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PSA - Azione Incendio: modellazione - Bontempi

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Information about PSA - Azione Incendio: modellazione - Bontempi
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Published on March 10, 2014

Author: franco_bontempi_org_didattica

Source: slideshare.net

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Corso di Progettazione Strutturale Antincendio, Facolta' di Ingegneria Civile e Industriale, Universita' degli Studi di Roma La Sapienza - Franco Bontempi.
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LA MODELLAZIONE L’AZIONE INCENDIO: CORSO DI PROGETTAZIONE STRUTTURALE ANTINCENDIO A.A. 2012 - 2013 www.francobontempi.org Prof. Ing. Franco Bontempi Ing. Filippo Gentili Facoltà di Ingegneria Sapienza – Università di Roma

L’azioneincendio:ilfenomenofisico 2/72 PROGETTAZIONE STRUTTURALE ANTINCENDIO www.francobontempi.org È il procedimento mediante il quale si determina il valore della temperatura dei gas nei pressi degli elementi costruttivi. TECNICHE DI MODELLAZIONE Il progettista sceglie In tale fase, in generale, si stabiliscono • i luoghi ove presumibilmente si possono verificare gli incendi, • la posizione delle sorgenti di innesco anche rispetto agli elementi strutturali, • i possibili scenari per la propagazione degli stessi a parti di strutture a non coinvolte inizialmente, • i materiali che possono prendere parte alla combustione • l’andamento delle temperature dei gas negli ambienti e in prossimità degli elementi strutturali. approccio deterministico approccio ingegneristico con incendi “nominali” con incendi “naturali”

L’azioneincendio:ilfenomenofisico 3/72 PROGETTAZIONE STRUTTURALE ANTINCENDIO www.francobontempi.org TIPOLOGIE DI CURVE TEMPERATURA – TEMPO • Nominali Il D.M. 09/03/2007 prende in considerazione due tipi di curve temperatura – tempo: Applicate per l’intervallo di tempo di esposizione, senza alcuna fase di raffreddamento, • Naturali Agiscono sugli elementi costruttivi per tutta la durata dell’incendio fino al ritorno nel compartimento della temperatura ambiente. modelli d’incendio numerici semplificati modelli d’incendio numerici avanzati • Curve parametriche per incendio in compartimento • Curve parametriche per incendi dalle finestre di compartimento • Curve per incendi localizzati • Modelli a zona • Modelli di campo

L’azioneincendio:ilfenomenofisico 4/72 PROGETTAZIONE STRUTTURALE ANTINCENDIO www.francobontempi.org CURVE NOMINALI 0 200 400 600 800 1000 1200 0 20 40 60 80 100 120 θ[C] t [min] Curva incendio standard Curva incendio idrocarburi Curva incendio esterno • CURVA STANDARD – CURVA ISO 834 • CURVA DEL FUOCO ESTERNO tempo in minuti temperatura dei gas caldi al tempo espressa in °C coefficiente di convezione dei gas caldi • CURVA DEGLI IDROCARBURI coefficiente di convezione dei gas caldi coefficiente di convezione dei gas caldi

L’azioneincendio:ilfenomenofisico 5/72 PROGETTAZIONE STRUTTURALE ANTINCENDIO www.francobontempi.org T t Incendioreale ISO834 CARATTERISTICHE CURVE NOMINALI Le curve di incendio nominali sono caratterizzate da: • sono curve che rappresentano essenzialmente la fase post – flashover; • non prevedono la fase di raffreddamento; • impongono un unico valore della temperatura ambiente; • il tratto iniziale è estremamente ripido trascurando, in sostanza, le fasi di innesco e propagazione. Lo sviluppo di un incendio reale, ha un andamento differente rispetto a quello rappresentato dalla curva ISO 834

L’azioneincendio:ilfenomenofisico 6/72 PROGETTAZIONE STRUTTURALE ANTINCENDIO www.francobontempi.org CURVE PARAMETRICHE DI INCENDIO CONFINATO Per la schematizzazione di un incendio nella fase di post – flashover •Carico di incendio specifico; •Fattore di ventilazione O; •Caratteristiche delle pareti di delimitazione. Curva parametrica da Eurocodice 1 fattore di ventilazione fattore di ventilazione di riferimento inerzia termica inerzia termica di riferimento tempo fittizio durata di riscaldamento fattore adimensionale Dipendono essenzialmente da: (fase crescente)

L’azioneincendio:ilfenomenofisico 7/72 PROGETTAZIONE STRUTTURALE ANTINCENDIO www.francobontempi.org CURVE PARAMETRICHE PER INCENDI DALLE FINESTRE INCENDI LOCALIZZATI •Per verifica di elementi strutturali posti all’esterno di compartimenti incendiati •Previste da EC EN 1991 – 1 – 2 EN 1993 – 1 – 2 EN 1999 – 1 – 2 •Membrature metalliche Modelli di pennacchio per fase di pre - flashover Fiamma bassa Fiamma alta → Ceiling Jet

L’azioneincendio:ilfenomenofisico 8/72 PROGETTAZIONE STRUTTURALE ANTINCENDIO www.francobontempi.org MODELLI AUTOMATICI DI INCENDIO

L’azioneincendio:ilfenomenofisico 9/72 PROGETTAZIONE STRUTTURALE ANTINCENDIO www.francobontempi.org MODELLI A ZONE • Sebbene le semplificazioni siano grossolane, modelli sono semplici e attendibili in determinate situazioni le dimensioni del locale le dimensioni ed il posizionamento delle aperture di ventilazione; le caratteristiche delle pareti che delimitano il locale; il potere calorifico, la temperatura di ignizione e la disposizione spaziale dei combustibili; la frazione della potenza termica totale rilasciata; concentrazione minima di ossigeno necessaria per far procedere il processo di combustione; la curva di variazione nel tempo della potenza termica totale rilasciata. • Si risolvono separatamente le equazioni differenziali di conservazione dell’energia termica, della massa e della quantità di moto in un piccolo numero di zone • Le varie zone si scambiano tra loro massa e energia solo in corrispondenza di una terza zona, che rappresenta il plume, • Si ipotizza l’ambiente suddiviso in zone all’interno delle quali la temperatura, la densità e la pressione siano uniformi ma variabili nel tempo; • La suddivisione è lecita finché si è lontani da flashover, meno valida per spazi molto vasti o per ambienti lunghi e strettiDati necessari

L’azioneincendio:ilfenomenofisico 10/72 PROGETTAZIONE STRUTTURALE ANTINCENDIO www.francobontempi.org In output il modello fornisce: • la temperatura (media) in ciascuno dei due strati; • la posizione dell’interfaccia delle due zone; • la concentrazione di ossigeno CFAST È stato sviluppato e distribuito freeware dal National Institute of Science and Technology (NIST) • un indice di visibilità; • le portate di massa ed energia scambiate con l’ambiente esterno e/o con altri compartimenti.

