1. L’applicazione dei principi dell’ingegneria della sicurezza antincendio consente, analogamente alle altre discipline ingegneristiche, di definire soluzioni idonee al raggiungimento di obiettivi progettuali mediante analisi di tipo quantitativo. Il progettista definisce lo scopo della progettazione, quindi specifica gli obiettivi di sicurezza antincendio che intende garantire e li traduce in soglie di prestazione quantitative. Successivamente identifica gli scenari d’incendio di progetto, i più gravosi eventi che possono ragionevolmente verificarsi nell’attività. Dopodiché, grazie a strumenti di modellazione analitici o numerici, descrive o calcola gli effetti degli scenari d’incendio di progetto in relazione alla soluzione progettuale ipotizzata per l’attività. Se gli effetti così calcolati conservano un adeguato margine di sicurezza rispetto alle soglie di prestazione precedentemente stabilite, allora la soluzione progettuale analizzata è considerata accettabile.
2. Nota Non è sempre necessario impiegare modelli numerici (es. CFAST, FDS, …) per la valutazione degli effetti degli scenari d’incendio, spesso sono sufficienti considerazioni oggettive che impieghino motivatamente gli strumenti messi a disposizione dal presente documento. Ad esempio, il progettista può concludere che gli effetti dell’incendio non si propaghino verso un compartimento a prova di fumo realizzato secondo soluzione conforme, evitando il ricorso a simulazioni numeriche.
3. Nota Non è sempre necessario impiegare modelli numerici avanzati (es. FDS, …) per la valutazione degli effetti degli scenari d’incendio. Ad esempio, il progettista può concludere che un compartimento sia a prova di fumo, se la quota dello strato dei fumi caldi valutata semplicemente con CFAST non scende al di sotto delle architravi dei varchi di comunicazione tra i compartimenti.
4. Nel presente capitolo si descrive in dettaglio la metodologia di progettazione dell’ingegneria della sicurezza antincendio (o progettazione antincendio prestazionale)
5. Per altri aspetti tecnici della progettazione antincendio prestazionale devono essere impiegate le indicazioni riportati nei seguenti capitoli:
   • capitolo M.2 Scenari di incendio per la progettazione prestazionale;
   • capitolo M.3 Salvaguardia della vita con la progettazione prestazionale.
6. Per gli aspetti della progettazione antincendio prestazionale non esplicitamente definiti nel presente documento si può fare riferimento alla regola dell’arte internazionale.

M.1.2 Fasi della metodologia

1. La metodologia di progettazione prestazionale si compone di due fasi:
   • seconda fase, analisi quantitativa: impiegando modelli di calcolo, si esegue l’analisi quali-quantitativa degli effetti dell’incendio in relazione agli obiettivi assunti, confrontando i risultati ottenuti con le soglie di prestazione già individuate e definendo il progetto da sottoporre a definitiva approvazione.
   • prima fase, analisi preliminare: sono formalizzati i passaggi che conducono ad individuare le condizioni più rappresentative del rischio al quale l’attività è esposta e quali sono le soglie di prestazione cui riferirsi in relazione agli obiettivi di sicurezza da perseguire;

M.1.3 Prima fase: analisi preliminare

1. La fase di analisi preliminare si compone delle seguenti sotto-fasi necessarie per definire i rischi da contrastare e, di conseguenza, i criteri oggettivi di quantificazione degli stessi necessari per la successiva analisi numerica.

M.1.3.1 Definizione del progetto

Nota Nei riferimenti internazionali, Define project scope

1. In questa sotto-fase viene definito lo scopo della progettazione antincendio.
2. Il professionista antincendio identifica e documenta almeno i seguenti aspetti:
   • destinazione d’uso dell’attività;
   • finalità della progettazione antincendio prestazionale;
   • eventuali vincoli progettuali derivanti da previsioni normative o da esigenze peculiari dell’attività;
   • pericoli di incendio connessi con la destinazione d’uso prevista;
   • condizioni al contorno per l’individuazione dei dati necessari per la valutazione degli effetti che si potrebbero produrre;
   • caratteristiche degli occupanti in relazione alla tipologia di edificio ed alla destinazione d’uso prevista.

M.1.3.2 Identificazione degli obiettivi di sicurezza antincendio

Nota Nei riferimenti internazionali, Identify goals, define objectives

1. Dopo aver stabilito lo scopo del progetto, in particolare la destinazione e le modalità di impiego dell’attività, il professionista antincendio specifica gli obiettivi di sicurezza antincendio, tra quelli previsti nel presente documento, in relazione alle specifiche esigenze dell’attività in esame ed alle finalità della progettazione.
2. Con gli obiettivi di sicurezza antincendio si specificano qualitativamente, ad esempio, il livello di salvaguardia dell’incolumità degli occupanti, il massimo danno tollerabile all’attività ed al suo contenuto, la continuità d’esercizio a seguito di un evento incidentale.

