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1 13/09/2007 Lapproccio ingegneristico nella progettazione dei sistemi antincendio con lausilio della simulazione ing. Mauro Gamberi DIEM – Università

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Presentazione sul tema: "1 13/09/2007 Lapproccio ingegneristico nella progettazione dei sistemi antincendio con lausilio della simulazione ing. Mauro Gamberi DIEM – Università"— Transcript della presentazione:

1 1 13/09/2007 Lapproccio ingegneristico nella progettazione dei sistemi antincendio con lausilio della simulazione ing. Mauro Gamberi DIEM – Università di Bologna

2 2 Analisi Qualitativa Fire Safety Engineering Process Ing. Mauro Gamberi – 13/09/2007 a)Individuazione obiettivi di sicurezza b)Definizione criteri di ammissibilità c)Caratterizzazione edificio e occupanti d)Potenziali cause dincendio e)Definizione scenari dincendio Progettazione Quantitativa Start Verifica Criteri No Si Reporting End Sub-system design 1.Inizio e propagazione dellincendio 2.Movimento dei prodotti ci combustione 3.Risposta strutturale delledificio 4.Rilevazione e spegnimento 5.Evacuazione Fatta salva la legislazione vigente D.M. 9 maggio 2007 Direttive per lapproccio ingegneristico alla sicurezza antincendio ISO TR Fire Safety Engineering

3 3 Obiettivi Obiettivi e Criteri di Progetto Sicurezza persone Danni materiali Necessario definirli prima dellinizio del processo di analisi Occupanti ledificio Personale antincendio Persone nelle vicinanze Criteri Ing. Mauro Gamberi – 13/09/2007 Protezione ambiente Struttura edificio Prodotti contenuti Proseguimento attività Espansione incendio adiacenze Rilascio di sostanze pericolose Deterministici Necessari fattori di sicurezza per diminuire il livello di incertezza. Sono misure del Rischio connesso alla possibilità di danni a persone o cose. Valori valutati in base alle normative vigenti. Può coinvolgere i due precedenti. Probabilistici Comparativi Misura dellaccettabilità dei risultati derivanti da un progetto.

4 4 Design Parameters Design Parameters & Engineering Methods PrescrittiStimati Parametri necessari per effettuare i calcoli ed i dimensionamenti degli impianti Da specifiche esigenze di progetto di carattere strutturale e funzionale delledificio e dalla sua collocazione sul territorio: Caratteristiche edificio Occupanti Ambiente Ecc. Derivanti da stime del professionista che si occupa dellanalisi: Carico dincendio Scenari dincendio Caratteristiche Persone Engineering Methods Metodi Quantitativi Calcoli manuali Analisi Deterministica Computer-Based Analisi Probabilistica Metodi sperimentali Calcoli semplici possono essere effettuati per problemi deterministici non complessi (Energia sviluppata da un combustibile, n° di persone uscenti da vie desodo libere ecc.). Per problemi complessi analisi più dettagliate sono indispensabili (quantità e movimento dei prodotti di combustione, evacuazione casuale, ecc.). Ing. Mauro Gamberi – 13/09/2007

5 5 Progettazione Deterministica vs. Probabilistica Fire Scenario Limiti: Modello utilizzato basato su sperimentazioni su piccola scala. Analisi e studio della letteratura per valutare il campo di validità del modello. Analisi di sensitività Necessaria per valutare la correttezza e delicatezza dei risultati. Sviluppo e propagazione dellincendio Movimento dei prodotti di combustione Human Behaviour Building Response to fire Ing. Mauro Gamberi – 13/09/2007 Deterministici Probabilistici Limiti: Disponibilità sui dati a disposizione. Approfondimento delle circostanze alla base dei dati ottenuti. Alberi di Guasto & Alberi degli Eventi Rischio R = (Prob.% Magnitudo) Sicurezza S = R -1 Dati storici su incendi e indagini sul campo

6 6 Fire Safety Simulation Sviluppo e propagazione Ing. Mauro Gamberi – 13/09/2007 Simulazione FAST FDS Smokeview etc. Human Behaviour Building Response to fire Automod Exodus Evac-net … Impianti Meccanici Analisi FEM …

7 7 Sviluppo e Propagazione Sviluppo e propagazione Ing. Mauro Gamberi – 13/09/2007 Modelli a Zone: dividono il volume delledificio in zone (normalmente stanze) ed eseguono un bilancio di energia e massa. Grossolani ma efficaci. Modelli CFD: dividono il volume delledificio in volumetti di controllo ed eseguono per ciascuno di essi bilanci di energia termica e calcoli fluidodinamici. Molto precisi ed efficienti ma necesitano di grande potenza di calcolo. Analisi del rilascio termico (Heat Release Rate – HRR) Analisi produzione di fuliggine (soot) e prodotti di combustione (acidi, ecc.) Analisi dei tempi di intervento degli impianti di rilevazione/spegnimento Reazione al fuoco dei materiali Response Time Index (R.T.I.) rilevatori, sprinkler, ecc. Natura dei materiali (legno, plastiche, ecc.)

8 8 Ing. Mauro Gamberi – 13/09/2007 Modello di Airbus celle 130sec simulazione = 35min elaborazione Sviluppo e Propagazione Pyrosim 2006: costruzione del modello FDS2006: simulazione Smokeview 4.0: analisi risultati Modello AutoCad Modello FDS Modello SmokeView

9 9 Human Behaviour Ing. Mauro Gamberi – 13/09/2007 Evacuazione Si cerca di gestire e prevedere lo sfollamento delle persone entro spazi confinati. Idpianofilapostoetasessovel_invel_outt_reaz m0,350, f0,350, m0,350, f0,450,905 ……………………… ……………………… Caratterizzazione Delle Persone Modello AUTOMOD Normative di riferimento Geometria e caratteristiche strutturali dellambiente

10 10 Building Response to Fire Ing. Mauro Gamberi – 13/09/2007 Struttura & Impianti Meccanici Caratterizzazione dellimpianto: 1.Materiale 2.Fluido circolante 3.Organi di regolazione e controllo Modello Simulink E possibile costruire un modello di simulazione dinamica di un impianto (Sprinkler) ed investigare sul suo comportamento in situazioni stazionarie o non stazionarie. Simulazione Steady-State e Quasi Steady-State Simulazione Struttura Ingegneria Civile

11 11 Quanto Costa? Ing. Mauro Gamberi – 13/09/2007 Tempo Personale Risorse Necessità di tempo per linquadramento del problema, elaborazione dati ed analisi dei risultati Personale estremamente specializzato, qualificato e con esperienza Strumentazioni e software specifici ed eventualmente sperimentazioni


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