MODULO di FIRE INVESTIGATION · Tale disciplina rientra nel campo dell’ingegneria forense, abbracciando diversi ambiti e diventando ancora più specialistica se incentrata nella

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MODULO di FIRE INVESTIGATION

Italian Fire Investigation – C.do Provinciale dei Vigili del Fuoco Milano

“Fire Investigation e ingegneria forense”Esempio investigativo nel tunnel del monte Bianco

Dottorando: Ing. Marcello [email protected]

“Sapienza” University of RomeSchool of civil and Industrial Engineering

Ph.D. – XXIX ciclo

StructuralFire

Investigation

Fire Investigation e Ingegneria Forense

Ing. Marcello MangionePh.D. Candidate (XXIX Ciclo)

School of Civil and Industrial Engineering Sapienza University of Rome

Il ruolo della Fire Investigation, intesa come attività investigativa, riguardal'esame degli episodi legati agli incendi con la finalità di determinarne lecause.Tale disciplina rientra nel campo dell’ingegneria forense, abbracciando diversiambiti e diventando ancora più specialistica se incentrata nella Structural FireInvestigation ove le indagini strutturali hanno lo scopo di ricostruire il nessoeziologico fondato su principi scientifici che coniugano l’ingegneria strutturalecon il diritto.

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Il processo investigativo-strutturale, in qualche modo disciplinato dallanorma NFPA 921 Guide for Fire and Explosion Investigations, riguardal’esame e l’analisi delle strutture danneggiate e richiede una saldaconoscenza della progettazione strutturale antincendio necessaria perl’identificazione delle possibili cause d’incendio.

Chapter 2REFERENCED PUBLICATIONS

Chapter 3DEFINITIONS

Chapter 4BASIC METHODOLOGY

Chapter 5BASIC FIRE SCIENCE

Chapter 6

FIRE PATTERNS

Chapters NFPA 921

Chapter 1ADMINISTRATION

Chapter 7BUILDING SYSTEMS

Chapter 8

ELECTRICITY AND FIRE

Chapter 9BUILDING FUEL GAS SYSTEMS

Chapter 11LEGAL CONSIDERATIONS

Chapter 12SAFETY

Chapter 13

SOURCES OF INFORMATION

Chapter 14PLANNING THE INVESTIGATION

Chapter 15DOCUMENTATION OF THE INVESTIGATION

Chapter 10FIRE RELATED HUMAN BEHAVIOR

Chapter 16

PHYSICAL EVIDENCE

Chapter 17

ORIGIN DETERMINATION

Chapter 18FIRE CAUSE DETERMINATION

Chapter 20FAILURE ANALYSIS AND ANALYTICAL TOOLS

Chapter 21EXPLOSIONS

Chapter 22INCENDIARY FIRES

Chapter 23FIRE AND EXPLOSION DEATHS AND INJURIES

Chapter 24

APPLIANCES

Chapter 19ANALYZING THE INCIDENT FOR CAUSE AND

RESPONSIBILITY

Chapter 25

MOTOR VEHICLE FIRES

Chapter 26WILDFIRE INVESTIGATIONS

Chapter 27MANAGEMENT OF MAJOR INVESTIGATIONS

STRUCTURAL FIRE INV.

KEY SECTORS

Chapter 28MARINE FIRE INVESTIGATIONS




La norma NFPA 921 definisce la Fire Investigation come il processo perdeterminare le origini, le cause e l’analisi dei guasti di un incendio oesplosione.

Tale disciplina trova collocazione nella forensic engineering la quale sidifferenzia dall’ingegneria giuridica proprio per il fatto che essa si esplicanella fase processuale ed extragiudiziale con lo scopo di fornire risposte dicarattere tecnico-scientifico a problemi giuridicamente rilevanti.

Essa esamina, dunque, le questioni tecniche in rapporto allagiurisprudenza, cercando di far convergere il pensiero dei tecnici e deigiuristi.

Il fire investigator deve utilizzare un metro di valutazione che collimi conquello del giurista al fine di evidenziare gli errori (negligenza, imperizia,imprudenza, ecc.) e selezionando quelle che non hanno un nesso direttocon l’incendio.

