Questa seconda parte del manuale si dedica ad alcuni elementi particolari dei tunnel prendendo in considerazione i requisiti gestionali e di sicurezza.
Il Capitolo “Geometria” si dedica alle caratteristiche geometriche dei tunnel ed alla loro influenza sulla gestione e sulla sicurezza.
Il Capitolo “Sistemi strutturali per l'operatività e la sicurezza” tratta con i mezzi strutturali che fanno da supporto alla gestione ed alla sicurezza e che devono essere considerati fin dall’inizio in progetto di tunnel, il cui impatto non può essere sottostimato, particolarmente dal lato costi.
Il Capitolo “Impianti e sistemi” esamina i vari equipaggiamenti presenti nei tunnel e fornisce raccomandazioni che coprono il loro intero ciclo di vita.
In ultimo, il Capitolo “Resistenza delle gallerie agli incendi” si dedica alle prestazioni dei materiali, delle strutture e degli equipaggiamenti in caso di incendio.
Come discusso per esteso nel Capitolo 1 Aspetti strategici del presente Manuale, le caratteristiche geometriche devono essere definite nella primissima fase di concezione di una galleria, anche nel caso di un collegamento stradale che comprenda eventualmente una o più gallerie.
Tali caratteristiche sono di natura molto diversa e possono essere raggruppate nelle seguenti categorie:
Questo capitolo si basa principalmente sulle relazioni tecniche 05.11.B " Cross section geometry in Unidirectional road tunnels" e 05.12.B "Cross section design for bi-directional road tunnels".
La Sezione Metodo costruttivo e la sezione richiama la relazione tra il metodo costruttivo e la sezione della galleria.
La Sezione Capacità di traffico in galleria fornisce un riepilogo delle nozioni teoriche relative alla capacità di traffico.
La Sezione Allineamento generale ed esempi nazionali riprende le norme principali in materia di allineamento generale delle strade, inclusi i valori principali usati in alcuni paesi e insiste sull’esigenza di mantenere le più ampie caratteristiche geometriche della strada esterna anche nella galleria (con l’eccezione importante della pendenza massima, che deve essere limitata).
La Sezione Geometria della carreggiata si occupa in maniera specifica del profilo trasversale della carreggiata nelle gallerie stradali sia mono che bidirezionali.
La Sezione Tolleranza verticale tratta la tolleranza verticale della galleria.
La Sezione Elementi speciali riguarda le corsie d’emergenza e gli spazi esterni alla carreggiata, nonché le varie caratteristiche di sicurezza che devono essere presenti lungo la galleria.
Il presente capitolo del Manuale è stato redatto da Willy De Lathauwer (Belgio), membro associato del comitato C4 in veste di rappresentante dell’ITA.
Fathi Tarada (Regno Unito) ha rivisto l’intero capitolo.
Per le gallerie stradali, la forma della sezione è tipicamente rettangolare o circolare e dipende in gran parte dal metodo costruttivo. Nella Tabella 6.1-1 sono riportate alcune sezioni tipiche con i corrispondenti metodi costruttivi.
Le dimensioni delle forme impiegate dipendono dalle dimensioni della sezione necessaria per il traffico. Queste possono variare in base ai seguenti fattori:
A livello internazionale, la reazione alle suddette differenze può variare in larga misura. Nei singoli paesi, le reazioni alle diverse situazioni cambiano ed evolvono con il passare del tempo.
| N° | Sezione | Metodo costruttivo tipico | Commento |
|---|---|---|---|
| 1 | Circolare | Fresa per gallerie (TBM) | Questo metodo è stato recentemente esteso in Giappone alle sezioni rettangolari |
| 2 | Rettangolare | Galleria immersa | Negli Stati Uniti sono comuni le sezioni circolari |
| 3 | Rettangolare | Galleria cut and cover | La tecnologia prefabbricata si traduce talvolta in sezioni circolari al di sopra della carreggiata |
| 4 | A ferro di cavallo | Varata | Applicato nella roccia dura |
| 5 | Calotta circolare e arco invertito ellittico | Metodi di sostenimento dello scavo | Nella roccia dura sono abituali le forme a ferro di cavallo |
La capacità teorica di una sezione stradale si definisce come il passaggio massimo di veicoli all’ora. Viene determinata misurando il numero massimo di auto passeggeri in un arco di tempo di quindici minuti e moltiplicandolo per un fattore dell’ora di punta. Non si tratta di un massimo assoluto, ma piuttosto di una ragionevole ripetibilità. Espressa in questi termini, la capacità dipende soltanto dal numero e dalla larghezza delle corsie e degli spazi esterni alle carreggiate, come anche dalla pendenza della sezione. Non dipende invece dalla percentuale di veicoli pesanti, in quanto è chiaro che questa intensità sarà al massimo quando il traffico è composto esclusivamente da veicoli leggeri e guidatori regolari. Se non vi sono elementi a limitarla, la capacità teorica è di circa 2.200 veicoli all’ora per corsia (v/h/1). Maggiori informazioni sono riportate nel Capitolo 4 "Capacity and speed in relation to the geometry of roads and roads tunnels" della relazione 05.11.B and in Capitolo 3 "Traffic speed and densities" della relazione 05.12.B.
La capacità pratica di una sezione si calcola sulla base della capacità teorica senza le restrizioni sopra menzionate (2.200 v/h/l). I fattori di limitazione sono applicati sulla base delle caratteristiche effettive della sede stradale. Tali fattori principali sono:
La capacità pratica di una carreggiata in una direzione, Cp , si calcola quindi con la formula:
Cp= 2200 . N . Fw . Fhv . Fc, dove N è il numero di corsie.
I fattori possono essere ulteriormente calcolati e adattati secondo le formule e le tabelle riportate nel Capitolo 4 "Capacity and speed in relation to the geometry of roads and roads tunnels" della relazione 05.11.B e nel Capitolo 3 "Traffic speed and densities" della relazione 05.12.B.
Maggiori informazioni sono inoltre reperibili nell’HCM (Highway Capacity Manual) emesso dal Transportation Research Board (Stati Uniti).
Bisogna evitare le curve strette, soprattutto se sono associate a un allineamento diritto. Occorre osservare una curvatura minima di 550-600 m. Le tolleranze laterali devono inoltre assicurare la visibilità longitudinale nelle curve.
Nelle gallerie urbane è opportuno considerare velocità di progetto vicine alla velocità effettiva in condizioni di traffico fluido e non congestionato.
A causa dell’influenza sulla velocità, i profili di pendenza longitudinale causano più incidenti, soprattutto in presenza di alti volumi di traffico (aumento della velocità verso il basso).
Le sezioni ridotte sono pericolose e possono provocare incidenti.
Occorre prestare attenzione al fatto che, se la larghezza della carreggiata e dello spazio fuori dalla carreggiata nella galleria e nella zona di avvicinamento alla galleria è inferiore a quella della strada a cielo aperto, questi cambiamenti devono essere implementati ben prima dell’imbocco della galleria e nel modo più lineare possibile: si veda il Capitolo 4.7 "Design of tunnel portals" della relazione 2008R17.
Nelle gallerie rettangolari o nelle gallerie dotate di soffitto per scopi di ventilazione si registrano spesso incidenti che coinvolgono veicoli sovradimensionati.
Si consiglia di installare fuori dalla galleria, prima di ogni imbocco, un cartello che indichi la via di fuga e un sistema per arrestare fisicamente i veicoli sovradimensionati.
Maggiori informazioni sono riportate nella Sezione IV.2.6 "Height clearance" della relazione 05.04.B.
Le gallerie bidirezionali causano più incidenti di quelle monodirezionali. Nondimeno, gli utenti osservano piuttosto rigorosamente il divieto di superare nelle gallerie con pendenze longitudinali medie. In caso di pendenze ripide, è però opportuno prevedere una corsia aggiuntiva per i veicoli lenti.
È vivamente sconsigliato cambiare la direzione di traffico per ovviare ai picchi di traffico giornaliero.
Le gallerie bidirezionali possono essere economiche nell’ottica della costruzione graduale delle gallerie autostradali, dove considerazioni di carattere economico richiedono che l’operatività con traffico bidirezionale sia programmata in una fase iniziale, per considerare il traffico monodirezionale soltanto in un secondo momento. La condizione è però che la larghezza utilizzabile della galleria sia progettata tenendo presenti i requisiti del traffico bidirezionale e sia quindi sufficientemente larga per assorbire una serie di picchi di traffico (ad es. vacanze estive o invernali). Anche se una simile organizzazione può risultare accettabile dal punto di vista della sicurezza, deve essere il più possibile evitata, e comunque vietata nelle gallerie urbane.
Gli interscambi sotterranei (svincoli in entrata e in uscita) possono provocare degli incidenti e devono quindi essere correttamente progettati. L’impianto per l’illuminazione deve porre in evidenza questi punti particolari e le problematiche geometriche affrontate dal guidatore. Occorre inoltre prestare attenzione alla percezione visiva del conducente.
All’interno della galleria, gli svincoli devono essere posizionati a una certa distanza dall’imbocco. Alcuni incidenti, perlopiù incidenti con feriti, si sono verificati in gallerie dove lo svincolo si trovava subito dopo la galleria. Nel caso di gallerie con condizioni di spazio ristretto, è opportuno prevedere una corsia aggiuntiva all’interno della galleria per gli svincoli di uscita.
Fig. 6.4-1: Esempio di sezione
La terminologia deve essere definita come segue:
Maggiori informazioni sono riportate nel Capitolo 2 "Terminology" della relazione 05.11.B.
