ESEMPIO. Materiali CASO 1 CASO 2 CASO 3. Materiale 1. Si assume: carico uniformemente distribuito

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1 ESEMPIO Materiale 1 Materiali CASO 1 CASO 2 CASO kg H 1 =20 MJ/kg m 1 =0,8 A f = 182 m 2 t = 300 sec. r aria1 = 5,1 g aria/g comb Materiale kg H 2 =40 MJ/kg m 2 = 1 A f = 156 m 2 t = 150 sec. r aria2 = 14,6 g aria/g comb Si assume: carico uniformemente distribuito A f= 700 m 2 H = media pesata tra H 1 e H 2 H = MJ/kg q f 1085,71 MJ/m 2 m = media pesata tra m 1 e m 2 m = 0,96 t = media pesata tra t e t t = 182 sec. r aria = media pesata tra r aria1 e r aria2 r aria = 13 g aria/g comb Accensione Materiale 1 propagazione al Materiale 2 normalmente accendibile (secondo NFPA 555) Accensione Materiale 2 propagazione al Materiale 1 normalmente accendibile (secondo NFPA 555)

2 CALCOLO DEL CARICO DI INCENDIO SPECIFICO DI PROGETTO ANALITICO Descrizione compartimento: Deposito materie prime (CASO 1) Comp. N. 1 A = 700,00 mq (superficie in pianta del compartimento) d q1 = 1,20 A < A < A < A < A < A ,00 1,20 1,40 1,60 1,80 2,00 d q2 = 1,00 Aree a basso rischio di incendio in termini di probabilità di innesco, velocità di propagazione delle fiamme e possibilità I 0,80 di controllo dell incendio da parte delle squadre di emergenza. Aree a moderato rischio di incendio in termini di probabilità d innesco, velocità di propagazione di un incendio e II 1,00 possibilità di controllo dell incendio stesso da parte delle squadre di emergenza. Aree ad alto rischio di incendio in termini di probabilità d innesco, velocità di propagazione delle fiamme e possibilità di III 1,20 controllo dell incendio da parte delle squadre di emergenza. protezione interna d n = 0,6800 interna ed esterna ad acqua o schiuma e protezione interna altro tipo e protezione interna ad acqua o schiuma e protezione esterna altro tipo e protezione esterna Gestione della sicurezza almeno di Livello II Controllo fumi e calore almeno di Livello II Rivelaz. e allarme incendio almeno di Livello III d q2 II Operatività antincendio almeno di Livello IV 0,90 0,80 0,54 0,72 0,48 0,64 0,90 0,90 0,85 0,81 d q1 d q2 d q3 d q4 d q5 d q6 d q7 d q8 d q9 d q10 NO SI NO NO NO NO NO NO SI NO 1,00 0,80 1,00 1,00 1,00 1,00 1,00 1,00 0,85 1,00 N. Descrizione U.M. Q.tà MJ/U.M. m y Tot. [MJ] 1 Materiale 1 kg ,00 0,80 1, ,00 2 Materiale 2 kg ,00 1,00 1, , Classe di rischio Impianto conforme UNI con protezione: Sulla base della tabella sopra riportata la classe di rischio del compartimento in esame è la Sistema di controllo ed estinzione automatico (conforme al Livello di prestazione IV) Totale = ,00 q f = 1085,71 MJ/mq (valore nominale del carico di incendio specifico di progetto) pari a: 62,04 Kg/mq Presenza di strutture portanti in legno : NO superficie lignea esposta al fuoco: mq velocità di carbonizzazione del tipo di legno: mm/min densità del legno in esame: kg/mc Livello di conformità di riferimento : LIVELLO III tempo di esposizione di : 60 min la quantità di legno che partecipa all'incendio nel sopra indicato intervallo di tempo è pari a : 0,00 kg che, rapportata alla superficie del compartimento, è pari a: 0,00 MJ/mq q f,legno q f,d = 885,94 MJ/mq (carico di incendio specifico di progetto) pari a: 50,63 Kg/mq La classe di riferimento del compartimento per la conformità al livello III è pari a : 60 Studio Tecnico Associato CINALLI-ZAPPA - Via Fiera, Bormio (SO) - Tel

3 STIMA DELLA CURVA RHR ALLEGATO M COMPARTIMENTO IN ESAME: Compartimento N. 1 (CASO 1) 1. DETERMINAZIONE DEL FATTORE DI VENTILAZIONE (O) 1.1 Dimensioni del compartimento (m) L1 L2 H 20,00 35,00 5, Superficie in pianta del compartimento: S = 700,00 m Dimensioni (b,h) aperture di ventilazione (m): A v,i A v,i h i tipo n b h h dav n b i h i n b i h i ,11 1,90 1,10 12,65 24, ,00 2,20 0,00 6,60 14, ,80 2,20 0,00 3,96 8, ,00 0,00 0,00 0,00 0, ,00 0,00 0,00 0,00 0, ,00 0,00 0,00 0,00 0, ,00 0,00 0,00 0,00 0, ,00 0,00 0,00 0,00 0, ,00 0,00 0,00 0,00 0, ,00 0,00 0,00 0,00 0, ,00 0,00 0,00 0,00 0, ,00 0,00 0,00 0,00 0, ,00 0,00 0,00 0,00 0, ,00 0,00 0,00 0,00 0, ,00 0,00 0,00 0,00 0,00 Numero totale aperture: 8 23,21 47, A t = 2005,00 m A v = 23,21 m h eq = 2,04 m 1.7 O = 0,0165 m 0,5 - Essendo < 0,07 lo sviluppo dell'incendio è controllato dalla ventilazione Via Fiera, Bormio - SO pag. 1

