03 introduzione alla-fire-investigation

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MODULO di FIRE INVESTIGATION
Italian Fire Investigation  – C.do Provinciale dei Vigili del Fuoco Milano
“Introduzione alla Fire Investigation”
Dottorando:  Ing. Marcello Mangione
Ing.mangione@libero.it
“Sapienza” University of Rome
School of civil and Industrial Engineering
Ph.D. – XXIX ciclo
Structural
Fire
Investigation
Introduction
Ing. Marcello Mangione
Ph.D. Candidate (XXIX Ciclo)
School of Civil and Industrial Engineering
Sapienza University of Rome
1 2 3 4 5 6
INVESTIGATIVE ACTIVITY
FAILURE AXIS
GATHER INITIALINFORMATION
DOCUMENT THE FIRE SCENE
EXTERNAL FIRE SCENE EXAMINATION
INTERNAL FIRE SCENE EXAMINATION
FIRE CAUSE CONFIRMATION
DOCUMENT LIBRARY
PROCEDURAL AND DATA COLLECTION ERRORS

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Scenari d’incendio e profili di responsabilità
Ai fini investigativi appare opportuno identificare nella struttura oggetto di esame gli
scenari significativi al fine di poter condurre le attività d’indagine più appropriate.
In ambito giudiziario è importante evidenziare nella relazione finale d’indagine se lo
scenario d’incendio, che ha danneggiato la struttura, era prevedibile o imprevedibile
(black swans).
Uno scenario d’incendio prevedibile comporta
sicuramente delle responsabilità mentre quello
imprevedibile (black swans) cambia completamente il
profilo di responsabilità in un procedimento
giudiziario.
L’individuazione delle cause di incendio in una struttura devono essere definite
globalmente cioè tenendo conto della vita utile della struttura. Il grafico mostra
l’importanza della ricostruzione temporale delle caratteristiche prestazionali
(performance characteristics) di una struttura procedendo a ritroso nel tempo.
Nell’ambito della fire forensic la ricostruzione investigativa, intesa come
metodologia di inverse‐engineering, parte proprio dal fallimento sino ad arrivare
al concepimento della struttura.
PERFORMANCE CHARACTERISTICS
OF THE STRUCTURE
Q
STRUCTURE LIFE
t (year)
PAR VALUE
M INIMUM PERFORMANCE
t2
STRUCTURE'S
EARLY LIFE
THEORICAL COM PETENCE
EARLY
DESIGNED
PHASE
EARLY
EXECUTION
PHASE
ACCIDENTAL
EVENT
MAINTENANCE
WORK
t0 t1 t3 t5t4
FIRE
EVENT
AS DESIGNED
AS BUILT
AS ACTUAL
AS DAMAGED
AS FAILED
FIRE FORENSIC
TRIGGERPREVIOUS
CAUSE
ROOT
CAUSEBACK ANALYSIS PROCEDURE

