Flashover, carico d’incendio e tempi: quando l’osservazione non basta

Il momento in cui una perizia d’incendio diventa fragile è quasi sempre lo stesso: la scena è compatibile con due ricostruzioni, e chi scrive ne sceglie una per intuizione. Il calcolo serve esattamente in quel punto. Non aggiunge certezze: separa le ipotesi che riproducono i tempi osservati da quelle che non li riproducono.

Il flashover e l’area d’origine

Il flashover è la transizione da incendio localizzato a incendio generalizzato del compartimento: non brucia più un oggetto, ma tutta la superficie combustibile esposta nel locale, praticamente in contemporanea.

Il meccanismo è di irraggiamento. I fumi caldi salgono e si accumulano contro il soffitto in uno strato che si ispessisce verso il basso; quello strato irradia verso il pavimento e gli arredi, e quando porta le superfici combustibili alla temperatura di rilascio dei loro gas di pirolisi, quei gas si accendono tutti insieme.

Da qui il rilievo forense. La lettura dell’area d’origine si basa sulla differenza: vettori termici, demarcazioni e profondità di carbonizzazione indicano un’origine quando il danno è disomogeneo. Il flashover azzera quella disomogeneità, e più prosegue più il danno si uniforma, fino a quadri in cui i segni si contraddicono. Compaiono anche falsi indicatori di origine: zone di danno intenso che dipendono dalla ventilazione — presso una porta, sotto una finestra rotta — e non dall’innesco. Chi le legge come vettori termici colloca l’origine dove è entrata l’aria. Il flashover non è dunque una soglia di gravità del danno, ma di leggibilità della scena; come si ordinano i segni finché è leggibile è in come si determinano le cause.

Il carico d’incendio e cosa dice davvero

Il carico d’incendio è l’energia che il materiale combustibile presente in un compartimento può liberare, riferita alla superficie: è la grandezza con cui la valutazione del rischio descrive quanta energia c’è in gioco, prevista nel Codice di prevenzione incendi, il D.M. 3 agosto 2015.

Va capito cosa non dice, perché è il fraintendimento più frequente. Esprime quanta energia è disponibile — durata e severità possibili — non quanto rapidamente verrà liberata. Due locali con lo stesso carico possono comportarsi in modo opposto: materiale compatto e di superficie ridotta brucia lentamente e a lungo, materiale poroso e verticale libera la stessa energia in una frazione del tempo.

Nell’uso forense serve a verificare se severità e durata osservate sono compatibili con il contenuto dichiarato del locale, e se il contenuto effettivo al sinistro era quello previsto — punto sensibile nei magazzini, dove un accumulo temporaneo cambia il quadro. Per gli ordini di grandezza è utilizzabile il calcolo del carico d’incendio.

La curva HRR e lo strato caldo

La grandezza che governa i tempi non è il carico d’incendio ma la potenza termica rilasciata, la heat release rate o HRR: l’energia liberata nell’unità di tempo. Da essa dipendono la velocità di formazione dello strato caldo, la sua temperatura e quindi il tempo in cui si raggiungono le condizioni di flashover.

Il suo andamento è la curva di rilascio termico: crescita man mano che l’incendio coinvolge nuovo materiale, massimo determinato dal combustibile o dall’aria disponibili, decrescita quando il combustibile si esaurisce. Ai fini forensi conta soprattutto la prima fase, in cui si collocano allarme, intervento ed esodo.

Lo strato caldo collega la HRR a ciò che si osserva: scendendo lascia una traccia misurabile — la linea di demarcazione sulle pareti, il livello a cui gli oggetti sono danneggiati sopra e integri sotto, i danni sui serramenti — e quei livelli si confrontano con il modello. La curva si costruisce con il calcolo della curva HRR, la verifica della soglia con il calcolo del flashover.

Ventilazione e ossigeno: chi governa i tempi

La ventilazione decide i tempi, e spesso conta più del combustibile. Un compartimento attraversa due regimi: controllato dal combustibile, con aria abbondante e potenza dipendente dal materiale che brucia; controllato dalla ventilazione, quando l’aria non basta e la potenza si assesta sull’ossigeno che entra dalle aperture — e da lì la geometria delle aperture governa durata, temperature e direzione di propagazione.

• Una porta chiusa rallenta l’evoluzione a lungo; la stessa porta aperta da un occupante in fuga può anticipare il flashover di molto.
• La rottura di una finestra cambia il regime all’istante: ricostruire quando si è rotta è spesso più utile che sapere cosa è bruciato per primo.
• Un incendio controllato dalla ventilazione produce demarcazioni intense presso gli ingressi d’aria: sono i falsi indicatori di origine.
• In un locale a tenuta può regredire fin quasi a spegnersi e riprendere violentemente quando l’aria rientra.

Nei compartimenti chiusi la domanda decisiva non è quanto materiale c’era, ma quando si è aperta la prima via d’aria.

CFAST e FDS: due strumenti, due scopi

Gli strumenti sono due, e usare quello sbagliato è un errore di metodo indipendente dalla qualità dell’esecuzione.

