Il flashover: quando il fuoco diventa incontrollato

Che cos'è flashover?
La migliore definizione che troviamo è di Kennedy nella norma NFPA 101: Life Safety Code
3.3.79 Flashover: "Una fase dello sviluppo di un incendio al chiuso nel quale tutte le superfici esposte raggiungono la temperatura di accensione più o meno contemporaneamente e il fuoco si propaga rapidamente a tutto il compartimento."
 
Collochiamo questa definiziona nella realtà: il fuoco, ben ventilato, si sviluppa. Produce una grande quantità di fumo. Questo fumo stratifica sotto il soffitto e irradia quanto sta in basso, causando a poco a poco la pirolisi dei materiali contenuti nel locale. Dopo qualche tempo, l'aumento di intensità dell'incendio fa si che il calore del fumo porti a temperatura di accensione tutti gli elementi presenti con conseguente incendio degli stessi, inoltre vi è l'accensione del fumo stesso. Il risultato è il medesimo dell'innesco dei gas, una propagazione molto veloce. Il mobilio presente, essendo stato riscaldato per alcuni minuti, si innesca simultaneamente.
Tre condizioni sono necessarie perchè un flashover avvenga: una riserva notevole di combustibile in grado di permettere la crescita dell'incendio (Il materiale presente nelle nostre abitazioni è ampiamente sufficiente. Uno strato di fumo sotto il soffitto che riscaldi il mobilio presente anche a una certa distanza dalle fiamme. Un apporto di aria sufficiente per ottenere la potenza di fuoco necessaria in grado di aumentare la temperatura del strato di fumo.
 
Affinchè il fenomeno possa essere attivato, ci deve essere una certa potenza termica. La radiazione termica dello strato di fumo (conosciuta come radiazione di feedback ) deve essere di circa 20kw/mq. Si può ottenere questa radiazione soltanto con un incendio ben ventilato e quando il fuoco è ben ventilato, si diffonde molto rapidamente. Quello che vediamo nei video o nel nostro mini-simulatore è: un incendio ben ventilato che cresce rapidamente, uno strato di fumo sotto il soffitto che si scalda, gli arredi che cominciano a pirolizzare e poco dopo brucia tutto. Ma questo accade in un tempo molto breve, cosa che non accade negli incendi reali.

 

Quando si sviluppa una combustione in un ambiente, se le condizioni di ventilazione sono tali da permettere lo sviluppo dell’incendio attraverso il coinvolgimento progressivo di tutto il materiale combustibile, si giunge normalmente ad una fase in cui tutte le superfici dei materiali combustibili bruciano contemporaneamente. Questo evento è chiamato flashover. Non è detto che il flashover si manifesti sempre. Ad esempio, il combustibile può non essere sufficiente e, quindi, può darsi che non si raggiungano mai le condizioni di temperatura necessarie. 

Il flashover è importante perchè è considerato come un evento limite, soprattutto quando si tratta di verificare le condizioni in rapporto alla presenza di persone. Infatti, quando si verifica il flashover, certamente le persone non possono sopravvivere. Questo dato è essenziale perchè, ad esempio, negli appartamenti ordinari si ritiene che il flashover del soggiorno possa verificarsi dopo 15-30 secondi dall’innesco. Ovviamente, negli ambienti più grandi il tempo necessario aumenta.

Per determinare la velocità di combustione, si può utilizzare la formulazione generale in cui compare il flusso di calore generato da una fiamma. Nella maggior parte dei combustibili, solo il 30% del calore generato è irraggiato direttamente nell’ambiente circostante, mentre la restante frazione si libera attraverso i fumi ed i gas generati dalla combustione. Anche tale componente, in realtà, permette di aumentare la temperatura dell’ambiente, dato che al chiuso i fumi che si accumulano sotto il soffitto irraggiano l’ambiente sottostante e scambiano per convezione calore con le pareti ed il soffitto.

 

Rallentare L'incendio...
Come si fa a rallentare la diffusione di un incendio all'interno di una stufa? Semplicemente chiudendo l'alimentazione dell'aria.
 
Abbiamo due casi estremi: se le aperture sono molto piccole, il fuoco non avrà ossigeno a sufficienza e si spegnerà. Avremo quindi le condizioni tipo per un backdraft. Se le aperture sono grandi, il fuoco crescerà rapidamente, e avremo un flashover in 4-5 minuti (nel contesto di una stanza per esempio). Ma cosa avviene tra questi casi estremi?
 