M.1.3.3 Definizione delle soglie di prestazione

Nota Nei riferimenti internazionali, Develop performance criteria

1. Il passo successivo consiste nella traduzione degli obiettivi antincendio in soglie di prestazione (performance criteria). Si tratta di soglie di tipo quantitativo e qualitativo rispetto alle quali si può svolgere la valutazione oggettiva di sicurezza antincendio.
2. Con la scelta delle soglie di prestazione si rendono quindi quantitativi gli effetti termici sulle strutture, la propagazione dell’incendio, i danni agli occupanti, ai beni ed all’ambiente.
3. Tali soglie di prestazione devono poter essere utilizzate nella seconda fase della progettazione per discriminare in modo oggettivo le soluzioni progettuali che soddisfano gli obiettivi antincendio da quelle che invece non raggiungono le prestazioni richieste.
4. Ai fini della progettazione per la salvaguardia della vita si stabiliscono le soglie di prestazione per la vita (life safety criteria). Si tratta delle soglie impiegate per definire l’incapacitazione degli occupanti esposti al fuoco ed ai suoi effetti. Nel capitolo M.3 sono riportati esempi di valori numerici utilizzabili per tali progettazioni.
5. Per definizione, gli occupanti raggiungono l’incapacitazione quando diventano inabili a mettersi al sicuro autonomamente. A tale condizione segue, in breve tempo, il decesso del soggetto.
6. Il capitolo S.2 definisce le soglie di prestazione per le progettazioni la cui finalità sia il mantenimento della capacità portante di tutta o parte di un’opera da costruzione.

M.1.3.4 Individuazione degli scenari di incendio di progetto

Nota Nei riferimenti internazionali, Develop fire scenarios

1. Gli scenari di incendio rappresentano la schematizzazione dei più gravosi eventi che possono ragionevolmente verificarsi nell’attività (credible worst-case scenarios), in relazione alle caratteristiche del focolare, dell’edificio e degli occupanti.
2. La procedura di identificazione, selezione e quantificazione degli scenari di incendio di progetto è descritta nel capitolo M.2.

M.1.4 Seconda fase: analisi quantitativa

1. La fase di analisi quantitativa si compone di alcune sotto-fasi necessarie per effettuare le verifiche di sicurezza degli scenari individuati nella fase preliminare.

M.1.4.1 Elaborazione delle soluzioni progettuali

Nota Nei riferimenti internazionali, Develop trial designs

1. Il professionista antincendio elabora una o più soluzioni progettuali per l’attività, congruenti con le finalità già definite al paragrafo M.1.3.1, da sottoporre alla successiva verifica di soddisfacimento degli obiettivi di sicurezza antincendio.

M.1.4.2 Valutazione delle soluzioni progettuali

Nota Nei riferimenti internazionali, Evaluate trial designs

1. In questa fase il professionista antincendio calcola gli effetti che gli scenari d’incendio di progetto determinerebbero nell’attività per ciascuna soluzione progettuale elaborata nella fase precedente.
2. A tal fine il professionista antincendio impiega un modello di calcolo analitico o numerico: l’applicazione del modello fornisce i risultati quantitativi che consentono di descrivere l’evoluzione dell’incendio e dei suoi effetti sulle strutture, sugli occupanti o sull’ambiente, secondo le finalità della progettazione.
3. La modellazione degli effetti dell’incendio consente di calcolare gli effetti dei singoli scenari per ciascuna soluzione progettuale.
4. I risultati della modellazione sono utilizzati per la verifica del rispetto delle soglie di prestazione per le soluzioni progettuali per ciascuno scenario d’incendio di progetto.
5. Le soluzioni progettuali che non rispettano tutte le soglie di prestazione per ogni scenario di incendio di progetto devono essere scartate.

M.1.4.3 Selezione delle soluzioni progettuali idonee

Nota Nei riferimenti internazionali, Select final design

1. Il professionista antincendio seleziona la soluzione progettuale finale tra quelle che sono state verificate positivamente rispetto agli scenari di incendio di progetto.