CFAST è un modello a zone: schematizza ogni locale in due strati omogenei, caldo superiore e freddo inferiore, e risolve gli scambi di massa ed energia fra strati, locali e aperture. Non descrive il campo interno: restituisce temperature medie di strato, altezza dell’interfaccia e portate alle aperture. È rapido e permette di confrontare molti scenari, quindi è lo strumento con cui si scremano le ipotesi. FDS — Fire Dynamics Simulator è un modello di campo fluidodinamico: discretizza il volume in celle e risolve moto dei fluidi, trasporto di calore e combustione cella per cella, con il dettaglio di temperature, flussi e propagazione. Costa tempo di calcolo e, soprattutto, dati di ingresso: griglia e proprietà dei materiali diventano variabili da giustificare.

Il criterio è pratico: CFAST per confrontare, FDS per dettagliare. Un FDS eseguito su assunzioni non ancora scremate dà un risultato dettagliatissimo su uno scenario che nessuno ha verificato essere quello rilevante.

Registro delle assunzioni e analisi di sensibilità

Una modellazione senza registro delle assunzioni non è verificabile, e ciò che non è verificabile non è utilizzabile: è il requisito più semplice da soddisfare e il più disatteso.

Il registro delle assunzioni elenca tutto ciò che è stato deciso in assenza di dati misurati: geometria adottata dove il rilievo non arrivava, materiali e proprietà, quantità e disposizione del combustibile, curva di rilascio termico ipotizzata, stato delle aperture nel tempo, dimensione della griglia. Per ciascuna voce va indicata la fonte — misura, documento, dato di letteratura dichiarato, ipotesi ragionata.

L’analisi di sensibilità verifica quanto il risultato cambi al variare di ciascuna assunzione critica, e serve a due cose difensive. Individua le assunzioni che contano: se cambiandone una il risultato non si muove, quella non è un punto di attacco. E qualifica la conclusione: se l’esito si mantiene entro l’intervallo plausibile di tutte è robusto; se si ribalta cambiando un parametro entro un intervallo altrettanto plausibile, la modellazione non ha risolto la questione — e dirlo è l’unica uscita corretta.

Le quattro applicazioni forensi tipiche

Il calcolo risponde a quattro domande ricorrenti, e in ciascuna il risultato utile non è un numero ma un’esclusione:

1. Compatibilità fra tempi dichiarati e sviluppo reale. Un testimone riferisce di aver visto un incendio già esteso pochi minuti dopo aver lasciato il locale: il modello verifica se quello sviluppo è raggiungibile in quel tempo con il combustibile e la ventilazione presenti. Se non lo è, o il tempo è sbagliato o il focolaio non era quello ipotizzato.
2. Tempi di esodo. Confronto fra il momento in cui il percorso di uscita diventa incompatibile con la permanenza e il tempo necessario a percorrerlo.
3. Propagazione fra compartimenti. Verifica se il passaggio del fuoco è spiegabile con le separazioni esistenti, o se richiede una via che sulla carta non esisteva: un attraversamento non sigillato, una porta trovata aperta, un controsoffitto continuo.
4. Focolai multipli. Più aree di origine orientano verso l’intenzionalità, ma esistono spiegazioni accidentali — caduta di materiale in fiamme, propagazione in cavità e il flashover stesso, che accende zone distanti senza continuità visibile. Il modello stabilisce se il secondo focolaio è conseguenza del primo; la lettura dell’indizio è in incendio doloso o accidentale.

In tutti e quattro i casi il valore sta nell’escludere. Un modello che dimostra l’impossibilità di una sequenza dichiarata è più solido di uno che dimostra la possibilità di quella che si preferisce: la prima regge al controesame, la seconda non è mai esclusiva.

Una simulazione non è una prova

Va detto in modo netto, perché è il punto su cui questi elaborati vengono attaccati. Una simulazione è un esperimento numerico ripetibile: dati certi ingressi, restituisce certe uscite. Non è un’osservazione dell’incendio avvenuto, e non ha valore superiore a quello dei dati che le sono stati forniti.

Da qui la regola che applichiamo: una simulazione elegante costruita su assunzioni non dichiarate è più pericolosa di nessuna simulazione. Più pericolosa perché sembra dimostrare. Le immagini di una modellazione di campo hanno un potere di persuasione senza rapporto con la loro affidabilità, e una relazione che le presenta senza il registro delle assunzioni chiede di essere creduta, non verificata.

Ci sono poi i casi in cui il calcolo non serve, e riconoscerli fa risparmiare tempo e denaro. Se la causa non è contestata, se i segni sulla scena sono univoci, se la questione è puramente estimativa, una modellazione aggiunge un costo e nessuna informazione. Serve quando restano due ipotesi in piedi, quando c’è un tempo dichiarato da verificare, quando la controversia riguarda propagazione o esodo, o quando una perizia avversa ha già prodotto una simulazione da esaminare nei suoi ingressi — vedi come si contesta una perizia.

Dove si colloca il calcolo dentro l’accertamento è in come si fa una perizia d’incendio; il perimetro degli accertamenti è in servizi.