Il controllo della porta: il dibattito continua

di Ed Hartin

Il dibattito sul controllo della porta continua a dare spazio a varie interpretazioni, che possono o meno essere considerate valide, a seconda dell’esperienza di ogni singolo operatore antincendio. L’esperienza di ognuno è sempre valida purché sperimentata sul campo e/o analizzata scientificamente. Potremmo ricondurre il dialogo intorno a 3 domande essenziali:

  • Ridurre la concentrazione di ossigeno per limitare il tasso di rilascio del calore (HRR) può avere effetti sulla sopravvivenza degli occupanti dovuta alla carenza di ossigeno nell’aria?
  • Quali sono gli effetti nel chiudere la porta o nel lasciarla aperta in presenza di atmosfere nocive/tossiche – anche solo legate ai gas di combustione?
  • Meglio limitare lo sviluppo dell’incendio o l’incremento della nocività dell’atmosfera (peggioramento delle condizioni ambientali legate all’aumento di fumo e gas di combustione)?

Come al solito non esistono risposte semplici. Le risposte dipendono dal numero di variabili che si hanno a disposizione durante le operazioni di spegnimento. Tuttavia, non possiamo rimanere immobili poiché l’intervento richiede decisioni strategiche e tattiche in tempi utili.

Contestualizzare le risposte

Innanzitutto, bisogna considerare se lo scenario presenta occupanti feriti o bloccati all’interno dell’edificio: consideriamo un incendio in un edificio di un piano, con tre camere da letto, un soggiorno, che si verificasse in tarda serata o alle prime luci dell’alba, dovuto all’innesco di una sigaretta sul letto (USFA, 2013a, 2013b).”Bedroom 1” è la stanza in cui avviene l’innesco ed ha una porta aperta sul corridoio che porta al resto della casa. “Bedroom 2″ è la stanza adiacente a “Bedroom 1” ed ha la porta chiusa. “Bedroom 3” è un pò più lontana da “Bedroom 1” (rispetto a “Bedroom 2“) ed ha la porta aperta. L’abitazione è dotata di impianto di rivelazione fumi e gli occupanti della “Bedroom 3” vengono avvisati dall’attivazione dell’allarme antincendio, riuscendo così a fuggire. Gli occupanti di “Bedrooms 1” e “2″ non sentono l’allarme e quindi rimangono nelle rispettive stanze.

Scenario 1: L’occupante di “Bedroom 3” uscito dall’abitazione, lascia la porta d’ingresso aperta. Le finestre della camera da letto sono chiuse e rimangono integre. Queste condizioni rimangono costanti fino all’arrivo della prima squadra antincendio.

Scenario 2: L’occupante di Bedroom 3 è uscito dall’abitazione, chiudendo la porta d’ingresso. Le finestre della camera da letto sono chiuse e rimangono integre. Queste condizioni rimangono costanti fino all’arrivo della prima squadra antincendio.

In entrambi gli scenari, le squadre arrivano rilevando un occupante all’esterno e due occupanti che secondo quanto riportato da quest’ultimo si trovano in Bedroom 1 e 2.

Sviluppo dell’incendio in Scenario 1

In questo scenario, la porta aperta della camera da letto consente un adeguata fornitura di ossigeno affinche il fuoco si sviluppi dalla fase di innesco alla fase di propagazione e infine in incendio generalizzato (flashover). Questo genera condizioni insostenibili nell’ambiente. Un flusso d’aria bidirezionale si genera tra la porta d’ingresso dell’edificio e l’incendio. I gas caldi usciranno dalla stanza incendiata e fluiranno attraverso la porta d’ingresso verso il piano superiore. Poco prima del flashover, l’incendio diventerà limitato dalla ventilazione e rimarrà tale finché il fuoco non sarà pienamente sviluppato in Bedroom 1 e le fiamme si estenderanno nel corridoio.

Le condizioni possono variare notevolmente a seconda della posizione e dell’altezza tra i solai. Nei pressi dell’incendio, lo strato caldo superiore è ben definito, ma il flusso di calore radiante al pavimento genererà condizioni insostenibili. La produzione di fumo aumenta molto fino a riempire qualunque spazio intorno (ad esempio, spazi vita tra stanza e corridoio, ambienti limitrofi comunicanti). Con l’aumentare della distanza dalle fiamme, il fumo si raffredda e sarà presente sia nello strato caldo superiore che nello strato freddo inferiore. Il movimento dell’aria proveniente dalla porta d’ingresso, raffredderà e fornirà ossigeno. Il continuo sviluppo dell’incendio genererà maggiore produzione di fumo tanto da sopraffare la ventilazione fornita dalla porta d’ingresso, causando un aumento di velocità nella fuoriuscita dei fumi dello strato superiore. Le fiamme si estenderanno lungo il corridoio verso la porta d’ingresso, aumentando il flusso termico radiante, pirolizzando il combustibile e generando un avanzamento delle fiamme lungo il flusso d’aria.