Per favorire una gestione efficace, le strade sono classificate gerarchicamente in base alla funzione. Le reti stradali con la classificazione più elevata sono i collegamenti interstatali come la rete stradale transeuropea o le autostrade interstatali negli Stati Uniti. Le reti nazionali sono costituite da strade che collegano regioni urbane e centri economici nazionali. Le reti regionali fungono da collegamento tra le città regionali. Vengono formulati i requisiti funzionali delle diverse strade e reti funzionali, quali velocità, livello di congestione e distanze tra le intersezioni.
La maggior parte dei paesi ha proprie direttive e linee guida che disciplinano i requisiti per la geometria delle carreggiate. Nel
Capitolo 5 "Traffic lanes and carriageway" della relazione 05.11.B è riportato un confronto tra le linee guida internazionali.
| Paese e titolo delle linee guida o altra fonte | Velocità di progetto o velocità di riferimento [km/h] | Larghezza della corsia [m] | Larghezza della segnaletica orizzontale di corsia [m] | Larghezza della carreggiata [m] |
|---|---|---|---|---|
| Austria RVS 9.232 | 80 - 100 | 3,50 | 0,15 | 7,00 |
| Danimarca (practise) | 90 - 120 | 3,60 | 0,10 | 7,20 |
| Francia CETU | 80 - 100 | 3,50 | ? | 7,00 |
| Germania | 100 (26 T, 26 Tr) | 3,50 | 0,15 | 7,00 |
| Germania RAS-Q 1996 | 70 (26 t) | 3,50 | 0,15 | 7,00 |
| Germania RABT 94 | 110 (29,5 T) | 3,75 | 0,15 | 7,50 |
| Giappone | 80 - 120 | 3,50 | 7,00 | |
| Giappone Ordinanza sulla struttura delle strade | 60 | 3,25 | 6,50 |
Si raccomanda che la larghezza delle corsie di traffico nelle gallerie con velocità di progetto di 100 km/h non sia inferiore a 3,50 m. Nei casi in cui sia accettabile/necessario imporre limiti di velocità (80 o addirittura 60 km/h) nelle gallerie stradali (per motivi quali curve difficili inevitabili, riduzione del rumore nell’area edificata, capacità limitata necessaria, riduzione dei costi), una restrizione della larghezza delle corsie (ad esempio fino a 3,25 m) può aiutare i guidatori a ridurre la velocità e fungere quindi da supporto psicologico per il limite di velocità. Questo si ottiene generalmente con controlli frequenti e ammende elevate. In alcune gallerie urbane, dove sono ammessi soltanto veicoli leggeri, sono accettabili anche gallerie più strette; nelle curve occorre prestare attenzione all’influenza della curvatura della pavimentazione sulla larghezza della struttura.
Maggiori informazioni sono riportate nel Capitolo V "Traffic lanes and carriageway" della relazione 05.11.B and Sezioni da 7.1 a 7.5 del Capitolo 7 "Geometric cross section" della relazione 05.12.B.
L’altezza minima al di sopra della carreggiata dev’essere pari almeno all’altezza massima (di progetto) dei veicoli pesanti che possono circolare sulla strada, con un'ulteriore tolleranza necessaria per consentire il movimento dei veicoli in caso di irregolarità della pavimentazione e del veicolo.
L’altezza minima dipende dall’altezza massima dei veicoli pesanti e varia da paese a paese. Nella maggior parte dei paesi europei l’altezza massima dei veicoli pesanti è pari a 4,0 m, ma alcuni paesi ammettono valori più elevati (Regno Unito, Stati Uniti): si veda la Tabella 7.1 nel Capitolo 7 "Maintained headroom" della relazione 05.11.B.
Nell’Unione europea l’altezza massima dei veicoli pesanti è di 4,00 m, anche se le convenzioni di Ginevra ammettono un massimo di 4,3 m. Aggiungendo un margine di 0,20 m a queste altezze massime allo scopo di assorbire i movimenti verticali dei veicoli pesanti, le tolleranze verticali minime richieste risultano essere di 4,20 m (4,50 m).
Al di sopra di queste tolleranze minime occorre prevedere un’altezza aggiuntiva affinché i conducenti di veicoli pesanti possano sentirsi a proprio agio. Tale margine di confort è associato alla distanza dall’oggetto. L’altezza minima più il margine di confort danno l’altezza richiesta. Se per il margine di confort si prende un valore di 0,30 m, l’altezza richiesta è pari a 4,50 m (convenzione di Ginevra 4,80 m, Regno Unito 5,35 m, Stati Uniti 4,90 m sulle autostrade senza pedaggio, 4,30 m sulle altre autostrade).
Per prevenire danni agli impianti montati al di sopra della carreggiata, provocati ad esempio da teloni sciolti, si applica spesso un’ulteriore tolleranza.
Infine, occorre tenere conto anche delle imprecisioni nella costruzione, della curvatura del tetto e delle possibili pavimentazioni successive; si veda il Capitolo 7 "Maintained headroom" della relazione 05.11.B e il Capitolo 7.8 "Vertical clearances" della relazione 05.12.B.
Il caso specifico della progettazione geometrica delle gallerie urbane ad altezza ridotta viene trattato separatamente, in quanto tali gallerie sono normalmente riservate alle auto e ad alcune categorie ristrette di furgoni (leggeri).
Lo studio completo è stato condotto in relazione alla Francia e implica i seguenti punti specifici dovuti alla presenza soprattutto di auto (studio riportato nell'articolo "Reduced height urban tunnels geometric design" (Routes/Roads 288 - 1995):
Per facilitare e chiarire la comunicazione e il confronto, occorre definire una serie minima di termini riguardanti la carreggiata e lo spazio esterno alla carreggiata. Il gruppo di lavoro che ha prodotto la relazione tecnica 05.11.B "Cross section geometry in uni-directionnal tunnels" decided to apply the following terminology:
La distinzione è giustificata dal fatto che sembrerebbe esservi un accordo generale circa l’uso e le dimensioni della carreggiata, mentre le dimensioni e i requisiti degli elementi dello spazio esterno alla carreggiata differiscono notevolmente tra i paesi. La corsia d’emergenza viene definita come un’"area di tolleranza stradale per parcheggiare i veicoli in caso di emergenza".
Sulle strade del tipo autostradale a cielo aperto è generalmente presente una corsia d’emergenza. Le tolleranze stradali nelle gallerie sono spesso ristrette per ragioni economiche. Tale restrizione può rendere impossibile la sosta dei veicoli guasti sulla tolleranza stradale adiacente alla corsia di marcia, senza che questi occupino parte della corsia di marcia e interrompano così il flusso del traffico.
La geometria degli spazi esterni alla carreggiata varia di paese in paese e quindi non si possono fornire norme o valori di validità generale. In molti paesi, per via dei costi, la larghezza della tolleranza stradale è troppo stretta per poter parcheggiare un veicolo adeguatamente. Per questo motivo vengono predisposte delle piazzole a determinate distanze. Secondo l’esperienza norvegese e spagnola, tuttavia, soltanto il 40% dei veicoli guasti raggiunge o utilizza effettivamente le piazzole. Questo dimostra come le piazzole non possano sostituire completamente le corsie d’emergenza: si vedano le Sezioni da 8 a 10 del Capitolo III "Breakdowns" della relazione 05.04.B.
La tolleranza stradale deve offrire la possibilità di parcheggiare un veicolo in panne al di fuori della carreggiata. Pertanto, la larghezza misurata dal lato esterno della segnaletica orizzontale a margine della corsia deve essere pari almeno alla larghezza di un’auto passeggeri (1,75 m) più una larghezza di 0,50 m per consentire agli automobilisti di scendere, ottenendo così una tolleranza stradale di 2,45 m.
Nel caso in cui al di fuori della carreggiata si debbano parcheggiare anche camion pesanti, occorre una larghezza di (2,50 + 0,50 + 0,20 =) 3,20 m, come spiegato nel Capitolo 6 "The off-carriageway" della relazione 05.11.B
Figura 6.6-1: Allineamento tipico delle barriere di sicurezza nello spazio esterno alla carreggiata
Le barriere di sicurezza sono comunemente definite come "costruzioni massicce che riportano i veicoli entrati in collisione con la parete laterale della galleria in modo sicuro nella direzione del traffico". Sono diverse dai guardrail, che sono un tipo di costruzione flessibile o frangibile sostenuto da pali, utilizzato per prevenire la collisione dei veicoli con la parete laterale della galleria.
Nel caso delle gallerie è discutibile se la distanza dall’oggetto sia determinata dalla distanza tra il lato interno della segnaletica orizzontale a margine della corsia e il cordolo del marciapiede, dalla parte anteriore delle barriere di sicurezza o dei guardrail o ancora dalla parete laterale della galleria. Esiste un accordo generale sul fatto che nel caso siano impiegati marciapiedi a basso livello la distanza dalla parete della galleria sia una misura efficace. Se non vi sono marciapiedi presenti, occorre considerare la distanza dalla base o dalla cima delle barriere di sicurezza.
Soprattutto in galleria, i guidatori preferiscono mantenere una certa distanza dalla parete (o dal marciapiede, guardrail o barriera di sicurezza), a causa dei movimenti più ristretti dell'angolo visivo quando si fissano gli oggetti. L’esperienza mostra che se la distanza dall’oggetto in galleria è inferiore rispetto alla strada adiacente, gli automobilisti si spostano per mantenere la distanza dalla parete della galleria: si veda il Capitolo 6 "The off-carriageway" della relazione 05.11.B
Se i veicoli che superano la segnaletica orizzontale a margine della corsia non possono essere reindirizzati in tempo, occorre almeno ridurre al minimo le conseguenze della collisione con la parete. Ciò si può ottenere per mezzo di barriere di sicurezza o guardrail. Le barriere di sicurezza richiedono meno spazio dei guardrail. Quando i veicoli si scontrano con le barriere di sicurezza ad angoli limitati (acuti), possono essere reindirizzati nella direzione del traffico ed è possibile che si riescano a evitare gravi incidenti. Quando i veicoli si scontrano con le barriere di sicurezza ad angoli elevati (ottusi), i risultati della collisione possono essere più gravi. I guardrail non sono efficaci come le barriere di sicurezza nel correggere/reindirizzare i veicoli erranti; tuttavia, causano meno danni in caso di collisione ad angolo ottuso. Ecco perché le barriere di sicurezza devono essere privilegiate in caso di tolleranze stradali strette, e i guardrail in caso di tolleranze stradali larghe.