4 STIMA DELLA CURVA RHR ALLEGATO M COMPARTIMENTO IN ESAME: Compartimento N. 1 (CASO 1) 2. DETERMINAZIONE DEI VALORI DI RHR max, t A, t B E t C 2.1 Tipologia del materiale combustibile: 1 Materiale 1 + Materiale Fattore di partecipazione alla combustione: m = 0, Sviluppo dell'incendio nella sua fase di crescita: medio-veloce [Rif. UNI EN ] 2.4 Tempo di sviluppo della potenza di 1 MW: t a = 182 sec. [Rif. UNI EN ] 2.5 Costante che ne regola lo sviluppo: a = 0,0302 KJ/s 3 [Rif. UNI EN ] 2.6 Superficie in pianta occupata dal combustibile: A f = 700,00 m Potenza termica massima rilasciata al m 2 : RHR f = 81,16 kw/m 2 [Rif. UNI EN ] 2.8 RHR max : RHR max = 56813,70 kw 2.9 Istante di inizio della fase stazionaria: t A = 1371,82 sec Carico di incendio specifico di progetto: q f = ,00 KJ/m Istante di fine della fase stazionaria: t B = 10278,45 sec Istante di fine dell'incendio: t C = 18304,65 sec. 3. DETERMINAZIONE DELLA VELOCITA' DI COMBUSTIONE DEL MATERIALE 3.1 Potere calorifico H del materiale kj/kg 3.2 Massa totale combustibile 20187,45 kg 60000,0 RHR 1 (t) [kw] 50000, , , , ,0 0,0 0,0 2000,0 4000,0 6000,0 8000, , , , , , ,0 Via Fiera, Bormio - SO pag. 2

5 STIMA DELLA CURVA RHR ALLEGATO M COMPARTIMENTO IN ESAME: Compartimento N. 1 (CASO 1) Dividendo la curva RHR(t) per H si ricava la velocità di combustione del materiale v c (t). Quindi integrando la curva v c (t) si ricava la massa di materiale bruciata m c (t). I due grafici sono di seguito riportati. v c (t) [kg/sec] 1, , , , , , , , , ,0 2000,0 4000,0 6000,0 8000, , , , , , ,0 m c (t) [kg] 25000, , , , , , ,0 2000,0 4000,0 6000,0 8000, , , , , , ,0 4. DETERMINAZIONE DELLA MASSA D'ARIA NECESSARIA ALLA COMBUSTIONE 4.1 r aria = 13,00 g aria /g comb r O2 = 3,03 g O2 /g comb , , , , ,00000 Essendo il volume d'aria nel compartimento : 3850 m 3 si evince che: L'ARIA NEL COMPARTIMENTO E' INSUFFICIENTE ALLA COMBUSTIONE COMPLETA DEL MATERIALE V aria (t) [m 3 ] 0, ,0 2000,0 4000,0 6000,0 8000, , , , , , ,0 Via Fiera, Bormio - SO pag. 3

6 STIMA DELLA CURVA RHR ALLEGATO M COMPARTIMENTO IN ESAME: Compartimento N. 1 (CASO 2) 1. DETERMINAZIONE DEL FATTORE DI VENTILAZIONE (O) 1.1 Dimensioni del compartimento (m) L1 L2 H 20,00 35,00 5, Superficie in pianta del compartimento: S = 700,00 m Dimensioni (b,h) aperture di ventilazione (m): A v,i A v,i h i tipo n b h h dav n b i h i n b i h i ,11 1,90 1,10 12,65 24, ,00 2,20 0,00 6,60 14, ,80 2,20 0,00 3,96 8, ,00 0,00 0,00 0,00 0, ,00 0,00 0,00 0,00 0, ,00 0,00 0,00 0,00 0, ,00 0,00 0,00 0,00 0, ,00 0,00 0,00 0,00 0, ,00 0,00 0,00 0,00 0, ,00 0,00 0,00 0,00 0, ,00 0,00 0,00 0,00 0, ,00 0,00 0,00 0,00 0, ,00 0,00 0,00 0,00 0, ,00 0,00 0,00 0,00 0, ,00 0,00 0,00 0,00 0,00 Numero totale aperture: 8 23,21 47, A t = 2005,00 m A v = 23,21 m h eq = 2,04 m 1.7 O = 0,0165 m 0,5 - Essendo < 0,07 lo sviluppo dell'incendio è controllato dalla ventilazione Via Fiera, Bormio - SO pag. 1

7 STIMA DELLA CURVA RHR ALLEGATO M COMPARTIMENTO IN ESAME: Compartimento N. 1 (CASO 2) 2. DETERMINAZIONE DEI VALORI DI RHR max, t A, t B E t C 2.1 Tipologia del materiale combustibile: 1 Materiale Fattore di partecipazione alla combustione: m = 0,8 2.3 Sviluppo dell'incendio nella sua fase di crescita: medio [Rif. UNI EN ] 2.4 Tempo di sviluppo della potenza di 1 MW: t a = 300 sec. [Rif. UNI EN ] 2.5 Costante che ne regola lo sviluppo: a = 0,0111 KJ/s 3 [Rif. UNI EN ] 2.6 Superficie in pianta occupata dal combustibile: A f = 182,00 m Potenza termica massima rilasciata al m 2 : RHR f = 254,83 kw/m 2 [Rif. UNI EN ] 2.8 RHR max : RHR max = 46378,53 kw 2.9 Istante di inizio della fase stazionaria: t A = 2043,05 sec Carico di incendio specifico di progetto: q f = ,00 KJ/m Istante di fine della fase stazionaria: t B = 3776,94 sec Istante di fine dell'incendio: t C = 5846,87 sec. 3. DETERMINAZIONE DELLA VELOCITA' DI COMBUSTIONE DEL MATERIALE 3.1 Potere calorifico H del materiale kj/kg 3.2 Massa totale combustibile 7999,99 kg RHR 1 (t) [kw] 50000, , , , , , , , ,0 5000,0 0,0 0,0 1000,0 2000,0 3000,0 4000,0 5000,0 6000,0 7000,0 Via Fiera, Bormio - SO pag. 2

