d’emergenza ad un bivio sui processi decisionali delle persone. Le variazioni di velocità delle persone in percorsi di diversa larghezza e sviluppo orizzontale sono invece analizzate nella sezione blu. Infine, la sezione rossa è dedicata allo studio del comportamento delle persone in presenza di percorsi ciechi.
Queste analisi sono di fondamentale importanza per acquisire dati sperimenta-li da utisperimenta-lizzare nei modelsperimenta-li ingegneristici (ad esempio valori di velocità e capacità di sfollamento richiesti dei modelli di simulazione d’esodo) o per la gestione dei sistemi d’esodo (posizionamento della segnaletica d’emergenza nei punti critici dal punto di vista decisionale). L’osservazione del comportamento delle persone in condizioni di criticità è anche utile per individuare sperimentalmente le strategie di miglioramento da utilizzare anche in sistemi d’esodo esistenti o in fase di progettazione.
Parte dei risultati ottenuti da una serie di sperimentazioni realizzate con il LabCUBEegresssono stati analizzati da Tosolini, Pecile e S. Grimaz (2012) con lo scopo di quantificare l’influenza della segnaletica d’emergenza sui processi decisionali delle persone ad un bivio (area verde in Figura 12.2).
Nel seguito sono invece riportati i risultati dello studio finalizzato ad analizzare le dinamiche di movimento delle persone attraverso percorsi di diversa larghezza (area blu in Figura 12.2).
I risultati ottenuti hanno consentito di verificare uno dei fattori di rallenta-mento (Tabella 11.1) introdotti nel metodo PASS.
12.2 Studi sulle dinamiche di movimento
La velocità di movimento delle persone è stata riconosciuta avere un’influenza molto importante sul tempo di movimento e quindi sull’esito di una evacuazione. La ricerca ha analizzato le velocità di movimento in scenari e situazioni diverse, ad esempio Predtechenskii e Milinskii (1978) hanno considerato il movimento delle persone in edifici pubblici, Hankin e Wright (1958) hanno considerato il movimento lungo le banchine delle metropolitane, Mori e Tsukaguchi (1987) e Older (1968) lungo i marciapiedi di centri urbani o all’interno di tunnel (ad esempio Fridolf et al. (2013)). Numerosi studi si sono focalizzati sul movimento lungo le scale (ad esempio Hoskins (2013), R. Kuligowski E. P. et al. (2015) e Pauls, Fruin e Zupan (2007)), che rivestono un ruolo di primaria importanza nell’evacuazione di edifici alti.
Altri studi hanno studiato il movimento delle persone attraverso sperimenta-zioni in laboratorio considerando diverse configurasperimenta-zioni sperimentali: Seyfried et al. (2005) hanno considerato il movimento in fila indiana lungo un percorso circolare, Daamen e Hoogendoorn (2005) hanno studiato diverse tipologie di flussi in corridoi ampi, mentre Kady (2012) ha analizzato il movimento a "quattro zampe" (crawling), per studiare le dinamiche di movimento nel caso in cui i fumi riempiano la parte superiore delle vie di fuga.
L’analisi della letteratura ha mostrato come vi sia in generale una mancanza di dati relativi all’evacuazione lungo percorsi stretti e complessi.
Boundary layer clearance
Una prima importante osservazione emersa dagli studi sulle dinamiche di movi-mento, si vedano ad esempio Pauls (1980) è che le persone nel loro movimento
12. Dinamiche di movimento delle persone attraverso percorsi di diversa larghezza
Tabella 12.1: Larghezze del boundary layer per diverse tipologie di percorsi (tratta da Nelson e Mowrer (2002)).