Poiché i guardrail richiedono uno spazio di curvatura, ciò significa una larghezza extra della galleria, che in molti casi non è realizzabile dal punto di vista economico. Le barriere di sicurezza sono adatte soprattutto se la velocità è limitata e richiedono inoltre una manutenzione minore.
Oltre alla sezione base e alla geometria di allineamento richieste per le operazioni di traffico, nella maggior parte delle gallerie sono presenti anche sistemi speciali in risposta alle particolari richieste operative e di sicurezza dell’ambiente in galleria.
Le uscite d’emergenza sono previste in tutte le gallerie, tranne in quelle più corte, per consentire agli utenti di evacuare a piedi dalla canna della galleria verso un luogo sicuro. I diversi tipi di uscite d’emergenza per i pedoni sono trattati nella Sezione Uscite d’emergenza. Questi includono le gallerie di comunicazione e i passaggi tra canne, i rifugi dove il pubblico può rimanere in sicurezza durante un’emergenza e i cunicoli di sicurezza (passaggi) costruiti lungo le canne o magari sotto la carreggiata e che conducono in superficie.
La Sezione Sistemi per i veicoli si occupa dei sistemi previsti per i veicoli. Questi includono piazzole, tunnel per l’inversione di marcia e gallerie di comunicazione tra le canne per i veicoli. Tali sistemi sono utili in situazioni quali guasti dei veicoli o per consentire ai veicoli di tornare indietro o di passare a una canna adiacente, cosa che potrebbe rendersi necessaria in caso di manutenzione, per manovrare i mezzi d’emergenza durante un evento o per la gestione del traffico a seguito di un evento..
La Sezione Postazioni di sicurezza tratta gli aspetti geometrici delle postazioni di sicurezza, che possono essere predisposti a intervalli lungo le pareti di una galleria, per consentire agli occupanti di un veicolo guasto di allontanarsi dalla carreggiata e ridurre al minimo il rischio di essere investiti dal traffico in movimento..
Il drenaggio è importante per ridurre le dimensioni delle pozze che potrebbero altrimenti formarsi in caso di perdite da un’autobotte o durante il normale lavaggio delle pareti. In caso di perdite di liquido infiammabile, il sistema di drenaggio può avere un effetto considerevole sull’entità di un conseguente incendio. La Sezione Drenaggio delle gallerie tratta i diversi tipi di sistemi di drenaggio previsti nelle gallerie stradali.
La Sezione Altri sistemi descrive gli altri sistemi che possono essere presenti in una galleria o in corrispondenza degli imbocchi.
Questo capitolo è stato redatto da Robin Hall (Regno Unito).
Le uscite d’emergenza sono previste in tutte le gallerie, tranne in quelle più corte, per consentire agli utenti di evacuare a piedi dalla canna del traffico verso un luogo sicuro durante un’emergenza. Nelle gallerie corte, gli imbocchi rappresentano delle adeguate uscite d’emergenza. Nella maggior parte delle gallerie, tuttavia, sono necessarie ulteriori uscite d’emergenza per limitare il tragitto che gli utenti devono percorrere per raggiungere un luogo di sicurezza.
Le uscite d’emergenza possono configurarsi in vari modi, tra cui:
La Figura 7.1-1 mostra un modello tipico di fuga per una galleria monodirezionale con ventilazione longitudinale.
Fig. 7.1-1: Modello tipico di fuga per galleria monodirezionale con ventilazione longitudinale
La distanza appropriata tra le uscite d’emergenza dipende da:
La distanza ottimale tra due uscite d’emergenza è di solito stimata tra i 100 e i 500 m.
Sono importanti i seguenti principi di progettazione:
La Figura 7.1-2 mostra una possibile uscita d’emergenza.
Fig. 7.1-2 : Design of an emergency exit (Mont Blanc tunnel : France - Italy)
Un’ulteriore discussione sulle uscite d’emergenza è riportata nella relazione tecnica 1999 05.05.B "Fire and smoke control in road tunnels" e, più dettagliatamente, nella più recente relazione tecnica 2007 05.16.B "Systems and equipment for fire and smoke control in road tunnels".
La grande maggioranza delle gallerie stradali non dispone di corsie d’emergenza. Questo facilita la formazione di ingorghi – in funzione dell’intensità del traffico, della presenza di veicoli in avaria o di altri problemi che causano l’arresto delle vetture. Secondo alcune statistiche francesi e tedesche, le gallerie senza corsie d’emergenza sono meno sicure delle gallerie con corsie d’emergenza (si veda la relazione tecnica 2008R17: "Human factors and road tunnel safety regarding users").
Le piazzole consentono ai veicoli di fermarsi in galleria senza bloccare la carreggiata. Questo riduce l’interruzione del traffico e il rischio di collisione. Per gli occupanti è più semplice e sicuro scendere dal veicolo in una piazzola, ad esempio per usare un telefono per le emergenze. I ripari dal traffico possono essere particolarmente utili per i conducenti disabili. Le piazzole sono inoltre molto importanti per la manutenzione della galleria e assicurano il parcheggio in sicurezza dei veicoli per la manutenzione.
Le distanze tra le piazzole variano da galleria a galleria. In alcune linee guida nazionali tali distanze dipendono dalla classificazione delle strade di cui fanno parte le gallerie; si veda la relazione tecnica 1995 05.04.B "Road safety in tunnels" dove si è osservato che il loro tasso di utilizzo è generalmente basso. Nelle gallerie con piazzole, soltanto il 20% dei veicoli guasti si è fermato in una piazzola. Sono quindi state formulate raccomandazioni per migliorare questo dato.
Fig. 7.2: Esempio di tunnel per l’inversione di marcia
Nelle gallerie più lunghe possono anche previsti sistemi per consentire ai veicoli di invertire la marcia e di passare in una canna adiacente. Questi sistemi possono essere utili per la manutenzione, per manovrare i mezzi d’emergenza durante un evento o per la gestione del traffico a seguito di un evento. Più specificamente, alcuni paesi prevedono dei tunnel per l’inversione di marcia dei veicoli. Questo perché, sebbene le auto e i furgoni possano girare agevolmente in corrispondenza delle piazzole standard, i veicoli pesanti e gli autobus richiedono più spazio. Questi tunnel per l’inversione di marcia misurano di solito da 4 m a 17 m o più (si veda la relazione tecnica 1999 05.05.B: "Fire and Smoke Control in Road Tunnels"). Ove presenti, devono essere posizionati ogni 1-2 chilometri.
La maggior parte delle gallerie stradali hanno stazioni d’emergenza posizionate a intervalli lungo la loro lunghezza, di solito dotate di telefoni per le emergenze e di estintori portatili (e talvolta di manichette), che possono essere usate dagli utenti della galleria in caso di guasti o di eventi.
Esiste una grande varietà di configurazioni e posizioni per queste stazioni d’emergenza, tra cui semplici armadi attaccati alla parete della galleria, nicchie o locali con o senza porte per la separazione dalle canne del traffico. Le postazioni consentono agli occupanti dei veicoli guasti di allontanarsi dalla carreggiata e ridurre al minimo il rischio di essere investiti dal traffico in movimento.
Per impedire il senso di claustrofobia nelle stazioni d’emergenza chiuse, si raccomanda l’uso di porte di vetro adeguatamente specificate. Un’alternativa efficace è quella di evitare le porte e di garantire una buona comunicazione per mezzo della tecnologia antirumore.
La e relazione tecnica 2008R17: "Human factors and road tunnel safety regarding users" considera i fattori umani associati alla progettazione di tali sistemi, che devono essere ben evidenti e individuati grazie a chiari segnali.
L’attrezzatura prevista nelle stazioni d’emergenza è trattata nel Capitolo Impianti e sistemi.
Fig. 7.4-1: Esempio di un pozzo di scarico e di pompe a metà galleria
Le gallerie stradali sono dotate di un sistema di drenaggio per le acque superficiali provenienti dagli imbocchi, le infiltrazioni di falde freatiche attraverso il rivestimento, l’acqua usata per lavare le pareti, le perdite dalle autobotti e l’acqua usata dai sistemi antincendio.
Quando è ammesso il trasporto di merci pericolose, il drenaggio dei liquidi tossici e infiammabili costituisce un aspetto fondamentale. Il drenaggio è importante per ridurre le dimensioni delle pozze che potrebbero altrimenti formarsi in caso di perdite da un’autobotte. In caso di perdite di liquido infiammabile, il sistema di drenaggio può avere un effetto considerevole sull’entità di un conseguente incendio.
I sistemi di drenaggio sono di solito costituiti da tombini, canali, tubi, pozzi di scarico e pompe, separatori d’olio/acqua e sistemi di controllo per la raccolta, lo stoccaggio, la separazione e lo smaltimento dell’effluente che potrebbe altrimenti accumularsi sulla strada. Alcune autorità specificano l’uso di canali di scolo per massimizzare l’efficacia del drenaggio. I pozzi di scarico e le pompe sono di solito previsti in corrispondenza degli imbocchi e nei punti bassi.
L’impatto dell’acqua sulla costruzione e sull’operatività delle gallerie è trattato nella Sezione Impatto sull’acqua.
Altre strutture possono essere previste nella galleria o in corrispondenza degli imbocchi, come descritto di seguito.