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Un processo di back‐analysis mette in evidenza tutti i deficit che ha subìto la struttura
(history of the structure) sino ad arrivare alla sua fase progettuale.
Incentrare le indagini solo sulla causa scatenante senza conoscere le cause
pregresse/profonde porta ad una falsificazione della ricostruzione del nesso eziologico
con notevole probabilità di fallimento dell’intera indagine investigativa in sede giudiziaria.
I grafici successivi rappresentano, in ambito forense, una buona base di partenza, per
definire anche i profili di responsabilità legati ai vari eventi succedutisi nella struttura.
Il profilo di responsabilità, dà delle indicazioni immediate al giudice su tutte le cause/errori
che hanno portato al fallimento strutturale evidenziando in maniera tecnicamente leggibile
negligenze, imperizie ed imprudenze ed individuando lo snodo causale scatenante l’iter
fallimentare. Il profilo di responsabilità è tecnicamente un metodo rappresentativo forense
di ausilio nella formulazione della risposta connessa al quesito peritale.
Possiamo esporre, a titolo di esempio, un caso inerente il fallimento strutturale dovuto ad
incendio. Le fasi, le cause connesse e le figure professionali investite sono:
• fase progettuale ove il tecnico antincendio sbaglia l’approccio progettuale definendo
opere di protezione attiva e/o passiva non coerenti con la tipologia strutturale e con la
destinazione d’uso facendo nascere una causa dormiente/latente nascosta;
• fase di controllo/vigilanza sulla progettazione antincendio non espletata dal
funzionario dei VV.F. che non si accorge quindi degli errori progettuali;
• fase realizzativa ove la Ditta esecutrice e il Direttore dei lavori realizzano le opere di
protezione attiva e passiva in maniera difforme a quanto riportato dalle schede
tecniche e dal capitolato speciale d’appalto;
• fase manutentiva periodica non eseguita periodicamente dalla Ditta di manutenzione
e non controllata dal titolare dell’attività e che comporta quindi l’inefficienza degli
impianti e degli elementi di protezione;
• fase di controllo intermedia rappresentata, ad esempio, dal rinnovo del Certificato
Prevenzione Incendi, (CPI) eseguito con superficialità ove il professionista non dà peso
alla mancata manutenzione e non esegue correttamente tutte le prove atte ad
attestare la funzionalità e l’efficienza degli impianti di protezione.
Evento scatenate dovuto ad un corto circuito nell’impianto elettrico, non segnalato dal
sorvegliante, innesca un incendio che fa collassare la struttura

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RESPONSABILITIES
STRUCTURE LIFE
TIMELINE EVENT
MINIMUM PERFORMANCE
t3t0 t1 t4 t6t5
FIRE FORENSICBACK ANALYSIS PROCEDURE
START LIVINGDESIGN
ERRORS
FAILURE TO
SURVEILLANCE
FAILURE TO
MAINTENANCE
NEGLIGENT
RENEWAL
CPI
FIRE FOR
SHORT
CIRCUIT
CAUSES
STEPS
FIGURES
DESIGNER OFFICIAL
VV.F.
t2
EXECUTVE
ERRORS
DIRECTOR
JOBS
MAINTENANCE
COMPANY
TECHNICAL
FIREY
SUPERVISOR
SERVICE LIFE
CURVE OF RESPONSIBILITY
STRUCTURE'S
EARLY LIFE
EARLY
DESIGNED
PHASE
EARLY
EXECUTION
PHASE
RESPONSABILITIES
TIMELINE EVENTt3t0 t1 t4 t6t5
FIRE FORENSICPROCEDURE BACK ANALYSIS
START LIVINGAPPROPRIATE
DESIGN
FAILURE TO
MAINTENANCE
NEGLIGENT
RENEWAL
CPI
FIRE FOR
SHORT
CIRCUIT
CAUSES
STEPS
FIGURESDESIGNER OFFICIAL
VV.F.
t2
GOOD
PERFORMANCE
DIRECTOR
JOBS
MAINTENANCE
COMPANY
TECHNICAL
FIREY
SUPERVISOR
SERVICE LIFE
CURVE OF RESPONSIBILITY
DESIGN
EXAMINED
STRUCTURE LIFE
MINIMUM PERFORMANCE
STRUCTURE'S
EARLY LIFE
EARLY
DESIGNED
PHASE
EARLY
EXECUTION
PHASE
I profili di responsabilità sono sicuramente di ausilio al Giudice che deve identificare:
• la culpa in vigilando relativa alla responsabilità dei fatti illeciti accaduti ed attribuito ai
soggetti obbligati alla sorveglianza e gestione antincendio;
• la culpa in eligendo stabilendo le responsabilità connesse a quei comportamenti
pericolosi che hanno portato all’aumento della probabilità del rischio incendio e alle
cause scatenanti.