M.1.5 Documentazione di progetto

1. La documentazione di progetto deve essere integrata da:
   • per la prima fase (analisi preliminare):
     • sommario tecnico, firmato congiuntamente dal professionista antincendio e dal responsabile dell’attività, ove è sintetizzato il processo seguito per individuare gli scenari di incendio di progetto e le soglie di prestazione, come descritto al paragrafo M.1.6;
   • per la seconda fase (analisi quantitativa):
     • specifica relazione tecnica ove si presentino i risultati dell’analisi ed il percorso progettuale seguito, come descritto al paragrafo M.1.7;
     • programma per la gestione della sicurezza antincendio, come descritto nel paragrafo M.1.8, con le specifiche modalità d’attuazione delle misure di gestione della sicurezza antincendio di cui al capitolo S.5.

M.1.6 Sommario tecnico

1. Il sommario tecnico deve contenere le seguenti informazioni:
   • indicazione del responsabile dell’attività;
   • individuazione del responsabile della progettazione antincendio generale;
   • individuazione dei professionisti antincendio che utilizzano l’ingegneria della sicurezza antincendio e che definiscono le specifiche misure di gestione della sicurezza antincendio, qualora diversi dal responsabile della progettazione antincendio generale;
   • finalità per le quali è applicato il metodo prestazionale (es. analisi dei campi termici, della diffusione dei fumi e verifica delle vie di esodo, valutazione dei tempi di esodo, valutazione della capacità portante delle strutture, protezione di beni o ambiente in caso d’incendio, continuità di esercizio dell’attività). Devono essere chiaramente evidenziati gli aspetti della progettazione antincendio esclusi dalla progettazione prestazionale.
2. Il sommario tecnico deve essere firmato dal responsabile dell’attività e da tutti i soggetti coinvolti nella progettazione.

M.1.7 Relazione tecnica

1. Nella relazione tecnica devono risultare le soluzioni progettuali agli scenari di incendio di progetto.
2. L’esito dell’analisi deve essere sintetizzato con tabelle, disegni, schemi grafici, immagini, che presentino in maniera quantitativa i parametri rilevanti ai fini del raggiungimento degli obiettivi di sicurezza antincendio.
3. Nello specifico si devono fornire le seguenti indicazioni:
   • modelli di calcolo utilizzati: il professionista antincendio deve fornire elementi a sostegno della scelta del modello utilizzato affinché sia dimostrata la coerenza delle scelte operate con lo scenario di incendio di progetto adottato;
   • parametri e valori associati: la scelta iniziale dei valori da assegnare ai parametri alla base dei modelli di calcolo, deve essere giustificata in modo adeguato, facendo specifico riferimento a norme, letteratura tecnico-scientifica, prove sperimentali;
   • origine e caratteristiche dei codici di calcolo: devono essere fornite indicazioni in merito all’origine ed alle caratteristiche dei codici di calcolo utilizzati, con riferimento alla denominazione, all’autore o distributore, nonché sull’inquadramento teorico della metodologia di calcolo e sulla sua traduzione numerica e indicazioni riguardanti la riconosciuta affidabilità dei codici. Inoltre, tramite riferimento ai manuali d’uso, deve essere indicato che il codice di calcolo è impiegato nel suo campo di applicazione e nel rispetto delle limitazioni d’impiego per applicazioni ingegneristiche, validato per applicazioni analoghe a quella oggetto di modellazione, verificato;
   • confronto fra risultati della modellazione e soglie di prestazione: in funzione della metodologia adottata per effettuare le valutazioni relative allo scenario di incendio considerato, devono essere adeguatamente illustrati tutti gli elementi che consentono di verificare il rispetto delle soglie di prestazione indicate nell’analisi preliminare, al fine di evidenziare l’adeguatezza delle misure antincendio che si intendono adottare;
4. Devono essere resi disponibili i tabulati relativi al calcolo e i relativi dati di input.

Nota La documentazione riportante i risultati e il percorso progettuale assicura che tutti i soggetti interessati comprendano le limitazioni imposte all’attività in relazione alla soluzione progettuale. Tale documentazione deve esplicitare il criterio con cui sono state valutate le condizioni di sicurezza del progetto, al fine di garantire la realizzazione corretta e il mantenimento nel tempo delle scelte concordate.