Fig. 7.5.1-1: Esempio di una postazione d’emergenza
Le postazioni d’emergenza o antincendio contengono idranti, manichette (a volte) e attrezzatura speciale per l’uso da parte dei vigili del fuoco. Sono situate a intervalli lungo la lunghezza della galleria.
Possono essere combinate con le postazioni di sicurezza che contengono i telefoni per le emergenze e gli estintori portatili, come illustrato nella Sezione Postazioni di sicurezza
Fig. 7.5.2-1: Esempio di un locale tecnico di una galleria
In molte gallerie, le sottostazioni elettriche e i sistemi meccanici, elettrici, di comunicazione e di controllo possono essere ubicati nei locali tecnici all’interno della galleria.
La configurazione e le dimensioni dei locali tecnici seguono gli stessi principi dei locali tecnici negli edifici di servizio. Ad esempio, occorre uno spazio adeguato per l’apertura delle porte degli armadi e l’accesso all’apparecchiatura di manovra. Lo spazio per il passaggio dei cavi e per i raggi di curvatura è importante e può essere più problematico rispetto agli edifici esterni, a causa della costruzione delle gallerie e delle limitazioni di spazio al loro interno.
Occorre prestare attenzione all’accesso sicuro ai locali tecnici.
Questo potrebbe essere consentito soltanto durante i periodi di chiusura. In alcune gallerie possono essere previste delle piazzole vicino ai locali tecnici per consentire ai veicoli della manutenzione di fermarsi in sicurezza, anche senza chiudere la galleria.
Tra l’imbocco d’uscita e l’imbocco adiacente di entrata di due canne monodirezionali, può avere luogo un sostanziale ricircolo dell’aria che dipende alla geometria locale e della direzione del vento. Lo stesso problema si verifica tra l’imbocco di uscita e l’ingresso di aria fresca di una stazione di ventilazione semi-trasversale.
Nelle gallerie corte con un’elevata auto-ventilazione, questo può non essere un problema, ma nelle gallerie più lunghe è necessario ridurre tale effetto. In base alle circostanze, la parete divisoria può doversi estendere per circa 20–40 m dall’imbocco. Ulteriori dettagli sono forniti nella Sezione IV.2.3 "Recirculation" della relazione 1995 05.02.B "Road tunnels emissions, environment, ventilation".
Se le gallerie sono più lunghe di qualche centinaio di metri, occorrono impianti specifici al fine di accrescere la sicurezza per gli utenti sia in situazioni normali che in caso di incidenti.
Per ridurre i rischi di incidenti e limitarne le possibili conseguenze, ma anche per mantenere un livello adeguato di confort per gli utenti, è possibile installare impianti differenti. Il Capitolo 7 della relazione 05.06.B "Reduction of operating costs of road tunnels" si occupa degli impianti in galleria, mentre il Capitolo 3 della relazione 2008R15 "Urban road tunnels" fornisce i dettagli per la progettazione e il rifacimento degli impianti.
Per alimentare gli impianti installati nella galleria serve una quantità considerevole di potenza elettrica. I sistemi di alimentazione elettrica (Sezione Alimentazione elettrica) devono fornire potenza a sufficienza per le condizioni normali e di emergenza. Ciò significa anche che il sistema deve funzionare anche in caso di blackout, così da alimentare almeno gli impianti e i sistemi strettamente necessari. Bisogna anche monitorare le condizioni dell’impianto. A tal fine si può considerare l’installazione di un sistema SCADA (Sezione SCADA).
Un primo tipo di impianti è dato dai sistemi di comunicazione e allerta (Sezione Sistemi di comunicazione). Questi includono i sistemi usati per verificare periodicamente le condizioni in galleria e anche per informare l’operatore in merito a un possibile danno o a un incidente. Insieme ai sistemi per la sorveglianza e il controllo del traffico (Sezione Sistemi per la sorveglianza del traffico) si possono installare anche alcuni sistemi di rilevamento. Questi includono la rilevazione automatica degli incidenti e il rilevamento fumo/incendi. Queste informazioni possono provenire anche direttamente dalle persone coinvolte, che le comunicano tramite il pulsante d’allarme o i telefoni per le emergenze. In quest’ultimo caso è possibile instaurare una comunicazione tra le persone in galleria e il personale di controllo. Ciò consente al personale di controllo di ottenere maggiori informazioni in relazione ai luoghi, alle condizioni delle persone ecc., ma anche di fornire informazioni alle persone presenti in galleria. Questo tipo di impianto include inoltre i sistemi usati per allertare gli utenti della galleria o per coordinare gli interventi. A questo scopo si possono usare altoparlanti e sistemi di ritrasmissione radio delle emittenti pubbliche FM, frequenze operatore e servizi d’emergenza.
Per garantire il confort degli utenti e ridurre i rischi di incidente, è importante ottenere un’adeguata visibilità e ridurre la concentrazione di contaminanti. A tal fine occorrono un adeguato sistema d’illuminazione (Sezione Illuminazione) e di ventilazione (Sezione Ventilation). La ventilazione è inoltre essenziale in caso di condizioni d’emergenza, in quanto influisce sia sullo sviluppo degli incendi che sulla propagazione del fumo. A seconda del traffico e della lunghezza della galleria, la ventilazione può essere solo naturale, solo meccanica o mista naturale e meccanica (naturale in condizioni normali e meccanica in condizioni d’emergenza). Un ulteriore elemento per la gestione dei rischi è la segnaletica (Sezione Cartelli segnaletici). Questa è importante in quanto pone in evidenza i possibili ostacoli o pericoli, ma aiuta anche a trovare le uscite d’emergenza, i pulsanti d’emergenza, gli estintori ecc.
In caso di incidenti si usa l’impianto per l’estinzione degli incendi. Questa include i dispositivi antincendio disponibili in galleria per gli utenti e le squadre di pronto intervento (Sezione Impianto antincendio) come pure gli impianti fissi antincendio (Sezione Sistemi fissi antincendio) che intervengono in maniera automatica. In queste condizioni, le barriere (Sezione Barriere) sono importanti per impedire l’accesso agli utenti al di fuori della galleria in caso di incidente.
Il presente capitolo è stato redatto dal gruppo di lavoro 1 e dal gruppo di lavoro 4 del comitato C4 (2008-2011), dove:
La maggior parte degli impianti e dei sistemi in galleria necessita di energia elettrica per funzionare. Occorre dunque installare apparecchiature per l’alimentazione elettrica della galleria. Tali installazioni devono rispondere a due requisiti essenziali:
La potenza richiesta per alimentare una galleria è direttamente associata alla natura e al numero di impianti ivi installati. In base alla quantità di energia elettrica necessaria (kWh), la corrente può essere fornita a bassa o ad alta tensione.
Ogni paese dispone di propri requisiti normativi in relazione alle gallerie, nonché di una struttura specifica in termini di reti di distribuzione: ne consegue che le architetture possono differire considerevolmente in gallerie con caratteristiche simili. Si possono tuttavia osservare alcuni principi identici, tra cui:
In una galleria stradale gli impianti rivestono un ruolo fondamentale per la sicurezza degli utenti. L’operatore deve dunque monitorare continuamente gli impianti allo scopo di determinarne le condizioni (funzionante o guasto) e/o la modalità operativa (automatica, manuale o spenta).
Molti dispositivi sono servo-controllati da sensori e funzionano in modo automatico (illuminazione, ventilazione…) in base a soglie predefinite. Altri sono attivati o disattivati in funzione delle condizioni operative. È quindi utile che l’operatore sia in grado di comandarli a distanza (segnaletica, segnali con messaggi variabili, barriere, ventilazione, illuminazione, pompe…).
In ultimo, poiché l’impianto può funzionare con modalità diverse (continuamente, occasionalmente o molto di rado), occorre che l’operatore disponga di informazioni sulla durata operativa (ore impiegate) di ogni impianto.
Queste funzioni di sorveglianza, comando e controllo e archiviazione dei dati sono spesso riunite in un unico sistema: il sistema di supervisione, controllo e acquisizione dei dati (SCADA).
Nel mondo sono disponibili diversi sistemi SCADA la cui performance viene migliorata costantemente. Ne consegue che solo raramente i sistemi installati in gallerie stradali con caratteristiche comparabili sono completamente identici, anche se si tratta di gallerie di uno stesso operatore. Ciò premesso, le architetture seguono comunque determinate regole che sono ampiamente prevalenti:
È importante che l’operatore sia in grado di comunicare con l’utente e che tale comunicazione possa avere luogo in entrambe le direzioni: dall’operatore verso l’utente e dall’utente verso l’operatore. Questi scambi devono essere possibili in tutte le situazioni operative: normale, compromessa o critica.
Vi sono diversi dispositivi che rendono possibile questa funzione di comunicazione (l’allerta è considerata una particolare forma di comunicazione). Non tutti offrono però le stesse funzionalità: alcuni permettono di instaurare una trasmissione dall’utente all’operatore (pulsanti d’allarme, allarme automatico quando si utilizzano determinati sistemi d’evacuazione…), mentre altri consentono una trasmissione dall’operatore all’utente (messaggi trasmessi su frequenze FM, altoparlanti). Soltanto uno di essi garantisce uno scambio completo (telefoni per le emergenze).
I telefoni per le emergenze consentono a un utente che sia rimasto vittima di un incidente in galleria di contattare il centro di comando e controllo responsabile della galleria. Oltre a stabilire un collegamento verbale, l’utilizzo di un telefono per le emergenze da parte di un utente ne permette anche l’esatta localizzazione.
I telefoni per le emergenze sono installati a distanze fisse in cabine o presso stazioni d’emergenza di vario tipo. La distanza tra due telefoni per le emergenze è spesso specificata dai regolamenti e può quindi variare da paese a paese.
La struttura di questo dispositivo è piuttosto semplice. I telefoni per le emergenze in galleria sono collegati a un centro che riceve le chiamate effettuate dalla galleria. In genere questo centro si trova presso il centro di comando e controllo della galleria e talvolta nei locali dei servizi di polizia sotto la cui giurisdizione ricade la galleria.
