In questo articolo vorrei affrontare il concetto di propagazione del fuoco in orizzontale e verticale, per
avere un più conscio processo decisionale e mettere noi stessi e le persone che andiamo a salvare, nelle
migliori condizioni possibili, cercando di prevedere cosa il fuoco farà.
La propagazione de fuoco nei piccoli compartimenti avviene quasi immediatamente, si stima che il
Flashover avvenga entro 3 minuti, ed è anche noto che Il passaggio del fuoco da un compartimento ad un
altro avviene quando si aprono brecce tra le compartimentazioni, tramite le porte o buchi per il passaggio
di cavi ed anche dai sistemi di areazione.
Il Flashover
Cominciamo con parlare della rapida propagazione dell’incendio moderno in un compartimento di medie
dimensioni, dove in alcuni test condotti dai laboratori UL (oggi divenuti FSRI – https://fsri.org/about ) si è
visto che l’incendio rispetto a 30 anni fà, ha drasticamente ridotto il tempo di arrivo del Flashover (circa 3
minuti) se è supportato da adeguate quantità di aria. I moderni materiali rilasciano grandi quantità di gas
combustibili, questi gas accellerano rapidamente la combustione (zavorra termica
https://www.ilpompiere.it/2021/12/02/la-zavorra-termica/) ed i confini del compartiment, oggi sempre
più isolanti, fanno si che l’irraggiamento e la convezionzione (la conduzione non gioca un grande ruolo nel
caso di un normale appartamento) accellerino il processo di pirolisi dei materiali.
Figura 1 Pre Flashover e Flashover
Il risultato è un incendio che passa rapidamente dallo stato di crescita e sviluppo allo stato di pienamente
sviluppato. Si stima inoltre, in un rapporto Olandese, che un incendio che avviene in un appartamento dove
la porta è lasciata aperta, la grande quantità di fumo prodotto dalla combustione, contamina
orizontalmente tutto il piano in 7 minuti, rendendo difficoltosa l’evaquazione dei residenti.
Figura 2 Esperimento Olandese sulla propagazione del fumo negli edifi residenziali
Dal libro Euro Firefighter 2007 – Paul Grimwood ci dice, per quanto riguarda la propagazione del fuoco la
crescita e lo sviluppo che se il compartimento è di circa 50mq con adeguate aperture che supportino la
combustione, il flashover (vedi sopra), quindi la rapida propagazione del fuoco a tutto il materiale
contenuto nella stanza, avvine in pochissimi minuti e se nelle giuste condizioni, di continuità di
combustibile ed aria, il flashover avvera nel giro di secondi!
Un incendio nello stato di flashover nella camera da letto di un appartamento di 70mq circa, con sei stanze
totali, con le porte delle camere aperte (la porta chiusa isola il compartimento), si propaga alle sei stanze in
meno di 60 secondi. Nel corso degli anni si è catalogato l’incendio tramite il tempo T tra lento, medio e
veloce quando raddoppiava la sua dimensione. In condizioni di vento che soffia all’interno del
compartimento (vedi Fuoco guidato dal vento https://www.firefighternation.com/training/lodd-
anniversary-fdny-vandalia-avenue-fire/#gref – Vandalia evenue USA caso studio 18 Dicembre 1998),
arriviamo fino a veloce ed il concetto di ultra veloce fu introdotto successivamente all’evidenza che i tre
non erano più adeguati per le condizioni moderne.
• Lento – che raddoppia ogni 120 secondi
• Medio – che raddoppia ogni 60 secondi
• Veloce – Cheraddoppia ogni 30 secondi
• Ultra veloce – che raddoppia ogni 15 secondi
Guardando questi dati e immagginando un incendio ultra veloce di un open space magari adibito ad uffici,
di circa 2000 mq dove l’incendio ha coinvolto circa 45mq, nel giro di 1 minuto abbiamo un incendio di 200
mq tra la parte in decadimento che ha già bruciato e la parte nuova che comincia a rilasciare la sua energia.
Visto dal punto tattico dispiegando come standard una tubazione da 45mm che fluisce a 500 L/min, sarò
già fuori dalla portata critica (5L/min al mq). Come è noto da qualche tempo su studi eseguiti dal grande
Paul Grimwood e diponibili nel suo ultimo libro libro Eurofirefighter2, in queste condizioni, quando
l’incendio raggiunge determinate dimensioni, passiamo dalla propagazione istantanea detta flashover alla
propagazione detta Progressiva che verrà descritta qui di seguito.