L’azioneincendio:ilfenomenofisico 11/72 PROGETTAZIONE STRUTTURALE ANTINCENDIO www.francobontempi.org OZONE MODELLO A DUE ZONE MODELLO AD UNA ZONA I risultati di OZone sono comparati con esperimenti a scala reale realizzati a Cardington, UK, effettuati dalla British Steel Technical Il programma OZone V2.0 è stato sviluppato dall’Università di Liegi. incendio pienamente sviluppatoincendio localizzato

L’azioneincendio:ilfenomenofisico 12/72 PROGETTAZIONE STRUTTURALE ANTINCENDIO www.francobontempi.org MODELLI DI CAMPO I modelli di campo sono dei complessi modelli fluidodinamici di flussi turbolenti derivanti dalle classiche teorie della termodinamica. I modelli numerici euleriani implementati in software commerciali di fluidodinamica computazionale (CFD) costituiscono di gran lunga la più raffinata possibilità di simulazione di incendio attualmente disponibile (CFD) tramite integrazione numerica delle equazioni differenziali rappresentative dei bilanci accoppiati di quantità di moto, energia e materia campi vettoriali di velocità e scalari di temperatura e concentrazione Il compartimento è diviso in una griglia tridimensionale di piccoli cubetti. Calcola le condizioni fisiche in ciascun cubetto come una funzione del tempo. Si tiene conto dei cambiamenti fisici del cubetto e dei cambiamenti di stato che si generano per effetto delle variazioni nei cubetti circostanti.

L’azioneincendio:ilfenomenofisico 13/72 PROGETTAZIONE STRUTTURALE ANTINCENDIO www.francobontempi.org CENNI DI FLUIDODINAMICA COMPUTAZIONALE Le equazioni che governano il comportamento dei fluidi sono conosciute da 150 anni. Le difficoltà sono legate a tre aspetti: • enorme numero di scenari possibili d’incendio • il potere computazionale è limitato • il combustibile non sempre è quello previsto • Flessibilità • Fenomeni turbolenza • Onere computazionale Dati di input: Dati di output: Vengono risolte set di equazioni differenziali tridimensionali, dipendenti dal tempo, non lineari, note come equazioni di Navier – Stokes Caratteristiche della CFD: • Geometria • Materiali • HRR • Evoluzione del fenomeno • Temperatura • Altezza dei fumi • Portate

L’azioneincendio:ilfenomenofisico 14/72 PROGETTAZIONE STRUTTURALE ANTINCENDIO www.francobontempi.org AFFIDABILITÀ DEI MODELLI DI INCENDIO • ISO 13387: • Verifica riguardo l’aderenza della rappresentazione del fenomeno fisico • Verifica riguardo l’accuratezza matematica ASTM E 1355 - 97: • Analisi di sensibilità • Accuratezza della previsione • Caratteristiche di incertezza e di flessibilità rispetto ai dati sperimentali • Caratteristiche principali di un modello (studi di fattibilità, descrizione basi teoriche, definizione del tipo di incendio, ipotesi principali, limiti di applicazione) Standard guide for evaluating the capability of deterministic fire models

L’azioneincendio:ilfenomenofisico 15/72 PROGETTAZIONE STRUTTURALE ANTINCENDIO www.francobontempi.org FDS: GENERALITÀ Fire Dynamic Simulator (FDS) è stato sviluppato dalla Fire Research Division presso il Building and Fire Research Laboratory (BFRL) del National Institute of Science and Technology (NIST). Risolve una forma approssimata delle equazioni di Navier – Stokes appropriata per le applicazioni con basso numero di Mach È scritto in linguaggio Fortran 90/95 UTILIZZI PREVISTI • trasmissione a bassa velocità di calore e prodotti di combustione dal fuoco; • trasmissione di calore per irraggiamento e convezione tra gas e superfici solide; • pirolisi; • diffusione della fiamma e crescita dell’incendio; • sprinkler, rilevatori di calore e di fumo.

L’azioneincendio:ilfenomenofisico 16/72 PROGETTAZIONE STRUTTURALE ANTINCENDIO www.francobontempi.org FDS: GENERALITÀ MODELLI DEL SOLUTOREDATI DI INPUT DATI DI OUTPUT I parametri in file di testo • Dimensioni della griglia • Ambiente circostante • Geometria dell’edificio • Proprietà dei materiali • Caratteristiche della combustione • Quantità di output richieste La griglia è una o più mesh di celle uniformi Tutti gli elementi devono avere dimensioni conformi alla griglia • Temperatura dei gas • Velocità di gas • Concentrazione dei gas • Concentrazione dei prodotti di combustione • Visibilità • Pressione • Tempo di attivazione di erogatori sprinkler e di rivelatori di calore o di fumo • Flussi di massa e di energia • Modello idrodinamico • Modello di combustione • Trasmissione per irraggiamento • Sprinkler e rilevatori

L’azioneincendio:ilfenomenofisico 17/72 PROGETTAZIONE STRUTTURALE ANTINCENDIO www.francobontempi.org FDS: POTENZIALITÀ E LIMITI • FDS simula flusso in condizioni di pre – flashover • FDS è usato per analisi predittive degli scenari di incendio • Non è adatto in ogni condizione che comporti ristagno di flusso, con scarse aperture di ventilazione, flashover prolungato

L’azioneincendio:ilfenomenofisico 18/72 PROGETTAZIONE STRUTTURALE ANTINCENDIO www.francobontempi.org POTENZIALITÀ • FDS è sfruttato per l’individuazione delle cause di incendio Sensibilità dei modelli in diverse condizioni di scenario: Simulazione per la ricostruzione del disastro dell’ 11 settembre 2001 al World Trade Center (WTC) di New York. • Carico di incendio circa 900 MJ/mq • Mesh variabile tra i 40 e 10 cm

L’azioneincendio:ilfenomenofisico 19/72 PROGETTAZIONE STRUTTURALE ANTINCENDIO www.francobontempi.org LIMITAZIONI • Bassa velocità del flusso • Geometria rettilinea Tecnica del SAWTOOTH per gli effetti al contorno • Combustione Modello di combustione basato sulla mixture fraction • Irraggiamento Equazioni di trasporto per irraggiamento risolte sulla tecnica della FVM Affidabile per valori del numero di Mach inferiore a 0.3 Solo fluidi incomprimibili No per detonazioni ed esplosioni • Buona affidabilità se è conosciuta la curva RHR Se l’ambiente è poco ventilato, il combustibile e l’ossigeno sono miscelati ma non bruciano Distribuzione non uniforme lontano dalla sorgente di irraggiamento