8 STIMA DELLA CURVA RHR ALLEGATO M COMPARTIMENTO IN ESAME: Compartimento N. 1 (CASO 2) Dividendo la curva RHR(t) per H si ricava la velocità di combustione del materiale v c (t). Quindi integrando la curva v c (t) si ricava la massa di materiale bruciata m c (t). I due grafici sono di seguito riportati. v c (t) [kg/sec] 2, , , , , , ,0 1000,0 2000,0 3000,0 4000,0 5000,0 6000,0 7000,0 m c (t) [kg] 9000, , , , , , , , , , ,0 1000,0 2000,0 3000,0 4000,0 5000,0 6000,0 7000,0 4. DETERMINAZIONE DELLA MASSA D'ARIA NECESSARIA ALLA COMBUSTIONE 4.1 r aria = 5,10 g aria /g comb r O2 = 1,19 g O2 /g comb 35000, , , , , , ,00000 Essendo il volume d'aria nel compartimento : 3850 m 3 si evince che: L'ARIA NEL COMPARTIMENTO E' INSUFFICIENTE ALLA COMBUSTIONE COMPLETA DEL MATERIALE V aria (t) [m 3 ] 0, ,0 1000,0 2000,0 3000,0 4000,0 5000,0 6000,0 7000,0 Via Fiera, Bormio - SO pag. 3

9 STIMA DELLA CURVA RHR ALLEGATO M COMPARTIMENTO IN ESAME: Compartimento N. 1 (CASO 2) 1. DETERMINAZIONE DEL FATTORE DI VENTILAZIONE (O) 1.1 Dimensioni del compartimento (m) L1 L2 H 20,00 35,00 5, Superficie in pianta del compartimento: S = 700,00 m Dimensioni (b,h) aperture di ventilazione (m): A v,i A v,i h i tipo n b h h dav n b i h i n b i h i ,11 1,90 1,10 12,65 24, ,00 2,20 0,00 6,60 14, ,80 2,20 0,00 3,96 8, ,00 0,00 0,00 0,00 0, ,00 0,00 0,00 0, ,00 0,00 0,00 0,00 0, ,00 0,00 0,00 0,00 0, ,00 0,00 0,00 0,00 0, ,00 0,00 0,00 0,00 0, ,00 0,00 0,00 0,00 0, ,00 0,00 0,00 0,00 0, ,00 0,00 0,00 0,00 0, ,00 0,00 0,00 0,00 0, ,00 0,00 0,00 0,00 0, ,00 0,00 0,00 0,00 0,00 Numero totale aperture: 8 23,21 47, A t = 2005,00 m A v = 23,21 m h eq = 2,04 m 1.7 O = 0,0165 m 0,5 - Essendo < 0,07 lo sviluppo dell'incendio è controllato dalla ventilazione 2. DETERMINAZIONE DEI VALORI DI RHR max, t A, t B E t C 2.1 Tipologia del materiale combustibile n.2: materiale 2 distante dal mat. 1: 1,2 m 2.1.a Accendibilità: normalmente accendibile Flusso termico min = 20 kw/m Fattore di partecipazione alla combustione: m = 1 RHR che il materiale 1 deve rilasciare per incendiare il materiale 2: RHR min,acc = 1973,7 kw 2.3 Sviluppo dell'incendio nella sua fase di crescita: veloce [Rif. UNI EN ] 2.4 Tempo di sviluppo della potenza di 1 MW: t a = 150 sec. [Rif. UNI EN ] Via Fiera, Bormio - SO pag. 1

10 2.5 Costante che ne regola lo sviluppo: a = 0,0444 KJ/s 3 [Rif. UNI EN ] 2.6 Superficie in pianta occupata dal combustibile: A f = 156,00 m Potenza termica massima rilasciata al m 2 : RHR f = 371,62 kw/m 2 [Rif. UNI EN ] 2.8 RHR max : RHR max = 57973,16 kw 2.9 Istante di inizio della fase stazionaria: t A = 1142,10 sec Carico di incendio specifico di progetto: q f = ,00 KJ/m Istante di fine della fase stazionaria: t B = 8006,13 sec Istante di fine dell'incendio: t C = 14215,89 sec. Tempo minimo necessario alla ignizione del 2^ materiale da parte del 1^ : Dt 421 sec 3. DETERMINAZIONE DELLA VELOCITA' DI COMBUSTIONE DEL MATERIALE 3.1 Potere calorifico H del materiale kj/kg 3.2 Massa totale combustibile 14999,99 kg RHR 2 (t) [kw] 70000, , , , , , ,0 0, ,0 0,0 2000,0 4000,0 6000,0 8000, , , , , ,0 RHR 1+2 (t) [kw] , , , , , ,0 0,0 0,0 2000,0 4000,0 6000,0 8000, , , , , ,0 Via Fiera, Bormio - SO pag. 2

