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Gli elementi distintivi dell’analisi delle conseguenze adottata nella metodologia di analisi rappresentato da Antonio Valente Anas

| Categoria: Attualità | Articolo pubblicato in Spazio Aperto
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Gli elementi distintivi dell’analisi delle conseguenze adottata nella metodologia di analisi di rischio descritta nelle presenti Linee Guida sono: Antonio valente anas

  1. la determinazione del flusso del pericolo conseguente all’accadimento di un evento critico in galleria ottenuta dalla formulazione e soluzione di idonei modelli termofluidodinamici caratterizzati da livelli di complessità formale e computazionale diversi,
  2. la determinazione della popolazione esposta al flusso del pericolo ottenuta dalla formulazione e soluzione di idonei modelli di formazione delle code dei veicoli in galleria,
  3. la formulazione e la quantificazione degli scenari di esodo  possibili parametrizzati in termini di efficacia sul processo di esodo degli utenti.
1.1.1.1.1Modellazione del flusso del pericolo

Il flusso del pericolo è definito come l’evoluzione dei fenomeni chimici e fisici che determinano gli stati critici conseguenti all’accadimento degli eventi incidentali critici in galleria.

Le diverse zone del flusso del pericolo individuano le condizioni nelle quali si realizza il processo di esodo degli utenti dalla struttura.

La modellazione del flusso del pericolo è attuata con livelli di dettaglio diversi ed utilizzando i principi ed i metodi della termodinamica e della fluidodinamica.

I risultati ottenuti dalla simulazione del flusso del pericolo determinano le conseguenze attese sui componenti sensibili del sistema galleria.

Le conseguenze, quantificate in termini di numero di fatalità, alterazioni dei parametri ambientali, perdite economiche, definiscono il danno connesso all’accadimento di un evento critico.

La salvabilità degli utenti in una specifica galleria è determinata attraverso la zonizzazione del flusso del pericolo all’interno della struttura e la quantificazione degli effetti sulla popolazione esposta.

Le conseguenze sulla popolazione esposta sono determinate dalle caratteristiche dell’evento critico considerato e misurate in termini di dosi inabilitanti assorbite; le dosi inabilitanti dipendono dai campi di temperatura e concentrazione di sostanze tossiche e nocive all’interno della struttura.

I risultati della modellazione del flusso del pericolo costituiscono i dati di ingresso per la simulazione del processo di esodo degli utenti.

1.1.1.1.2Modellazione degli scenari di esodo

Uno scenario di esodo è lo scenario utilizzato nella simulazione del processo di esodo degli utenti dalla struttura. Uno scenario di esodo, rappresentativo di uno ovvero diversi scenari incidentali è parametrizzato in termini di effetti sulla prestazione del processo di esodo. Ciascuno scenario incidentale è quantificato mediante una probabilità di accadimento e le probabilità di accadimento dei diversi scenari incidentali possono essere utilizzate per determinare le probabilità associate ai diversi scenari di esodo.

I parametri attraverso i quali si definisce uno scenario di esodo sono raggruppati nelle seguenti categorie:

  • Geometrica
  • Ambientale
  • Demografica
  • Procedurale

 

La categoria geometrica include i parametri caratterizzanti il layout delle vie di fuga, l’accessibilità delle vie di fuga, la distribuzione iniziale della popolazione esposta; la categoria demografica include i parametri caratterizzanti la composizione, le capacità motorie, i tempi di risposta, la velocità di esodo dei gruppi costituenti la popolazione esposta; la categoria ambientale include i parametri caratterizzanti il flusso del pericolo nella struttura e gli effetti sulla salute della popolazione esposta; la categoria procedurale include i parametri caratterizzanti le procedure previste nella gestione dell’emergenza e l’intervento dei soccorsi.

I parametri caratterizzanti uno scenario di esodo sono mostrati in figura.

La modellazione degli scenari di esodo richiede la formulazione e la soluzione di:

  • un modello di formazione delle code all’interno della galleria;
  • un modello di esodo degli utenti dalla struttura.
1.1.1.1.3 Modello di formazione delle code all’interno della galleria

I modelli di formazione delle code, dovendo essere formulati in modo da includere elementi caratteristici del traffico incidente sulla struttura all’atto dell’evento, risultano modelli di elevata complessità formale ed affetti da elevate incertezze aleatorie.

Un modello di formazione delle code all’interno della galleria deve consentire di valutare:

  • il numero dei veicoli presenti nella galleria;
  • la distribuzione dei veicoli nella galleria.

I parametri indicati sono necessari per determinare:

  • il numero delle persone presenti nella galleria;
  • l’influenza del traffico e della distribuzione dei veicoli sul flusso del pericolo.