Le condizioni ambientali nei punti più lontani dall’incendio rimangono accettabili per diverso tempo, mentre per Bedroom 2, avendo la porta chiusa, l’ambiente rimane invariato per un lasso di tempo più lungo.

Sviluppo dell’incendio in Scenario 2

Nello Scenario 2, le condizioni di base all’inizio dell’incendio sono le stesse. Tuttavia, in questo caso, l’occupante uscito ha chiuso la porta d’ingresso. Inizialmente, ci sarà una piccola differenza nello sviluppo dell’incendio poichè l’ossigeno contenuto nella stanza e negli ambienti limitrofi consente al fuoco di propagarsi. Un flusso bidirezionale si sviluppa tra gli ambienti non coinvolti dall’incendio e la stanza incendiata. I gas caldi usciranno dalla stanza e fluiranno nel corridoio, riempiendo gli ambienti adiacenti al compartimento incendiato e il piano superiore. Prima del flashover l’incendio diventerà limitato dalla ventilazione e lo sarà tanto più quanto l’incendio diverrà pienamente sviluppato in Bedroom 1. Le fiamme si propagheranno al corridoio. Poichè l’ossigeno all’interno dell’abitazione è assorbito dal fuoco e la concentrazione di ossigeno diminuisce, il tasso di rilascio del calore (HRR) si ridurrà. Tuttavia, la combustione continuerà nella stanza incendiata e il trasferimento di calore alle stanze adiacenti genererà una continua pirolisi del combustibile in fumi e gas.

Come nello Scenario 1, le condizioni varieranno notevolmente in funzione della posizione della stanza e l’altezza tra i solai. Comunque gli ambienti aperti sulla stanza incendiata saranno probabilmente pieni di fumo. Le temperature saranno più basse e la concentrazione di ossigeno sarà maggiore negli ambienti lontani dall’incendio. Poichè il tasso di rilascio del calore continua a diminuire, le temperature inizieranno a calare in tutto l’edificio.

Le condizioni ambientali nei punti più lontani dall’incendio rimangono accettabili per diverso tempo, mentre per Bedroom 2, avendo la porta chiusa, l’ambiente rimane invariato per un lasso di tempo più lungo.

Scenari alternativi

I due scenari presentati sono solo una piccola frazione di quelli possibili e delle possibili condizioni che potrebbero generarsi nell’edificio. Il cedimento di una finestra, la parziale chiusura di una o più porte, il carico d’incendio, la posizione degli occupanti (sul letto o per terra), possono avere importanti conseguenze sulle condizioni ambientali e sulla sopravvivenza degli occupanti. Tutto questo non sempre è a disposizione del vigile del fuoco, che semplicemente sa che ci sono delle persone disperse e deduce il resto dall’osservazione degli indicatori B-SAHF (Edificio, Fumo, Flussi d’aria, Calore e fiamme).

Opzioni tattiche

Questa discussione tattica si focalizza sul problema del controllo della porta e come tale variabile delle tattiche di controllo dell’incendio sarà applicabile ad una certa configurazione di edificio e di accesso, cercando il metodo più rapido per far arrivare l’acqua nella stanza incendiata entrando dalla porta d’ingresso.

Ci sono due punti decisivi relativi al controllo della porta. La posizione della porta deve poter variare immediatamente (ad esempio durante il controllo a 360°) e deve essere aperta o controllata (parzialmente aperta) dal momento in cui la linea è condotta all’interno dell’ambiente fino all’applicazione dell’acqua sulle fiamme.

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Ognuna di queste decisioni deve essere presa in modo tempestivo e conoscendo quando e se il controllo della porta sarà un elemento importante per la strategia. Nel prendere questa decisione, è fondamentale riconoscere che condizioni sostenibili per gli occupanti intrappolati e il controllo dell’incendio per permettere l’ingresso dei soccorritori sono aspetti importantissimi di cui tenere conto.

Chiudi la porta: se la porta è aperta, chiuderla avrà un impatto importante sul comportamento del fuoco. Il tasso di rilascio termico (HRR) diminuirà e la temperatura nell’edificio si abbasserà. Tuttavia, l’altezza dei fumi sarà sempre più vicina al pavimento, a seconda dell’ambiente considerato.

