NewsArticoliAutore: Guido Zaccarelli

L’incendio di Notre-Dame a Parigi: cronistoria ed analisi delle possibili cause

Un'analisi dal punto di vista di un esperto sull'incendio che lo scorso Aprile ha colpito la cattedrale di Notre-Dame a Parigi.

    Lo scorso Aprile la cattedrale di Notre Dame ha subito gravi danni a causa di un terribile incendio divampato nel tardo pomeriggio. Guido Zaccarelli, professionista antincendio e già autore di diversi contributi in materia, ha ricostruito le dinamiche dell’incendio sin dai primi minuti in cui è scattato l’allarme, analizzandone l’impatto e fornendo alcune stime sulla potenza termica. Alcune considerazioni finali evidenziano come sia importante investire nella prevenzione antincendio per scongiurare i danni potenziali causati da eventi simili. 

     

    La sera del 15 aprile 2019 un incendio ha distrutto il tetto della Cattedrale di Notre Dame a Parigi. A poche settimane di distanza dall’incendio tentiamo di illustrare quanto è accaduto, sulla base delle informazioni attualmente disponibili, che sono ancora piuttosto scarse.

    Le fonti di informazioni sono le foto ed i video di cui è pieno il web, un interessante comunicato ufficiale dei Sapeurs-Pompiers di Parigi e pochissimi articoli pubblicati su riviste specializzate in Francia. Molti articoli di quotidiani e periodici italiani ed internazionali, al contrario, si sono soffermati sull’aspetto spettacolare ed emotivo dell’evento ma non aiutano molto ad avere notizie certe e approfondimenti tecnici.

    Vediamo allora di illustrare quanto di certo finora si è venuti a sapere.

    L’allarme

    Il 15 aprile, intorno alle 18.45, arriva la chiamata ai Vigili del Fuoco. Forse non tutti lo sanno, ma in Francia i Vigili del Fuoco sono quasi tutti volontari, mentre a Parigi sono militari dell’Esercito ed a Marsiglia militari della Marina. L’organizzazione militare è stata rivendicata con orgoglio dai Pompieri parigini come uno dei fattori che ha permesso una organizzazione efficiente dell’intervento.

    La mobilitazione dei pompieri vede anche l’intervento di mezzi navali che permettono di pompare acqua dalla Senna in grande quantità; la divisione delle squadre in 4 settori permette di attaccare l’incendio dai vari lati, usando le piattaforme aeree a 50 m di altezza e sfruttando la planimetria stessa della cattedrale a forma di croce latina, quindi facile da settorializzare; l’uso dei droni è volto all’acquisizione delle informazioni dall’alto; ed infine le squadre speciali come le squadre USAR (Urban search and rescue) penetrano all’interno della cattedrale, nonostante gli alti rischi di questa operazione. Questo intervento interno ha un duplice scopo: le squadre a livello del terreno hanno il compito di portare al sicuro le numerose reliquie ed opere d’arte presenti all’interno della chiesa, mentre le squadre salite su per le strette scale ai livelli superiori devono acquisire informazioni per dirigere le operazioni.

    Nel frattempo la polizia coordina il traffico, come è noto sempre sostenuto in centro a Parigi in ora di punta, per permettere l’arrivo ed il posizionamento dei mezzi di soccorso. La polizia garantisce poi la sicurezza ed il trasporto delle opere d’arte estratte dalla chiesa, che in un primo tempo data la vicinanza vengono portate nell’Hotel de Ville, e successivamente in gran parte trasferite al vicino Museo del Louvre per il restauro.

    Il collasso della guglia

    Intorno alle ore 19.30 collassa la guglia della cattedrale. Si tratta di una struttura realizzata nella metà del XIX secolo da Viollet Le Duc per ricostruire l’aspetto che secondo l’architetto la cattedrale avrebbe dovuto avere nel medioevo prima dei danni causati dalla Rivoluzione Francese. La guglia aveva una pesante struttura in legno e copertura in piombo: si stima un peso complessivo di 750 tonnellate. Il collasso della guglia causa numerosi danni alle sottostanti volte in pietra.

