Azienda produttrice di dispositivi medici

L’attività in oggetto tratta un’azienda che è specializzata nella ricerca, sviluppo e commercializzazione di trattamenti per le patologie oculari.

All’interno del complesso in oggetto sono presenti due attività soggette al DPR 151/2011: 34.2.C “Depositi di carta, cartoni e prodotti cartotecnici, archivi di materiale cartaceo, biblioteche, depositi per la cernita della carta usata, di stracci di cascami e di fibre tessili per l’industria della carta, con quantitativi in massa > 50.000 k”; e 44.2.C “Depositi ove si detengono materie plastiche, con quantitativi in massa oltre 50.000 kg”.

Obiettivo del progetto

Durante la valutazione progetto sono emersi problemi con la resistenza a fuoco delle strutture. Dal calcolo d’incendio la classe 120 (soluzione conforme Livello III) risulta troppo elevata per la struttura in oggetto.

Di conseguenza, il progetto prevede l’applicazione di soluzioni alternative tramite l’approccio ingegneristico dal momento che le soluzioni conformi previste dal Codice Di Prevenzione Incendi non erano applicabili.

Nello specifico, è stata prevista la soluzione alternativa per la strategia di resistenza al fuoco (S.2) – Livello di prestazione III, al fine di poter soddisfare il seguente requisito: mantenimento dei requisiti di resistenza al fuoco per un periodo congruo con la durata dell’incendio.

Realizzazione del progetto

Con l’utilizzo della soluzione alternativa è stato possibile calcolare le sollecitazioni termiche per la verifica del mantenimento dei requisiti di resistenza della struttura per un periodo congruo con la durata dell’incendio e, quindi, la strategia antincendio S.2 Resistenza al fuoco.

L’analisi è stata svolta ipotizzando degli scenari di incendio supportati da considerazioni ingegneristico-gestionali. Vengono calcolati gli effetti che gli scenari di incendio di Progetto determinano nell’attività, dopodiché sono state effettuate le verifiche di sicurezza degli scenari individuati.

La resistenza al fuoco delle strutture è stata inoltre valutata attraverso certificazioni di resistenza al fuoco (CERT. REI) di elementi costruttivi in opera. Si tratta di CERT. REI di tipo analitico effettuate sempre con l’approccio di Fire Safety Engineering.

Tettoia in acciaio

L’attività oggetto di progettazione è un deposito di pallet. In particolare, per l’attività andava sostituita ed ampliata una tettoria in acciaio all’interno dell’area produttiva.

Obiettivo del progetto

L’obiettivo della progettazione era l’adeguamento alle norme di prevenzione incendi.  Questa modifica sostanziale alla tettoia ha richiesto una nuova valutazione progetto da presentare al Comando dei Vigili del Fuoco competente sul territorio.

Inoltre, a causa dell’elevato quantitativo di combustibile stoccato al di sotto della tettoia era necessario effettuare una verifica di dinamica di collasso implosivo, poiché come accennato in un precedente articolo , il collasso strutturale di tipo implosivo è richiesto nella soluzione alternativa al Livello di prestazione I e II, in quanto il codice stesso chiede: assenza di danneggiamento ad altre costruzioni o all’esterno del confine dell’area su cui sorge l’attività. Si tratta dell’ultima misura di protezione passiva mobilitata in caso di fallimento di tutte le altre.

Realizzazione del progetto

La progettazione antincendio è avvenuta seguendo la Regola Tecnica Orizzontale (RTO) fornita dal Codice di Prevenzione Incendi – DM 03/08/2015. Tutte le strategie previste dal Codice di Prevenzione incendi sono state analizzate e, a ognuna, sono stati attribuiti i livelli di prestazione: sono risultate sufficienti le soluzioni conformi previste dal DM, fatta eccezione per la strategia S.2 – Resistenza al fuoco (liv. I).  Di conseguenza era necessaria la verifica di collasso implosivo.

Conformemente al disposto normativo, l’andamento delle temperature negli elementi è valutato in riferimento a una curva naturale d’incendio (determinate mediante modelli di incendio numerici avanzati), tenendo conto della durata dello scenario di incendio indicata nel capitolo M.2 del DM 03/08/2015 e s.m.i.

Il processo di individuazione degli scenari di incendio di progetto è eseguito conformemente a quanto indicato nel capitolo M.2, mentre la modellazione della struttura in esame è stata eseguita mediante il solutore agli elementi finisti STRAUS7.

Una volta definiti i diversi scenari di incendio di progetto sono state eseguite diverse analisi CFD che hanno consentito di determinare le curve di sollecitazione termica più gravose per i diversi elementi strutturali da applicare alla struttura. A questo punto si esegue una ‘Non Linear Transient Heat Analysis’ tramite metodo FEM analizzando l’andamento delle temperature nelle membrature strutturali.