Un modello semplificato di formazione delle code in galleria può essere formulato riferendosi ai parametri correntemente utilizzati nella caratterizzazione della circolazione in galleria in termini di regimi di traffico, sottolineandone il ridotto livello di rappresentazione ed accuratezza.

La successiva figura schematizza il processo di formazione di una coda all’interno di una galleria in presenza di un evento incidentale.

Supponiamo verificate le condizioni:

  • rappresentazione euleriana del traffico;
  • flusso di traffico stazionario;
  • flusso di traffico omogeneo.

Identifichiamo come parametro caratterizzante il traffico l’interdistanza tra i veicoli.

Si ha:

Quindi

dove I è l’interdistanza tra i veicoli in movimento [m], V è la velocità dei veicoli [m/s], N è il numero dei veicoli presenti nella galleria su una carreggiata, L è la lunghezza della galleria [m].

Le condizioni di flusso scorrevole potrebbero essere caratterizzate come le condizioni per le quali sia verificata la relazione d’ordine:

dove I* è l’interdistanza di sicurezza tra i veicoli.

L’interdistanza di sicurezza è una grandezza dipendente da:

  • lunghezza media dei veicoli;
  • velocità dei veicoli.

Le condizioni di flusso congestionato, di conseguenza, potrebbero essere caratterizzate come le condizioni per le quali sia verificata la relazione d’ordine:

Il modello descritto evidenzia come il numero dei veicoli presenti nella galleria non cresca con il flusso dei veicoli per carreggiata.

Supponiamo si verifichi un evento di incendio e siano soddisfatte le condizioni:

  • traffico bloccato sopravvento al focolaio all’istante iniziale;
  • focolaio localizzato ad una distanza d dal portale d’accesso.

Le condizioni introdotte determinano la formazione di un tappo.

  • La cinematica del tappo può essere descritta introducendo una velocità di risalita caratteristica stimabile attraverso la relazione:

dove I0 è l’interdistanza dei veicoli all’istante iniziale.

La velocità di risalita del tappo influenza la probabilità di una carambola di veicoli al termine della coda.

Il tempo di risalita del tappo è dato da:

Il valore numerico del tempo di risalita del tappo deve essere confrontato con il tempo necessario alla chiusura della galleria.

.1.1.1.4Modello di esodo e criteri di sopravvivenza

La determinazione delle fatalità connesse ad un singolo ramo dell’albero degli eventi è ottenuta risolvendo uno specifico modello del processo di esodo degli utenti dalla struttura.

Il modello di esodo ingloba un modello di formazione delle code dei veicoli in galleria dopo l’accadimento di un evento critico rilevante che risolto consente la determinazione della  popolazione esposta essendo fissato il numero medio di passeggeri per veicolo.

Il processo di esodo degli utenti verso le uscite di soccorso in condizioni incidentali è un processo realizzato da aggregati di individui segnati da comportamenti specifici.

Un modello semplificato per il processo di esodo degli utenti può essere formulato assumendo come parametri fondamentali:Antonio valente anas

  • i tempi di abbandono dei veicoli da parte degli utenti;
  • la velocità di esodo degli utenti.

Il processo di esodo è altresì dipendente da:

  • modalità di avanzamento degli utenti all’interno della galleria;
  • orientamento corretto verso le uscite di sicurezza.

Le attività preliminari necessarie a formulare un modello di simulazione del processo di esodo sono:

  • stabilire i fattori che controllano il movimento degli utenti nello spazio,
  • costruire una configurazione del flusso di utenti in accordo con il progetto della struttura simulata,
  • assumere differenti situazioni (come evacuazione ideale, fasi dell’evacuazione, blocco statico o dinamico di comportamenti critici durante l’evacuazione), o informazioni necessarie di ingresso come il numero degli occupanti, la distanza tra gli occupanti, ecc.,

Valori indicativi dei tempi medi di abbandono dei veicoli da parte degli utenti possono essere:

Veicoli leggeri: 300 s

Veicoli pesanti: 90 s

 

Valori indicativi della velocità di esodo degli utenti, riferiti alle condizioni di visibilità all’interno della galleria in condizioni incidentali, possono essere:

Condizioni di visibilità

Velocità di allontanamento

Buona

1 m/s

Ridotta

0,5 m/s

Nulla

0,3 m/s

 

Il processo di esodo è altresì dipendente da:

  • modalità di avanzamento degli utenti all’interno della galleria;
  • orientamento corretto verso le uscite di sicurezza.

La caratterizzazione di uno scenario di esodo è sintetizzata nella successiva figura.

La scansione sei tempi caratteristici del processo di esodo può essere rappresentata come mostrato in figura

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