Curva di incendio RWS: uno strumento chiave per la sicurezza e la protezione antincendio in galleria
La sicurezza antincendio in galleria è un aspetto fondamentale della progettazione di infrastrutture moderne, soprattutto quando si tratta di prepararsi a eventi di incendio estremi. Uno degli strumenti più importanti utilizzati per modellare e mitigare questi rischi è la curva di incendio RWS. Sviluppata dal Ministero delle Infrastrutture olandese (Rijkswaterstaat), questa curva è specificamente progettata per simulare gli incendi intensi e prolungati che possono verificarsi nelle gallerie stradali, in particolare quelli che coinvolgono autocisterne che trasportano grandi quantità di liquidi infiammabili.
Il test di incendio nella galleria di Runehamar, a cui abbiamo fatto riferimento nell’introduzione alla protezione passiva antincendio in galleria, ha confermato i carichi di incendio e i parametri applicati nella curva di incendio RWS.
In questo articolo, esploreremo la curva di incendio RWS, la sua importanza nella progettazione di gallerie e il suo confronto con altre curve di incendio utilizzate nell’ingegneria della sicurezza antincendio.
Cos’è la curva di incendio RWS?
La curva di incendio RWS è un grafico tempo-temperatura che simula un incendio su larga scala, come l’incendio di un’autocisterna, in un ambiente confinato come una galleria. È particolarmente grave e simula lo scenario di un incendio che coinvolge 45.000 litri di benzina. La curva di incendio simula il comportamento di un incendio nel tempo, con un rapido aumento della temperatura, calore elevato e prolungato e una fase di raffreddamento graduale.
Ecco una ripartizione delle caratteristiche principali della curva di incendio RWS:
Fonte: https://commons.wikimedia.org/wiki/File:Rws_tunnel_curve.jpg
– Temperatura massima: la temperatura di incendio raggiunge un picco di circa 1350 °C (2462 °F), un valore molto più elevato rispetto ai tipici scenari di incendio in un edificio.
– Temperatura massima sulla superficie del calcestruzzo: non superiore a 380 °C
– Temperatura massima per l’armatura: non superiore a 250 °C
– Durata: l’incendio mantiene questa temperatura elevata per un periodo prolungato, spesso 2 ore. In alcuni casi, modifiche alla curva prolungano la durata del calore elevato fino a 3 ore.
– Scopo: la curva viene utilizzata per valutare la resistenza al fuoco delle strutture e dei materiali delle gallerie, assicurandosi che possano resistere a calore intenso senza comprometterne l’integrità strutturale.
Negli ultimi anni, i progettisti e i gestori delle gallerie hanno richiesto di eseguire prove di resistenza al fuoco sui campioni di calcestruzzo da utilizzare come rivestimento. A volte accade che l’effetto di sfaldamento si verifichi anche a temperature inferiori a 380 °C. In questi casi, il sistema di protezione antincendio della galleria deve essere in grado di proteggere il calcestruzzo a queste temperature ridotte.
Fonte: efectis.com
Perché è stata sviluppata la curva di resistenza al fuoco RWS?
Le gallerie sono componenti essenziali delle moderne reti di trasporto, soprattutto nelle aree urbane e nelle regioni montuose. Tuttavia, pongono anche sfide particolari in termini di sicurezza antincendio. Gli incendi nelle gallerie, in particolare quelli che coinvolgono veicoli che trasportano materiali infiammabili come benzina o gasolio, possono raggiungere temperature estremamente elevate e durare a lungo, rendendoli più pericolosi dei tipici incendi negli edifici.
La curva di resistenza al fuoco RWS è stata sviluppata per simulare gli scenari di incendio più gravi nelle gallerie stradali, come l’incendio di un’autocisterna completamente avvolta. Utilizzando questa curva nella progettazione e nelle valutazioni di sicurezza, gli ingegneri possono garantire che le gallerie siano dotate di adeguate misure di protezione antincendio.
Rijkswaterstaat (RWS), l’ente operativo del Ministero delle Infrastrutture e della Gestione delle Acque olandese, ha stabilito rigorosi requisiti di resistenza al fuoco per le gallerie stradali nei Paesi Bassi. Queste specifiche si basano in gran parte sulle procedure di prova antincendio descritte nel documento “2008-Efectis-R0695 Fire testing procedure for concrete tunnel linings”.