I pulsanti d’allarme consentono a un utente di inviare un allarme al centro di comando e controllo in caso di incidente in galleria. Non essendo dispositivi particolarmente costosi, possono essere installati a intervalli frequenti.
Questo dispositivo non è molto usato in quanto, in una certa misura, costituisce una duplicazione del telefono per le emergenze e inoltre non consente una comunicazione bidirezionale tra l’utente e il centro di comando e controllo.
Come menzionato in precedenza, l’utente ha accesso a diversi dispositivi che può utilizzare in galleria, in particolare nelle emergenze: telefoni per le emergenze e talvolta pulsanti d’allarme. Vi sono inoltre gli estintori e, nella maggior parte delle gallerie, le uscite d’emergenza.
È fondamentale che l’operatore sia informato il prima possibile quando un utente utilizza uno di questi dispositivi, in modo da poter avviare le azioni del caso. Ciò non è difficile quando vi sono telefoni per le emergenze e pulsanti d’allarme installati, in quanto molto spesso il centro di comando e controllo riceve la chiamata o l’informazione sull’allarme. Quando i telefoni per le emergenze chiamano un posto diverso dal centro di comando e controllo, occorre definire delle procedure affinché il servizio che riceve la chiamata informi tempestivamente il centro di comando e controllo.
Nel caso degli estintori e delle uscite d’emergenza, molto spesso vi sono sensori installati che rilevano un cambiamento di condizione e comunicano tale informazione al centro di comando e controllo utilizzando il sistema SCADA. L’operatore viene così informato che un utente in galleria sta richiedendo assistenza.
Per quanto riguarda gli estintori, l’informazione è spesso attivata dall’atto di rimozione dal supporto o dall’apertura della porta della stazione d’emergenza ecc. Per le uscite, l’informazione può essere attivata dall’apertura della porta o dal rilevamento di una presenza nell’uscita o da entrambi.
Quando una galleria è dotata di un sistema di videosorveglianza (si veda la Sezione Sistemi per la sorveglianza del traffico), le immagini provenienti dalla galleria e dalle sue vicinanze sono visualizzate su display installati presso il centro di comando e controllo. È difficile per l’operatore monitorare più display contemporaneamente, con un livello di allerta costantemente alto, per diverse ore consecutive.
Per rimediare a questa difficoltà, gli operatori stanno sempre più ricorrendo a sistemi automatici per la rilevazione degli incidenti. In alcuni paesi l’utilizzo di simili impianti è addirittura obbligatorio per determinate gallerie.
La rilevazione automatica di incidenti (AID) si basa generalmente su un’analisi computerizzata dei flussi di immagini video generati dalle telecamere montate per monitorare il traffico in galleria. È disponibile una serie di algoritmi che permettono di rilevare vari eventi, tra cui:
Poiché gli incendi gravi di veicoli divampano solitamente dopo che il traffico si è arrestato (ad es. a seguito di un incidente), ne consegue che un allarme da "veicolo fermo" trasmesso da un sistema AID può precedere altri allarmi attivati da altri sistemi, come i rilevatori di temperatura e di fumo. Questo allarme tempestivo dato dall’AID assicura agli operatori delle gallerie il tempo necessario per confermare la natura e l’ubicazione dell’evento e per intervenire in modo efficace. Le modalità di intervento sono varie e possono consistere nella scelta di una configurazione di ventilazione ottimale, nella prevenzione di incidenti secondari attraverso l’adozione di misure operative e nell’avviso tempestivo degli automobilisti a monte dell’evento. L’allarme dà inoltre la possibilità di chiamare i servizi d’emergenza, chiudere gli accessi, trasmettere messaggi tramite i segnali a messaggio variabile e alla radio, chiamare il carroattrezzi, indicare l’uscita dalla galleria ecc.
Gli impianti video di rilevamento fumo sono descritti nella Sezione 6.3.3 "Currently Used Methods" della relazione 05.16.B 2006.
Gli impianti video AID sono in grado di fornire informazioni in tempo reale sul flusso, il volume e la velocità del traffico. Essi possono registrare le immagini all’origine dell’evento e interagire con altri sistemi come il sistema di supervisione, controllo e acquisizione dei dati (SCADA). Gli impianti video AID includono normalmente telecamere, un sistema di elaborazione delle immagini video che elabora le immagini provenienti da una o più telecamere, video encoder e decoder IP (Internet Protocol) per la restituzione delle immagini sui monitor o sui display dei computer. È inoltre disponibile un sistema di gestione video composto da uno o due server ridondanti che offrono funzioni video e di altro tipo (videoregistrazione di incidenti AID, raccolta e conservazione dei dati e degli eventi del traffico in tempo reale, interfaccia con il sistema SCADA della galleria), attrezzatura di rete e linee di comunicazione (fibre ottiche, cavi coassiali e cavi UTP).
La progettazione degli impianti AID in galleria deve essere effettuata tenendo conto dei seguenti aspetti:
L’articolo pubblicato su Routes/Roads nel 2009, dal titolo "Fire Detection Systems in Road Tunnels - Lessons Learnt from the International Research Project" concludeva che "per risolvere il problema delle ostruzioni, la maggior parte dei fabbricanti di rilevatori del campo visivo raccomanda due rilevatori che coprano la stessa area da angolazioni diverse, ad esempio da entrambe le direzioni di una galleria". Possono anche essere richieste più telecamere per scopi di ridondanza, ad esempio in caso di guasto di una telecamera. In genere, i campi visivi delle telecamere sono progettati per sovrapporsi, di modo che il guasto di una telecamera possa essere compensato dalle immagini delle telecamere vicine.
La Sezione IV.2.1. "Traffic Incident Detection Devices" della relazione 05.15.B 2004 suggerisce che le posizioni delle telecamere possono variare da 30 a 150 metri se usate per la rilevazione automatica degli incidenti.
La performance di un impianto AID dipende in larga misura dall’efficace messa in funzione e taratura prima dell’utilizzo vero e proprio. L’esperienza tratta dalle installazioni in galleria indica che tale messa in funzione e taratura può richiedere diversi mesi.
I rilevatori di fumo e incendi costituiscono sempre parte integrante di un circuito di controllo formato da sensori, impianto ad attivazione di allarme, cavi di trasmissione, unità di valutazione ecc., che presi nel loro insieme sono generalmente denominati come sistema di allarme antincendio.
I sistemi di allarme fumo/incendi nelle gallerie stradali sono progettati per rilevare il più in fretta possibile la produzione di fumo e incendi, così da attivare tempestivamente l’impianto e le procedure di sicurezza. I loro obiettivi principali devono essere quelli di:
In linea di massima, i principi del rilevamento di incendi si basano sui parametri percepiti, determinati dall’incendio, vale a dire calore, fumo, radiazione e produzione di sostanze chimiche tipiche. Pertanto, i sensori di rilevamento incendi possono essere classificati come segue:
Ognuno di questi rilevatori ha un proprio campo d’applicazione specifico, associato al suo tempo di risposta, robustezza, affidabilità ecc.
Di recente gli impianti video AID si sono rivelati molto efficaci e rapidi nel rilevamento degli incendi. Infatti, essi sono in grado di rilevare qualsiasi evento, oggetto o veicolo che non sia conforme al flusso di traffico normalmente atteso. Le telecamere possono essere orientate automaticamente verso la scena dell’evento, consentendo all’operatore di scoprire un incendio già nelle sue primissime fasi. I sistemi di rilevamento fumo/incendi sono descritti nella Sezione 6.3 "Fire detection" della relazione 2006 05.16.B.
In generale, i rilevatori di incendi nelle gallerie stradali devono essere progettati per resistere alle seguenti condizioni ambientali: velocità dell’aria fino a 10 m/s, visibilità ridotta dovuta ai fumi degli scarichi diesel e all’abrasione degli pneumatici e della superficie stradale, concentrazioni variabili più elevate e a breve termine di inquinanti (monossido di carbonio (CO), anidride carbonica (CO2), ossidi di azoto e idrocarburi), intensità variabile dei proiettori, calore dei motori e gas di scarico dei veicoli che esalano fumi caldi, interferenze elettromagnetiche, traffico veicolare misto (automobili, piccoli furgoni, furgoni pesanti, autobus e cisterne) che determina gradi variabili di ostruzione della sezione della galleria.
Non si sottolineerà mai abbastanza che tali rilevatori devono essere altamente sicuri contro i guasti ed essere in grado di individuare l’incendio nel modo più esatto possibile. È consigliabile che i sistemi di rilevamento incendi possiedano un certo grado di intelligenza per evitare falsi allarmi, in quanto i falsi allarmi possono comportare una spesa elevata per la loro rettifica e, cosa ancora peggiore, possono scoraggiare gli operatori dal prestare loro attenzione.
È inoltre indispensabile che l’installazione d’allarme/di rilevamento incendio abbia un prezzo ragionevole, bassi costi operativi e sia di facile manutenzione: si veda la Sezione 6.3 "Fire detection" della relazione 2006 05.16.B.
I seguenti parametri per i rilevatori automatici di incendi sono specificati nelle leggi e negli standard nazionali e internazionali: tempo massimo per rilevare un incendio, determinazione del luogo in cui si è sviluppato l’incendio, carico d’incendio minimo da rilevare, metodi di rilevamento approvati, punti di raccolta per gli allarmi antincendio, dettagli riguardanti le gallerie che devono essere dotate di installazioni automatiche di allarme antincendio (ad es. lunghezza della galleria, gallerie con ventilazione meccanica, gallerie che non sono costantemente monitorate da personale, gallerie brevi con densità di traffico particolarmente elevate).