L’Incendio Progressivo
Nei compartimenti più grandi si è visto che gli incendi non raggiungono il flashover ma bensì cominciano a
spostarsi da un punto in poi, bruciando tutto il compartimento e sono chiamati incendi progressivi. Quando
il compartimento eccede ai 300mq non si ha il flashover e l’incendio ha adeguate quantità di aria disponibili
all’interno del compartimento stesso per progredire in questo stato, ovviamente i vetri collassano poi sotto
il calore. Durante il suo stato di crescita e sviluppo l’incendio raggiunge circa i 22 mq e comincia la sua
progressione di 22mq alla volta, con temperature che eccedono ai 1000°C. L’incendio ha così una testa che
brucia ed una coda in decadimento, quest’ultimo avviene quando il 70% del combustibile si è consumato.
Nel caso specifico la struttura è sottoposta ad intenso calore più volte.
Figura 3 differenza tra flashover e incendio progressivo
In questo incendio la produzione di fumo propaga l’incendio in avanti orizzontalmente. L’incendio
progressivo è stato visto per la prima volta durante il grande incendio di grattacielo – First Interstate Bank
Los Angeles California -USA il 4 Maggio del 1988.
Spostiamoci ora dalla propagazione orizzontale a quella verticale, dove la convezione e l’irraggiamento
giocano un ruolo contemporaneamente.
La Propagazione Verticale
La propagazione verticale, avviene per irraggiamento da conatto delle fiamme e moto convettivo dei gas
super caldi, sempre da contatto tramite l’effetto Coanda (effetto di fluidodinamica). In molti incendi
l’esposizione verticale è la nostra priorità, la velocità di propagazione verso l’alto dipende dal combustibile
stipato verticalmente. Nel libro Eurofirefighter 2 sempre l’illustre Paul Grimwood ci dice che con il soffitto a
10m di un compartimento dove il combustibile è stipato verticalmente scaffalature etc, le fiamme arrivino
al soffitto in 30 secondi ed il fumo scenda di un metro al minuto, quindi in 8 minuti la visibilità è già bassa.
In questi casi l’evaquazione deve essere intrapresa molto velocemete ed i pompieri non devono fidarsi se al
loro arrivo, il piano neutro offre una buona visibilità in pochi minuti potrebbero non vedere più nulla. Nel
caso degli edifici una volta che il fumo raggiunge la cima delle scale e non vi sono aperture, esso si
accumula in cima e comincia a scendere, propagando l’incendio dall’alto verso il basso dell’edificio,
creando quella che è chimata propagazione a fungo.
Figura 4 Propagazione a fungo negli edifici
Per quanto rigurda la propagazione esterna in maniera verticale può avvenire per varie tipologie di
esposizioni toccate dall’incendio, come:
• Tipico da finestra a finistra
• Finestre combustibili in PVC
• Rivestimento esterno ACM o MCM
• Rivestimento isolante HPL
• Rivestimento esterno in vetro
• Balconi combustibile e/o accumulo di materiale sugli stessi
Prenederemo in considerazione la propagazione esterna su facciata combustibile con pannelli ACM ed
MCM.
Figura 5 Effetto Coanda e propagazione del fuoco esterna
La Propagazione sulla facciata Combustibile
Tornando indietro nel tempo, all’incendio della metropolitana Londinese nella stazione di king Cross
avvenuto il 18 Novembre del 1987. I testimoni raccontano di un incendio che si è propagato in pochissimo
tempo eruttando le fiamme fuori dalla metropolitana. Gli studi dell’accaduto portarono ad un risultato,
chiamato poi effetto trincea.