    Intorno alle 21 arriva il momento critico. L’incendio, anche a causa di un vento teso da est che spinge l’incendio dal tetto verso la facciata, minaccia di propagarsi alle torri. La torre nord ospita le campane, una delle quali pesa la bellezza di 13 tonnellate. Se cade, distrugge tutta la torre: il collasso delle torri comprometterebbe la stabilità strutturale dell’intero edificio. Il Generale Jean-Claude Gallet, comandante dei Pompieri di Parigi, decide di rischiare il tutto per tutto: ordina alle squadre di entrare nelle torri ed impedire la propagazione dell’incendio alle torri ed alla facciata.

    Molte squadre dei Pompieri, appesantite dall’equipaggiamento, salgono le strette scale in pietra della torre nord mentre la struttura minaccia di crollare, consce che se la situazione peggiora non è possibile una rapida evacuazione da parte di tutti gli uomini presenti. Il tutto, ricordiamolo, avviene di notte, in mezzo al fumo ed al calore che, a quell’altezza, si fa sentire. Un pompiere resta ferito a causa dell’esposizione al calore e viene ricoverato in ospedale.

    Le torri non collassano

    Intorno alle 21.45 i Capi squadra comunicano che la propagazione dell’incendio alle torri è da considerare scongiurata: la coraggiosa decisione del Comandante ha salvato la cattedrale.

    Colossus

    Intorno alle 22 collassano due delle volte, nel transetto nord e sud. I Pompieri hanno già ritirato le squadre dall’interno a livello pavimento a causa dell’eccessivo pericolo ed a questo punto mandano in battaglia il robottino Colossus a pilotaggio remoto. La polizia fa evacuare gli edifici intorno alla cattedrale a causa del pericolo di crolli del transetto, soprattutto nella parte nord. Nel frattempo il centro di Parigi è senza energia elettrica, sganciata per agevolare le operazioni di spegnimento.

    Intorno alle 22.30 l’incendio è dichiarato sotto controllo. Nel frattempo, il vento cade di intensità: un po’ di fortuna non guasta.

    Intorno alle 23 il Comandante riorganizza le squadre per dare il cambio ai più stanchi, che sono in azione da più di 4 ore. Intorno alle 2 del mattino l’incendio è dichiarato spento e ci si concentra sulla verifica della stabilità strutturale dell’edificio: un’altra volta collassa al centro della chiesa e inizia l’installazione dei laser che servono a monitorare le oscillazioni della struttura.

    Alle 8 del mattino gli architetti della Prefettura di Polizia e del Ministero della Cultura, insieme ai Pompieri, effettuano i primi sopralluoghi per valutare la situazione.

    L’incendio ha visto l’opera di 600 pompieri militari, di cui 400 operativi e 200 con funzioni logistiche, di supporto o di comando, oltre a 20 pompieri civili volontari arrivati dai dipartimenti vicini. Sono stati coinvolti un centinaio di mezzi e sono stati messi in funzione un massimo di 21 idranti contemporaneamente, grazie anche alle prese d’acqua direttamente dal fiume. Uno sforzo colossale.

    Polemiche dell’opinione pubblica

    Ci sono state alcune polemiche in merito all’intervento dei Pompieri parigini, non tanto in Francia, quanto da parte del Presidente americano Trump ed alcuni giornalisti anche italiani. Tutte queste persone non risultano essere esperte di prevenzione incendi ed infatti hanno prodotto analisi molto zoppicanti. La prevenzione incendi è una disciplina tecnica e scientifica, e non perdona improvvisazioni.

    Si è criticato il mancato intervento dei Canadair, che sono stati progettati per gli incendi boschivi, dove la temperatura è relativamente bassa ed i moti convettivi dell’aria relativamente ridotti . Qui l’incendio era in centro città, con temperature elevatissime e moti convettivi ignoti ma sicuramente non trascurabili, con conseguente pericolo per i piloti e per la popolazione civile. Il Canadair inoltre sgancia da grande altezza grossi quantitativi di acqua, con un’azione meccanica sulle strutture della chiesa tutta da valutare. Infine non è possibile lasciare che il Canadair sganci quella quantità di acqua sulla testa dei pompieri che operano da terra: prima sarebbe stato necessario ritirare tutti gli uomini in azione, lasciando il fuoco libero di diffondersi senza contrasto. Non una buona idea.