Apri la porta: se la porta è chiusa, aprendola è necessario che una linea carica sia presente sul posto, poichè si introdurrà aria fresca (e ossigeno). Tuttavia, gli effetti di questa azione si verificheranno innanzitutto lungo il flusso d’aria tra l’apertura e l’incendio (avendo conseguenze limitate sugli occupanti negli altri ambienti). Inoltre, l’ingresso d’aria incrementerà il tasso di rilascio di calore (HRR). L’aumento del HRR sarà più incidente della ventilazione limitata dall’apertura, causando una caduta dello strato superiore, con una piccola zona di aria pulita al pavimento nei pressi della porta.

Controllo della porta dopo l’ingresso: se la porta è controllata (parzialmente chiusa) dopo l’ingresso, il flusso sia del fumo caldo che dell’aria nel flusso tra l’incendio e la porta d’ingresso sarà ridotto, limitando l’aumento del HRR e rallentanto la propagazione dell’incendio nello strato superiore tra le fiamme e il punto d’ingresso. Controllare la porta dopo l’ingresso generalmente richiede che l’ultimo operatore rimanga alla porta e faciliti il movimento della manichetta attreverso l’apertura.

Porta aperta dopo l’ingresso: se la porta resta aperta dopo l’ingresso, il flusso di fumi caldi e aria tra le fiamme e la porta d’ingresso aumenta poichè l’incendio riceve nuovo ossigeno e il HRR cresce. L’estensione delle fiamme e l’ignizione dei gas incombusti nello strato superiore fra l’incendio e l’ingresso è probabile e dovrebbe avvenire rapidamente. L’ingresso e l’uscita attraverso la porta per l’avanzamento della linea è facilitata se la porta rimane in posizione aperta.

Il risultato di ognuna di queste scelte è determinato dalla distanza tra il punto di ingresso/l’apertura di ventilazione e l’incendio (che influenza sia la velocità con cui il fuoco reagisce all’aria addizionale che sul tempo che impiega la linea ad avanzare verso la posizione di attacco diretto).

Domande senza risposta

Gli studi condotti da Underwriters Laboratories Firefighter Safety Research Institute (UL FSRI) e altri ricercatori hanno misurato la temperatura, la concentrazione del flusso di ossigeno, il monossido di carbonio, l’anidride carbonica nell’ambiente incendiato durante esperimenti su scala reale (Kerber, 2011, 2013). Altri test hanno esaminato i valori di prodotti nocivi nell’ambiente e determinato che l’esposizione al monossido di carbonio non è l’unico prodotto a cui prestare particolare attenzione (Fabian, Baxter, & Dalton, 2010; Regional Hazardous Materials Team HM 09-Tualatin Valley Fire & Rescue Office of State Fire Marshal, 2011; Bolstad-Johnson, D., Burgess, J., Crutchfield, C., Storment, S., Gerkin, R., &Wilson, J., 2000).

Gli effetti tossici derivanti da esposizione a prodotti di combustione e pirolisi dipendono dalle quantità (concentrazione per tempo) e il tempo di esposizione. La sopravvivenza è dunque legata al potenziale termico che dipende da temperatura, flusso termico e tempo. Le possibili variazioni nei prodotti specifici di combustione e pirolisi e le condizioni termiche nell’ambiente incendiato non sono infinite ma quasi. Così quali sono le azioni che possono essere intraprese per ridurre il rischio per gli occupanti in attesa dell’arrivo delle squadre antincendio?

Alcune iniziative utili

Anche se questo articolo esamina le opzioni tattiche, il risultato ideale sarebbe prevenire l’incendio là dove si verifica, accrescere le possibilità di fuga per gli occupanti sviluppando condizioni sostenibili, o raggiungere punti in cui gli effetti dell’incendio sono limitati fino all’arrivo dei vigili del fuoco. Vediamo alcune iniziaive utili:

  • Rilevatori di fumo e piani di emergenza semplificati possono ridurre notevolmente il rischio di errori durante le emergenze domestiche e facilitare la rilevazione di un incendio.
  • Sensibilizzazione pubblica e inasprimento della normativa per l’installazione di sistemi sprinkler al fine di aumentare le possibilità di fuga per gli occupanti.
  • Sensibilizzazione della popolazione sull’importanza di dormire con la porta della camera da letto chiusa e sul chiudere le porte dopo la fuga.
  • Diffondere protocolli per informare gli occupanti di chiudere le porte dopo l’uscita e di rifugiarsi dietro porte chiuse se si è impossibilitati a fuggire.
  • Formare il personale di emergenza (sanitario e forze dell’ordine) ad evitare di incrementare la ventilazione in abitazioni incendiate rompendo finestre e aprendo porte.

