• con soluzione conforme senza il ricorso alla FSE (Fire Safety Engineering);
• con soluzione alternativa tramite l'adozione del moderno approccio della Ingegneria della sicurezza antincendio (metodo prestazionale, Fire Safety Engineering - FSE) per ottimizzare gli interventi di protezione passiva e ridurne l'impatto economico.

L’adozione della soluzione alternativa con approccio FSE consente ingenti risparmi economici perché è possibile garantire lo stesso livello di prestazione riducendo o eliminando gli interventi di protezione passiva.

Infine, in taluni casi, è necessario che l’edificio debba collassare senza causare danni ad altre opere da costruzioni. Una corretta progettazione strutturale consente di raggiungere tale obiettivo tramite un accurata selezione degli elementi più vulnerabili all’incendio che, cedendo per primi, possono direzionare il verso del collasso dell’intera opera.

Il collasso implosivo in caso di incendio può essere richiesto quando l'edificio progettato secondo le norme di prevenzione incendi richiedono il soddisfacimento del livello di prestazione I o II della resistenza al fuoco. Infatti, questi due livelli di prestazione richiedono che l'edificio sia realizzato ad una distanza dagli altri corpi di fabbrica o dal confine di proprietà pari all'altezza dei suoi prospetti.

L’approccio con soluzioni conforme per il livello di prestazione paragrafo S.2.4.1, impone che sia interposta distanza di separazione su spazio a cielo libero non inferiore alla massima altezza della costruzione verso altre opere da costruzione e verso il confine dell’area su cui sorge l’attività medesima.

L’approccio con soluzione alternativa, invece, consente di realizzare il fabbricato anche ad una distanza inferiore dal confine o da altra opera da costruzione, a patto di definire e calcolare la direzione del collasso strutturale.

La soluzione alternativa consente di adottare il Livello di Prestazione II della resistenza al fuoco anche per fabbricati con distanze di separazione su spazio a cielo libero inferiore alla massima altezza della costruzione verso altre opere da costruzione e verso il confine dell’area su cui sorge l’attività medesima, purché sia dimostrato analiticamente che l’eventuale cedimento strutturale non arrechi danni ad altre opere da costruzione o all’esterno del confine dell’area su cui sorge l’attività medesima.

La dimostrazione analitica che il meccanismo di collasso dell’opera da costruzione è di tipo implosivo, deve essere analizzata nel comportamento globale dell’edificio ed in tal caso è necessario l’utilizzo di software di calcolo che possano sviluppare calcoli non lineari in termini di:

• non linearità delle proprietà meccaniche e termiche dei materiali resistenti;
• non linearità dei carichi applicati
• non linearità geometrica.

Nel caso in cui la strutturale analizzata non raggiunga un comportamento di tipo implosivo o almeno controllato verso una direzione preferenziale, allora è possibile introdurre uno degli accorgimenti tecnici che consentano di guidare la modalità di collasso:

• adozione di criteri di gerarchia di resistenza al fuoco (es. assegnazione di sovra-resistenza al fuoco alle strutture perimetrali dell’opera da costruzione rispetto a quelle interne, …);
• distribuzione spaziale dei carichi di incendio verso zone interne;
• adozione di forme strutturali convenienti (es. con inclinazione verso l’interno, …);
• adozione di elementi chiave in posizione opportuna;
• impiego di sistemi automatici per il controllo dell’incendio a disponibilità superiore;
• impilaggio piramidale dei materiali combustibili stoccati;
• adozione di vincoli che agevolino il collasso implosivo.

Nell’esempio che segue è stato analizzato un edificio esistente con struttura metallica che risulta addossato sul lato sinistro al confine di proprietà. Nello specifico l’altezza del prospetto è 10 metri e la distanza dal confine è pari a 5 metri, quindi, essendo:

D < Massima altezza dell’edificio

In quanto:

5 metri < 10 metri

Allora non si può adottare il Livello di Prestazione II con soluzione conforme.

Le possibilità sono due: adottare un Livello di Prestazione III oppure ricorrere alla Soluzione Alternativa.

Nel caso si adotti la soluzione alternativa è necessario sviluppare l’Approccio Ingegneristico e tramite la FSE, ovvero la Fire Safety Engineering, modellare il comportamento termo-strutturale dell’edificio.

Nel caso specifico, è stata adottata soluzione alternativa e sono stati applicati gli accorgimenti tecnici che consentano di imporre la direzione del collasso, nella fattispecie l’adozione di criteri di gerarchia di resistenza al fuoco. Le risultanze dei calcoli svolti hanno evidenziato che le misure introdotte consentono la imporre la direzioni di collasso verso destra escludendo quindi che l’edificio possa collassare verso sinistra dove la distanza dal confine è inferiore alla massima altezza dell’edificio.

La soluzione tecnica adottata ha consentito di evitare il livello di Prestazione III che avrebbe comportato ingenti interventi di protezione passiva sulle strutture metalliche e, allo stesso tempo, di garantire gli obiettivi di sicurezza antincendio richiesti dal Livello di Prestazione II della Resistenza al Fuoco.

L’Approccio FSE, ovvero Fire Safety Engineering, è stato sviluppato ricorrendo sia alla modellazione fluidodinamica dell’incendio per ricavare le curve naturali dell’incendio sia per modellare il comportamento termo-strutturale globale con i software di calcolo adeguati.