Figura 6 Effetto trincea esperimento
La propagazione rapida è avvenuta perchè l’inclinazione della scala mobile (di circa 30°) era tale da
mantenere i gas dell’incendio (avvenuto alla base della scala), attaccato ad essa invece di staccarsi
verticalmente come normalmente fà. La scala era fatta di legno e metallo intriso di grasso e polvere,
l’incendio è stato velocissimo. Tornando ad oggi sappiamo che la geometria propaga l’incendio in maniere
differenti. Il comportamento del fuoco e cioè la sua propagazione può essere facilmente vista nei
nummerosi incendi di facciata, che sono avvenuti in questi anni. Nelle nuove facciate degli edifici con
pannelli di ACM ed MCM, se il fumo trova delle “nicchie” verticali, esso rimane attaccato sulla facciata ed
all’interno di esse, propagando il fuoco verticalmente in pochissimo tempo. Questo avviente anche con
proiezioni verticali e sugli angoli ma con minor velocità perchè il fumo si espande in alto ed il calore non
rimane costretto come nelle “nicchie”. Il principale effetto fisico che mantiene il fumo attaccato all’edificio
è l’effetto Coanda già visto sopra. La velocità di propagazione, ovviamente, sarà regolata da molti fattori
come dal combustibile e se il fuoco è in discesa o in salita, ma generalmete da quanto il materiale sarà
combustibile, la geometria invece, regolerà il COME si propagherà.
Figura 7 velocità di progazione del fuoco all’esterno Courtesy Paul Grimwood.
I differenti modi di propagazione verticali verranno elencati qui di seguito.
Vediamo La propagazione verticale ed il normale sviluppo verso l’alto data dal fumo caldo che si attacca alla
superficie dell’edificio e lo scalda. Essa sarà comunque caotica e non sarà vincolata da caratteristiche
dell’edificio che non ha proiezioni sulla facciata. Il fuoco è più lento e sarà meno intenso..
Figura 8 Nasser Tower 1 ottobre 2005
Nell’altro caso sotto (fig 9) le caratteristiche della faccita dell’edificio, le sporgenze verticali (proiezioni)
creano una colonna chiusa introversa tra le sporgenze, fanno si che il fumo e le fiamme possono attaccarsi
all’edificio stesso. Le fiamme si propagano rapidamente perché esse sono confinate all’interno della
caratteristica verticale dell’edificio. Il risultato una propagazione verticale e rapida.
Figura 9 Grenfell Tower Giugno 2017
La propagazione nell’angolo introverso, è molto veloce, ed ha fiamme molto entense. Il fuoco è confinato
nell’angolo introverso e le fiamme si estendono in altezza consumando l’ossigeno nella reazione. Le fiamme
scaldano con grande calore per contatto il combustibile sopra. Questa sotto è una propagazione molto
estesa sulla Torre dei Moro il 29 agosto 2021.
Figura 10 Incendio torre dei Moro Agosto 2021
Parliamo ora della propagazione verso l’alto ma con fronte inclinato, questo può essere dato da una
curvatura del rivestimento. Le curve negli edifici possono trovarsi in varie forme, possono essere convesse
o concave, orientate orizzontalmente o verticalmente, pronunciate o morbide. Queste avranno un effetto
sulla propagazione ed il comportamento del fuoco.
La fiamma ha la tendenza nel seguire la forma della curva divenendo così, distorta, perché nella fiamma vi
sono due differenti velocità tra la base e la sommità, questo causa un fronte inclinato diagonale.
La conseguente distorzione del fronte, da luogo anche ad una propagazione laterale, e questo avviene
simultaneamente tra verticale e orizzontale, più sarà accentuata la curva più sarà inclinato il fronte. La
propagazione laterale sarà meno veloce della propagazione verticale, ma potrebbe essere accelerata dal
vento che mantiene i gas in inclinazione nel verso della propagazione laterale, come nella Torre dei Moro in
Milano.
Figura 11 Incendio della Torre dei moro Fronte inclinato
Come dico sempre l’incendio è un processo dinamico e noi dobbiamo essere altrettanto dinamici per
giocare d’anticipo su cosa farà il fuoco. Spero come sempre che le informazioni qui scritte vi siano utili per
la vostra quotidianità da Vigili del Fuoco.
Auguro a voi ed alle vostre Famiglie delle serene Feste.
Riccardo Garofalo
Referenze
Euro Firefighter 1 e 2 – Paul Grimwood
Fire spread in the façade’s building Dr Maria Frances Peacock
Smoke propagation in the building – NL studies
High rise firefighting Evidence based Research 1990-2019 – Paul Grimwood
