Controllo fumi e calore nei grandi volumi: come la CFD evita soluzioni che funzionano solo su carta

Sul sito di FSE PROGETTI raccontiamo spesso come la Fire Safety Engineering consenta di affrontare la prevenzione incendi con un approccio prestazionale: non partire da soluzioni “standard” da applicare in modo automatico, ma dagli obiettivi di sicurezza da dimostrare con dati, scenari e analisi quantitative.

Uno degli ambiti in cui questo approccio è più utile per logistiche, magazzini automatizzati, stabilimenti produttivi, GDO e attività refrigerate è la strategia S.8 del Codice di prevenzione incendi, dedicata al controllo di fumi e calore.

In caso di incendio, infatti, fumo e calore sono tra i principali fattori che condizionano l’esodo degli occupanti, l’intervento delle squadre di soccorso, la protezione dei beni e la continuità operativa dell’attività. Per questo la progettazione non può limitarsi a “mettere aperture sul tetto” o “installare ventilatori”: deve dimostrare che, in uno scenario veritiero, il sistema scelto sia effettivamente efficace.

Smaltimento o controllo dei fumi: cosa cambia

La strategia S.8 può essere affrontata con livelli di prestazione diversi. In termini pratici, il livello II richiede che sia possibile smaltire fumi e calore dell’incendio dai compartimenti, principalmente per facilitare le operazioni delle squadre di soccorso. Il livello III, invece, richiede il mantenimento di uno strato libero dai fumi, a tutela degli occupanti, dei soccorritori e, quando previsto, dei beni presenti.

Da qui discendono due famiglie progettuali.

La prima riguarda lo smaltimento di fumo e calore d’emergenza, ottenibile con aperture naturali, sistemi meccanici o, in alcuni casi, con sistemi di ventilazione forzata orizzontale del fumo e del calore, gli SVOF.

La seconda riguarda il vero e proprio controllo/evacuazione di fumo e calore, tramite sistemi SEFC naturali o forzati, progettati secondo le norme tecniche di riferimento, come UNI 9494-1 e UNI 9494-2.

Il Codice ammette soluzioni alternative per tutti i livelli di prestazione e consente al progettista di dimostrare il raggiungimento degli obiettivi con metodi di progettazione ammessi, compresi i metodi dell’ingegneria della sicurezza antincendio. Per lo smaltimento di emergenza richiama, tra gli strumenti utilizzabili, anche le appendici della UNI 9494-1 e della UNI 9494-2; per gli SVOF, quando ricadono nel relativo campo di applicazione, il riferimento tecnico dedicato è la UNI CEN/TS 12101-11:2022, specifica tecnica relativa ai sistemi di ventilazione alimentati a flusso orizzontale per parcheggi chiusi.

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Perché usare la CFD

La CFD, Computational Fluid Dynamics, permette di simulare l’evoluzione dell’incendio e la movimentazione dei fumi all’interno dell’edificio. Non sostituisce la norma: la integra quando il caso reale non è riconducibile a uno schema semplice.

È quasi indispensabile quando il fabbricato è fuori dal campo di applicazione delle norme prescrittive, quando si lavora su edifici esistenti, quando si devono validare impianti già progettati o installati, oppure quando il sistema è ibrido, cioè combina evacuazione naturale e forzata.

È uno strumento particolarmente utile anche quando la copertura è una risorsa tecnica ed economica da ottimizzare: presenza di fotovoltaico, celle refrigerate, impianti tecnologici, vincoli strutturali, layout di stoccaggio alimentare o necessità di ridurre il numero di forometrie possono rendere molto oneroso aumentare semplicemente le superfici di smaltimento. In questi casi la domanda corretta non è “quante aperture posso aggiungere?”, ma “quale configurazione garantisce il risultato di sicurezza richiesto?”.

La UNI/TS 9494-4:2025, dedicata ai metodi ingegneristici per la progettazione dei sistemi di controllo del fumo e del calore, va proprio in questa direzione: non sostituisce UNI 9494-1 e UNI 9494-2, ma fornisce strumenti di approfondimento per contesti complessi o non semplicemente riconducibili alle parti prescrittive.

