Michael Reich - L'inventore della coperta Antimo e Riccardo Garofalo - UK 2023 |
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Effetto camino Positivo a Sx e Negativo a Dx |
Uno dei più incompresi e mal gestiti, nei grattacieli, è il naturale movimento dell'aria chiamato effetto camino. L'effetto camino è definito come il "naturale movimento dell'aria attraverso il grattacielo causato dalla differenza di temperatura tra l'esterno e l'interno dell'edificio".
L'effetto camino POSITIVO è caratterizzato da un forte movimento dell'aria che parte dal basso (livello 0) e si muove verso il tetto. L'effetto camino positivo si percepisce significativamente durante i climi freddi, data la grande differenza di temperatura tra l'interno dell'edificio e l'esterno. Più è freddo fuori e alto l'edificio e più forte sarà l'effetto camino.
L'effetto camino NEGATIVO invece, avviene nella direzione inversa, dove il clima esterno è più caldo dell'interno dell'edificio. Questo effetto dalle nostre parti è meno "violento" rispetto all'effetto camino POSITIVO, perché la differenza di temperatura tra l'interno e l'esterno non è molto grande. Però per esempio a Dubai l'effetti camino è negativo e di grande intensità.
Un'effetto camino Negativo incontrato dai pompieri con fumo che fuoriesce dal locale coinvolto, rende subito le operazioni difficoltose durante la salita con largo consumo di autorespiratori e consumo di energie, queste fondamentali per combattere l'incendio. Inoltre si possono incontrare molte vittime che tentano scendere dall'edificio.
L'effetto camino è responsabile del movimento del fumo nell'edificio, quando avviene un incendio, specialmente in un grattacielo ed il suo impatto sarà grande quanto maggiore sarà l'effetto camino stesso.
La potenza dell'effetto camino è governato principalmente da 4 punti:
ventilazione Idraulica |
Nei primi studi dove veniva valutata l'efficacia del getto frazionato, fu notata la grande onda di pressione che si veniva a creare davanti al getto stesso che a sua volta spingeva via e lontano dai pompieri il fuoco ed i gas di combustione durante il loro avanzamento verso la sorgente. Come già discusso in precedenza spingere in avanti i pericolosi prodotti di combustione può avere i suoi vantaggi e svantaggi, ma la tecnica più efficace che gioca tra i vantaggi e la spinta verso l'esterno dell'edificio dei pericolosi gas di combustione detta ventilazione Idraulica. Utilizzando la forte depressione che si crea alla base del cono del getto nebulizzato si può risucchiare il fumo dalla struttura e spingerlo all'esterno. Ogni goccia crea una spinta avanti ed una depressione dietro di se come nella figura sottostante.
movimento di una goccia d'acqua attraverso l'aria |
Per comprendere al meglio il suo utilizzo dobbiamo apprendere bene lo studio che c'è stato dietro. I primi studi vennero eseguiti nel Maryland USA, dove si determinò l'effettiva efficacia del getto in pressione negativa come dispositivo utile antincendio.
Fu comparato nel test un ventilatore in pressione negativa che muoveva circa tra i 1500 e 3000 metri cubi di aria al minuto, ed una lancia da 470 L/min a 7 bar attaccata ad una tubazione da 38mm. Tutte le finestre nella struttura furono chiuse eccetto una di circa un metro quadro. A questa finestra si misurava l'aria in entrata nella struttura attivando uno alla volta i dispositivi. L'angolo del getto della lancia era di circa 50/60° e copriva l' 80/90 % della finestra di estrazione. La lancia fu mossa più avanti ed indietro rispetto la finestra di uscita dei fumi. Il risultato finale fu che si riuscirono a muovere 6.678 cfm (Piedi cubi minuto). Quando la lancia era ben dentro la struttura e copriva la finestra. Si è anche notato che cambiando il tipo di lancia che produceva un certo tipo di gocce si influenzava la quantità d'aria. Alla fine dei test la velocità dell'aria con la lancia era 4 volte più forte del motoventilatore in pressione negativa nel rimuovere il fumo. Con l'operatore fermo in quella posizione col massimo rendimento si cambio anche la portata alla lancia constando ancora che l'aria in entrata aumentava notevolmente.
