla combustione controllata dal combustibile a quella controllata dalla ventilazione;

c) propagazione improvvisa della fiamma attraverso i gas ed i vapori incombusti che si sono accumulati sotto il soffitto.

L’importanza di questa fase della combustione può essere evidenziata ricordando che:

· raramente una persona coinvolta in un incendio è riuscita a salvarsi dopo il flashover;

· nei più grandi disastri legati ad un incendio si è sempre verificato il flashover.

La potenza termica istantanea rilasciata raggiunge il suo valore massimo durante la fase di incendio pienamente sviluppato. Anche in questo caso, le conseguenze sono determinanti:

· le fiamme interessano i confini del compartimento e spesso ne fuoriescono;

· l’energia rilasciata può danneggiare le strutture.

Nel decadimento si assiste ad una riduzione della potenza termica rilasciata, anche se localmente le temperature possono mantenersi elevate a causa della presenza di braci e di parti ancora calde.

In definitiva, le tre possibili fasi della combustione possono essere così riassunte:

a) l’oggetto che brucia può terminare la combustione senza propagare ad altri oggetti il fuoco

b) la combustione può estinguersi o proseguire con una velocità di rilascio termico molto bassa a causa di una ventilazione non sufficiente, dando luogo ad un successivo scenario (backdraught);

c) la combustione si estende ad altri oggetti, essendo presenti in quantità adeguata materiali combustibili e ventilazione.

L’esigenza di studiare l’evoluzione dell’incendio ai fini della maggior parte delle valutazioni prestazionali scaturisce quando si manifestano le condizioni del caso c). In tale caso si rende necessario studiare le condizioni associate al manifestarsi del flashover ed ai fattori che influenzano la fase di crescita. Tra questi, il tempo necessario per la crescita dell’incendio è essenziale in quanto influenza la valutazione del tempo disponibile per la fuga delle persone (prima che si determinino le condizioni del flashover).

Questo stadio dell’incendio è una caratteristica delle combustioni al chiuso. Infatti, dato che circa il 30 % dell’energia prodotta dalla combustione è rilasciata per irraggiamento, la parte restante di tale energia è dispersa nei fumi che si accumulano nella parte alta dell’ambiente. Se tale massa è dispersa all’esterno, l’energia in grado di determinare il flashover diminuisce. Pertanto, se all’aperto la velocità di combustione (espressa in massa di combustibile per unità di tempo) è funzione dell’irraggiamento termico della fiamma verso la superficie di combustione, al chiuso si deve aggiungere il contributo dell’irraggiamento determinato dalla massa di fumo soprastante.