L’azioneincendio:ilfenomenofisico 20/72 PROGETTAZIONE STRUTTURALE ANTINCENDIO www.francobontempi.org PRE PROCESSOR: struttura del file Group Name Namelist Group Description Group Name Namelist Group Description BNDF Boundary File Output PROF Profile Output CTRL Control Function Parameters PROP Device Property DEVC Device Parameters RADI Radiation DUMP Output Parameters RAMP Ramp Profile HEAD Input File Header REAC Reactions HOLE Obstruction Cutout SLCF Slice File Output INIT Initial Condition SPEC Species Parameters ISOF Isosurface File Output SURF Surface Properties MATL Material Property TIME Simulation Time MESH Mesh Parameters TRNX Mesh Stretching MISC Miscellaneous VENT Vent Parameters OBST Obstruction ZONE Pressure Zone Parameters PART Lagrangian Particle NAMELIST TIME SPACE

L’azioneincendio:ilfenomenofisico 21/72 PROGETTAZIONE STRUTTURALE ANTINCENDIO www.francobontempi.org PRE PROCESSOR: struttura del file NAMELIST TIME SPACE &TIME, T_END=5400. / Ci sono due condizioni da rispettare: Il time step è così calcolato:

L’azioneincendio:ilfenomenofisico 22/72 PROGETTAZIONE STRUTTURALE ANTINCENDIO www.francobontempi.org PRE PROCESSOR: struttura del file NAMELIST TIME SPACE &MESH, IJK=10,20,30. XB=0.0,1.0,0.0,2.0,0.0,3.0 / 2 3 4 5 6 8 9 10 12 15 16 18 20 24 25 27 30 32 36 40 45 48 50 54 60 64 72 75 80 81 90 96 100 108 120 125 128 135 144 150 160 162 180 192 200 216 225 240 243 250 256 270 288 300 320 324 360 375 384 400 405 432 450 480 486 500 512 540 576 600 625 640 648 675 720 729 750 768 800 810 864 900 960 972 1000 1024

L’azioneincendio:ilfenomenofisico 23/72 PROGETTAZIONE STRUTTURALE ANTINCENDIO www.francobontempi.org PRE PROCESSOR: struttura del file NAMELIST TIME SPACE Questo è l’ideale allineamento tra mesh; Questo è un allineamento consentito in quanto c’è corrispondenza tra la mesh più fitta e quella più grossolana; Questo è permesso, ma di dubbio valore; Questo non è permesso in FDS 5.1. MESH MULTIPLA

L’azioneincendio:ilfenomenofisico 24/72 PROGETTAZIONE STRUTTURALE ANTINCENDIO www.francobontempi.org PRE – PROCESSOR: comandi principali OBST HOLE VENT SURF MATL DEVC REAC &HOLE XB=2.0,4.5,1.9,4.8,0.0,9.2 / &VENT XB=1.0,2.0,2.0,2.0,1.0,3.0, SURF_ID='hot patch' / &OBST XB= 3.00, 5.00, 3.00, 5.00, 0.00, 0.20, SURF_ID='UPHOLSTERY' / &SURF ID = 'BRICK WALL' MATL_ID = 'BRICK' COLOR = 'RED' BACKING = 'EXPOSED' THICKNESS = 0.20 / &MATL ID = 'MARINITE' EMISSIVITY = 0.8 DENSITY = 737. SPECIFIC_HEAT_RAMP = 'c_ramp' CONDUCTIVITY_RAMP = 'k_ramp' / &RAMP ID='k_ramp', T= 24., F=0.13 / &RAMP ID='k_ramp', T=149., F=0.12 / &RAMP ID='k_ramp', T=538., F=0.12 / &RAMP ID='c_ramp', T= 93., F=1.172 / &RAMP ID='c_ramp', T=205., F=1.255 / &RAMP ID='c_ramp', T=316., F=1.339 / &RAMP ID='c_ramp', T=425., F=1.423 / &REAC ID = 'ACRYLONITRILE' C = 3. H = 3. N = 1. HEAT_OF_COMBUSTION = 24500. IDEAL = .TRUE. / &DEVC ID='TC-23', XYZ=3.0,5.6,2.3, QUANTITY='TEMPERATURE' /

L’azioneincendio:ilfenomenofisico 25/72 PROGETTAZIONE STRUTTURALE ANTINCENDIO www.francobontempi.org FDS: SOLVER Le derivate parziali delle equazioni della conservazione della massa, del momento e della energia sono approssimate alle differenze finite Modello fluidodinamico Modello di combustione Irraggiamento termico Rilevatori di incendio Modello di fase solida La soluzione è valutata nel tempo nelle tre dimensioni con una griglia rettangolare. L’irraggiamento termico è valutato usando una tecnica ai volumi finiti che sfrutta la stessa griglia utilizzata per lo studio del flusso. Il simulatore utilizza inoltre un approccio di tipo Lagrangiano per simulare il movimento dei fumi e l’iniezione di acqua allo stato liquido dagli sprinklers.

L’azioneincendio:ilfenomenofisico 26/72 PROGETTAZIONE STRUTTURALE ANTINCENDIO www.francobontempi.org SOLVER Conservazione della massa Seconda legge di Newton Entalpia Equazione di stato per i gas perfetti Modello fluidodinamico Modello di combustione Irraggiamento termico Modello di fase solida Rilevatori di incendio densità accelerazione di gravità vettore velocità tensore delle tensioni viscose quantità di massa prodotta di particolato coefficiente di calore rilasciato per unità di volume pressione vettore delle forze esterne entalpia k conduttività termica energia trasferita ai gas evaporati peso molecolare della miscela gassosa costante universale dei gas temperatura dove:

L’azioneincendio:ilfenomenofisico 27/72 PROGETTAZIONE STRUTTURALE ANTINCENDIO www.francobontempi.org Modello fluidodinamico Modello di combustione Irraggiamento termico Modello di fase solida Rilevatori di incendio Metodo della mixture fraction: il calcolo di una quantità scalare Z che in ogni cella del campo stabilisce, ad ogni passo di calcolo, se ha lo combustione oppure no: in presenza di combustione l’elemento di volume viene riscaldato dal rilascio termico e poi colorato in modo da mostrare la presenza della fiamma SOLVER

L’azioneincendio:ilfenomenofisico 28/72 PROGETTAZIONE STRUTTURALE ANTINCENDIO www.francobontempi.org Modello fluidodinamico Modello di combustione Irraggiamento termico Modello di fase solida Rilevatori di incendio calore trasmesso per irraggiamento intensità radiativa di un corpo nero intensità radiativa integrata conducibilità termica intensità radiativa vettore direzione della intensità radiativa dove SOLVER