M.1.8 Requisiti aggiuntivi per la gestione della sicurezza antincendio

1. Con l’applicazione della metodologia prestazionale il professionista antincendio basa l’individuazione delle misure antincendio di prevenzione e protezione di progetto su specifiche ipotesi e limitazioni d’esercizio: devono pertanto essere previste specifiche misure di gestione della sicurezza antincendio (capitolo S.5) affinché non possa verificarsi la riduzione del livello di sicurezza assicurato inizialmente.
2. Le specifiche misure di gestione della sicurezza antincendio devono essere riferite agli aspetti trattati nella progettazione prestazionale, con particolare riguardo alle specifiche soluzioni progettuali, alle misure antincendio di prevenzione e protezione adottate, al mantenimento delle condizioni di esercizio da cui discendono i valori dei parametri di ingresso nella progettazione prestazionale.
3. Su specifiche misure di gestione della sicurezza antincendio sono sottoposte a verifiche periodiche da parte del responsabile dell’attività secondo le cadenze temporali già definite nel progetto.
4. Nell’ambito del programma per l’attuazione della gestione della sicurezza antincendio devono essere valutati ed esplicitati i provvedimenti presi relativamente ai seguenti punti:
5. organizzazione del personale;
6. identificazione e valutazione dei pericoli derivanti dall’attività;
   • controllo operativo;
   • gestione delle modifiche;
   • pianificazione di emergenza;
   • sicurezza delle squadre di soccorso;
   • controllo delle prestazioni;
   • manutenzione dei sistemi di protezione;
   • controllo e revisione.
7. Qualora i sistemi di protezione attiva siano considerati ai fini della riduzione della potenza termica rilasciata dall’incendio RHR(t) (capitolo M.2) o comunque contribuiscano a mitigare gli effetti dell’incendio, devono essere installati sistemi a disponibilità superiore.

Nota La definizione di sistema a disponibilità superiore è riportata nel capitolo G.1.

M.1.9 Criteri di scelta e d’uso dei modelli e dei codici di calcolo

1. Il professionista antincendio può optare tra i modelli di calcolo che le conoscenze tecniche di settore mettono a disposizione, sulla base di valutazioni inerenti la complessità del progetto.
2. Il professionista antincendio che adotta modelli di calcolo sofisticati, deve possedere una particolare competenza nel loro utilizzo, nonché un’approfondita conoscenza sia dei fondamenti teorici che ne sono alla base che della dinamica dell’incendio.
3. Allo stato attuale i modelli più frequentemente utilizzati sono:
   • modelli analitici, Nota Ad esempio, le correlazioni per i modelli di incendio localizzati o fire plumes di Zukoski, Heskestad, McCaffrey, Thomas, Hasemi e Nishiata, Alpert, …
   • modelli numerici tra cui:
     • modelli di simulazione dell’incendio a zone per ambienti confinati, Nota Ad esempio, codici di calcolo CFAST, Ozone, …
     • modelli di simulazione dell’incendio di campo, Nota Ad esempio, codici di calcolo CFX, FDS, Fluent, …
     • modelli di simulazione dell’esodo, Nota Ad esempio, codice di calcolo FDS+EVAC, …
     • modelli di analisi termostrutturale. Nota Ad esempio, codici di calcolo Abaqus, Adina, Ansys, Diana, Safir, …
4. Nel loro campo di applicazione, i modelli analitici garantiscono stime accurate di effetti specifici dell’incendio (es. il calcolo del tempo di flashover in un locale). Per analisi più complesse che coinvolgano interazioni dipendenti dal tempo di più processi di tipo fisico e chimico presenti nello sviluppo di un incendio si ricorre generalmente ai modelli numerici.
5. Per i parametri di input del modello più rilevanti deve essere svolta analisi di sensibilità dei risultati alla variazione del parametro di input. Ad esempio, i risultati dell’analisi non devono essere significativamente dipendenti dalle dimensioni della griglia di calcolo.
6. È ammesso l’utilizzo contemporaneo di più tipologie di modelli. Ad esempio:
   • si possono usare modelli specifici per la valutazione del tempo di attivazione di un impianto di rivelazione o di spegnimento e della rottura di un vetro in funzione della temperatura, per poi inserire i dati ricavati in una modellazione effettuata con modelli di campo;
   • si può utilizzare un modello a zone per valutare in una prima fase le condizioni di maggiore criticità del fenomeno, per poi approfondire la trattazione degli effetti con modelli di campo.

M.1.10 Riferimenti

1. I principali riferimenti sull’argomento sono i seguenti:
   • ISO 23932 “FSE – General principles”;
   • BS 7974 “Application of FSE principles to the design of buildings – Code of practice”;
   • BS PD 7974-0 “Application of FSE principles to the design of buildings – Part 0: Guide to design framework and FSE procedures”;
   • “SFPE Engineering Guide to Performance-Based Fire Protection”, 2nd ed., 2007;
   • B Karlsson, J Quintiere, “Enclosure Fire Dynamics”, CRC Press, 1999.