    Con alcuni esperti anche italiani, con i quali ho avuto il piacere di confrontarmi, ci siamo invece messi a ragionare in modo ben più serio sul fatto che un piccolo elicottero avrebbe potuto aiutare: magari con un bambi-bucket caricato non al completo ma a carico ridotto e con un cavo a lunghezza ridotta per permettere più agilità. Questa poteva anche essere una buona idea, ma bisogna vedere se un elicottero del genere poteva essere disponibile in fretta e valutare il flusso convettivo generato dall’incendio. Ad ogni modo, si sarebbe trattato di un intervento non convenzionale in condizioni di rischio.

    La potenza termica dell’incendio: alcune stime

    Apriamo una parentesi sulla struttura del tetto di Notre Dame. Il tetto esterno era realizzato con una poderosa struttura in travi di quercia risalenti al medioevo, quindi molto ben stagionate: proprio il legno che brucia meglio. La quantità di legna era così rilevante che questa parte della chiesa si era meritata il nome di “Foresta”. La copertura era realizzata con lastre di piombo, quindi il tetto risultava molto pesante. Al di sotto del tetto esterno vi erano le volte in pietra che i turisti potevano ammirare alzando gli occhi da terra.

    Ora, le squadre dei pompieri si sono rese conto immediatamente che non era possibile cercare di difendere il tetto in legno. Questo appare immediatamente ovvio a chiunque abbia una vaga infarinatura di lotta antincendio: in assenza di impianti automatici di estinzione o controllo, che non esistono mai in questi casi, ed in assenza di strutture dotate di adeguata resistenza al fuoco che avrebbero potuto essere usate come compartimentazione, non era possibile arrestare l’incendio.

    Proviamo a questo proposito a fare due conti e a divertirci con i numeri, così il concetto diventa chiaro anche dal punto di vista scientifico. Partiamo dalle ipotesi, alcune delle quali sono come sempre necessariamente semplificate[1].

    • Il tetto (la “foresta”) era ben ventilato, e quindi la combustione del legno non era controllata dal fattore di ventilazione. L’altezza sopra le volte in pietra era nell’ordine di 10 metri, la chiesa è lunga 100 metri, il transetto è largo 40 metri, la larghezza intorno ai 13 metri. Il totale crea un volume a forma di prisma triangolare di circa 6.500 mc di aria, quindi un quantitativo più che sufficiente per giustificare questa ipotesi.
    • Il peso del legno era intorno alle 1.000 tonnellate (stima approssimativa).
    • L’incendio è durato 4 ore, cioè 14.400 secondi, e si suppone un andamento uniforme della potenza termica durante questo periodo. Questa è di sicuro una ipotesi eroica, ma utile per semplificare i calcoli.

    Il potere calorifico del legno è di 17,5 MJ/kg. Visto che era ottimo legno di quercia ben stagionato, è probabile che il potere calorifico sia superiore, ma atteniamoci ai valori dell’Eurocodice: si ottiene una energia potenziale di 17.500.000 MJ, un valore impressionante.

    Dato che il legno è bruciato praticamente tutto, si ottiene che la potenza termica media sviluppata[2] è di circa 17.5000.000 MJ / 14.400 s = 1215 MW. Una potenza termica enorme: tanto per capirci, quando brucia un’automobile si parla di alcuni MW. Oltretutto questa stima si basa sull’ipotesi dell’andamento stabile dello sviluppo termico, il che ovviamente non è vero: quindi è ipotizzabile che nei momenti di picco la potenza termica sia stata nell’ordine dei 2.000 MW, ma probabilmente anche molto di più.