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L’obiettivo cardine è quello di raggiungere la verità processuale sulla base didati certi e scientificamente provati.Espletandosi in fase processuale l’attività di Fire Investigation inizia con unapianificazione preventiva dell’evento accidentale, per poi estendersi,successivamente con l’espletamento di tutta una serie di fasi ispettiveinterne ed esterne, alla struttura oggetto di investigazione.La natura delle indagini da condurre potrebbe seguire percorsi diversi inrapporto alla committenza che le ha richieste (Società assicurativa, Autoritàgiudiziaria, ecc.) ed in funzione della complessità del quesitoperitale/obiettivo richiesto.

STRUCTURALFIRE INVESTIGATION

INGEGNERIA GIURIDICAIN AMBITO ANTINCENDIO

INGEGNERIA LEGALE

ELAB. LEGISLAZIONE TECNICAANTINCENDIO

ELAB. NORME TECNICHEANTINCENDIO

ATT. PROCESSUALE

ATT. EXTRAGIUDIZIALE

Fire investigator = Perito CTU /CTP

INGEGNERIA ANTINCENDIOFORENSE




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S T R U C T U R A L F IR E I N V E S T IG A T IO NA C T IV IT Y P L A N N IN G

A C C ID E N T A L E V E N T

P R E P A R A T IO N P R O C E S S

P R E L IM I N A R Y D IS C U S S IO N

D E P O S ITA N A L Y S IS

C A S E S T U D YP R O C E D U R E S

C O U R T T E S T IM O N Y

D E S IG N O F S T R U C T U R A LIN V E S T IG A T IO N

R E P O R T IN G

D E V E L O P M E N T O F IN V E S T IG A T IV E

Q U E S T IO N E X P E R T

INVE

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TEXT

JUD

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ON

TEXT

Il fire investigator, alla finedell’attività investigativa,predispone, per affrontare ilprocesso come parte attiva,un reporting che riporta lerisposte ai quesiti peritaliposti dal giudice mettendoin risalto, in tutto il lavorosvolto, la metodologiaadottata e la suafondatezza scientifica alfine di definirecompiutamente il nessoeziologico tra causa edevento incendio.




Lo sviluppo delle indagini (development of investigative) può essere megliodistinto in cinque fasi, rappresentate in figura, che l’investigatore potrà seguireal fine di giungere alla conclusione delle indagini.

Tutte le attività portano a definire una progettualità dell’attività investigativa(investigation planning process) con elaborazione anche di mirati schemigrafici (percorso del fuoco, affumicature, mappatura dei danni, ecc.).

La progettazione investigativa, incentrata sul quesito peritale, rappresenta unostrumento di ausilio che mette in relazione i risultati del consulente tecnico conl’autorità giudiziaria che deve emettere un giudizio.

GATHER INITIALINFORMATION

INTERNAL EXAMINATIONFIRE SCENE

EXTERNAL INSPECTION INTERNAL INSPECTION

EXTERNAL EXAMINATIONFIRE SCENE

COMPUTATIONAL FIREINVESTIGATION

ACTIVITIES OUTSIDE THE SCENE

DOCUMENTARY CHECKS

5




3


Interviewing witnesses

OPERATIONS

PHASES1



Significant descriptioninside

Photo and video inside

Semiotic fire

2


Significant descriptionoutside

Photo and video outside

5

Modeling and simulation fire

Laboratory tests



Fire load existingat the time the fire

Information geometry

Collecting significantevents

4

Project documents

Executive documents

Maintenance documents

DOCUMENTARY CHECKS

External structuralinspections

Weather conditions

Internal structuralinspections

INVESTIGATIVE STEP




INVESTIGATIVEACTIVITY TOTAL

GATHER INITIAL INFORMATIONEXTERNAL EXAMINATION FIRE SCENE INTERNAL EXAMINATION FIRE SCENE

COMPUTATIONAL FIRE INVESTIGATIONDOCUMENTARY CHECKS

PHASE

ERROR

AXIS OF FAILURES

La progettazione investigativa, incentrata sul quesito peritale, rappresenta unostrumento di ausilio che mette in relazione i risultati del consulente tecnico conl’autorità giudiziaria che deve emettere un giudizio.Nella figura si evidenzia come carenze di valutazione, errori nella raccolta deidati nel corso del sopralluogo o simulazioni non attinenti alla situazione realeportano, per ogni fase, a dei parziali fallimenti che, combinati fra loro secondola sequenza illustrata nel grafico, possono portare al fallimento globaledell’intera attività investigativa.

