INGEGNERIA DELLA SICUREZZA ANTINCENDIO
cod. 1005615

Anno accademico 2013/14
2° anno di corso - Secondo semestre
Docente
Settore scientifico disciplinare
Fisica tecnica industriale (ING-IND/10)
Field
A scelta dello studente
Tipologia attività formativa
A scelta dello studente
42 ore
di attività frontali
6 crediti
sede: PARMA
insegnamento
in - - -

Obiettivi formativi

Conoscenze e capacità di comprendere:
Alla fine del percorso dell’insegnamento lo studente dovrà conoscere i principi fondamentali della termofluididinamica dell’incendio. Dovrà, inoltre, acquisire conoscenza dei codici di calcolo numerico utilizzati nella progettazione antincendio sulla base dell’approccio ingegneristico.
Competenze:
Lo studente dovrà essere in grado di affrontare uno studio progettuale mediante l’utilizzo dell’approccio ingegneristico alla sicurezza antincendio ed in particolare mediante l’utilizzo dei codici di calcolo numerico accreditati in questo settore.
Autonomia di giudizio:
Lo studente dovrà possedere gli strumenti per valutare in maniera critica le scelte progettuali nel campo dell’ingegneria della sicurezza antincendio.
Capacità comunicative:
Lo studente dovrà possedere l’abilità di presentare in maniera chiara la procedura adottata nella valutazione della sicurezza antincendio di un compartimento sulla base dell’approccio ingegneristico anche mediante l’utilizzo di codici di simulazione/visualizzazione della dinamica dell’incendio.

Prerequisiti

Per seguire il corso con profitto è necessaria la conoscenza dei concetti di base della Fisica Tecnica. E’ utile inoltre avere dimestichezza con le funzionalità di base del programma Microsoft Excel.

Contenuti dell'insegnamento

Il corso è suddiviso in due parti: una teorica e una di attività di esercitazioni. La parte teorica tratta i seguenti argomenti: Approccio prescrittivo e normativo alla progettazione antincendio, Quadro normativo nazionale ed internazionale di riferimento, Il processo di combustione, Sostanze inquinanti prodotte, Quantità di ossigeno consumata, Bilancio di energia della fiamma, Temperatura adiabatica di combustione, Fasi di crescita dell’incendio. Potenza termica rilasciata dall’incendio, Classificazione delle fiamme, Limiti di infiammabilità e fiamme premiscelate, Misura dei limiti di infiammabilità, Diagrammi di infiammabilità, Fiamme diffusive, Fiamme a getto laminare e turbolente, Incendio naturale: il pennacchio di fumo e di fuoco, Resistenza al fuoco delle strutture, Le curve nominali d’incendio, Produzione e dinamica del fumo prodotto dall’incendio, Analisi numerica applicata alla termo fluidodinamica dell’incendio, I modelli a zone e di campo, Il codice di calcolo C-Fast, Il codice di calcolo FDS. L’attività di esercitazione svolta in laboratorio di informatica, incentrata su casi applicativi, è finalizzata all’acquisizione degli elementi fondamentali per l’utilizzo dei codici di calcolo numerico nell’ambito della termofluidodinamica dell’incendio e della progettazione antincendio.

Programma esteso

Introduzione:
Approccio prescrittivo e normativo alla progettazione antincendio:
quadro normativo nazionale ed internazionale di riferimento, il D.M. del 9 maggio 2007, ISO/TR 13387, fasi di crescita dell’incendio, la condizione di Flashover, il carico di incendio e il carico di incendio specifico di progetto.
Termodinamica della combustione:
ilprocesso di combustione, sostanze inquinanti prodotte, quantità di ossigeno consumata, aria teorica di combustione, concentrazione stechiometrica, prodotti della combustione, rapporto di combustione, condizione si sovra ventilazione e di sottoventilazione.
Bilancio di energia della fiamma: entalpia di combustione, temperatura adiabatica di combustione, energia minima di combustione, agenti estinguenti, gli Halons.
Classificazione delle fiamme: limiti di infiammabilità e fiamme premiscelate, misura dei limiti di infiammabilità, diagrammi di infiammabilità, fiamme diffusive, fiamme a getto laminare e turbolente.
Potenza termica rilasciata dall’incendio: RHR, velocità di bruciamento, il pool fire, il modello alfa t-quadro, sviluppo dell’incendio.
Incendio naturale: l’altezza della fiamma, il pennacchio di fumo e di fuoco, il modello del pennacchio ideale, il modello Zukoski, il modello di Heskestad, il modello di The McCaffrey il modello di The Thomas, Produzione e dinamica del fumo prodotto dall’incendio,
Resistenza al fuoco delle strutture: le curve nominali d’incendio, esempi applicativi, protezione passiva delle strutture.
Analisi numerica applicata alla termo fluidodinamica dell’incendio: I modelli a zone e di campo, Il codice di calcolo C-Fast, Il codice di calcolo FDS.
L’attività di esercitazione svolta in laboratorio di informatica, incentrata su casi applicativi, è finalizzata all’acquisizione degli elementi fondamentali per l’utilizzo dei codici di calcolo numerico nell’ambito della termofluidodinamica dell’incendio e della progettazione antincendio.

Bibliografia

INGEGNERIA DELLA SICUREZZA ANTINCENDIO, Antonio La Malfa Case Editrice "Lagislazione Tecnica Editrice" di Roma
An Introduction to Fire Dynamics, by D. Drysdale, John Wiley Edition
Ulteriore materiale didattico a disposizione sul portale “Campus net Ateneo”: Copia elettronica delle slides utilizzate durante il corso. Traccia di tutte le esercitazioni svolte in laboratorio.

Metodi didattici

La parte teorica del corso verrà illustrata mediante lezioni frontali avvalendosi della proiezione di lucidi. La parte dedicata all’attività di esercitazione prevede lezioni in laboratorio di informatica finalizzate alla simulazione della dinamica della combustione per alcuni scenario di incendio rappresentativi e di interesse applicativo. Ogni esercitazione prevede una introduzione al caso studio, una attività svolta autonomamente dagli studenti, seguita da un’elaborazione e discussione dei risultati.

Modalità verifica apprendimento

La verifica dell’apprendimento è basata su una prova pratica, da svolgersi mediante l’ausilio dei codici di calcolo utilizzati nelle esercitazioni, seguita da una prova orale. La verifica è così pesata: 50% prova pratica in laboratorio di informatica (corretta analisi di un caso studio); 50% verifica orale (domande teoriche e proprietà di esposizione).

Altre informazioni

E’ vivamente consigliata la frequenza del corso.