11 STIMA DELLA CURVA RHR ALLEGATO M COMPARTIMENTO IN ESAME: Compartimento N. 1 (CASO 3) 1. DETERMINAZIONE DEL FATTORE DI VENTILAZIONE (O) 1.1 Dimensioni del compartimento (m) L1 L2 H 20,00 35,00 5, Superficie in pianta del compartimento: S = 700,00 m Dimensioni (b,h) aperture di ventilazione (m): A v,i A v,i h i tipo n b h h dav n b i h i n b i h i ,11 1,90 1,10 12,65 24, ,00 2,20 0,00 6,60 14, ,80 2,20 0,00 3,96 8, ,00 0,00 0,00 0,00 0, ,00 0,00 0,00 0,00 0, ,00 0,00 0,00 0,00 0, ,00 0,00 0,00 0,00 0, ,00 0,00 0,00 0,00 0, ,00 0,00 0,00 0,00 0, ,00 0,00 0,00 0,00 0, ,00 0,00 0,00 0,00 0, ,00 0,00 0,00 0,00 0, ,00 0,00 0,00 0,00 0, ,00 0,00 0,00 0,00 0, ,00 0,00 0,00 0,00 0,00 Numero totale aperture: 8 23,21 47, A t = 2005,00 m A v = 23,21 m h eq = 2,04 m 1.7 O = 0,0165 m 0,5 - Essendo < 0,07 lo sviluppo dell'incendio è controllato dalla ventilazione Via Fiera, Bormio - SO pag. 1

12 STIMA DELLA CURVA RHR ALLEGATO M COMPARTIMENTO IN ESAME: Compartimento N. 1 (CASO 3) 2. DETERMINAZIONE DEI VALORI DI RHR max, t A, t B E t C 2.1 Tipologia del materiale combustibile: 2 Materiale Fattore di partecipazione alla combustione: m = Sviluppo dell'incendio nella sua fase di crescita: veloce [Rif. UNI EN ] 2.4 Tempo di sviluppo della potenza di 1 MW: t a = 150 sec. [Rif. UNI EN ] 2.5 Costante che ne regola lo sviluppo: a = 0,0444 KJ/s 3 [Rif. UNI EN ] 2.6 Superficie in pianta occupata dal combustibile: A f = 156,00 m Potenza termica massima rilasciata al m 2 : RHR f = 371,62 kw/m 2 [Rif. UNI EN ] 2.8 RHR max : RHR max = 57973,16 kw 2.9 Istante di inizio della fase stazionaria: t A = 1142,10 sec Carico di incendio specifico di progetto: q f = ,00 KJ/m Istante di fine della fase stazionaria: t B = 8006,13 sec Istante di fine dell'incendio: t C = 14215,89 sec. 3. DETERMINAZIONE DELLA VELOCITA' DI COMBUSTIONE DEL MATERIALE 3.1 Potere calorifico H del materiale kj/kg 3.2 Massa totale combustibile 14999,99 kg RHR 1 (t) [kw] 70000, , , , , , ,0 0,0 0,0 2000,0 4000,0 6000,0 8000, , , , ,0 Via Fiera, Bormio - SO pag. 2

13 STIMA DELLA CURVA RHR ALLEGATO M COMPARTIMENTO IN ESAME: Compartimento N. 1 (CASO 3) Dividendo la curva RHR(t) per H si ricava la velocità di combustione del materiale v c (t). Quindi integrando la curva v c (t) si ricava la massa di materiale bruciata m c (t). I due grafici sono di seguito riportati. v c (t) [kg/sec] 1, , , , , , , , , ,0 2000,0 4000,0 6000,0 8000, , , , ,0 m c (t) [kg] 16000, , , , , , , , , ,0 2000,0 4000,0 6000,0 8000, , , , ,0 4. DETERMINAZIONE DELLA MASSA D'ARIA NECESSARIA ALLA COMBUSTIONE 4.1 r aria = 14,60 g aria /g comb r O2 = 3,40 g O2 /g comb ,00000 Essendo il volume d'aria nel compartimento : 3850 m 3 si evince che: L'ARIA NEL COMPARTIMENTO E' INSUFFICIENTE ALLA COMBUSTIONE COMPLETA DEL MATERIALE V aria (t) [m 3 ] , , , , ,0 2000,0 4000,0 6000,0 8000, , , , ,0 Via Fiera, Bormio - SO pag. 3

14 STIMA DELLA CURVA RHR ALLEGATO M COMPARTIMENTO IN ESAME: Compartimento N. 1 (CASO 3) 1. DETERMINAZIONE DEL FATTORE DI VENTILAZIONE (O) 1.1 Dimensioni del compartimento (m) L1 L2 H 20,00 35,00 5, Superficie in pianta del compartimento: S = 700,00 m Dimensioni (b,h) aperture di ventilazione (m): A v,i A v,i h i tipo n b h h dav n b i h i n b i h i ,11 1,90 1,10 12,65 24, ,00 2,20 0,00 6,60 14, ,80 2,20 0,00 3,96 8, ,00 0,00 0,00 0,00 0, ,00 0,00 0,00 0, ,00 0,00 0,00 0,00 0, ,00 0,00 0,00 0,00 0, ,00 0,00 0,00 0,00 0, ,00 0,00 0,00 0,00 0, ,00 0,00 0,00 0,00 0, ,00 0,00 0,00 0,00 0, ,00 0,00 0,00 0,00 0, ,00 0,00 0,00 0,00 0, ,00 0,00 0,00 0,00 0, ,00 0,00 0,00 0,00 0,00 Numero totale aperture: 8 23,21 47, A t = 2005,00 m A v = 23,21 m h eq = 2,04 m 1.7 O = 0,0165 m 0,5 - Essendo < 0,07 lo sviluppo dell'incendio è controllato dalla ventilazione 2. DETERMINAZIONE DEI VALORI DI RHR max, t A, t B E t C 2.1 Tipologia del materiale combustibile n.2: materiale 2 distante dal mat. 1: 1,2 m 2.1.a Accendibilità: normalmente accendibile Flusso termico min = 20 kw/m Fattore di partecipazione alla combustione: m = 0,8 RHR che il materiale 1 deve rilasciare per incendiare il materiale 2: RHR min,acc = 1973,7 kw 2.3 Sviluppo dell'incendio nella sua fase di crescita: veloce [Rif. UNI EN ] 2.4 Tempo di sviluppo della potenza di 1 MW: t a = 150 sec. [Rif. UNI EN ] Via Fiera, Bormio - SO pag. 1