Nel caso degli SVOF, soprattutto nelle autorimesse italiane, la simulazione CFD diventa di fatto lo strumento più idoneo per verificare se il sistema è realmente efficace durante lo scenario d’incendio: la UNI CEN/TS 12101-11:2022 fornisce il riferimento tecnico per i sistemi di ventilazione a flusso orizzontale nei parcheggi chiusi, ma la sua applicazione diretta risulta non pienamente aderente alle configurazioni ricorrenti delle autorimesse esistenti; per questo la CFD consente di dimostrare, caso per caso, l’effettiva capacità del sistema di controllare fumi e calore.

Cosa possiamo misurare con una simulazione

Il vantaggio della Fire Safety Engineering è che trasforma un giudizio qualitativo in una verifica numerica. Attraverso le simulazioni CFD è possibile valutare, tra le altre grandezze:

la visibilità lungo le vie di esodo e nelle aree di intervento; la temperatura dei fumi e dell’aria a quota uomo; l’altezza dello strato libero da fumo; la concentrazione dei prodotti della combustione; la direzione e la velocità dei flussi; l’efficacia delle aperture di smaltimento; la portata dei sistemi meccanici; l’interazione con sprinkler, scaffalature, compartimentazioni, barriere al fumo e impianti tecnologici.

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I risultati vengono restituiti tramite grafici di misurazioni puntuali, curve nel tempo, mappe 2D e 3D, sezioni di temperatura, visibilità e concentrazione dei fumi. Questo consente di confrontare ogni scenario con soglie prestazionali definite: ad esempio visibilità minima, temperatura massima, altezza libera da fumo o condizioni di tenibilità per occupanti e soccorritori.

In un progetto condotto da FSE PROGETTI, ad esempio, la verifica ha considerato una soglia minima di visibilità pari a 10 metri e una temperatura di riferimento a quota 1,80 metri, mostrando come le simulazioni possano rendere misurabile il soddisfacimento degli obiettivi di salvaguardia della vita di occupanti e soccorritori.

Immagine editata con IA

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Dai casi reali: meno opere, più controllo

Nei progetti sviluppati da FSE PROGETTI, l’approccio ingegneristico è stato applicato a situazioni molto diverse: magazzini automatizzati, stabilimenti produttivi, compartimenti con superfici di apertura inferiori alla soluzione conforme, sistemi SEFFC progettati secondo UNI 9494-2 da validare, edifici con sprinkler e attività dove l’aggiunta di nuove aperture avrebbe richiesto modifiche importanti e costose.

Il punto non è “ridurre” la sicurezza. Al contrario: l’obiettivo è dimostrarla meglio, con un livello di dettaglio che la progettazione prescrittiva non sempre riesce a cogliere.

• Nel caso di un magazzino automatizzato ad alta densità, ad esempio, la configurazione reale dello stoccaggio, la presenza di sprinkler, la limitata presenza di personale e la geometria dell’edificio incidono in modo determinante sul comportamento dei fumi.
• In uno stabilimento produttivo, invece, il vincolo può essere dato da aperture esistenti non sufficienti o da coperture già occupate da altri impianti.
• In un’attività commerciale o in un’autorimessa, il sistema di evacuazione dei fumi non è una soluzione standard, ma deve essere progettato sulle particolari esigenze geometriche dei locali. La simulazione CFD consente di verificare preventivamente il comportamento del sistema e di scegliere i componenti più adatti: ventilatori, portate, punti di aspirazione, immissioni e logiche di attivazione; evitando interventi correttivi tardivi, varianti in cantiere e costi non previsti.

Perché coinvolgerci fin dall’inizio

La CFD è efficace anche a valle, per validare una soluzione già definita. Ma il massimo valore si ottiene quando FSE PROGETTI viene coinvolta nelle prime fasi: prima degli ordini degli impianti, prima dell’apertura del cantiere, prima di realizzare fori in copertura o acquistare evacuatori, ventilatori e quadri di comando.

Questo permette di verificare subito il campo di applicazione delle norme, individuare eventuali criticità, confrontare più configurazioni, ottimizzare le superfici di smaltimento, coordinare antincendio, strutture, impianti, fotovoltaico e layout logistico.

In una filiera sempre più attenta a tempi, costi, continuità operativa e sostenibilità, progettare la strategia S.8 con approccio prestazionale significa prendere decisioni tecniche basate su evidenze quantitative. Significa evitare opere inutili, ridurre il rischio di varianti in cantiere e arrivare al confronto con gli enti di controllo con un progetto solido, documentato e misurabile.

Il controllo dei fumi non è solo un requisito normativo: è una leva progettuale per rendere più sicuri, efficienti e sostenibili gli edifici delle attività industriali e civili.