Quando un incendio si verifica, una volta avvisati i soccorsi il comportamento degli occupanti può cambiare notevolmente il risultato.

Principi dello spegnimento

Il punto di partenza per definire un principio è innanzitutto riconoscere che non c’è una risposta singola o una regola d’oro che garantisca un risultato ottimale per tutti gli scenari. Una seconda considerazione è che non si avranno mai informazioni sufficienti per sapere in maniera esatta e definitiva cosa sta accadendo, cosa accadrà dopo, e quale impatto avranno le nostre azioni (potremmo avere una buona idea, ma non ne saremo mai completamente certi). I punti di partenza per ragionare sul controllo della porta e l’anti-ventilazione sono:

  • La ricerca (Kerber, 2011, 2013) ha prodotto solidi indizi che quando l’acqua non può essere immediatamente applicata sull’incendio, chiudendo la porta si migliorano le condizioni all’interno. Questo significa che potrebbero esserci situazioni in cui il controllo della porta può non essere necessario o addirittura controindicato.
  • Se l’acqua è immediatamente applicabile sulle fiamme dal punto d’ingresso (ad esempio il fuoco non è coperto), il controllo della porta potrebbe non essere necessario prima dell’attacco diretto.
  • Il controllo delle porte nei flussi d’aria per confinare il fumo caldo e i gas possono essere utili per operare in sicurezza e migliorare le condizioni degli occupanti bloccati (pensa a Ventilare, Entrare, Isolare e Cercare (VEIR) – Vent, Enter, Isolate, and Search (VEIS)).

Il metodo dovrebbe essere basato su indizi ottenuti dalla ricerca e dall’esperienza sul campo. Entrambi sono necessari ma non sufficienti.

The purpose of research is not to choose sides; it’s simply to provide data to help validate the debatable points of a chosen tactic and provide a greater degree of certainty for a recommended tactic. Keep in mind, with facts in hand, the fireground remains a dynamic situation and no tactic can or should ever be considered absolute. The goal is to provide as much factual information as possible so we can make informed decisions before, during and after the fire (Sendelbach, 2014).

Bibliografia

Sendelbach, T.(2014). Becoming better informed on the fireground. Retrieved July 5, 2015 from http://www.firefighternation.com/article/command-and-leadership/becoming-better-informed-fireground.

United States Fire Administration (USFA). (2013a). Civilian fire fatalities in residential buildings (2009–2011). Retrieved July 5, 2014 from http://www.usfa.fema.gov/downloads/pdf/statistics/v14i2.pdf

United States Fire Administration (USFA). (2013b) One- and two-family residential building fires (2009-2011). Retrieved July 5, 2014 from http://www.usfa.fema.gov/downloads/pdf/statistics/v14i10.pdf

Kerber, S. (2011). Impact of ventilation on fire behavior in legacy and contemporary residential construction. Retrieved July 5, 2014 from http://www.ul.com/global/documents/offerings/industries/buildingmaterials/fireservice/ventilation/DHS%202008%20Grant%20Report%20Final.pdf

Kerber, S. (2013). Study of the effectiveness of fire service vertical ventilation and suppression tactics in single family homes. Retrieved July 17, 2013 from http://ulfirefightersafety.com/wp-content/uploads/2013/06/UL-FSRI-2010-DHS-Report_Comp.pdf

Fabian, T., Baxter, C., & Dalton, J. (2010). Firefighter exposure to smoke particulates. Retrieved July 5, 2014 from http://www.ul.com/global/documents/offerings/industries/buildingmaterials/fireservice/WEBDOCUMENTS/EMW-2007-FP-02093.pdf

Regional Hazardous Materials Team HM 09-Tualatin Valley Fire & Rescue Office of State Fire Marshal (2011). A study on chemicals found in the overhaul phase of structure fires using advanced portable air monitoring available for chemical speciation. Retrieved July 5, 2014 from http://www.oregon.gov/osp/sfm/documents/airMonitoringreport.pdf

Bolstad-Johnson, D., Burgess, J., Crutchfield, C., Storment, S., Gerkin, R., &Wilson, J. (2000). Characterization of firefighter exposures during fire overhaul. Retrieved July 5, 2014 from http://www.firefightercoexposure.com/CO-Risks/

Redazione: Marcello Gatto