This thesis examines fire protection systems in metro stations, focusing on Italian regulations and innovative solutions for managing fire risks in high-traffic underground environments. Starting from the updated regulatory framework (DM 21/10/2015 and integrations to DM 11/01/1988), it addresses primary safety objectives: minimizing fire ignition and spread probability, ensuring occupant safe evacuation within 10 minutes, structural stability (R120 for tunnels), and emergency response facilitation. Emblematic historical cases, such as Kaprun (2000, 155 fatalities due to chimney effect), Daegu (2003), and Italian incidents (San Benedetto del Tronto 2015, Torino 2017), highlight critical issues in ventilation, compartmentation, and smoke control, informing lessons integrated into the Italian DM. Active protection systems are analyzed in depth, with emphasis on high-pressure water mist (HI-FOG®), effective in surface cooling, flame suppression, and minimizing water damage (90% reduction vs. sprinklers). The study covers protected evacuation paths (min. width 1.8 m, visibility >15 m), emergency ventilation (>1.5 m/s backlayering), and Fire Safety Engineering for scenarios up to 7000 kW. Conclusions propose optimizations for metros like Milan M5, stressing CFD modeling and maintenance for enhanced resilience.
La presente tesi analizza i sistemi di protezione antincendio nelle stazioni metropolitane, con particolare attenzione alle normative italiane e alle soluzioni innovative per la gestione del rischio incendio in ambienti sotterranei ad alto afflusso. Partendo da un quadro normativo aggiornato (DM 21/10/2015 e integrazioni al DM 11/01/1988), si esaminano gli obiettivi primari di sicurezza: minimizzazione della probabilità di insorgenza e propagazione degli incendi, esodo sicuro degli occupanti entro 10 minuti, stabilità strutturale (R120 per gallerie) e intervento dei soccorsi. Casi storici emblematici, come Kaprun (2000, 155 vittime per effetto camino), Daegu (2003) e incidenti italiani (San Benedetto del Tronto 2015, Torino 2017), evidenziano criticità in ventilazione, compartimentazione e controllo fumi, integrando lezioni nel DM italiano. Si approfondiscono i sistemi di protezione attiva, focalizzandosi su water mist ad alta pressione (HI-FOG®), efficaci nel raffreddamento superfici, soppressione fiamme e limitazione danni idrici (riduzione 90% acqua vs sprinkler). L'analisi include esodi protetti (larghezze min. 1,8 m, visibilità >15 m), ventilazione emergenza (>1,5 m/s backlayering) e Fire Safety Engineering per scenari da 7000 kW. Conclusioni propongono ottimizzazioni per metropolitane come M5 Milano, enfatizzando modellazioni CFD e manutenzione per resilienza
Sistemi antincendio nelle Stazioni Metropolitane
Fornaro, Gianluca
2025/2026
Abstract
This thesis examines fire protection systems in metro stations, focusing on Italian regulations and innovative solutions for managing fire risks in high-traffic underground environments. Starting from the updated regulatory framework (DM 21/10/2015 and integrations to DM 11/01/1988), it addresses primary safety objectives: minimizing fire ignition and spread probability, ensuring occupant safe evacuation within 10 minutes, structural stability (R120 for tunnels), and emergency response facilitation. Emblematic historical cases, such as Kaprun (2000, 155 fatalities due to chimney effect), Daegu (2003), and Italian incidents (San Benedetto del Tronto 2015, Torino 2017), highlight critical issues in ventilation, compartmentation, and smoke control, informing lessons integrated into the Italian DM. Active protection systems are analyzed in depth, with emphasis on high-pressure water mist (HI-FOG®), effective in surface cooling, flame suppression, and minimizing water damage (90% reduction vs. sprinklers). The study covers protected evacuation paths (min. width 1.8 m, visibility >15 m), emergency ventilation (>1.5 m/s backlayering), and Fire Safety Engineering for scenarios up to 7000 kW. Conclusions propose optimizations for metros like Milan M5, stressing CFD modeling and maintenance for enhanced resilience.| File | Dimensione | Formato | |
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https://hdl.handle.net/10589/252942