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Come già accennato, l’attività di Fire Investigation, nell’esaminare lacomplessità dei parametri dell’incendio, applica metodi di analisi e divalutazione con l’intento di acquisire il nesso eziologico necessario in tutti iprocedimenti giudiziari.In genere è nel campo giuridico ed in quello assicurativo che l’eziologia di unincendio riveste un ruolo di primaria importanza con la ricerca della dolositào meno dell’evento accidentale.Quindi è molto importante l’individuazione precisa delle cause, o almeno lepiù probabili e di conseguenza l'indagine, espletata per la sussistenza delnesso eziologico, deve prendere di mira il rapporto fra le varie cause, al finedi accertare se quelle prossime siano fattori eccezionali, avulsi dalla seriecausale precedente, ovvero ne costituiscano solo lo sviluppo naturale.




Il parametro di valutazione del nesso eziologico, adottato dallagiurisprudenza e ricercato dall’investigatore, è volto quindi alladeterminazione dell’efficienza causale della colpa (o di ciascuna colpaconcorrente) realizzatasi con la condotta.

Non si può certo ignorare che i parametri di valutazione per l'accertamentodell'eziologia fra condotta ed evento vengono a coincidere con gli elementicostitutivi caratteristici della colpa.

Ed invero l'individuazione della colposità della condotta è al tempo stessoanche il fulcro dell'accertamento del nesso di causalità.

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Possiamo affermare che:• la causalità è la relazione tra un evento (causa) ed un secondo evento (effetto), dove

il secondo evento viene inteso come conseguenza del primo;• il nesso causale è la connessione tra una causa e un effetto ed è studiato al fine di

ricavare la riconducibilità di un dato evento all'atto presupposto.

Le cause sono spesso distinte in due tipi:• necessarie quando contribuiscono all’effetto;

se X è una causa necessaria di Y,

(X←Y) allora la presenza di Y implica necessariamente la presenza di X.La presenza di X, tuttavia, non implica che Y si verificherà.

• sufficienti; se X è una causa sufficiente di Y,

(X→Y) allora la presenza di X implica necessariamente la presenza di Y.Tuttavia, un'altra causa Z può, in alternativa causare Y,

(Z→Y)Quindi la presenza di Y non implica la presenza di X.




EVIDENCE 1 DEDUCTION 1 COMPATIBILITY' 1

EVIDENCE 2

DEDUCTION 2

COMPATIBILITY' 2TOTAL

COMPATIBILITY

DEDUCTION 2'


INITIALCAUSES

INTERMEDIATECAUSES

CAUSE OF THE FIRE EVIDENCE DEDUCTION COMPATIBILITY

phase 1

phase 2

phase 3

phase 4

PROCEDURE DI CONTROLLO INVESTIGATIVO

Il primo tipo di controllo che l’investigatore deve effettuare è del tipo lineare econseguenziale Le cause portano a una sequenza di evidenze, deduzioni e alle verifichedi compatibilità. Da ogni evidenza, possono derivare una o più deduzioni, a volteantitetiche tra loro, da valutare attraverso un giudizio di compatibilità.

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EVIDENCE 2

DEDUCTION 2

COMPATIBILITY' 2TOTAL

COMPATIBILITY

DEDUCTION 2'


INITIALCAUSES

INTERMEDIATECAUSES

CAUSE OF THE FIRE EVIDENCE DEDUCTION COMPATIBILITY

phase 1

phase 2

phase 3

phase 4

Il secondo controllo è di tipo circolare e parte dalle evidenze. Esso, articolandosi inquattro fasi, verifica se: l’evidenza è compatibile con la deduzione di massima (phase 1); la deduzione è accettabile e conseguente alle cause (phase 2); le cause hanno carattere di compatibilità con quanto affermato (phase 3); la compatibilità totale è ricollegabile alle evidenze ed al controllo lineare (phase 4).