L’azioneincendio:ilfenomenofisico 29/72 PROGETTAZIONE STRUTTURALE ANTINCENDIO www.francobontempi.org Modello fluidodinamico Modello di combustione Irraggiamento termico Modello di fase solida Rilevatori di incendio densità del solido calore specifico del solido coefficiente di calore rilasciato per unità di volume del solido coefficiente di rilascio termico specifico per unità di area definito dall’utente conducibilità del solido numero di Reynolds temperatura del solido numero di Prandtl rampa temporale costante di Stefan – Boltzmann coefficiente di rilascio termico specifico calore di conduzione coefficiente di rilascio termico specifico conduttività capacità di calore volumetrico trasferimento di calore per irraggiamento trasferimento di calore per convezione condizioni al contorno SOLVER

L’azioneincendio:ilfenomenofisico 30/72 PROGETTAZIONE STRUTTURALE ANTINCENDIO www.francobontempi.org Attivazione dello sprinkler Rilevatore di calore Modello fluidodinamico Modello di combustione Irraggiamento termico Modello di fase solida Rilevatori di incendio temperatura del collegamento temperatura dei gas nell’intorno velocità del flusso temperatura dello sprinkler (ambiente) tempo di risposta (sperimentale) costante sperimentale frazione volumetrica di acqua presente nel flusso di gas costante empirica dove SOLVER

L’azioneincendio:ilfenomenofisico 31/72 PROGETTAZIONE STRUTTURALE ANTINCENDIO www.francobontempi.org POST PROCESSOR 0 1'000 2'000 3'000 4'000 5'000 6'000 0 500 1'000 1'500 2'000 RHR(kW) Tempo (sec) RHR (kW)

L’azioneincendio:ilfenomenofisico 32/72 PROGETTAZIONE STRUTTURALE ANTINCENDIO www.francobontempi.org PROCEDURA DI ANALISI File di testo FDS Smokeview PYROSIM Permette visualizzazione risultati monitoraggio durante analisi Non preciso come pre – processor

L’azioneincendio:ilfenomenofisico 33/72 PROGETTAZIONE STRUTTURALE ANTINCENDIO www.francobontempi.org BENCHMARK INFLUENZA DELLA MESH • Influenza della mesh • Capacità di un oggetto di incendiarsi • Quantità di ossigeno  Modellazione della sorgente  Scenario scalato  Interazione tra oggetti

L’azioneincendio:ilfenomenofisico 34/72 PROGETTAZIONE STRUTTURALE ANTINCENDIO www.francobontempi.org 0 100 200 300 400 500 600 0 200 400 600 800 1'000 θ[ºC] t [s] 100 cm 50 cm 25 cm 20 cm 0 100 200 300 400 500 600 700 0 200 400 600 800 1'000 θ[ºC] t [s] 100 cm 50 cm 25 cm 20 cm Mesh 100 cm Mesh 50 cm Mesh 25 cm Mesh 20 cm Numero celle 360 2880 23040 45000 Tempo di elaborazione 20 sec 2 min 35 min 2 ore ∂t iniziale 0.5 s 0.31498 s 0.12500 0.10 Modello Celle sorgente Mesh 100 cm 1 Mesh 50 cm 4 Mesh 25 cm 16 Mesh 20 cm 25  MODELLAZIONE SORGENTE TEMPERATURA SORGENTE TEMPERATURA APERTURA

L’azioneincendio:ilfenomenofisico 35/72 PROGETTAZIONE STRUTTURALE ANTINCENDIO www.francobontempi.org Mesh 100 cm Mesh 50 cm Mesh 25 cm Mesh 20 cm Numero celle 180 1440 11520 22500 Calcolatore Intel Pentium M CPU 1.73 GHz RAM 2.00 GHz Intel Pentium M CPU 1.73 GHz RAM 2.00 GHz Intel Xeon CPU 3.6 GHz RAM 3.93 GHz Intel Xeon CPU 3.6 GHz RAM 3.93 GHz Tempo di elaborazione 1 min 1 min 4 min 11 min ∂t iniziale 0.91287 s 0.45644 s 0.22822 s 0.18257 s &MATL ID = 'PLASTIC‘ CONDUCTIVITY = 0.2 SPECIFIC_HEAT = 1.5 DENSITY = 1500. N_REACTIONS = 1 HEAT_OF_REACTION = 3000. HEAT_OF_COMBUSTION = 25000. REFERENCE_TEMPERATURE = 400. NU_FUEL = 1.0 /  SCENARIO SCALATO

L’azioneincendio:ilfenomenofisico 36/72 PROGETTAZIONE STRUTTURALE ANTINCENDIO www.francobontempi.org 0 100 200 300 400 500 600 700 0 100 200 300 400 500 θ[ºC] t [s] 100 cm 50 cm 25 cm 20 cm 0 200 400 600 800 1000 1200 0 100 200 300 400 500 θ[ºC] t [s] 100 cm 50 cm 25 cm 20 cm 0 1000 2000 3000 4000 5000 6000 7000 0 50 100 150 200 HRR[kW] t [s] 100 cm 50 cm 25 cm 20 cm TEMPERATURA SOFFITTO  SCENARIO SCALATO TEMPERATURA SORGENTE RHR 860 880 900 920 940 960 980 1000 1020 0 5000 10000 15000 20000 25000 θ[ºC] Numero elementi 100 cm 50 cm 25 cm 20 cm CONVERGENZA TEMPERATURA

L’azioneincendio:ilfenomenofisico 37/72 PROGETTAZIONE STRUTTURALE ANTINCENDIO www.francobontempi.org MODELLO 50 CM  SCENARIO SCALATO MODELLO 100 CM MODELLO 20 CMMODELLO 25 CM

L’azioneincendio:ilfenomenofisico 38/72 PROGETTAZIONE STRUTTURALE ANTINCENDIO www.francobontempi.org  INTERAZIONE TRA OGGETTI 0 1000 2000 3000 4000 5000 6000 7000 8000 0 40 80 120 160 200 HRR[kW] t [s] 5 m 4 m 3 m 2 m 1 m 1 oggetto HRRTEMP. SOFFITTO OGGETTO A 1 METRO 0 200 400 600 800 1000 1200 0 100 200 300 400 500 θ[ºC] t [s] 100 cm 100 sorgente 50 cm 50 sorgente 25 cm 25 sorgente 20 cm 20 sorgente