Tipo di tratta d’esodo, varco o ostacolo Boundary layer (cm)
Ringhiere e corrimano 9
Ostacoli vari 10
Scale 15
Pareti di corridoi o rampe 20
Atri e passaggi ampi 46
Varchi e porte 15
Figura 12.3: Rappresentazione schematica della larghezza efficace in un corridoio.
lungo una tratta d’esodo si mantengono a una certa distanza dalle pareti o da altri ostacoli presenti (corrimano, ostacoli fissi, ecc.). Questa distanza è nota in letteratura con il termine di boundary layer clearance ed è necessaria per consentire le oscillazioni laterali che caratterizzano il movimento delle persone. La larghezza del boundary layer è stata quantificata in funzione del tipo di percorso o di ostacoli presenti (Tabella 12.1), pertanto qualsiasi tratta d’esodo è caratterizzata oltre che dalla larghezza nominale, anche dalla cosiddetta larghezza efficace (Figura 12.3), ottenuta depurando la larghezza nominale dal boundary layer clearance.
Velocità di movimento
L’analisi degli esperimenti condotti da diversi autori nel corso degli anni ha consentito di evidenziare una relazione tra densità di affollamento lungo una tratta d’esodo e la velocità di movimento delle persone. Tale relazione, nota in letteratura con il termine di "curva standard", è stata presentata nell’Handbook of Fire Protecion Engineering da Nelson e Mowrer (2002) e derivata dagli esperimenti di Fruin (1987), Pauls (1980) e Predtechenskii e Milinskii (1978).
Secondo Nelson e Mowrer (2002), quando la densità di affollamento è infe-riore a 0.54 persone/m2, gli individui si muovono con il proprio passo e non sono rallentati nel loro movimento dalle altre persone. Al contrario quando la densità di affollamento supera il valore di 3.8 persone/m2, il percorso è talmente
12.2. Studi sulle dinamiche di movimento
Figura 12.4: Velocità di movimento in funzione della densità di affollamento per divere tipologie di percorsi (Immagine tratta da Nelson e Mowrer (2002), modificata). Tabella 12.2: Larghezze del boundary layer per diverse tipologie di percorsi (tratta da Nelson e Mowrer (2002)).
Tipo di tratta d’esodo Costante k Corridoi, pianerottoli, rampe 1.40 Scale Alzata (m) Pedata (m)
0.191 0.254 1.00
0.178 0.279 1.08
0.165 0.305 1.16
0.165 0.330 1.23
congestionato da impedire il movimento. Per valori intermedi della densità, la velocità diminuisce progressivamente secondo la seguente relazione:
S = k − a · k · D (12.1)
Dove S è la velocità lungo la direzione di movimento(in m/s); D è la densità espressa in persone/m2; k è una costante che dipende dal tipo di percorso (Tabella 12.2); a è una costante sperimentale il cui valore è 0.266. L’equazione è rappresentata in Figura 12.4, dove si può osservare l’effetto della densità sulla velocità di movimento.
S. Grimaz e Pini (1999) sulla base di osservazioni sperimentali, hanno notato come il deflusso attraverso una tratta d’esodo o un varco è influenzato oltre che dalla densità di affollamento, anche dal fatto che il movimento delle persone avvenga secondo file.
Le osservazioni dei due autori hanno evidenziato come il deflusso in file sia influenzato dalla larghezza del franco, inteso come la differenza tra la larghezza nominale del passaggio e la larghezza complessiva di ingombro delle file: se la larghezza del franco è tale da lasciare uno spazio libero di almeno 0.10 m
12. Dinamiche di movimento delle persone attraverso percorsi di diversa larghezza
Figura 12.5: Definizione della larghezza di ingombro e dello spazio necessario per il libero movimento delle persone.
su entrambi i lati di ogni fila (Figura 12.5) non si verificano rallentamenti nel deflusso. Fruin (1987) e Pauls, Fruin e Zupan (2007), basandosi su osservazioni sperimentali, riportano che è necessario uno spazio di circa 0.10 m su ciascun lato del corpo per consentire le oscillazioni laterali che caratterizzano il movimento delle persone.
Se il franco non è tale da soddisfare questo requisito si possono verificare rallentamenti nel movimento a causa delle interazioni tra le file o della mancanza di uno spazio sufficiente alle oscillazioni laterali che caratterizzano il movimento delle persone.