Il diagramma Fishbone ideato da Ishikawa, è uno strumento di gestione perl’analisi delle cause e può essere di ausilio nelle attività di Structural FireInvestigation con lo scopo di ricostruire le cause scomponendole, a sua volta, insub-cause.Tale diagramma rappresenta lo strumento che fornisce un approcciostrutturato alla radice del problema. A capo dello schema vi è il problema che sista analizzando mentre la struttura rappresenta le cause e le sub-cause delproblema da risolvere..

PROBLEM

CAUSE 1 CAUSE 2 CAUSE 3

CAUSE 4 CAUSE 5 CAUSE 6

SUB CAUSE 1SUB CAUSE

2SUB CAUSE 3

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L’individuazione delle cause di incendio devono essere definite tenendo contodella vita utile della struttura e della sua storia. La seguente figura mostral’importanza della ricostruzione temporale delle performance di una strutturaprocedendo a ritroso nel tempo. Incentrare le indagini solo sulla causascatenante (as failed) senza conoscere quelle pregresse porta ad unafalsificazione della ricostruzione del nesso eziologico con alta probabilità difallimento dell’intera indagine investigativa.

CARATTERISTICHE PRESTAZIONALIDELLA STRUTTURA

VITA UTILE DELLA STRUTTURA

VALORE NO MINALE

LIMITE MIINIMOPRESTAZIO NALE

t2

INIZIOVITA STRUTTURA

CAPACITA' TEO RICA

INIZIO FASEPROGETTUALE

INIZIO FASEESECUTIVA

EVENTOACCIDENTALE

INTERVENTOM ANUTENTIVO

t0 t1 t3 t5t4

EVENTOINCENDIO

AS DESIGNED AS BUILT

AS ACTUAL

AS DAMAGED

AS FA ILED

CAUSASCATENANTE

CAUSAPREGRESSA

CAUSA PROFONDA CAUSES

STEPS

FIRE FORENSIC BACK ANALYSIS PROCEDURE




La Structural Fire Investigation, inquadrata nell’ambito forense, permette diricavare dati salienti trovando risvolti in diversi campi quali:• assicurativo, per il riconoscimento in sede giudiziale del diritto ad ottenere il

risarcimento di un danno al soggetto che ne lamenti gli effetti pregiudizievoli.• strutturale, per gli interventi di riparazione, consolidamento strutturale o

demolizione della struttura;• safety, per le prime valutazioni di messa in sicurezza della struttura

danneggiata.

STRUCTURALFIRE INVESTIGATION

OBJECTIVES

ASSESSMENT OF THE DAMAGE COMPATIBILITYTO THE DESIGNED STRUCTURE

DETERMINATION OF STRUCTURALDAMAGES FOR CONSOLIDATION

INSURANCE

STRUCTURAL

DETERMINATION OF BURNTSTRUCTURE'S SAFETY

SAFETY

FORENSIC ENGINEERING

STRUCTURAL ENGINEERING

JUDICIAL INVESTIGATIONS

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La Fire Investigation si basa sulla conoscenza della dinamica dellacombustione nelle strutture basandosi sulla semiotica degli incendi, ossia suquella disciplina che studia i segni lasciati dal fuoco.

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Interviewing witnesses

OPERATIONS

PHASES1



Significant descriptioninside

Photo and video inside

Semiotic fire

2


Significant descriptionoutside

Photo and video outside

5

Modeling and simulation fire

Laboratory tests



Fire load existingat the time the fire

Information geometry

Collecting significantevents

4

Project documents

Executive documents

Maintenance documents

DOCUMENTARY CHECKS

External structuralinspections

Weather conditions

Internal structuralinspections




STRU CTU RAL FIREINVESTIGATION

FIRE PROTECTIONINVESTIGATION

FIRE SAFETYINVESTIGATION

STRU CTU RAL FIREENGIN EERING

FIRE PROTECTIONENGIN EERING

FIRE SAF ETYENGIN EERING

FIR

E S

AFET

Y IN

VEST

IGAT

ION

FIR

E S

AFET

Y EN

GIN

EER

ING

La Structural Fire Engineering e la Structural Fire Investigation rappresentano le due facce dellestessa medaglia, cioè sono due discipline incentrate su metodologie (reverse engineering) etecniche (back-analysis) complementari avendo in comune gli strumenti (software di simulazione emodellazione incendi, laser scanning, ecc).