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Tipologie di collassi e repertamento sulla scena
Ricostruzione della mappa degli spessori carbonizzati
Conoscere le qualità strutturali per una corretta investigazione
Le qualità dei materiali (soprattutto dal punti di vista chimico) permettono di
giudicare le strutture. Dall’analisi di tali qualità possiamo evincere che
nell’ambito della fire investigation occorre conoscere tali parametri fini in
fondo al fine di poter eseguire le corrette valutazioni della struttura
danneggiata da incendio.
REQUISITI O QUALITA'
STRUTTURALI NELLA
PROGETTAZIONE DELLE
STRUTTURE ANTINCENDIO
EFFICIENZA MECCANICA
(ELEMENTARI)
SISTEMICHE
(dipendenti dal tempo)
RESISTENZA O
CAPACITA' PORTANTE
DUTTILITA'
RIGIDEZZA
STABILITA'
FIDATEZZA
(DEPENDABILITY)
RESILIENZA
(dopo azione accidentale)
DURABILITA'
ROBUSTEZZA
(prima azione accidentale)
AFFIDABILITA'
RESISTENZA NEL TEMPO
EFFICIENZA FUNZIONALE
NEL TEMPO

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Conoscere le qualità strutturali per una corretta investigazione
L’investigatore deve capire in quale zona dello spazio ricade la struttura oggetto
di investigazione valutando il comportamento del materiale che compone la
struttura (lineare o non) le interazioni e connessioni esistenti e il grado di
incertezza .
Più ci allontaniamo dall’origine dei tre assi e più diventa complicata la nostra
struttura. In termini di connessioni una struttura più è sciolta (loose) cioè meno
connessioni e più e facile. Il comportamento della struttura meno è lineare e più è
difficile. Stesso discorso sulle incertezze, più aumentano e più è difficile la gestione
strutturale.
Diagramma di Perrow
Structural Fire Investigation come back analysis della Structural Fire Eng.
La Fire Investigation si basa sulla conoscenza della dinamica della
combustione nelle strutture basandosi sulla semiotica degli incendi,
ossia su quella disciplina che studia i segni lasciati dal fuoco.
Essa applica metodi di reverse engineering partendo dalla Fire Safety
Engineering che è una multidisciplina atta a determinare la strategia di
sicurezza per le strutture in caso di incendio e contiene, a cascata, al suo
interno:
• Fire Protection Engineering comprende le tutte le protezioni, attive e
passive, atte a fornire il livello di protezione soddisfacente per le
strutture;
• Fire Structural Engineering si occupa di aspetti specifici della protezione
passiva dal fuoco in termini di analisi degli effetti termici degli incendi.
Di conseguenza il procedimento di back analysis si sviluppa secondo i tre
livelli gerarchici che vanno dagli aspetti prettamente strutturali, oggetto
d’esame, sino a quelli relativi alla sicurezza stessa.

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Resistenza al fuoco e investigazione sui materiali strutturali
Le variazioni cromatiche sul cls
In corrispondenza a determinate temperature raggiunte dal calcestruzzo viene
annotato un cambiamento di colore. Tra le tecniche innovative proposte per
determinare la temperatura raggiunta vi è quindi da segnalare quella basata sulla
colorimetria.
Tale tecnica viene applicata a lenti di calcestruzzo levigate e ricavate da carote
estratte dal conglomerato da indagare. Sembra esservi una chiara correlazione fra il
colore, valutato sulla base di apposita scala colorimetrica, la temperatura raggiunta
ed il conseguente danneggiamento. Attività investigativa sulle murature
Essendo il cambiamento di colore
permanente, è possibile valutare
approssimativamente, la massima
temperatura raggiunta secondo la
sequenza:
• rosa/rosso con temperature tra
i 300° e i 600°,
• grigio fino ai 900°
• camoscio oltre i 900°
Resistenza al fuoco e investigazione sui materiali strutturali
Caratteristiche meccaniche dell’acciaio alle alte temperature
Le caratteristiche meccaniche dell’acciaio cambiano al variare della temperatura.
Per un elemento con distribuzione di temperatura uniforme la temperatura critica è
definita come la temperatura per la quale la resistenza diventa uguale alla
sollecitazione dovuta ai carichi applicati

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