    Una lancia da idrante UNI 45, per essere considerata tale e non un innaffiatoio per i fiori, deve erogare almeno 120 litri di acqua al minuto secondo la Norma UNI 10779. Per semplicità concentriamoci soltanto sulla portata e trascuriamo pressioni e contemporaneità. L’acqua spegne gli incendi per raffreddamento grazie al fatto che, lanciata su un incendio e dunque evaporando, sottrae calore grazie al suo altissimo valore di calore latente di vaporizzazione[3]: circa 2,4 MJ/kg. Dato che 1 kg di acqua è pari ad 1 litro, lanciando 120 litri al minuto, cioè 2 Kg al secondo, il nostro idrante riesce a sottrarre 4,8 MW. Per sottrarre 2.000 MW i pompieri di Parigi avrebbero dovuto usare…. 416 idranti contemporaneamente !

    Ed anche in questo caso i calcoli sono ottimistici, perché non succede mai che il 100% dell’acqua lanciata su un incendio evapori: ne evapora una parte soltanto, e l’altra parte ricade a terra e si disperde.

    Vogliamo poi parlare del peso con il quale l’acqua lanciata da 416 idranti avrebbe gravato sulle volte? Presto detto: 416 idranti, 832 kg di acqua al secondo, per una durata di 14.400 secondi, generano il considerevole peso di 12.000 tonnellate (!). Anche considerando che una parte dell’acqua evapora ed un’altra parte scorre via, andare a caricare le strutture della cattedrale con tutta quell’acqua in una situazione di criticità strutturale derivante dall’incendio sarebbe stata una operazione criminale.

    La conta dei danni

    La guglia di Viollet-le-Duc è andata completamente distrutta, mentre la scultura che era stata posta in cima alla guglia, contenente delle reliquie, si è salvata. Il tetto in legno del 1200 è andato quasi completamente distrutto. I rosoni, provvisti di meravigliose vetrate colorate e risalenti anch’essi al 1200, anche se più volte rimaneggiati, si sono salvati quasi tutti grazie al fatto che l’incendio si è sviluppato ad un livello più alto dei rosoni ed al fatto che gran parte del calore sprigionato dall’incendio si è sfogato verso l’alto. Anche le vetrate interne sono in gran parte salve. L’interno al livello del pavimento è danneggiato in alcune zone, dove hanno ceduto le volte in pietra. Gran parte delle opere d’arte interne sono state messe in salvo dai pompieri.

    Quindi tutto sommato i danni più gravi si sono limitati al tetto; l’interno e la parte inferiore della cattedrale hanno subito danni relativamente ridotti. Davvero poteva andare molto ma molto peggio.

    Le potenziali cause dell’incendio

    Sulle cause dell’incendio è troppo presto per esprimersi. A tutti però non è sfuggito che c’erano lavori in corso proprio nella zona dove è nato l’incendio. Anche l’ora in cui si è sviluppato l’incendio potrebbe essere significativa: è l’ora in cui gli operai hanno finito il turno di lavoro e se ne sono andati a casa, magari dimenticando accesa un’attrezzatura che ha potuto innescare un incendio senza che nessuno se ne accorgesse.

    I lavori in corso generano sempre un drastico innalzamento del livello di rischio di incendio rispetto ad una situazione di normale esercizio. Questo è dovuto a diversi possibili fattori, come per esempio il fatto che durante i lavori:

