Obiettivi formativi
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. Potenza termica rilasciata
dall’incendio.
Incendio naturale: il pennacchio di fumo e di fuoco. Modelli parametrici. 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 e alla modellazione della sollecitazione termica a cui soo soggette le strutture in caso di incendio. 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
F D S .
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.
Obiettivi agenda 2030 per lo sviluppo sostenibile
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