Un elenco del materiale di riferimento dettagliato relativo ai parametri dei rilevatori antincendio è illustrato nelle leggi ed è riportato nella Sezione 10 "References" della relazione 2006 05.16.B.
L’efficienza del rilevamento incendi non dipende soltanto dal tipo di dispositivi (temperatura, estinzione del raggio luminoso, ionizzazione ecc.), ma anche dalla strategia di rilevamento che è stata sviluppata e che include il numero di sensori e il loro livello di sorveglianza nella galleria.
La rilevazione automatica di incidenti, l’analisi delle immagini video compresi gli impianti AID, l’osservazione delle telecamere a circuito chiuso, dispositivi come gli estintori che attivano gli allarmi quando vengono rimossi e i telefoni per le emergenze sono generalmente mezzi efficaci per dare un allarme.
Molti rilevatori in uso si basano sul calore e sul tasso di aumento della temperatura. Se ben tarato, questo tipo di sistema genera solo pochi falsi allarmi, ma può avere una velocità di reazione lenta. I rilevatori basati sull’oscuramento da fumo danno segnali tempestivi, ma sono esposti a più falsi allarmi a causa del fumo di scarico dei veicoli diesel: si veda la Sezione VI.3.1 "Fire detection" della relazione 05.05.B 1999.
L’articolo apparso nel 2009 su Routes/Roads dal titolo "Fire Detection Systems in Road Tunnels - Lessons Learnt from the International Research Project" si occupa dei sistemi di rilevamento fumo/incendi delle gallerie stradali, come il rilevamento del calore, il rilevamento ottico delle fiamme, il rilevamento tramite immagini video, il rilevamento puntuale del calore e il rilevamento del fumo tramite sistema di campionamento dell’aria. Tale articolo conclude che il sistema di campionamento dell’aria dà buoni risultati in termini di tempi di reazione e di capacità di individuare esattamente e di monitorare un incendio, nonché per quanto concerne l’effetto sull’ambiente stradale, tenuto conto della performance complessiva compresi i falsi allarmi, la manutenzione e il rilevamento degli incendi. Le informazioni ottenute da questo studio possono essere usate per determinare la tecnologia più appropriata per il rilevamento degli incendi in galleria.
Una galleria è uno spazio chiuso e ristretto che molto spesso non consente la propagazione di onde radio dalle emittenti al di fuori della galleria. Per ristabilire tale propagazione, occorre installare un sistema che permetta la ritrasmissione delle frequenze richieste. Possono essere ritrasmessi diversi tipi di servizi:
Sono veramente molti i servizi le cui frequenze possono essere ritrasmesse, ma non tutti sono coperti per via di problemi legati ai costi, per non parlare della fattibilità. Quale regola generale, si possono trovare determinate frequenze usate dai servizi di salvataggio, frequenze usate dall’operatore, alcune frequenze FM o DAB e frequenze degli operatori di telefoni cellulari.
Quando si ritrasmettono una o più frequenze radio, viene installato un dispositivo che permette l’inserimento di messaggi preregistrati. In caso di bisogno, queste emittenti radio sono interrotte e vengono trasmessi dei messaggi riguardanti la galleria all’attenzione degli utenti, in modo da fornire loro indicazioni sulle azioni che l’operatore vuole che compiano.
Un’installazione di ritrasmissione radio in galleria è composta sostanzialmente da:
Non vi sono molti dispositivi che permettono di rivolgersi direttamente all’utente per comunicare informazioni o per chiedere agli utenti della galleria di comportarsi in un certo modo. Per risolvere questo problema, alcune gallerie sono dotate di altoparlanti. Nella pratica, a seconda di come vengono usati, gli altoparlanti offrono diverse funzionalità. In particolare si possono menzionare i punti seguenti:
Al momento questi dispositivi non sono tuttavia ampiamente usati. Il loro impiego deve essere studiato per ogni singolo caso e spesso risultano indicati per gallerie molto specifiche (traffico molto intenso, lunghezza ecc.).
Nella maggioranza delle gallerie, la penetrazione naturale della luce non assicura condizioni soddisfacenti di visibilità per gli utenti. È dunque necessario installare un’illuminazione artificiale che garantisca condizioni soddisfacenti di visibilità e confort per gli utenti.
In termini di funzionalità, il sistema d’illuminazione deve fornire:
Un sistema d’illuminazione deve essere progettato nel rispetto di diversi criteri, in particolare:
Sono possibili diversi tipi di sistemi, ma i più comuni sono l’illuminazione simmetrica e l’illuminazione controcorrente. In base alle caratteristiche della galleria e agli obiettivi definiti, i sistemi d’illuminazione possono essere installati in una o più linee, sopra la strada, in cima alle pareti della galleria ecc.
La ventilazione nelle gallerie ha due funzioni:
Storicamente, il primo motivo per installare dei sistemi di ventilazione nelle gallerie è stata la riduzione dei livelli di inquinanti. Benché le emissioni di inquinanti da parte dei veicoli stradali siano diminuite drasticamente negli ultimi decenni, questa funzione rimane importante e deve essere considerata con estrema attenzione in fase di progettazione. In alcuni casi, la ventilazione naturale dovuta all’effetto pistone dei veicoli in movimento può essere sufficiente a soddisfare i requisiti di qualità dell'aria durante il funzionamento normale. La necessità di un sistema di ventilazione meccanica viene valutato alla luce della lunghezza della galleria, del tipo di traffico (bidirezionale o monodirezionale) e delle condizioni (possibilità di intasamento): si veda la relazione tecnica 2004 05.14.B: Road tunnels: Vehicle emissions and air demand for ventilation.
Questa relazione sarà sostituita da una nuova relazione di prossima pubblicazione.
Gli stessi fattori determinano anche i requisiti di ventilazione nelle situazioni d’emergenza, specie in caso di incendio. Occorre inoltre considerare la presenza di altre elementi, ad esempio le uscite d'emergenza. La ventilazione naturale può essere sufficiente in alcuni casi, ma la ventilazione meccanica è spesso richiesta per le gallerie lunghe alcune centinaia di metri.
Nelle gallerie si possono usare diverse strategie di ventilazione. La scelta fra tali strategie dipende in genere sostanzialmente da considerazioni di sicurezza in relazione agli incendi: si veda il Capitolo V "Ventilation for fire and smoke control" della relazione 05.05.B 1999
La strategia trasversale approfitta della spinta ascensionale del fumo dell’incendio: il fumo tende a concentrarsi nella parte superiore dello spazio della galleria, da dove può essere estratto meccanicamente. Il sistema è progettato in modo da preservare uno strato di aria fresca nella parte inferiore della sezione (visibilità corretta, bassa tossicità) per consentire l’auto-evacuazione. È dunque importante mantenere il flusso d’aria longitudinale il più basso possibile nella zona dell’incendio, così da evitare la destratificazione e un’eccessiva propagazione longitudinale del fumo. Questa strategia è applicabile a qualunque galleria, ma la progettazione, la costruzione e il funzionamento del sistema sono più difficili e costosi.
Il processo di progettazione della ventilazione include il calcolo della capacità minima accettabile del sistema in termini di spinta e/o di portata, la progettazione della rete di ventilazione e la scelta di un impianto di ventilazione adeguata; si veda il Capitolo 4 della relazione 2006 05.16.B: Ventilation e le sue appendici 12.3 "Jet Fan calculation procedure", 12.4. "Smoke dampers" e 12.6. "Sound impact of jet-fans". L’impianto di ventilazione deve rispondere a una serie di specifiche, in paricolare in materia di resistenza al fuoco e di prestazione acustica.
La progettazione di scenari appropriati di controllo della ventilazione per ogni possibile situazione d’incendio è un elemento molto importante del processo: si veda la relazione tecnica 2011 R02: Road tunnels: Operational strategies for ventilation. Questi scenari possono essere semplici, specie quando si applica la strategia longitudinale, oppure possono implicare un numero elevato di dispositivi di misurazione e ventilazione nelle gallerie complesse a ventilazione trasversale. L’ottimizzazione del controllo della ventilazione per ragioni di qualità dell’aria durante il normale funzionamento è essenziale per ridurre il consumo energetico e rappresenta un tema importante, in quanto questo consumo incide in misura significativa sui costi operativi di una galleria.
Le interazioni della progettazione del sistema di ventilazione con altri elementi di una galleria sono numerose e diversificate. Ad esempio, nel caso della ventilazione trasversale le portate richieste possono influire sulla sezione scavata, con un impatto potenzialmente importante sui costi di costruzione. La ventilazione rappresenta inoltre una parte considerevole dei requisiti di alimentazione elettrica di una galleria. Essa interagisce strettamente con altri impianti di sicurezza come i sistemi antincendio e di rilevamento incendi: si veda il Capitolo 5 "Fixed fire fighting systems in the context of tunnel safety systems" della relazione 2008 R07.
Gli aspetti ambientali legati alla ventilazione, al di là del consumo energetico e della relativa impronta di carbonio, sono associati allo scarico concentrato e localizzato di aria inquinata dagli imbocchi e dai camini. La riduzione del loro impatto sui dintorni della galleria deve essere parte di un’efficace progettazione ambientale: si vedano la Sezione 4.3. "Tunnel air dispersion technique", Sezione 4.6. "Operational aspects" e l’ Appendice D. "Overview of dispersion modeling in designing ventilation systems" della relazione 2008 R04.
Infine, vi sono anche altre parti di una galleria, oltre allo spazio principalmente dedicato al traffico, che possono richiedere sistemi di ventilazione, in particolare le uscite d’emergenza: si veda la Sezione 5.3. "Escape route design" della relazione 05.16.B 2006.
L’obiettivo principale dell’impianto antincendio in una galleria stradale consiste nel fornire i mezzi per contrastare un incendio in galleria con un impatto minimo per gli utenti, le squadre intervento emergenza e la struttura.