15 2.5 Costante che ne regola lo sviluppo: a = 0,0444 KJ/s 3 [Rif. UNI EN ] 2.6 Superficie in pianta occupata dal combustibile: A f = 182,00 m Potenza termica massima rilasciata al m 2 : RHR f = 254,83 kw/m 2 [Rif. UNI EN ] 2.8 RHR max : RHR max = 46378,53 kw 2.9 Istante di inizio della fase stazionaria: t A = 1021,53 sec Carico di incendio specifico di progetto: q f = ,00 KJ/m Istante di fine della fase stazionaria: t B = 3095,93 sec Istante di fine dell'incendio: t C = 5165,85 sec. Tempo minimo necessario alla ignizione del 2^ materiale da parte del 1^ : Dt 210 sec 3. DETERMINAZIONE DELLA VELOCITA' DI COMBUSTIONE DEL MATERIALE 3.1 Potere calorifico H del materiale kj/kg 3.2 Massa totale combustibile 7999,99 kg RHR 2 (t) [kw] 50000, , , , ,0 0,0 0,0 2000,0 4000,0 6000,0 8000, , , , , ,0 RHR 1+2 (t) [kw] , , , , , ,0 0,0 0,0 2000,0 4000,0 6000,0 8000, , , , ,0 Via Fiera, Bormio - SO pag. 2

16 Relazione tecnica di prevenzione incendi ALLEGATO HF Rev. 00 Febbraio 2017 ESEMPIO CASO 1 S.R.L. Bormio - SO ALLEGATO HF - DETERMINAZIONE DELL ALTEZZA LIBERA DA FUMO AL VARIARE DEL TEMPO Per la determinazione della variazione dell altezza libera da fumo durante l incendio per il compartimento riportato nella seguente tabella: Compartimento Descrizione Note Compartimento N. 1 Deposito materie prime Si veda l allegato relativo al calcolo del carico di incendio si è proceduto con la determinazione della variazione nel tempo della potenza termica totale rilasciata da un eventuale incendio: curva RHR(t). A tal fine si è determinato il fattore di ventilazione cosi definito: = h [, ] Dove: = h [ ] h = [ ] = [ ] Dopo aver verificato se lo sviluppo dell incendio è controllato dalla ventilazione 1 (O< 0,06 0,07) o dal combustibile è stata assegnata, da valori desunti dalla letteratura e dalla Norma UNI , la tipologia di crescita ed il relativo valore del tempo tα (tempo di sviluppo della potenza di 1 MW) e quindi della costante α che ne regola lo sviluppo: = Si è quindi proceduto a verificare se fosse o meno possibile il verificarsi del flashover: il flashover è possibile solo se l incendio rilascia un valore probabile minimo che si può calcolare con l espressione di Walton e Thomas contenuta nella NFPA 555 dove: = 7, h h è la differenza tra il punto più alto e quello più basso fra tutte le aperture di ventilazione: = h - dove è la larghezza, in metri, di un apertura equivalente, ai fini del flashover, calcolata imponendo che il fattore di ventilazione del locale in cui sia presente solo tale apertura sia pari alla somma dei fattori di ventilazione delle singole aperture realmente presenti che hanno dimensioni generiche, e h,. 1 Un incendio è controllato dalla ventilazione quando durante la fase di sviluppo la massa d aria che può penetrare nel locale è minima rispetto alla superficie del combustibile presente (tale tipologia è quella che maggiormente si riscontra in ambienti chiusi). STUDIO TECNICO ASSOCIATO CINALLI - ZAPPA pag. 1 Via Fiera, Bormio SO

17 Relazione tecnica di prevenzione incendi ALLEGATO HF Rev. 00 Febbraio 2017 ESEMPIO CASO 1 S.R.L. Bormio - SO, h, = [ ] h, = h [ ] è la differenza tra la superficie totale del compartimento e l area = [ ] Determinato il valore di risolvendo l equazione = si è determinato l istante di tempo tf in cui si manifesterà il flashover. L integrale ( ) rappresenta l energia rilasciata dall incendio al tempo ed indica la minima energia di cui deve essere dotato il compartimento affinché il combustibile giunga a flashover: = ( ) = L energia totale presente nel compartimento di superficie S, è stata determinata mediante il calcolo del carico di incendio specifico qf [MJ/kg] assumendo = 17,5 /. = [ ] = [ ] Se il flashover potrà essere raggiunto e l incendio potrà rilasciare in ambiente il valore massimo e costante della potenza termica. Utilizzando l espressione (E.6) della norma UNI EN (incendio controllato dalla ventilazione) ed assumendo, a vantaggio della sicurezza, un fattore di partecipazione alla combustione m pari a 1 si è ricavata: = 0,1 h [ ] Essendo =, è agevole determinare la velocità massima di combustione:, = Il tempo necessario per raggiungere il livello di potenza massima vale: = = L energia liberata dall incendio al tempo vale: = ( ) = STUDIO TECNICO ASSOCIATO CINALLI - ZAPPA pag. 2 Via Fiera, Bormio SO