L’azioneincendio:ilfenomenofisico 39/72 PROGETTAZIONE STRUTTURALE ANTINCENDIO www.francobontempi.org  INTERAZIONE TRA OGGETTI 0 100 200 300 400 500 600 700 0 100 200 300 400 500 θ[ºC] t [s] 100 cm 100 sorgente 50 cm 50 sorgente 25 cm 25 sorgente 20 cm 20 sorgente 0 100 200 300 400 500 600 700 0 100 200 300 400 500 θ[ºC] t [s] 100 cm 100 sorgente 50 cm 50 sorgente 25 cm 25 sorgente 20 cm 20 sorgente 0 100 200 300 400 500 600 700 800 0 100 200 300 400 500 θ[ºC] t [s] 100 cm 100 sorgente 50 cm 50 sorgente 25 cm 25 sorgente 20 cm 20 sorgente 0 100 200 300 400 500 600 700 800 900 1000 0 100 200 300 400 500 θ[ºC] t [s] 100 cm 100 sorgente 50 cm 50 sorgente 25 cm 25 sorgente 20 cm 20 sorgente TEMP. SOFFITTO OGGETTO A 5 METRI TEMP. SOFFITTO OGGETTO A 4 METRI TEMP. SOFFITTO OGGETTO A 3 METRI TEMP. SOFFITTO OGGETTO A 2 METRI

L’azioneincendio:ilfenomenofisico 40/72 PROGETTAZIONE STRUTTURALE ANTINCENDIO www.francobontempi.org CAPACITÀ DI UN OGGETTO DI INCENDIARSI &MATL ID = 'FABRIC' SPECIFIC_HEAT = 1.0 HRRDENSITY = 100.0 / &SURF ID = 'FABRIC‘ COLOR = 'BLUE‘ MATL_ID = 'FABRIC' IGNITION_TEMPERATURE = 290. HRRPUA =9000. RAMP_Q ='fire_ramp‘ THICKNESS = 0.01 / &RAMP ID='fire_ramp', T=100.0, F=0.0/ &RAMP ID='fire_ramp', T=150.0, F=1.0/ &RAMP ID='fire_ramp', T=200.0, F=1.0/ &RAMP ID='fire_ramp', T=500.0, F=0.0/ ACCENSIONE IMPOSTA

L’azioneincendio:ilfenomenofisico 41/72 PROGETTAZIONE STRUTTURALE ANTINCENDIO www.francobontempi.org TEMPERATURA OGGETTO MODELLO MESH 100 CM 0 1000 2000 3000 4000 5000 6000 7000 0 50 100 150 200 250 HRR[kW] t [s] singola accensione doppia accensione INCENDIO DOPO 200 SECONDI 0 100 200 300 400 500 0 100 200 300 400 500 θ[ºC] t [s] singola accensione doppia accensione 0 100 200 300 400 500 600 0 100 200 300 400 500 θ[ºC] t [s] singola accensione doppia accensione TEMPERATURA OGGETTO MODELLO MESH 20 CM HRR ACCENSIONE IMPOSTA

L’azioneincendio:ilfenomenofisico 42/72 PROGETTAZIONE STRUTTURALE ANTINCENDIO www.francobontempi.org 0 200 400 600 800 1000 1200 0 100 200 300 400 500 θ[ºC] t [s] 0 10000 20000 30000 40000 50000 60000 70000 0 100 200 300 400 500 HRR[kW] t [s] QUANTITÀ DI OSSIGENO NECESSARIA DIR. LUNGH. X 6 m Y 50 m Z 3 m HRRTEMP. SECONDO OGGETTO

L’azioneincendio:ilfenomenofisico 43/72 PROGETTAZIONE STRUTTURALE ANTINCENDIO www.francobontempi.org QUANTITÀ DI OSSIGENO NECESSARIA

L’azioneincendio:ilfenomenofisico 44/72 PROGETTAZIONE STRUTTURALE ANTINCENDIO www.francobontempi.org • Il focolaio di incendio viene ben rappresentato anche ricorrendo a pochi elementi; • La dimensione della griglia è un aspetto fondamentale per lo sviluppo dell’incendio: un infittimento non sufficiente può simulare un evento non realistico; • Per cogliere l’interazione tra due oggetti FDS ha bisogno di avere più di una cella tra i due elementi compresi; • Lo sviluppo dell’incendio non dipende esclusivamente dal picco di temperatura raggiunta: un ruolo centrale lo svolge il quantitativo di ossigeno; questo aspetto viene colto bene da FDS. RIEPILOGO BENCHMARK

L’azioneincendio:ilfenomenofisico 45/72 PROGETTAZIONE STRUTTURALE ANTINCENDIO www.francobontempi.org APPLICAZIONE IN UN BLIND TEST 8120 400040016604001660 13000 6700 400 200 4000 1780 6700 750 2150 500 2400 900 1050 2150 1300 5200 3000 2000 1000 1060 Roof opening 1 Roof opening 2 Door Fire Room Hole Window between Room and Atrium Atrium 500 • Altezza dello strato dei fumi; • Portata volumetrica d’aria fresca alla porta dell’atrio; • Temperatura media dei fumi all’apertura 1; • Portata volumetrica all’apertura 1; • Temperatura media dei fumi all’apertura 2; • Portata volumetrica all’apertura 2.

L’azioneincendio:ilfenomenofisico 46/72 PROGETTAZIONE STRUTTURALE ANTINCENDIO www.francobontempi.org DATI DEL PROBLEMA

L’azioneincendio:ilfenomenofisico 47/72 PROGETTAZIONE STRUTTURALE ANTINCENDIO www.francobontempi.org SOCIETÀ MODELLI

L’azioneincendio:ilfenomenofisico 48/72 PROGETTAZIONE STRUTTURALE ANTINCENDIO www.francobontempi.org ANALISI DI SENSIBILITÀ: INFLUENZA DELLA MESH

L’azioneincendio:ilfenomenofisico 49/72 PROGETTAZIONE STRUTTURALE ANTINCENDIO www.francobontempi.org INFLUENZA DELLA MESH: MODELLI STUDIATI GRIGLIA TEMPO &MESH IJK=20,26,13, XB=2.0,6.0,6.8,12.0,1.4,4.0 / &MESH IJK=40,34,50, XB=0.0,8.0,0.0,6.8,0.0,10.0 / &TIME T_END=600.0 / &SURF ID ='BURNER', HRRPUA=3590., COLOR=RASPBERRY' /POTENZA TERMICA