L’Associazione mondiale delle strade (AIPCR) si è occupata dei sistemi necessari per contrastare gli incendi nelle gallerie stradali in numerose pubblicazioni, tra cui in particolare la relazione tecnica 05.05.B 1999 "Fire and Smoke Control in Road Tunnels" and relazione tecnica 05.16.B 2007 "Systems and Equipment for Fire and Smoke Control in Road Tunnels". Inoltre, queste tematiche sono state affrontate anche in diverse relazioni del comitato ai Congressi Mondiali della Strada, in particolare quello di Vienna (1979), Sydney (1983), Bruxelles (1987) e Marrakesh (2001).
I sistemi critici per la capacità di contrastare un incendio in una galleria stradale includono: rilevamento, allarme, comunicazioni radio, telefoni per le emergenze, telecamere a circuito chiuso, altoparlanti, alimentazione e distribuzione d’acqua, sistemi fissi antincendio, estintori portatili e ventilazione d’emergenza. Questi sistemi devono essere pianificati, valutati, progettati e installati in modo attento, completo e integrato, così da garantire che i sistemi siano realmente compatibili e che la sicurezza della galleria non sia compromessa.
Molti di questi elementi dei sistemi antincendio delle gallerie sono trattati in altri capitoli di questo Manuale. I sistemi inclusi in altri capitoli sono: rilevamento (Sezione Rilevamento fumo/incendi: scopo del rilevamento fumo/incendi in Sistemi di comunicazione ), sistemi fissi antincendio (Sezione Sistemi fissi antincendio), allarmi antincendio (Sezione Sistemi di comunicazione), telefoni per le emergenze (Sezione Telefoni per le emergenze in Sistemi di comunicazione), telecamere a circuito chiuso (Sezione SCADA), altoparlanti (Sezione Altoparlanti in Sistemi di comunicazione ), comunicazioni radio (Sezione Sistemi fissi antincendio), ventilazione d’emergenza (Sezione Ventilation).
I sistemi trattati in questa sezione si riferiscono ai sistemi forniti agli utenti (automobilisti), all’operatore e ai vigili del fuoco per contrastare gli incendi nelle gallerie stradali. Questi includono sistemi progettati per fornire acqua tramite una linea di alimentazione in caso d’incendio (colonna montante) e idranti (valvole per manichette), e comprendono l’installazione di estintori portatili nella galleria stradale.
Un sistema di alimentazione d’acqua, comprendente la rete idrica, le linee di alimentazione in caso d’incendio o le colonne montanti, è necessario per fornire acqua per spegnere gli incendi in galleria (tramite idranti o valvole per manichette) ed eventualmente per fornire acqua a un sistema fisso antincendio (Sezione Sistemi fissi antincendio), se installato in galleria (si veda la Sezione VI.3.3 "Water supply" della relazione 05.05.B 1999). La fonte dell’acqua può essere un sistema di distribuzione o una cisterna. La pressione di sistema richiesta deve corrispondere ai requisiti dei vigili del fuoco che intervengono.
Gli idranti (valvole per manichette) servono all'interno della galleria stradale per fornire un punto di raccordo al quale i vigili del fuoco possano attaccare le manichette, ottenendo così accesso alla fornitura d’acqua. Gli idranti devono essere installati a distanze regolari nella galleria (si veda la Sezione VI.3.3 "Water supply" della relazione 05.05.B 1999).I raccordi degli idranti devono essere compatibili con quelli dei vigili del fuoco che intervengono.
Gli estintori portatili sono messi a disposizione a distanze regolari nelle gallerie stradali per consentire agli automobilisti e al personale operativo di contrastare un incendio di piccola portata in galleria prima dell’arrivo dei servizi antincendio (si veda la Sezione VI.3.2 "Fire extinguishers" della relazione 05.05.B 1999).
In alcuni paesi vi sono manichette antincendio installate in galleria, ma questa non è una tendenza universale in quanto altri paesi permettono ai vigili del fuoco di portare le proprie manichette in galleria per ogni evento (si veda la Sezione VI.3.3 "Water supply" della relazione 05.05.B 1999).
La relazione tecnica 2008 R07 "Road Tunnels: An Assessment of Fixed Fire Fighting Systems"
riassume i pareri dell’Associazione mondiale delle strade in merito ai sistemi fissi antincendio e le sue raccomandazioni circa l’applicabilità, la selezione e il funzionamento di tali sistemi.
In un incendio che divampa rapidamente, il fumo può compromettere in breve tempo la capacità di auto-salvataggio degli utenti, mentre le temperature in rapido aumento possono rendere l’atmosfera in galleria insostenibile e distruggere i sistemi di sicurezza. Un sistema fisso antincendio è in grado di ridurre la velocità di sviluppo e propagazione del fuoco, promuovendo così la sicurezza degli automobilisti e dei servizi d’emergenza durante le fasi di auto-salvataggio e di salvataggio assistito da un incendio. Altri potenziali vantaggi di un sistema fisso antincendio sono la protezione delle dotazioni della galleria dai danni provocati dagli incendi e la capacità di evitare o ridurre le interruzioni della rete stradale che possono verificarsi durante la riparazione di una galleria a seguito di un incendio.
Salvo laddove l’installazione di un sistema fisso antincendio sia prescritta dalle linee guida di un paese in materia di progettazione delle gallerie, le fasi seguenti sono raccomandate per aiutare a decidere se un simile sistema debba essere installato:
I sistemi fissi antincendio devono essere considerati nel contesto degli altri sistemi critici per la sicurezza, come la ventilazione. Un rilevamento rapido e preciso degli eventi e la reazione dei sistemi fissi antincendio sono componenti essenziali per ottenere la migliore performance possibile di tali sistemi. La performance operativa dei sistemi fissi antincendio può essere valutata per mezzo di un approccio ingegneristico di sistema, comprendente regimi appropriati di manutenzione, prova e formazione. Occorre prestare particolare attenzione agli effetti di tali sistemi sulle procedure operative e sui budget per la manutenzione.
I sistemi a pioggia sono il tipo di gran lunga più diffuso di sistemi fissi antincendio attualmente installati nelle gallerie. Sono disponibili sistemi sia a bassa che ad alta pressione; nel secondo caso le gocce d’acqua sono di dimensioni più piccole. Nelle gallerie sono installati anche altri sistemi ad acqua, compresi i sistemi a schiuma. La selezione del sistema fisso antincendio appropriato deve basarsi su un’analisi dei costi/benefici.
Benché i sistemi fissi antincendio in galleria siano usati regolarmente in alcuni paesi, essi rimangono l’eccezione piuttosto che la norma nelle gallerie di tutto il mondo. È vero che questi sistemi possono ridurre la velocità di sviluppo e propagazione degli incendi, ma è altrettanto vero che richiedono un livello superiore di manutenzione e attenzione operativa per garantirne il funzionamento ottimale.
I sistemi per la sorveglianza del traffico sono installati frequentemente quando una galleria presenta un livello di traffico molto intenso. In genere si usa un impianto di videosorveglianza, talvolta integrato da dispositivi contatori. Un’installazione di videosorveglianza offre all'operatore la possibilità di controllare le condizioni del traffico in galleria in tempo reale. In caso di funzionamento compromesso, essa permette di vedere la zona interessata dall’evento così da valutare rapidamente le esigenze.
La videosorveglianza è quindi uno strumento molto prezioso per l’operatore, in quanto da un lato gli consente di osservare costantemente gli eventi all’interno della galleria e dall'altro gli permette di reagire rapidamente in caso di bisogno. Tuttavia, per poter sfruttare appieno un’installazione di videosorveglianza, è essenziale mantenere una presenza umana, se possibile continua, presso il centro di comando e controllo.
Un impianto di videosorveglianza è in genere piuttosto semplice come concezione. Le telecamere posizionate a distanze regolari nella galleria offrono una copertura completa della galleria e dei suoi dintorni. Le immagini sono quindi raggruppate e trasmesse al centro di comando e controllo della galleria da reti che possono essere o meno dedicate. Le immagini sono poi ricevute e visualizzate sui display.
I cartelli segnaletici sono uno dei mezzi a disposizione dell’operatore per comunicare con l’utente.
Per un certo tipo di strada, in galleria si possono vedere gli stessi cartelli indicatori che si incontrano all’aperto:
I diversi dispositivi di sicurezza a disposizione degli utenti in galleria (telefoni per le emergenze, estintori, uscite d’emergenza) richiedono inoltre specifici cartelli di sicurezza.
Il problema principale dei cartelli indicatori in galleria è la loro ubicazione. Infatti, una galleria sotterranea presenta caratteristiche geometriche ottimizzate, e aumentare la sezione trasversale comporterebbe costi di gran lunga superiori. Nella pratica bisogna trovare un compromesso tra il bisogno di una buona visibilità dei segnali (quindi pannelli sufficientemente grandi) e lo spazio a disposizione.
Quando si verifica un evento grave (incidente, incendio ecc.) in una galleria, deve essere possibile impedire da subito agli utenti di entrare nella galleria. Infatti, un dispositivo in grado di bloccare in modo rapido ed efficiente l’accesso alla galleria può evitare agli utenti che si trovano all'esterno di finire in una situazione potenzialmente pericolosa, oltre ad aiutare a prevenire ulteriori incidenti.
In molti paesi l’esperienza mostra che se una galleria viene chiusa semplicemente per mezzo di un segnale di stop posizionato al di fuori dell’ingresso, questo non è particolarmente efficace. Pertanto, il segnale di stop viene spesso combinato con delle barriere e dei segnali a messaggio variabile che servono a informare gli utenti dei motivi della chiusura.
Il dispositivo di chiusura della galleria può essere attivato dal centro di comando e controllo oppure automaticamente nelle gallerie che non sono costantemente monitorate.