Ipotizziamo di poter effettuare delle prove, utilizzando la stessa stanza arredata. Nella prima prova accendiamo il fuoco e lasciamo la porta aperta. Il flashover si verifica in 4 minuti (circa). Ripetiamo chiudendo la porta leggermente. Osserviamo che l'incendio libera meno calore, ma sufficiente per riscaldare lo strato di fumo ed emettere un energia di 20kw/mq . Abbiamo quindi raggiunto il flashover, ma questa volta in 5 minuti. Se chiudiamo la porta ancora di più, abbiamo il flashover in 6 minuti ... ecc. Più si chiude la porta, tanto più si abbassa l'intensità del fuoco. Ad un certo punto, anche se la porta non è completamente chiusa, la sua apertura non fornisce sufficiente aria all'incendio. Attenzione: ci sarà abbastanza aria per lasciare che il fuoco viva, ma la sua energia non sarà abbastanza per causare un flashover. Avremo una situazione di attesa: l'incendio ha una ventilazione sufficiente per essere vivo, bruciando mobili uno dopo l'altro produce fumo ma non può dilagare in quanto l'alimentazione dell'aria è insufficiente. E 'quindi in una condizione stabile, come il fuoco nel nostro camino.

Infatti, mentre il fuoco era nella sua fase di crescita e si stava dirigendo verso il "picco" di flashover, la sua crescita è stata interrotta da una ventilazione inadeguata. L'incendio rimane in uno stato intermedio. Si può uscire da questa condizione in tre modi:

Il terzo caso produce ciò che noi chiamiamo un flashover indotto dalla ventilazione , vale a dire un flashover che non è stato causato da una ventilazione sufficiente fin dall'inizio, ma dalle modifiche nella ventilazione, scarsa all'inizio e che è diventa sufficiente in seguito.

Chi cambia la ventilazione?
Ma come è possibile questo cambiamento di ventilazione? Ci sono due soluzioni: una è che le finestre si infrangono da sole. Alcuni studi (Fang e Breese nel 1980 [2] e Skelly 1990 [3]) hanno mostrato che in passato la rottura delle finestre poteva avvenire anche soltanto per la differenza di temperatura tra l'interno e l'esterno. Oggi con le finestre con doppi vetri non è più possibile. Con le finestre a vetro singolo, o la ventilazione iniziale è sufficiente a produrre un importante rilascio di calore che permette la rottura delle finestre (in modo che il flashover si verifichi prima dell'arrivo dei vigili del fuoco) o la ventilazione è insufficiente e questa rottura non accade, e quindi flashover non avviene.
 
Poiché questa soluzione non presenta alcun rischio per i vigili del fuoco, consideriamo la seconda alternativa, molto più realistica: la modifica della ventilazione è il risultato dell'azione umana.
 
Analizziamo le storie di incidenti e rileggiamole con attenzione: vi troviamo grandi somiglianze. I vigili del fuoco arrivano mentre il fuoco è luminoso, ma in genere abbastanza piccolo e ristretto. Giungono sulla scena 10 o 20 minuti dopo l'inizio dell'incendio. Quindi, se il flashover doveva accadere, sarebbe già avvenuto. Cominciano a cercare le presunte vittime, rompendo le finestre apparentemente per evacuare il fumo. In ogni caso, sono di fronte a un fuoco costante, che non attende altro che questo: un aumento della propria ventilazione. Ed è quello che i soccorritori fanno. Che si tratti della squadra che entra nell'edificio ad aumentare la ventilazione senza saperlo, o di altri i vigili del fuoco che pensano di "fare bene" che modificano questo status rompendo le finestre o abbattendo porte. In entrambi i casi, il risultato è lo stesso: il fuoco riacquista vigore e dopo alcuni istanti tutto brucia. Nel migliore dei casi, distrugge solo l'alloggio, nel peggiore dei casi, impedisce la fuga alle vittime ed ai socorritori.
 
I vigili del fuoco non muoiono a causa del flashover, essi muoiono nei flashover indotti dalla ventilazione e in molti casi il cambio di ventilazione è fatto da essi stessi .
Il flashover indotto dalla ventilazione è probabilmente il peggior nemico dei vigili del fuoco, soprattutto perché di solito sono sia vittime che causa. La competenza del personale impegnato all'interno della struttura, ma anche la competenza del comando sono gli elementi che fanno la differenza. Far entrare del personale senza estinguente è un errore fondamentale. E quando si parla di estinguente, ovviamente stiamo parlando di manichetta e lancia, mai con solo gli estintori portatili! Il ruolo del leader dovrebbe essere quello di monitorare la struttura e prevenire azioni esterne che modifichino lo stato delle cose. La richiesta di ventilare dovrebbe venire solo da coloro che hanno trovato l'incendio e che subiranno gli effetti positivi o negativi di questa azione. Rompere, aprire e ventilare: tutto ciò ha un impatto sull'incendio a scapito dei soccorritori e delle vittime.