18 Relazione tecnica di prevenzione incendi ALLEGATO HF Rev. 00 Febbraio 2017 ESEMPIO CASO 1 S.R.L. Bormio - SO cui corrisponde un quantitativo di combustibile bruciato: = [ ] Al tempo si suppone che sia bruciato il 70% della massa presente nel compartimento (UNI EN ), pertanto: da cui: +, ( ) = 0,7 = + 0,7,, Nell intervallo di tempo ( ) la quantità di combustibile bruciato vale: = ( ) [ ] Il tempo di fine incendio si determina facilmente imponendo che l area del triangolo B,, C sia pari all energia residua disponibile 0,3 : Ne consegue che: ( ) 2 = 0,6 + = 0,3 Nell intervallo di tempo la massa di combustibile bruciato vale: = ( ) 2 [ ] La massa di aria complessiva, necessaria per la combustione ammonta a: corrispondente ad un volume d aria, a 20 C: =, [ ] = 10 8,314 28,8 101, = ,26 La quantità di combustibile bruciato dopo x minuti (se x > ta) è pari a: = +, (60 ) [ ]. Con i dati come sopra ricavati si è provveduto a determinare quindi la curva RHR(t) e la potenza termica massima rilasciata per unità di superficie RHRS: = STUDIO TECNICO ASSOCIATO CINALLI - ZAPPA pag. 3 Via Fiera, Bormio SO

19 Relazione tecnica di prevenzione incendi ALLEGATO HF Rev. 00 Febbraio 2017 ESEMPIO CASO 1 S.R.L. Bormio - SO Si è quindi proceduto a determinare la variazione nel tempo della superficie massima di pavimento che può essere interessata dall'incendio dall'istante iniziale fino all'istante ta, valutabile mediante la seguente equazione: ( ) = ( ) [ ] Si è quindi proceduto valutando la variazione della temperatura nel tempo all interno del compartimento mediante la curva parametrica pubblicata nel Bollettino Ufficiale del Consiglio Nazionale delle Ricerche n. 37 del : ( ) = ( ) [ ] con: = = + (1 ) ( ) dove: i coefficienti a, b, c, d, m ed n sono stati ricavati dalla tabella allegata allo stesso Bollettino Ufficiale del Consiglio Nazionale delle Ricerche n. 37 del assumendo la tipologia dell edificio di tipo E (50% delle pareti in cls, 30% in cls o muratura ed il restante 20% in pannelli isolanti). Utilizzando le seguenti espressioni sperimentali indicate dal NIST: A) ( ) = 0,124 ( ), ( ), valida se Y(t) 0,2 RHR(t) 0,4 B) ( ) = 0,026 ( ), ( ), valida se 0,08 RHR(t) 0,4 Y(t) 0,2 RHR(t) 0,4 C) ( ) = 0,011 ( ), ( ), valida se Y(t) < 0,08 RHR(t) 0,4 ed integrando quindi in modo iterativo per intervalli di tempo molto piccoli (t2 t1) (2 secondi) supponendo che nel periodo (t2 t1) l altezza Y dal pavimento libera da fumo e gas di combustione rimanga costante e pari al valore che aveva al tempo t1 di inizio dell intervallo si ottiene che l altezza Y(t) varia nel modo seguente: ( ) = ( ) dove: Y(t) ed H (altezza locale) sono espressi in metri; A (superficie in pianta) è espressa in m 2 ; Vg(ti-1) (volume totale di fumo e gas di combustione) è espresso in m 3. I risultati sono riportati nelle pagine seguenti Bormio, 24/02/2017 Il Professionista Ing. Enrico Cinalli STUDIO TECNICO ASSOCIATO CINALLI - ZAPPA pag. 4 Via Fiera, Bormio SO

20 0. COMPARTIMENTO IN ESAME: Compartimento N. 1 (Deposito) - CASO 1 1. DETERMINAZIONE DEL FATTORE DI VENTILAZIONE (O) 1.1 Dimensioni del compartimento (m) L1 L2 H 20,00 35,00 5,50 Nel caso di compartimenti a pianta non rettangolare, L1, L2 ed H equivalgono ai lati del parallelepipedo che meglio approssima tale compartimento. 1.2 Superficie in pianta del compartimento: S = 700,00 m Dimensioni (b,h) aperture di ventilazione (m): 1.4 A t = 2005,00 m A v = 23,21 m h eq = 2,04 m progr. n b h h dav n b h n b h ,11 1,90 1,10 12,65 24, ,00 2,20 0,00 6,60 14, ,80 2,20 0,00 3,96 8, ,00 0,00 0,00 0,00 0, ,00 0,00 0,00 0,00 0, ,00 0,00 0,00 0,00 0, ,00 0,00 0,00 0,00 0, ,00 0,00 0,00 0,00 0, ,00 0,00 0,00 0,00 0, ,00 0,00 0,00 0,00 0, ,00 0,00 0,00 0,00 0, ,00 0,00 0,00 0,00 0, ,00 0,00 0,00 0,00 0, ,00 0,00 0,00 0,00 0, ,00 0,00 0,00 0,00 0, ,21 47, O = 0,0165 m 0,5 - Essendo < 0,07 lo sviluppo dell'incendio è controllato dalla ventilazione 2. DETERMINAZIONE DEL POSSIBILE FLASHOVER 2.1 Sviluppo dell'incendio nella sua fase di crescita: medio-veloce [Rif. UNI ] 2.2 Tempo di sviluppo della potenza di 1 MW: t a = 182 sec. [Rif. UNI ] 2.3 Costante che ne regola lo sviluppo: a = 0,0302 KJ/s 3 [Rif. UNI ] 2.4 Altezza del punto più alto tra tutte le aperture di ventilazione: h max = 3,20 m 2.5 Altezza del punto più basso tra tutte le aperture di ventilazione: h min = 0,00 m 2.6 Altezza apertura equivalente: h Vequiv = 3,20 m 2.7 Larghezza apertura equivalente: W Vequiv = 5,78 m 2.8 Superficie apertura equivalente: A Vequiv = 18,51 m 2.9 Differenza tra A t e A Vequiv : A T = 1986,49 m Potenza necessaria al raggiungimento del flashover: RHR F = 28,01 MW [Rif. NFPA 555] Via Fiera, Bormio - SO pag. 1