L’azioneincendio:ilfenomenofisico 50/72 PROGETTAZIONE STRUTTURALE ANTINCENDIO www.francobontempi.org INFLUENZA DELLA MESH: DESCRIZIONE DEI MODELLI SUPERFICI MATERIALI &SURF ID = 'WALL‘ RGB = 200,200,200 MATL_ID = 'GYPSUM PLASTER' THICKNESS = 0.02 / &MATL ID = 'GYPSUM PLASTER' FYI = 'Quintiere, Fire Behavior' CONDUCTIVITY = 0.48 SPECIFIC_HEAT = 0.84 DENSITY = 1440. / &VENT XB= 0.00, 0.00, 2.00, 5.00, 0.00, 2.00, SURF_ID='OPEN' / PORTA &VENT XB= 3.00, 5.00, 6.80, 6.80, 2.40, 3.60, SURF_ID='OPEN' / FINESTRA &VENT XB= 0.00,8.00,0.00,6.80,0.00,0.00, SURF_ID='WALL' / PAVIMENTO ATRIO &VENT XB= 6.00, 7.00, 3.60, 6.00, 10.00, 10.00, SURF_ID='OPEN' / APERTURA SOFFITTO 1 &VENT XB= 3.00, 5.20, 4.00, 5.00, 10.00, 10.00, SURF_ID='OPEN' / APERTURA SOFFITTO 2 &OBST XB= 2.00,6.00,6.80,12.00,1.40,1.40, SURF_ID='WALL' / PAVIMENTO STANZA &VENT XB= 2.00, 2.60, 12.00, 12.00, 2.00, 2.60, SURF_ID='OPEN' / APERTURA MURO &VENT XB= 3.60, 4.60, 9.00, 10.00, 1.40, 1.40, SURF_ID='BURNER' / SORGENTE DI IGNIZIONE OGGETTI

L’azioneincendio:ilfenomenofisico 51/72 PROGETTAZIONE STRUTTURALE ANTINCENDIO www.francobontempi.org INFLUENZA DELLA MESH: DESCRIZIONE DEI MODELLI RILEVATORI PORTATA &DEVC XB=3.6,3.6,3.2,3.2,0.0,10.0, QUANTITY='LAYER HEIGHT', ID='ALTEZZA DEI FUMI 1' / &DEVC XB=6.00, 7.00, 3.60, 6.00, 10.00, 10.00, QUANTITY='VOLUME FLOW +', ID='PORTATA APERTURA 1 USCENTE' / &DEVC XB=6.00, 7.00, 3.60, 6.00, 10.00, 10.00, QUANTITY='VOLUME FLOW -', ID='PORTATA APERTURA 1 ENTRANTE' / &DEVC XYZ=6.0,3.6,10.0, QUANTITY='TEMPERATURE' / TEMPERATURAAPERTURA 1 RILEVATORI ALTEZZA DEI FUMI RILEVATORI TEMPERATURA Ogni rilevazione è stata ottenuta attraverso il valor medio di 9 stazioni confinanti, valutando così anche la dispersione del risultato

L’azioneincendio:ilfenomenofisico 52/72 PROGETTAZIONE STRUTTURALE ANTINCENDIO www.francobontempi.org 0 40 80 120 160 200 0 100 200 300 400 500 600 θ[ºC] t [s] Mesh 50 cm Mesh 40 cm Mesh 30 cm Mesh 20 cm 151 154 153 152 0 40 80 120 160 200 0 20000 40000 60000 80000 θ[ºC] Numero celle INFLUENZA DELLA MESH: TEMPERATURA 0 40 80 120 160 200 0 100 200 300 400 500 600 θ[ºC] t [s] Mesh 50 cm Mesh 40 cm Mesh 30 cm Mesh 20 cm 153 157 161 160 0 40 80 120 160 200 0 20000 40000 60000 80000 θ[ºC] Numero celle APERTURA 1 APERTURA 2

L’azioneincendio:ilfenomenofisico 53/72 PROGETTAZIONE STRUTTURALE ANTINCENDIO www.francobontempi.org 0 10000 20000 30000 40000 50000 60000 0 100 200 300 400 500 600 Q[m3/h] t [s] Mesh 50 cm Mesh 40 cm Mesh 30 cm Mesh 20 cm 40632 49045 41674 43517 0 15000 30000 45000 60000 75000 90000 0 10000 20000 30000 40000 50000 60000 70000 80000 Q[m3/h] Numero celle INFLUENZA DELLA MESH: PORTATA 0 10000 20000 30000 40000 50000 60000 0 100 200 300 400 500 600 Q[m3/h] t [s] Mesh 50 cm Mesh 40 cm Mesh 30 cm Mesh 20 cm 55271 43219 42982 43269 0 15000 30000 45000 60000 75000 90000 0 10000 20000 30000 40000 50000 60000 70000 80000 Q[m3/h] Numero celle APERTURA 1 APERTURA 2

L’azioneincendio:ilfenomenofisico 54/72 PROGETTAZIONE STRUTTURALE ANTINCENDIO www.francobontempi.org INFLUENZA DELLA MESH: 0 10000 20000 30000 40000 50000 60000 70000 0 100 200 300 400 500 600 Q[m3/h] t [s] Mesh 50 cm Mesh 40 cm Mesh 30 cm Mesh 20 cm 61440 59289 55989 58761 0 15000 30000 45000 60000 75000 90000 0 10000 20000 30000 40000 50000 60000 70000 80000 Q[m3/h] Numero celle 2.77 2.90 3.52 3.66 0 2 4 6 8 10 0 20000 40000 60000 80000 Altezzadeifumi[m] Numero celle 0 2 4 6 8 10 0 100 200 300 400 500 600 Altezzadeifumi[m] t [s] Mesh 50 cm Mesh 40 cm Mesh 30 cm Mesh 20 cm PORTATA PORTA ALTEZZA DEI FUMI

L’azioneincendio:ilfenomenofisico 55/72 PROGETTAZIONE STRUTTURALE ANTINCENDIO www.francobontempi.org CONFRONTO TEMPERATURA A 300 SECONDI MODELLO 20 CM MODELLO 20 CM MODELLO 40 CM MODELLO 50 CM

L’azioneincendio:ilfenomenofisico 56/72 PROGETTAZIONE STRUTTURALE ANTINCENDIO www.francobontempi.org CONFRONTO ALTEZZA DEI FUMI A 300 SECONDI MODELLO 20 CM MODELLO 20 CM MODELLO 40 CM MODELLO 50 CM

L’azioneincendio:ilfenomenofisico 57/72 PROGETTAZIONE STRUTTURALE ANTINCENDIO www.francobontempi.org INFLUENZA DELLE CONDIZIONI AL CONTORNO

L’azioneincendio:ilfenomenofisico 58/72 PROGETTAZIONE STRUTTURALE ANTINCENDIO www.francobontempi.org CONDIZIONI AL CONTORNO: MODELLI STUDIATI Modello Uno Modello Due Modello Tre Modello Quattro Modello Cinque Numero celle 288000 372000 392000 424500 435750 Calcolatore Intel Xeon CPU 3.6 GHz RAM 3.93 GHz Intel Xeon CPU 3.6 GHz RAM 3.93 GHz Intel Xeon CPU 3.6 GHz RAM 3.93 GHz Intel Xeon CPU 3.6 GHz RAM 3.93 GHz Intel Xeon CPU 3.6 GHz RAM 3.93 GHz Tempo di elaborazione 20 ore 22 ore 22 ore 24 ore 25 ore iniziale