    • frequentemente si disattivano impianti rilevanti ai fini antincendio, come per esempio impianti di rivelazione ed allarme o impianti di estinzione;
    • si introducono nell’edificio impianti, apparecchiature e dispositivi normalmente non presenti, anche di natura elettrica (impianti elettrici volanti, trapani, frese, seghe a banco, ecc.), la cui qualità costruttiva, verifica e manutenzione periodica è a carico dell’impresa e spesso sfugge ai responsabili della sicurezza antincendio dell’edificio;
    • si utilizzano in modo improprio gli impianti elettrici volanti o preesistenti, sovraccaricandoli elettricamente;
    • si introducono nell’edificio sostanze o miscele combustibili (legna, rivestimenti, materiali isolanti) o perfino infiammabili e/o potenzialmente esplosive (resine, colle, solventi, bombole di GPL, bombole di ossigeno ed acetilene, ecc.), aumentando considerevolmente il livello del rischio di incendio e/o di esplosione;
    • le sostanze di cui sopra spesso vengono depositate in modo improprio;
    • si effettuano lavorazioni pericolose come i lavori a caldo: taglio di metalli, saldature, posa di guaine impermeabilizzanti con uso di gas in bombole, ecc. senza le necessarie precauzioni;
    • si abbandonano le aree dove si sono effettuati lavori a caldo senza avere attentamente ed a lungo verificato l’assenza di materiali accesi;
    • si incorporano permanentemente nell’edificio materiali combustibili, come i materiali isolanti a fini termici o acustici, che precedentemente non erano presenti. Ciò modifica il profilo di rischio dell’edificio e di conseguenza rende necessaria una nuova valutazione del rischio di incendio, che tuttavia spesso non viene effettuata oppure viene effettuata in modo sbrigativo ed inadeguato;
    • si aumenta il numero di persone autorizzate ad accedere nei luoghi, a volte senza uno stretto controllo sulla loro identità, ed a volte senza una seria verifica preventiva della loro competenza e formazione professionale;
    • si effettuano lavorazioni contemporanee non compatibili fra loro, a causa di scarso o nullo coordinamento fra le diverse imprese che concorrono ai lavori e della scarsa preparazione dei Direttori dei Lavori in materia di sicurezza antincendio;
    • al termine della giornata di lavoro, si dimenticano accese ed incustodite apparecchiature elettriche in tensione.

    Insomma, l’effettuazione di lavori dal punto di vista antincendio è un momento estremamente critico nella vita di un edificio. Gli esempi che si potrebbero portare sono talmente numerosi che è inutile elencarli. L’impressione è che qualcosa legato ai lavori in corso sia andato storto: la medesima impressione deve averla avuta anche il Procuratore della Repubblica di Parigi, che ha avviato una inchiesta per “desctruction involontaire per incendie”, escludendo la natura criminale, ed ha iniziato l’interrogatorio di 15 delle persone coinvolte nei lavori.

    Conclusioni

    In conclusione, attendiamo lo sviluppo dell’inchiesta francese per saperne di più sulle cause dell’incendio, sempre che sia possibile trovare elementi interessanti che non siano stati distrutti dall’incendio, come invece purtroppo spesso succede. Nel frattempo, ci sia concesso di sospettare dei lavori in corso.

    L’intervento dei Pompieri parigini è stato coraggioso, encomiabile ed anche un po’ fortunato. I danni alle persone si sono limitate ad un solo pompiere ferito, pur in condizioni difficilissime; i danni materiali sono molto minori di quelli che avrebbero potuto verificarsi.

    Un’ultima annotazione. Quanti milioni di euro verranno spesi ora per ricostruire Notre Dame? Non sarebbe stato più intelligente spendere molti meno soldi prima, in maniera più produttiva, in prevenzione e protezione? Oltretutto ora avremmo ancora la cattedrale originale e non una ricostruzione.

    Ma questa non è una critica ai francesi, è un discorso che vale in generale: anche in Italia, non sarebbe il caso di pensare alla prevenzione e spendere i pochi denari a disposizione in modo efficiente e mirato piuttosto che stracciarsi le vesti dopo il disastro e dover sborsare milioni di euro per ricostruire i tesori perduti?

    Non ci resta che sperare che l’incendio di Notre Dame provochi un risveglio di salutare consapevolezza sulla necessità di investire di più e meglio nel miglioramento della prevenzione e della protezione degli edifici storici.

    Bibliografia

    [1] I dati sono desunti da Face au Risque, www.faceaurisque.com.

    [2] Per la conversione fra energia e potenza, si ricorda che MW=MJ/s, cioè la potenza è l’energia fratto tempo.

    [3] Il calore latente di vaporizzazione è la quantità di energia necessaria per vaporizzare completamente una determinata quantità di liquido. Ovviamente varia da liquido a liquido, ma per l’acqua è altissimo, circa 2,3 – 2,4 KJ/g (o MJ/kg). Tanto per fare un altro esempio, per l’alcool etilico il valore è intorno ai 0,85 KJ/g.

     

    Articolo a cura di Guido Zaccarelli (Professionista Antincendio) per Orizzontenergia
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