21 3. DETERMINAZIONE DEL TEMPO IN CUI SI MANIFESTERA' IL FLASH-OVER 3.1 Il flashover si manifesterà al tempo t F per il quale RHR F = at 2 F e quindi a t F = 963,20 sec. pari a : 16,05 min. 4. DETERMINAZIONE DELLA ENERGIA MINIMA PER IL RAGGIUNGIMENTO DEL FLASH-OVER 4.1 Energia minima di cui deve essere dotato il compartimento affinchè il combustibile giuga a flashover: E F = 8992,58 MJ 4.2 Assunto quale carico di incendio specifico: q f = 1085,71 MJ/m 2 H = 37,65 MJ/kg m T = 20187,45 kg E tot = ,00 MJ pari a E tot = kj Poiché: E tot > E F allora il flashover potrà essere raggiunto e l'incendio rilascierà in ambiente il valore massimo e costante della potenza termica RHRmax. 5. DETERMINAZIONE DELLA POTENZA TERMICA MASSIMA E COSTANTE RILASCIABILE DOPO IL FLASH-OVER 5.1 Assumendo un valore di partecipazione alla combustione: m = 0,98 si ottiene: RHR max = 122,22 MW [Rif. UNI ] 5.2 La potenza massima areica assume quindi il valore: RHR max f = 174,60 kw/m 2 6. DETERMINAZIONE DELLA VELOCITA' MASSIMA DI COMBUSTIONE 6.1 La velocità massima di combustione sarà pari a: v c max = 3,25 kg/sec 7. DETERMINAZIONE DEL TEMPO NECESSARIO PER RAGGIUNGERE LA POTENZA MASSIMA 7.1 Il tempo necessario per raggiungere il livello di potenza massima vale: t A = pari a : 2012,07 33,53 sec. min. 8. ENERGIA LIBERATA DALL'INCENDIO AL TEMPO t A E QUANTITATIVO DI COMBUSTIBILE BRUCIATO 8.1 L'energia liberata dall'incendio al tempo t A vale: E A = ,82 kj 8.2 Il quantitativo di combustibile bruciato al tempo t A è: m A = 2177,40 kg 9. DETERMINAZIONE DEL TEMPO t B DI INIZIO DECRESCITA DELL'INCENDIO E DI FINE INCENDIO t C 9.1 Il tempo t B, ricavato imponendo che sia bruciato il 70% del combustibile, è pari a: t B = pari a : 5887,00 98,12 sec. min. 9.2 Nell'intervallo (t B - t A ) la quantità di combustibile bruciato vale: m BA = 12579,93 kg Via Fiera, Bormio - SO pag. 2

22 9.3 L'istante di fine incendio, per esaurimento combustibile, è pari a: t C = pari a : 9617,94 160,30 sec. min. 9.4 Nell'intervallo (t C - t B ) la quantità di combustibile bruciato vale: m CB = 5430,12 kg 10. DETERMINAZIONE DEL VOLUME D'ARIA NECESSARIO ALL'INTERA COMBUSTIONE 10.1 La massa d'aria necessaria per l'intera combustione, alla pressione atmosferica, ammonta a: r aria,comb. = 13,00 m aria = che corrispondono, alla temperatura di 20 C ed alla pressione atmosferica 760 mm di Hg ( Pa) ad un volume d'aria: V aria = m 3 pari a circa 57 volte il volume del compartimento. kg 11. DETERMINAZIONE DELLA CURVA RHR(t) 11.1 Dati i seguenti valori, come sopra ricavati: t [sec] t [min] RHR(t) t O = 0 0,00 0 MW t a = 182 3,03 1 MW t A = 963,20 16,05 122,22 MW Punto A t B = 5887,00 98,12 122,22 MW Punto B t C = 9617,94 160,30 0 MW Punto C Si ricava la seguente curva RHR(t) [RHR espresso in MW e t espresso in minuti] 140,00 120,00 100,00 80,00 60,00 40,00 Punto A Punto B 20,00 0,00 Punto C 0,00 10,70 21,40 64,46 106,71 148,17 (per motivi di visualizzazione il grafico riportato è fuori scala) 12. CONSIDERAZIONI CONCLUSIVE SULLA CURVA RHR(t) Grandezza B-A C-B m COMB m ARIA [kg] [kg] 5430, , ,36 V ARIA [m 3 ] v C [kg/sec] t [minuti] A 2177, , ,69 3,25 33, , , ,93 3,25 98,12 Totale ,25 --> ,30 160,30 Via Fiera, Bormio - SO pag. 3