Essa applica metodi di reverse engineering partendo dalla Fire Safety Engineering che è unamultidisciplina atta a determinare la strategia di sicurezza per le strutture in caso di incendio econtiene, a cascata, al suo interno:• Fire Protection Engineering che comprende tutte le protezioni, attive e passive, atte a fornire il

livello di protezione soddisfacente per le strutture;• Fire Structural Engineering che si occupa di aspetti specifici della protezione passiva dal fuoco in

termini di analisi degli effetti termici degli incendi.

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In definitiva:

• L’identificazione del nesso eziologico è alla base dell’attività investigativaforense e tale risultato è più attendibile se l’analisi delle cause avviene inmaniera corretta.

• L’approccio dell’attività investigativa con le tecniche di back-analysis dellaStructural Fire Engineering permette di ricostruire la storia della strutturapartendo dai danni e collassi causati dall’incendio.

• L’attività di Fire Investigation nell’ingegneria strutturale diventa quindi unavera e propria disciplina progettuale per tutte quelle attività giudiziarie ovesono coinvolte strutture danneggiate e/o collassate per effetto di unincendio fornendo valutazioni salienti in ambito assicurativo e strutturale.

• Le continue ricerche investigative, svolte nell’ottica della reverseengineering, porteranno a definire, in futuro, nuove frontiere, evolutive edinnovative, sia nell’ambito dell’ottimizzazione strutturale che dellarobustezza e fidatezza antincendio.



REPORTINGDifetti costruttivi del mezzo (causa scatenante).Le indagini investigative hanno dimostrato la possibilità che un mozzicone possa entrare attraversola presa d’aria, arrivare al filtro, incendiarlo e propagare l’incendio attraverso il condotto, inplastica, di aspirazione dell’aria. È stato altresì dimostrato che una fuga d’olio dal coperchio delbilanciere sul lato destro del motore, cadendo sul turbo, provoca un incendio nel vano motore.Condotta negligente del conducente del veicolo (concausa).Dalla procura sarebbero stati individuati i conducenti dei veicoli che hanno incrociato il camionbelga fumante nel tunnel, prima che si fermasse alla piazzola n. 21 e, con i fari, avrebbero tentatodi segnalare all’autista l’incendio a bordo. L’autista del camion, trascurando le segnalazioni dei tirche incrociava, non si è fermato in una piazzola di sosta ma ha continuato la sua corsa sperando diriuscire ad arrivare fino all’uscita italiana. Il suo comportamento ha reso ineluttabile l’evento.Ritardata segnalazione di arresto all’ingresso del tunnel.Un tempestivo intervento di segnalazione avrebbe drasticamente ridotto non solo il numero dellevittime ma anche l’entità dei danni materiali. Possiamo dunque affermare che la messa al rosso deisemafori, nella parte francese del traforo, nell’intervallo di tempo intercorso tra la segnalazione delprimo allarme (ore 10.51) e la chiusura del Traforo, avrebbe ritardato l’arrivo del fronte dei fumi suiprimi veicoli coinvolti da un minimo di 6 ad un massimo di 19 minuti.Errate valutazioni nella gestione della ventilazione.La ventilazione è stata mantenuta nello stesso verso invece di essere invertita. L'operatore hariferito che lo aveva fatto volutamente, perché pensava che fosse il modo migliore per proteggerele persone dal fumo.

Caso applicativo: Fire Investigation nel tunnel del monte Bianco

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MODULO di FIRE INVESTIGATION · Tale disciplina rientra nel campo dell’ingegneria forense, abbracciando diversi ambiti e diventando ancora più specialistica se incentrata nella