Le linee guida iniziali per i test furono introdotte nel 1986 con il rapporto di TNO “BI-86-69 – Tunnel Protection Fire Test Procedure”, che includeva test su solette di calcestruzzo utilizzando una curva di incendio RWS di nuova concezione che simulava un incendio da idrocarburi. Nel 1998, RWS e TNO (ora Efectis Nederland) svilupparono congiuntamente una procedura più completa nel documento “1998-CVB-R1161 (rev.1) – Fire Protection for Tunnels”, che ampliava i test sui sistemi di protezione antincendio e includeva valutazioni del comportamento del calcestruzzo in caso di incendio.
Efectis pubblicò una versione aggiornata di questa procedura nel 2008, il documento “2008-Efectis-R0695”, progettato per adattarsi a una più ampia gamma di progetti di gallerie e materiali antincendio. Più recentemente, con l’avanzare della tecnologia antincendio e l’emergere di nuovi materiali resistenti al fuoco, RWS ed Efectis hanno rivisto nuovamente la procedura nel 2020. Questa revisione include nuovi standard per la valutazione della composizione del calcestruzzo, al fine di valutare meglio la scheggiatura, nonché test di resistenza al fuoco per componenti aggiuntivi della galleria, come porte e canaline portacavi. Gli ultimi aggiornamenti hanno inoltre introdotto la possibilità di effettuare test in loco mediante l’utilizzo di forni mobili, in risposta alla crescente domanda di valutazioni della sicurezza antincendio in situ. Un esempio di tale test è descritto da uno degli appaltatori per la protezione passiva dal fuoco, TBT, e anche da Efectis.
La versione 2020, intitolata “Efectis-R0695 2020 Fire testing procedure for concrete tunnel linings and other tunnel components“, incorpora queste modifiche per riflettere le conoscenze e le pratiche più aggiornate in materia di sicurezza antincendio in galleria.
Come viene utilizzata la curva di incendio RWS?
La curva di incendio RWS viene utilizzata nella progettazione e costruzione di gallerie per valutare la resistenza al fuoco degli elementi strutturali, tra cui:
– Rivestimenti in calcestruzzo – Il calcestruzzo nelle gallerie deve essere in grado di resistere a temperature estreme senza fessurarsi o sfaldarsi, il che può compromettere l’integrità strutturale della galleria.
– Rinforzi in acciaio – Anche i rinforzi in acciaio all’interno della galleria devono resistere al calore, prevenendo il collasso durante e dopo un incendio.
– Sistemi di protezione antincendio in galleria – I materiali di protezione passiva antincendio, i pannelli antincendio o i rivestimenti resistenti al fuoco e i sistemi di ventilazione sono progettati in base alla temperatura e alla durata degli incendi modellati dalla curva RWS.
Applicando la curva RWS, i progettisti di gallerie garantiscono che, anche in caso di incendio su larga scala, la struttura della galleria rimanga intatta per un tempo sufficiente a consentire un’evacuazione sicura e le operazioni antincendio.
Confronto con altre curve di incendio in galleria
La curva di incendio RWS è solo una delle numerose curve di incendio utilizzate nell’ingegneria antincendio, ciascuna delle quali rappresenta diversi scenari di incendio:
– Curva ISO 834: la curva di incendio ISO 834 è una curva di incendio standard utilizzata nella progettazione generale degli edifici. Rappresenta scenari di incendio tipici negli edifici, con una temperatura massima inferiore (circa 1000 °C) rispetto alla curva RWS. Sebbene sia adatta agli edifici standard, non tiene conto delle condizioni estreme degli incendi in galleria.
– Curva degli idrocarburi (HC): la curva degli idrocarburi viene utilizzata per simulare incendi che coinvolgono combustibili idrocarburici, come petrolio e gas. Raggiunge una temperatura di circa 1100 °C ed è utilizzata in ambienti industriali, piattaforme offshore e in alcuni progetti di gallerie. La curva RWS rappresenta uno scenario più grave, con una temperatura di picco più elevata e una durata maggiore.
– Curva degli idrocarburi modificata (HCM): la curva HCM è un adattamento della curva degli idrocarburi, con una temperatura di picco più elevata, pari a circa 1300 °C. Viene utilizzato anche nelle gallerie, ma rappresenta uno scenario di incendio leggermente meno intenso rispetto alla curva RWS.