23 La quantità di combustibile bruciato dopo 10,00 minuti è pari a: 57,74 kg cui corrisponde un volume d'aria necessario alla combustione pari a: 627,51 m DETERMINAZIONE DELLA POTENZA TERMICA MASSIMA RILASCIATA PER UNITA' DI SUPERFICIE RHR S = 174,60 kw/m VARIAZIONE NEL TEMPO DELLA SUPERFICIE MASSIMA DI PAVIMENTO INTERESSATA DALL'INCENDIO La variazione nel tempo della superficie massima di pavimento che può essere interessata dall'incendio dall'istante iniziale fino all'istante t A è valutabile mediante la seguente equazione: A inc (t) = RHR(t)/RHR S 800,00 600,00 400,00 200,00 A inc (t) [m 2 ] t [min] 0,00-200,00 0,00 5,35 10,70 16, VARIAZIONE NEL TEMPO DELLA TEMPERATURA ALL'INTERNO DEL COMPARTIMENTO 15.1 Fissati i seguenti valori, come sopra ricavati: q f = 1085,71 MJ/m 2 pari a 259,48 Mcal/m 2 O = 0,017 m 0,5 e considerati i coefficienti: a, b, c, d, m, n secondo quanto riportato nella segunete tabella: Edificio a b c d m n A ,13 0,67 B ,14 0,38 C ,04 0,43 D ,13 0,70 E ,14 0,91 Valori sperimentali validi in compartimenti senza considerare le aperture a soffitto A - Edificio con pareti in muratura o simili B - Edificio con pareti in calcestruzzo C - Edificio con pareti in calcestruzzo leggero o con materiale isolante analogo D - Edificio con il 50% delle pareti in calcestruzzo leggero o muratura e 50% in cls leggero E - Edificio con il 50% delle pareti in cls leggero, il 30% in cls o muratura e il resto in pannelli isolanti Individuata la tipologia del compartimento: Edificio di tipo: C Via Fiera, Bormio - SO pag. 4

24 I coefficienti, individuati dalla tabella precedente, sono quindi: a = 1800 b = 250 c = 933 d = 70 m = 0,04 n = 0,43 Con tali dati si ricava il seguente andamento nel tempo (minuti) della temperatura T g (t) espresso in C: 1600, , , ,00 800,00 600,00 400,00 200,00 0,00 Tg(t) [ C] Tg(t) [ C] ISO Nel grafico sopra riportato la linea tratteggiata è quella della "curva di incendio standard". Il valore massimo sperimentale raggiungibile è pari a: T max, sperim = 1017,83 C Tale andamento ricavato sperimentalmente viene valutato con errore massimo del 10%-15% calcolato peraltro non tenendo conto delle proprietà termiche (dissipative) delle pareti. 16. VARIAZIONE NEL TEMPO DEL DIAMETRO EQUIVALENTE DELLA BASE DELLA FIAMMA 16.1 Applicando la formula: 1273,9 D t si ha: D f (t) = 0,01484 t f (t) = 2 RHR t l'andamento dall'istante iniziale fino all'istante t = 20 minuti è il seguente: D f (t) [m] t [minuti] 700,00 600,00 500,00 400,00 300,00 200,00 100,00 0,00 0,00 120,00 240,00 360,00 480,00 600,00 S g Via Fiera, Bormio - SO pag. 5

25 17. VARIAZIONE NEL TEMPO DELL'ALTEZZA DAL PAVIMENTO LIBERA DA FUMO E GAS DI COMBUSTIONE 17.1 E' interessante calcolare l'altezza dal pavimento libera da fumo e gas di combustione ed in particolare il valore dell'altezza dal pavimento libera da fumo e gas di combustione in presenza delle seguenti aperture di ventilazione: Aperta / Chiusa chiusa aperta aperta C progr. n b h h dav n b h n b h ,11 1,90 1,10 0,00 0,00 0, ,00 2,20 0,00 0,00 0,00 0, ,80 2,20 0,00 0,00 0, ,00 0,00 0,00 0,00 0, ,00 0,00 0,00 0,00 0, ,00 0,00 0,00 0,00 0, ,00 0,00 0,00 0,00 0, ,00 0,00 0,00 0,00 0, ,00 0,00 0,00 0,00 0, ,00 0,00 0,00 0,00 0, ,00 0,00 0,00 0,00 0, ,00 0,00 0,00 0,00 0, ,00 0,00 0,00 0,00 0, ,00 0,00 0,00 0,00 0, ,00 0,00 0,00 0,00 0,00 8 0,00 0,00 Per calcolare la portata massica di fumo e dei gas di combustione prodotti durante l'evoluzione dell'incendio verranno utilizzate le seguenti espressioni: A) mg = 0,124 RHR(t) 0,242 Y(t) 1,895 se Y 0,2 RHR 0,4 B) mg = 0,026 RHR(t) 0,6364 Y(t) 0,909 se 0,08 RHR 0,4 Y 0,2 RHR 0,4 C) mg = 0,011 RHR(t) 0,566 Y(t) 0,7736 se Y < 0,08 RHR 0,4 E' opportuno effettuare anche il confronto con la variazione dell'altezza libera da fumo in assenza di aperure aperte. Procedendo con intervalli (t 2 - t 1 ) pari a 1 secondi ed integrando l'espressione A o B o C si ottiene il seguente andamento: 6,00 5,00 4,00 Y(t) senza aperture [m] Y (t) con aperture [m] 3,00 2,00 1,00 0, [secondi] Via Fiera, Bormio - SO pag. 6