Pag 136. Fog Attack - Paul Grimwood |
Ad oggi osservando questa tecnica l'operatore è in grado di scegliere il punto di uscita dei fumi e potrebbe essere proprio da dove ha appena operato, dopo aver abbattuto il fuoco. Un accorgimento da dover tenere in considerazione è il punto d'entrata dell'aria che deve essere sufficientemente grande per garantire un'adeguato flusso che rimpiazza velocemente i fumi ed il calore, ma soprattutto non deve alimentare un incendio in atto o non isolato (da una porta ad esempio), perché il fuoco verrà attratto verso la vostra posizione con estrema intensità. La tecnica lavora bene per creare un zona di sicurezza sgombra da pericoli di fire gas ignition prima di accedere al compartimento coinvolto chiuso (isolato) in piccole strutture oppure sempre in piccole strutture dove si è estinto rapidamente il fuoco e l'ambiente viene velocemente riempito di aria fresca.
Un'altra accortezza è che l'operatore in questa posizione è attraversato da tutti i gas tossici della combustione e la decontaminazione post incendio dovrà essere strettamente osservata.
Grecia luglio 2023 |
Ogni anno accadono degli incendi boschivi che poi interessano l'interfaccia urbana sempre più straordinari, basti guardare i recenti avvenimenti del sud Europa tra Italia, Spagna, Portogallo e Grecia. Siamo stati investiti da incendi di vegetazione devastanti, anch'io personalmente, sono stato testimone della loro ferocia in Calabria. Purtroppo le risorse che intervengono non sono più adeguate e dobbiamo far fronte ad una condizione ambientale estremamente forte. Il clima mediterraneo è una terra fertile per gli incendi di vegetazione. Gli inverni umidi permettono alla vegetazione di crescere ed le estati estremamente secche e calde rendendo la vegetazione altamente infiammabile.
L'escalation dell'intensità negli anni è visibile nei dati che hanno portato ad altissimi numeri di fatalità tra la popolazione.....Portogallo 2017 66 persone morte; Grecia 2018 nella città di Mati 100 morti; Algeria 2021 90 morti.
Portogallo incendio del 2017 |
Ogni paese cerca di far fronte a questi eventi aumentando la propria forza di risposta, l'Algeria ha acquistato il suo primo Canader quest'anno e l'Italia conta una flotta di 19 Canader, ma come possiamo far fronte a tali condizione se ogni estate abbiamo un caldo record. La Grecia era indietro in termini di tecnologia ma dopo gli avvenimenti di Mati hanno instaurato un collaborazione tra servizi forestali e servizio antincendio ed instaurato il primo gruppo orientato alla meteorologia degli incendi. Dobbiamo comprendere che per quanto possiamo incrementare le nostre risorse antincendio tra veivoli, uomine e mezzi terrestri vi è un momento che non sarà più sufficiente... e dare spazio alla prevenzione durante l'anno attenuerà le condizioni degli incendi in estate. Le scale d'intensità degli incendi boschivi sono arrivate a livelli incredibili. Dobbiamo sapere che anche per gli incendi di vegetazione vi è una scala, come per gli uragani e terremoti.
Vi sono incendi che sono detti Mega incendi in Europa ed incendi Estremi negli USA, entrambi sono arrivati ad un livello tale che nessuna forza di soppressione li possa arrestare. La scala è stata edotta guardandone i parametri fisici che li coinvolgono e l'impatto sociale ed economico sulla popolazione. Essi sono stati classificati tra la categoria da 1 a 7 dove la settima è considerata EWE - Extreme Wildfire Event.
Questa dicitura EWE non ha come criterio la dimensione dell'incendio, per varie ragioni che sono legate al paesaggio ed al comportamento del fuoco. La dimensione ci può dire molto circa le perdite ed il danneggiamento, ma questo dipende da dove accade. La definizione ha distinti parametri per evitare confusioni. Per catalogare l'incendio si ha bisogno dei parametri sotto elencati tra cui la possibilità di controllo dalle varie agenzie antincendio e la settimana EWE esce da questa possibilità.