Il dispositivo di chiusura deve essere usato nelle situazioni d’emergenza, ma può trovare impiego anche in altre situazioni, in particolare durante le chiusure programmate per gli interventi di manutenzione.
I materiali usati nelle strutture e nei sistemi di una galleria non devono né bruciare né produrre grandi quantità di fumo tossico se si verifica un incendio in una galleria. Inoltre, in tali casi, le strutture non devono collassare mentre gli utenti o il personale dei servizi d’emergenza si trovano all’interno della galleria e i sistemi fondamentali per la sicurezza deve continuare a funzionare almeno fino all’evacuazione e alla conclusione delle operazioni antincendio.
Questi obiettivi generali dipendono dalla reazione al fuoco dei materiali e dalla resistenza al fuoco delle strutture e dei sistemi:
Il presente capitolo è stato redatto da Robin Hall e dal gruppo di lavoro 4 del comitato C4 (2008-2011) nel quale:
I materiali usati nella costruzione delle gallerie devono avere un’adeguata resistenza al fuoco per garantire l’integrità durante l’evacuazione e l’estinzione dell’incendio.
La Sezione VII.3 "Fire reaction of materials" della relazione tecnica 05.05.B
"Fire and Smoke Control in Tunnels" tratta le proprietà di reazione al fuoco dei materiali della galleria, indicando che le specifiche previste per i materiali devono includere i requisiti relativi alle loro proprietà in caso di incendio. Le proprietà auspicabili includono:
I gas generati da un incendio non possono essere prevenuti, ma i rischi possono essere attenuati attraverso la scelta del materiale e anche la progettazione delle caratteristiche di sicurezza, quali le vie di fuga, allo scopo di ridurre l’esposizione. Si deve prestare attenzione anche alle proprietà dei materiali di rivestimento delle pareti, tra cui piastrelle e vernici, del materiale impermeabilizzante e del materiale dei corpi illuminanti. Le specifiche stabilite per tali materiali devono comprendere inoltre i requisiti relativi alle loro proprietà in caso di incendio.
Va altresì considerata la possibilità che i materiali possano produrre sostanze chimiche corrosive o tossiche durante la combustione e che queste possano penetrare nella superficie del calcestruzzo e causarne la successiva corrosione. Ciò vale anche per qualsiasi rivestimento che possa essere usato. In caso di fibre di polipropilene indicate per ridurre il rischio di scheggiatura, si deve considerare l’aspetto della durevolezza del calcestruzzo dopo qualsiasi incendio significativo. Questo perché il calcestruzzo sarà più poroso dove le fibre si sono fuse, con una conseguente maggiore vulnerabilità rispetto alla carbonatazione o all’attacco del cloruro.
Le superfici stradali possono essere realizzate in calcestruzzo a base di cemento o asfalto. L’ articolo di Route/Roads article "Effects of Roadway Pavement on Fires in Road Tunnels" tratta le proprietà di questi materiali dal punto di vista della sicurezza antincendio. Tra i vari materiali, il calcestruzzo a base di cemento è l’unico a non essere combustibile e a non porre problemi circa il suo utilizzo nelle gallerie. Tuttavia, studi ed esperienze di incendi reali hanno mostrato che, nelle fasi in cui c’è in gioco la sicurezza delle persone, l’asfalto non contribuisce in misura significativa all’estensione dell’incendio (in termini sia di tasso di rilascio del calore sia di carico d’incendio totale) nel caso di incendio in una galleria stradale. L’asfalto aperto non è raccomandabile per le gallerie, in quanto le eventuali perdite di carburante si accumulano sotto la superficie stradale.
La resistenza al fuoco di una struttura può essere caratterizzata dal tempo che trascorre tra l’inizio di un incendio e il momento in cui la struttura smette di assicurare la sua funzione a causa di un crollo o di un’insostenibile deformazione.
Il Capitolo 7 "Design Criteria for Structure Resistance to Fire" of technical report 2007 05.16.B "Systems and Equipment for Fire and Smoke Control in Road Tunnels" riassume gli obiettivi della resistenza strutturale al fuoco nelle gallerie come segue:
Un ulteriore obiettivo è quello di limitare il periodo di tempo durante il quale il traffico sarà interrotto a causa delle riparazioni successive a un incendio.
Una panoramica dell’argomento è stata pubblicata nel Capitolo VII.4 "Fire resistance of structures" of technical report 1999 05.05.B "Fire and Smoke Control in Tunnels".
La resistenza al fuoco delle strutture è descritta in rapporto alle diverse curve tempo-temperatura. La Figura 9.2-1 mostra la curva ISO 834, la curva olandese RWS, la curva tedesca ZTV e una curva francese "maggiorata" degli idrocarburi, HCinc, nella quale le temperature sono moltiplicate da un fattore di 1300/1100 rispetto alla curva base degli idrocarburi (HC) dell’Eurocode 1 parte 2-2.
Figura 9.2-1: Curve delle temperature rispetto al tempo per gli standard ISO, HCinc, ZTV e RWS (Routes/Roads n.324)
I criteri di progettazione per la resistenza al fuoco nelle gallerie sono stati concordati dall’Associazione mondiale delle strade (AIPCR) e dall’Associazione mondiale delle gallerie, come illustrato nell’articolo di Routes/Roads "PIARC Design Criteria for Resistance to Fire for Road Tunnel Structures" (2004), e pubblicati sotto forma di raccomandazione dell’AIPCR nel Capitolo 7 "Design Criteria for Structure Resistance to Fire" of technical report 2007 05.16.B. Una sintesi delle proposte è presentata nella Tabella 9.2-2.
Note
(1) Possono volerci 180 minuti per una densità di traffico molto elevata di camion che trasportano merci combustibili.
(2) La sicurezza non è un criterio e non richiede nessuna resistenza al fuoco (oltre al fatto di evitare un crollo progressivo). La considerazione di altri obiettivi può tradursi nei seguenti requisiti:
(3) La sicurezza non è un criterio e non richiede nessuna resistenza al fuoco (oltre al fatto di evitare un crollo progressivo). La considerazione di altri obiettivi può tradursi nei seguenti requisiti:
(4) Altre strutture secondarie: devono essere definite sulla base di un progetto specifico.
(5) In caso di ventilazione trasversale.
(6) I ripari devono essere collegati all’aria aperta.
(7) Si può considerare un tempo superiore se c’è un volume molto elevato di camion che trasportano merci combustibili e l’evacuazione dai ripari non è possibile in 120 minuti.
Le conseguenze di un guasto influenzeranno i requisiti della resistenza al fuoco. Determinante è il tipo di galleria. In una galleria immersa, per esempio, un crollo locale può provocare l’allagamento dell’intera galleria, mentre un crollo locale in una galleria cut and cover può avere conseguenze molto limitate. Un requisito di base è che il crollo progressivo deve essere prevenuto e che i sistemi longitudinali fondamentali, come l’alimentazione elettrica o i cavi di comunicazione, non siano interrotti.
I materiali usati nelle strutture delle gallerie implicano diverse precauzioni per la protezione dal fuoco. La Sezione VII.3 "Fire reaction of materials" of the report 1999 05.05.B "Fire and Smoke Control in Tunnels" tratta le caratteristiche dei rivestimenti delle gallerie in roccia rispetto al cemento armato. L’intensità del calore generato durante un grave incendio può far perdere al cemento armato la sua funzione di supporto. L’isolamento per mezzo di una protezione resistente al fuoco può essere applicato per evitare che la struttura si danneggi troppo presto. Si deve considerare la resistenza al fuoco dell’intera costruzione (tipo e profondità del cemento armato/prefabbricato, ulteriore protezione ecc.).
La scheggiatura del calcestruzzo è provocata da differenze di temperatura ed espansione. Essa costituisce un pericolo per l’armatura, che è più facilmente esposta alle temperature elevate. In generale non comporta pericoli per l’evacuazione, ma potrebbe essere pericolosa per i vigili del fuoco. Si possono usare vari tipi di protezione resistente al fuoco per ridurre il rischio e gli effetti della scheggiatura, sebbene questa non possa mai essere completamente evitata a causa delle temperature elevate che si possono raggiungere. Occorre prestare attenzione alla resistenza al fuoco del sistema di ventilazione in modo tale che la sua performance di progetto non sia compromessa. È dunque necessario esaminare le conseguenze di un crollo locale di un condotto in caso di incendio.
Le vie di fuga sono usate soltanto durante la prima fase dell’incendio per permettere la fuga delle persone intrappolate. Tali vie devono poter essere utilizzate per un periodo di almeno 30 minuti. Nei casi in cui queste vie vengano usate anche dalle squadre di soccorso e antincendio, il periodo può essere più lungo.
Per evitare il propagarsi dell’incendio in una canna adiacente o in una via di fuga, le porte d’emergenza, le postazioni d’emergenza e altri dispositivi posizionati tra le due canne devono rimanere intatti durante un periodo di tempo specificato. Le porte d’emergenza e l’intera costruzione circostante, compreso il telaio delle porte, devono resistere all’esposizione al fuoco per almeno 30 minuti. Per una porta di collegamento tra due canne è richiesta una resistenza molto più lunga, per esempio da una a due ore.
Per quanto concerne la resistenza alle temperature elevate, gli impianti e i cavi delle gallerie possono essere classificati a grandi linee come resistenti al fuoco o non protetti.
Gli impianti e i cavi protetti con livelli variabili di resistenza al fuoco includono ad esempio:
I sistemi non protetti, come ad esempio i segnali stradali, le telecamere e gli altoparlanti, hanno temperature operative fino a 50 °C ed è probabile che si guastino a temperature relativamente basse. I materiali includono:
Di seguito sono indicate le temperature critiche per i materiali usati in tali dispositivi non protetti:
Tutti i raccordi usati per fissare gli impianti alle strutture devono essere considerati in relazione al loro comportamento in caso di incendio.