Paesi e norme che applicano la curva di incendio RWS
La curva di incendio RWS è ampiamente riconosciuta e utilizzata in diversi paesi per la sicurezza antincendio in galleria, in particolare nel contesto delle gallerie stradali. Alcuni dei principali paesi che integrano la curva di incendio RWS nei propri standard nazionali o nelle pratiche di progettazione includono:
Italia – La curva di incendio RWS viene utilizzata anche nelle gallerie, sia sulle strade gestite dall’ANAS che nelle gallerie di Autostrade per l’Italia.
Paesi Bassi – In quanto ideatori della curva di incendio RWS, i Paesi Bassi la utilizzano ampiamente nei propri standard nazionali per la progettazione e la sicurezza antincendio delle gallerie stradali.
Belgio – Anche le regioni di lingua olandese del Belgio utilizzano la curva di incendio RWS nelle specifiche e nella progettazione delle gallerie.
Polonia – Un recente aggiornamento delle normative di costruzione per le gallerie include la curva di incendio RWS per le gallerie stradali polacche. Il testo completo è disponibile qui.
Stati Uniti – La norma NFPA 502 fa riferimento alla protezione antincendio delle gallerie con curva di incendio RWS.
Arabia Saudita – In numerosi progetti in Arabia Saudita ci siamo imbattuti in requisiti conformi alla norma NFPA 502.
Corea del Sud – Anche i recenti aggiornamenti del Ministero coreano del Territorio, delle Infrastrutture e dei Trasporti nelle Linee Guida sulla Protezione Antincendio delle Gallerie Stradali menzionano la curva di incendio RWS.
L’importanza delle curve di incendio nella sicurezza delle gallerie
Le curve di incendio come la RWS sono strumenti essenziali per garantire che le gallerie siano progettate con i più elevati standard di sicurezza. Simulando scenari di incendio reali, queste curve aiutano gli ingegneri a determinare la necessaria resistenza al fuoco di materiali e strutture. Le gallerie, data la loro natura confinata, richiedono una solida protezione antincendio per prevenire danni catastrofici e garantire la sicurezza degli occupanti durante l’evacuazione.
Oltre alla progettazione strutturale, le curve di incendio influenzano anche lo sviluppo di sistemi di ventilazione e tecnologie antincendio. Questi sistemi devono essere in grado di gestire calore e fumo estremi per proteggere sia la struttura della galleria che le persone al suo interno.
La curva di incendio RWS è uno strumento fondamentale nel campo della sicurezza antincendio in galleria, in particolare per le gallerie stradali. Simulando le condizioni intense di un incendio su larga scala, come l’incendio di un’autocisterna, la curva RWS garantisce che le gallerie possano resistere a temperature estreme e continuare a fornire un passaggio sicuro per le operazioni di evacuazione e antincendio.
Con la crescita delle infrastrutture e la crescente complessità delle reti di trasporto, l’utilizzo di curve di incendio avanzate come la RWS sarà fondamentale per proteggere vite umane e preservare le strutture critiche. Grazie a test rigorosi e al rispetto degli standard di sicurezza antincendio, le gallerie possono essere progettate per resistere anche agli scenari di incendio più gravi, garantendone la sicurezza e la funzionalità in caso di emergenza.
Cos’è RWS120?
È una descrizione della curva di incendio RWS che dura 120 minuti. In questo lasso di tempo la temperatura sale rapidamente a 1350 °C nei primi 60 minuti e rimane a 1200 °C fino al raggiungimento dei 120 minuti.
Cos’è RWS180?
È una curva di incendio RWS con durata di 180 minuti. Nella prima ora del test la temperatura raggiunge il picco a 1350 °C e poi scende a 1200 °C per un totale di 180 minuti.
Pannelli ignifughi Aestuver per gallerie e curva di incendio RWS
Perché stiamo discutendo di questa curva di incendio nel contesto dei pannelli ignifughi Aestuver per gallerie?
Uno dei modi migliori per proteggere le strutture delle gallerie dagli effetti devastanti del fuoco è l’utilizzo di pannelli ignifughi Aestuver.
Installando la protezione antincendio Aestuver è possibile limitare la temperatura massima sulla superficie del calcestruzzo ai requisiti di progetto.
I pannelli ignifughi Aestuver per gallerie sono stati testati in condizioni di incendio RWS, ovvero RWS120 e RWS180. Lo spessore dei pannelli in questi casi viene selezionato in base ai requisiti di progetto e alle temperature massime ammissibili sulla superficie del calcestruzzo. In questo modo, i pannelli ignifughi Aestuver per gallerie proteggono la struttura dalle scheggiature indotte dal fuoco.
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