Scala degli incendi boschivi |
EWE: Come già discusso in precedenza l'alta intensità del fuoco sarà data da un combustibile pesante, questo crea una piuma di fiamma che si muove verso l'alto ed è molto lunga vanificando ogni possibilità di soppressione da terra anche indiretta. Vengono generate grandi quantità di fumi che ostacola le evacuazioni dai centri abitati e l'uso di mezzi arei per la soppressione. L'energia sprigionata dall'incendio crea un forte movimento d'aria ascensionale che a sua volta causa repentini cambiamenti della velocità e direzione del vento nelle immediate vicinanze dell'incendio, modificando il vento locale con un flusso che spinge all'interno dell'incendio stesso. La colonna di fumo con vapore e gas di combustione sale e si spinge fino nella stratosfera questo fa si che la pioggia di faville detta red snow, cada a chilometri di distanza innescando incendi secondari. L'ultimo dato che categorizza l'incendio boschivo estremo è la presenza del raro evento detto Piro Cumulo Nembo. Il fumo e calore sale fino a 14Km di altezza destabilizzando il meteo intorno co fulmini e venti che spingono verso il basso propagando l'incendio in ogni direzione con grande intensità.
Portogallo 2017 |
In Europa vi sono vari programmi che tendono sulla prevenzione tra gestione della vegetazione e delle specie e sull'allarme precoce prima che l'incendio divenga Estremo, non che sul mutuo aiuto attraverso il meccanismo di protezione civile Europeo che nel 2021 è stato attivato ben 6 volte e 12 nel 2022. Il Portogallo dopo gli avvenimenti del 2017 ha fatto scuola cominciando ad impiegare il 20% delle risorse per la lotta antincendio verso la prevenzione, attuando quelli che vengono chiamati fuochi prescritti, piccoli incendi creati appositamente per ridurre il combustibile.
Il Fuoco prescritto gestito da esperti è impiegato nelle stagioni più fresche e durante i periodi di crescita delle specie arboree. Il team di esperti è composto da agronomi forestali e pompieri dove tra i quali viene attentamente pianificata la riduzione di combustibile in concomitanza della reazione sull'ambiente attraverso l'innesco di fuochi. L'incendio di vegetazione diciamo naturale è un processo ambientale che deve essere rintegrato nel sistema. Vi sono specie arboree che necessitano del fuoco per riprodursi e questi incendi oltre a servire per alcune specie, rilasciano sostanze che favoriscono la crescita di altre e sono perfettamente integrati nell'ecosistema.
Al contrario gli incendi che avvengono oggi a causa del riscaldamento globale distruggono ogni forma di vita in profondità nel terreno, azzerando la possibilità di ricrescita delle specie.
Fuoco Prescritto - Piemonte |
In Italia vi sono alcune regioni virtuose come il Piemonte, Toscana, Sardegna, Campania e Basilicata dove è cominciata questa pratica, se pur solo come sperimentazione talvolta, comunque è servito per cominciare ad introdurre questa pratica all'interno della Nazione, che ad oggi non è regolamentata e quindi ogni regione si regola nella propria giurisdizione. La Toscana al momento è la più attiva vantando una propria scuola di addestramento dove le agenzie antincendio AIB si preparano a questa pratica ed alla lotta attiva agli incendi di vegetazione anche con il controfuoco attraverso l'attacco indiretto.
Fuoco prescritto in Sardegna riduzione di lettiera |
Big Water Line di Paul Combs |
Prima di cominciare vorrei riportarci alle basi ed al concetto di raffreddamento del solido combustibile. Noi sappiamo che quando ad un solido viene data una certa energia sotto forma di calore, i suoi atomi cominciano a vibrare. Ad un certo punto questa vibrazione è così forte che i legami tra molecole si rompono rendendo il combustibile allo stato solido nello stato gassoso. Poi miscelandosi con l'ossigeno cominciano ad ossidare.
L'estinguente acqua, in assoluto il più usato per la soppressione del fuoco fin dalla sua scoperta, ha un legame molto forte tra gli atomi, che richiede una grande energia per essere rotto. Questo fa si che assorba grandi quantità di calore anche quando passa allo stato di vapore, aumentando il suo volume.