L’azioneincendio:ilfenomenofisico 59/72 PROGETTAZIONE STRUTTURALE ANTINCENDIO www.francobontempi.org CONDIZIONI AL CONTORNO: DESCRIZIONE DEI MODELLI &MESH IJK=60,80,60, XB=-2.0,10.0,-2.0,14.0,0.0,12.0 / &MESH IJK=60,80,60, XB=-2.0,10.0,-2.0,14.0,0.0,12.0 / &MESH IJK=10,60,30, XB=-6.0,-2.0,-6.0,18.0,0.0,12.0 / &MESH IJK=10,60,30, XB=10.0,14.0,-6.0,18.0,0.0,12.0 / &MESH IJK=30,10,30, XB=-2.0,10.0,-6.0,-2.0,0.0,12.0 / &MESH IJK=30,10,30, XB=-2.0,10.0,14.0,18.0,0.0,12.0 / &MESH IJK=50,60,10, XB=-6.0,14.0,-6.0,18.0,12.0,16.0 / &MESH IJK=60,80,60, XB=-2.0,10.0,-2.0,14.0,0.0,12.0 / &MESH IJK=10,60,30, XB=-6.0,-2.0,-6.0,18.0,0.0,12.0 / &MESH IJK=10,60,30, XB=10.0,14.0,-6.0,18.0,0.0,12.0 / &MESH IJK=30,10,30, XB=-2.0,10.0,-6.0,-2.0,0.0,12.0 / &MESH IJK=30,10,30, XB=-2.0,10.0,14.0,18.0,0.0,12.0 / &MESH IJK=50,60,10, XB=-6.0,14.0,-6.0,18.0,12.0,16.0 / &MESH IJK=5,40,20, XB=-10.0,-6.0,-10.0,22.0,0.0,16.0 / &MESH IJK=5,40,20, XB=14.0,18.0,-10.0,22.0,0.0,16.0 / &MESH IJK=25,5,20, XB=-6.0,14.0,-10.0,-6.0,0.0,16.0 / &MESH IJK=25,5,20, XB=-6.0,14.0,18.0,22.0,0.0,16.0 / &MESH IJK=35,40,5, XB=-10.0,18.0,-10.0,22.0,16.0,20.0 / MESH MODELLO UNO MESH MODELLO DUE MESH MODELLO TRE

L’azioneincendio:ilfenomenofisico 60/72 PROGETTAZIONE STRUTTURALE ANTINCENDIO www.francobontempi.org CONDIZIONI AL CONTORNO: DESCRIZIONE DEI MODELLI &MESH IJK=60,80,60, XB=-2.0,10.0,-2.0,14.0,0.0,12.0 / &MESH IJK=10,60,30, XB=-6.0,-2.0,-6.0,18.0,0.0,12.0 / &MESH IJK=10,60,30, XB=10.0,14.0,-6.0,18.0,0.0,12.0 / &MESH IJK=30,10,30, XB=-2.0,10.0,-6.0,-2.0,0.0,12.0 / &MESH IJK=30,10,30, XB=-2.0,10.0,14.0,18.0,0.0,12.0 / &MESH IJK=50,60,10, XB=-6.0,14.0,-6.0,18.0,12.0,16.0 / &MESH IJK=10,50,20,XB=-14.0,-6.0,-14.0,26.0,0.0,16.0 / &MESH IJK=10,50,20, XB=14.0,22.0,-14.0,26.0,0.0,16.0 / &MESH IJK=25,10,20, XB=-6.0,14.0,-14.0,-6.0,0.0,16.0 / &MESH IJK=25,10,20, XB=-6.0,14.0,18.0,26.0,0.0,16.0 / &MESH IJK=45,50,10, XB=-14.0,22.0,-14.0,26.0,16.0,24.0 / &MESH IJK=60,80,60, XB=-2.0,10.0,-2.0,14.0,0.0,12.0 / &MESH IJK=10,60,30, XB=-6.0,-2.0,-6.0,18.0,0.0,12.0 / &MESH IJK=10,60,30, XB=10.0,14.0,-6.0,18.0,0.0,12.0 / &MESH IJK=30,10,30, XB=-2.0,10.0,-6.0,-2.0,0.0,12.0 / &MESH IJK=30,10,30, XB=-2.0,10.0,14.0,18.0,0.0,12.0 / &MESH IJK=50,60,10, XB=-6.0,14.0,-6.0,18.0,12.0,16.0 / &MESH IJK=10,50,20, XB=-14.0,-6.0,-14.0,26.0,0.0,16.0 / &MESH IJK=10,50,20, XB=14.0,22.0,-14.0,26.0,0.0,16.0 / &MESH IJK=25,10,20, XB=-6.0,14.0,-14.0,-6.0,0.0,16.0 / &MESH IJK=25,10,20, XB=-6.0,14.0,18.0,26.0,0.0,16.0 / &MESH IJK=45,50,15, XB=-14.0,22.0,-14.0,26.0,16.0,28.0 / MESH MODELLO QUATTRO MESH MODELLO CINQUE

L’azioneincendio:ilfenomenofisico 61/72 PROGETTAZIONE STRUTTURALE ANTINCENDIO www.francobontempi.org PUNTO cc 2m cc 6m cc 10m cc 14m cc 18m [°C] [°C] [°C] [°C] [°C] A MEDIA 202.84 106.13 87.31 72.08 71.71 MIN 193.68 78.25 53.85 34.40 31.80 MAX 212.73 142.36 126.76 118.27 121.17 PUNTO cc 2m cc 6m cc 10m cc 14m cc 18m [°C] [°C] [°C] [°C] [°C] B MEDIA 89.26 42.36 26.78 23.67 23.23 MIN 84.82 40.23 26.60 23.70 23.25 MAX 93.23 44.09 26.88 23.55 23.11 CONDIZIONI AL CONTORNO: PUNTI ESTERNI

L’azioneincendio:ilfenomenofisico 62/72 PROGETTAZIONE STRUTTURALE ANTINCENDIO www.francobontempi.org PUNTO cc 2m cc 6m cc 10m cc 14m cc 18m [°C] [°C] [°C] [°C] [°C] C MEDIA 90.89 41.58 27.08 23.89 23.45 MIN 86.77 38.81 26.70 23.67 23.30 MAX 94.06 43.99 27.33 24.02 23.55 CONDIZIONI AL CONTORNO: VOLUME SIGNIFICATIVO 0 50 100 150 200 250 0 3 6 9 12 15 18 θ[ºC] Estensione dominio [m] A B C

L’azioneincendio:ilfenomenofisico 63/72 PROGETTAZIONE STRUTTURALE ANTINCENDIO www.francobontempi.org STIMA DEI PARAMETRI FONDAMENTALI y = 9.6895ln(x) + 19.759 y = 1.7678ln(x) + 13.209 y = 18.27ln(x) + 21.065 0 40 80 120 160 200 0 100 200 300 400 500 600 θ[ºC] t [s] media min max Andamento della temperatura nel tempo nel piano dell’apertura 1

L’azioneincendio:ilfenomenofisico 64/72 PROGETTAZIONE STRUTTURALE ANTINCENDIO www.francobontempi.org y = 19.468ln(x) + 51.273 y = 9.4437ln(x) + 32.323 y = 0.5311ln(x) + 19.439 0 40 80 120 160 200 240 0 100 200 300 400 500 600 θ[ºC] t [s] max media min STIMA DEI PARAMETRI FONDAMENTALI Andamento della temperatura nel tempo nel piano dell’apertura 2

L’azioneincendio:ilfenomenofisico 65/72 PROGETTAZIONE STRUTTURALE ANTINCENDIO www.francobontempi.org STIMA DEI PARAMETRI FONDAMENTALI y = 1849.9ln(x) + 20159 0 10'000 20'000 30'000 40'000 50'000 0 100 200 300 400 500 600 Q[m3/h] t [s] y = 4868ln(x) + 1263.2 0 5'000 10'000 15'000 20'000 25'000 30'000 35'000 0 100 200 300 400 500 600 Q[m3/h] t [s] Andamento della portata nel tempo nell’apertura 1 Andamento della portata nel tempo nell’apertura 2y = 5179.5ln(x) + 11432 0 10'000 20'000 30'000 40'000 50'000 60'000 0 100 200 300 400 500 600Q[m3/h] t [s] Andamento della portata nel tempo nella porta

L’azioneincendio:ilfenomenofisico 66/72 PROGETTAZIONE STRUTTURALE ANTINCENDIO www.francobontempi.org STIMA DEI PARAMETRI FONDAMENTALI Andamento della visibilità nel tempo nel piano dell’apertura 1

L’azioneincendio:ilfenomenofisico 67/72 PROGETTAZIONE STRUTTURALE ANTINCENDIO www.francobontempi.org STIMA DEI PARAMETRI FONDAMENTALI Andamento della altezza dei fumi y = -0.597ln(x) + 8.3994 y = -0.59ln(x) + 8.0788 y = -0.567ln(x) + 7.6448 0 2 4 6 8 10 0 100 200 300 400 500 600 Altezzadeifumi[m] t [s] max media min

L’azioneincendio:ilfenomenofisico 68/72 PROGETTAZIONE STRUTTURALE ANTINCENDIO www.francobontempi.org STIMA DEI PARAMETRI FONDAMENTALI Contributo dell’apertura laterale 0 500 1'000 1'500 2'000 2'500 3'000 3'500 4'000 4'500 5'000 0 100 200 300 400 500 600 Q[m3/h] t [s]

L’azioneincendio:ilfenomenofisico 69/72 PROGETTAZIONE STRUTTURALE ANTINCENDIO www.francobontempi.org CONFRONTO DEI RISULTATI

L’azioneincendio:ilfenomenofisico 70/72 PROGETTAZIONE STRUTTURALE ANTINCENDIO www.francobontempi.org 0 50 100 150 200 250 300 0 100000 200000 300000 400000 500000 θ[ºC] Numero celle AFC 1 AFC 2 ETH Prova A Prova B Imtech COWI 0 10000 20000 30000 40000 50000 60000 0 100000 200000 300000 400000 500000 Q[m3/h] Numero celle AFC 1 AFC 2 ETH Prova A Prova B Imtech 0 50 100 150 200 250 300 0 100000 200000 300000 400000 500000 θ[ºC] Numero celle AFC 1 AFC 2 ETH Prova A Prova B Imtech COWI 0 10000 20000 30000 40000 50000 60000 0 100000 200000 300000 400000 500000 Q[m3/h] Numero celle AFC 1 AFC 2 ETH Prova A Prova B Imtech Temperatura – Apertura 1 Portata – Apertura 2 CONFRONTO DEI RISULTATI Temperatura – Apertura 2 Portata – Apertura 1

L’azioneincendio:ilfenomenofisico 71/72 PROGETTAZIONE STRUTTURALE ANTINCENDIO www.francobontempi.org Portata – Porta 0 10000 20000 30000 40000 50000 60000 0 100000 200000 300000 400000 500000 Q[m3/h] Numero celle AFC 1 AFC 2 ETH Prova A Prova B Imtech 0 2 4 6 8 10 0 100000 200000 300000 400000 500000 Altezzadeifumi[m] Numero celle AFC 1 AFC 2 ETH Prova A Prova B Imtech Altezza dei fumi CONFRONTO DEI RISULTATI

L’azioneincendio:ilfenomenofisico 72/72 PROGETTAZIONE STRUTTURALE ANTINCENDIO www.francobontempi.org Finestra interna CONFRONTO DEI RISULTATI Ipotesi su curve RHR 0 1.000 2.000 3.000 4.000 5.000 6.000 0 500 1000 1500 2000 Potenzatermica[kW] t [s] Prova A - FDS Prova A - Teorica Prova B - FDS Prova B - teorica y = 108.92ln(x) + 71.965 y = 11.773ln(x) - 13.901 y = 175.09ln(x) + 99.283 0 200 400 600 800 1'000 1'200 1'400 1'600 0 100 200 300 400 500 600 θ[ºC] t [s] media min max y = -0.0003x2 + 0.5421x + 30.978 y = -7E-05x2 + 0.1447x + 4.862 y = -0.0003x2 + 0.7557x + 143.56 0 100 200 300 400 500 600 700 0 500 1000 1500 2000 θ[ºC] t [s] media min max y = 171.22ln(x) + 1553.3 0 500 1'000 1'500 2'000 2'500 3'000 3'500 4'000 4'500 5'000 0 100 200 300 400 500 600 Q[m3/h] t [s] y = -0.0115x2 + 23.333x + 3411.8 0 2'000 4'000 6'000 8'000 10'000 12'000 14'000 16'000 18'000 20'000 0 500 1000 1500 2000 Q[m3/h] t [s]

L’azioneincendio:ilfenomenofisico 73/72 PROGETTAZIONE STRUTTURALE ANTINCENDIO www.francobontempi.org 73 73

L’azioneincendio:ilfenomenofisico 74/72 PROGETTAZIONE STRUTTURALE ANTINCENDIO www.francobontempi.org 74 StroNGER S.r.l. Research Spin-off for Structures of the Next Generation Energy Harvesting and Resilience Rome – Athens – Milan – Nice Cote Azur Sede operativa: Via Giacomo Peroni 442-444, Tecnopolo Tiburtino, 00131 Roma (ITALY) – info@stronger2012.com

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