L'acqua sottrae al fuoco 2,5 Mj di energia per kg, e non è una novità che per un fuoco grande occorrono grandi quantità d'acqua......allora.....perché tornando ai pompieri.....negli incedi di garage, negozi, appartamenti etc....tiriamo giù sempre il naspo sul primo attacco?
Il concetto di assorbimento dell'energia deve essere proporzionale all'acqua che tu eroghi...poca acqua poco assorbimento niente di nuovo fin qui....
UL - Experiment Rilascio di Energia |
Il naspo ha sempre lavorato bene, ma sulla grande maggioranza degli incendi nella routine quotidiana di una autopompa e male sugli incendi che escono dalla nostra "routine", perché siamo "abituati" alla sua efficacia sulle auto o sui rifiuti....o nell'incendio di una singola stanza di un appartamento (la stragrande maggioranza degli incendi di abitazione). Quindi la nostra percezione di soppressione è basata sull'esperienza fatta durante la carriera e non su un concetto di portata adeguata all'incendio radicata, da tirare fuori all'occorrenza quando serve.
Dobbiamo capire che l'incendio è cambiato sono cambiati i materiali e il fuoco può facilmente uscire dalla possibilità di estinzione del singolo naspo posteriore da 19mm delle autopompe che eroga circa 300 L/min.
Sulle APS, abbiamo più tipi di tubazioni da 70 mm, 45 mm ed i 38 mm (storz ad alta pressione sui vecchi city 2000 o sulle nuove APS ma in media pressione). Ma ci ostiniamo ad usare sempre il naspo. Usare poca acqua sugli incendi permette al fuoco di crescere di potenza ed uscire, inesorabilmente, dalla forza di soppressione della singola APS, da prima dal naspo e per secondo da qualsiasi condotta tiriamo giù successivamente. L'intento dovrebbe essere di non fargli alzare la testa!
Se non riesci a spegnerlo con l'erogazione di un 70mm, potrai dire che era fuori dalla tua forza di soppressione di una singola partenza....e non il contrario se usassi il naspo come prima scelta tattica.
Usare il naspo su di un incendio espone il team di attacco a condizioni punitive d'irraggiamento che potrebbe in qualche modo ottenere comunque lo spegnimento ma con un tempo di erogazione maggiore d'acqua o nel peggiore dei casi di essere intrappolato in un Flashover.
Il capo partenza deve altresì comprendere l'esaurimento della squadra di attacco, che per schierare il naspo, su di un incendio di abitazione ed effettuare poi un attacco interno, magari al secondo piano, ha un consumo di energia degli uomini/donne e non potrà pretendere che tornino indietro a fare una tubazione se il naspo non basta, la pallottola è una soltanto dispiego e spegnimento.
Inoltre l'erogazione dell'acqua dovrebbe essere superiore al potere dell'incendio per ragioni di sicurezza e di salvaguardia dei beni, se il fuoco aumentasse di dimensione il team di attacco ha il potere di spegnimento per non sopportare forti irraggiamenti e danneggiare la stabilità della struttura. Usciamo dal concetto dei danni dovuti all'acqua, questi avvengono proprio perché non si utilizza una portata adeguata.
E mostro il perché:
Quando eroghiamo acqua sull'incendio durante l'attacco interno solo il 50% è efficace il resto ruscella via, applicando molto tempo davanti l'incendio (con un antifiamma figurativamente infinito) con una portata d'acqua inadeguata, la percentuale di acqua che ruscella sarà superiore rispetto ad un attacco con portata adeguata che invece, in pochi SECONDI assorbe l'energia del fuoco. La percentuale di acqua che non partecipa allo spegnimento sarà molto inferiore.
Avevamo già discusso in questo blog della portata critica e cioè la porta minima sotto il quale non possiamo spegnere l'incendio ed calcolata come segue:
Si stimano quindi 2 L/min per mq dove con questa portata non si avrà il controllo del fuoco nello stadio di crescita e sviluppo. Con 3.7 litri al minuto per mq avremo il controllo del fuoco ma sottoponendo l'attacco in condizioni non confortevoli. Il nostro antifiamma è come un bicchiere che piano piano si riempie di calore, una volta arrivato all'orlo il calore non viene più contenuto. E con la portata ottima di 5 L/min per mq si avrà un rapido abbattimento.
Con questa densità di acqua si garantisce all'attacco di essere efficace, veloce e protetto.
Gradiente di portata - Paul Grimwood Euro Firefighter 2 |
Sulla prima risposta si dovrebbe dispiegare la tubazione più idonea per il lavoro che si deve fare, questo garantisce la soppressione anche se non si ha un approvvigionamento idrico ininterrotto o una autobotte al seguito. Se si dispiega una tubazione da 70mm che fluisce a 750 L/min con DMR 750 a 7 bar, avrò il controllo del fuoco nell'immediato, limitando il consumo di acqua.
Il concetto non è di quanta acqua erogo al minuto ma al SECONDO.
Nel nostro esempio con una tubazione da 70mm e lancia DMR a 7 bar effettuando una scansione ampia ad "O" per 8 secondi, in un negozio di abbigliamento di medie dimensioni 10X10 ossia 100 mq completamente coinvolto e rispettando ampiamente i 5 L/min per mq con un margine di sicurezza quindi un dispiegando 750 l/min. Avremo consumato poco più di 100 L.
Ovviamente questo è per far capire di che consumo parliamo, è normale che vi sono tutte le variabili del caso e potremmo dover erogare più di otto secondi ma i consumi saranno sempre minori di un naspo che non è efficace e rimane aperto per più tempo rispetto ad una tubazione con portata più grande, svuotandoci comunque un APS da 3000L, perchè i 3000L si disintegrano nell'incendio senza efficacia.
L'energia dissipata da un incendio è proporzionale ovviamente al combustibile al suo interno, ma alle aperture per ossidare il tutto. Come regola generale più ci sono aperture più grande deve essere la tubazione.
EF 2 Paul Grimwood - Assorbimento dell'energia dalle portate delle lance. |
Nelle tecniche CFBT si mantiene la porta chiusa per non far crescere il fuoco e mantenerlo nelle condizioni di soppressione di una singola tubazione. Ma se dei vetri collassano avrò una densità d'acqua tale per poter sopprimere l'incendio. Ricordiamoci che sulle lance DMR c'è un selettore di portata che non necessariamente deve stare su 500L/min. Il selettore sarà mosso all'occorrenza e questo si ottiene solo con l'addestramento della propria squadra.
Apportare Acqua adeguata sull'incendio riduce l'esposizione del pompiere, riduce i danni alla parte non affetta dall'incendio e riduce i danni dovuti all'acqua.
Euro Firefighter 2 - Paul Grimwood
Un pompiere che aveva smontato dal turno mentre portava il suo cane a spasso, morì per arresto cardiaco, improvvisamente. Un altro pompiere mentre guarda la partita di basket, ebbe un improvviso arresto cardiaco. Un altro mentre usciva da un incendio ebbe lo stesso destino.
Cosa hanno in comune queste morti?
L'inalazione di fumo!
Quando un pompiere inala del fumo questo ha un impatto che può essere immediato o 20 anni dopo. Più si respira del fumo più si sta vicini ad alterazioni del sistema metabolico. Il fumo è pieno di gas tossici inclusi i così detti GEMELLI, monossido di carbonio CO e acido cianidrico HCN.
Monossido di carbonio: Incolore, inodore ed insapore è presente in ogni incendio. Il velenoso monossido di carbonio contribuisce alle morti negli incendio più di tutti tra i gas che si sviluppano. Minore è la ventilazione e quindi la inor efficienza di combustione produce una grande quantità di monossido di carbonio. Come regola generale più il fumo è nero e maggior monossido vi è all'interno. Il monossido si combina con l'emoglobina del sangue in maniera più forte dell'ossigeno, il legame è 200 volte più forte. Così da saturare tutta l'emoglobina non lasciando posto all'ossigeno. Il 5% di monossido nell'atmosfera causa una saturazione del sangue del 50% in 30/90 secondi.
Courtesy Paul Grimwood