Dall’analisi della deformata della sezione tipo della tettoia in acciaio si può notare come la colonna interessata dall’incendio tende a collassare su sé stessa.

Scala a chiocciola

L’attività in oggetto è un locale commerciale in Via della Spiga a Milano, attività 69.2.B, dotato di impianto di protezione attiva (sprinkler).

Obiettivo del progetto

All’interno del locale è presente una scala in acciaio. L’obiettivo del progetto era quello di non proteggere con prodotti intumescenti la struttura.

Realizzazione del progetto

Per il raggiungimento dell’obiettivo iniziale, applicando gli Eurocodici, abbiamo utilizzato la soluzione alternativa per la strategia S.2, determinando le curve naturali di incendio da applicare alla struttura metallica. L’analisi termomeccanica ha potuto confutare la resistenza al fuoco della struttura per tutta la durata dell’incendio.

Si evidenzia come il modello FEM sia risultato particolarmente complesso da elaborare stante l’articolazione spaziale della struttura nello spazio.

 

 

Stabilimento materie plastiche

L’edificio oggetto di progettazione è uno stabilimento di materie plastiche, che in questo caso vengono depositate, sia in forma solida che in forma di polvere, e impilate su pallets o in sacchi.

Obiettivo del progetto

Lo scopo della progettazione in oggetto era l’adeguamento alle norme di prevenzione incendi e l’unificazione delle diverse attività soggette al DPR 151/2011 sotto un’unica pratica di prevenzione incendi.

L’attività principale in oggetto è stata individuata come Attività 44.3.C “Stabilimenti e impianti ove si producono, lavorano e/o detengono materie plastiche, con quantitativi in massa superiori a 5.000 kg”, ma all’interno dello stabilimento erano presenti altre attività soggette minori.

Inoltre, considerate le caratteristiche strutturali dell’edificio, si è resa necessaria l’adozione di una soluzione alternativa per garantire il livello di prestazione II alla strategia antincendio S.2, per verificare la resistenza al fuoco e il collasso implosivo.

Realizzazione del progetto

La progettazione antincendio è avvenuta seguendo la Regola Tecnica Orizzontale (RTO) fornita dal Codice di Prevenzione Incendi – DM 03/08/2015: grazie all’iniziale valutazione del rischio incendio, che analizza le possibili sorgenti d’innesco e i materiali combustibili o infiammabili con i conseguenti carichi d’incendio, abbiamo potuto individuare un unico compartimento.

Abbiamo analizzato tutte le strategie previste dal Codice di Prevenzione incendi e, a ognuna, abbiamo attribuito i livelli di prestazione: sono risultate sufficienti le soluzioni conformi previste dal DM, fatta eccezione per la strategia S.2 – Resistenza al fuoco (liv. II).

Abbiamo quindi verificato, attraverso l’approccio ingegneristico in Fire Safety Engineering, il livello di prestazione II, ovvero che la struttura resiste e non collassa per i primi 15 minuti di incendio naturale.

Vista la presenza di altri fabbricati nelle vicinanze dello stabilimento in oggetto a una distanza inferiore da quella prevista da normativa, si è resa necessaria una verifica a collasso implosivo, ovvero una verifica dell’assenza di danneggiamento ad altre costruzioni per effetto di collasso strutturale. Si tratta di una verifica particolarmente avanzata che sfrutta dapprima le analisi in campo fluidodinamico (CFD) che consentono di determinare la curva di incendio naturale più gravosa per i diversi elementi strutturali. Successivamente viene eseguita una analisi termina transiente non lineare (Non Linear Transient Heat Analysis) tramite il metodo FEM.

Stabilita la gerarchia di resistenza al fuoco degli elementi strutturali, abbiamo determinato i principali e i più gravosi meccanismi di collasso in caso di incendio, tenendo conto della gerarchia di resistenza stabilita.

Abbiamo evinto che, in caso di incendio le travi reticolari (i tralicci) di copertura arriveranno al collasso prima dee colonne e dovunque sia posizionato l’incendio la perdita di resistenza di queste comporterà il riversarsi della struttura al suolo. Contestualmente, l’incendio inizierà a far perdere la resistenza delle colonne verticali alla base della struttura.

Quindi, abbiamo verificato che la dinamica di collasso risulta di tipo implosiva con conseguente assenza di ribaltamento al di fuori dei confini di proprietà dell’attività.

Calzaturificio con produzione gomma

Lo stabilimento oggetto di progettazione è un impianto industriale di produzione di suole in gomma e produzione termoplastica per calzature. Il complesso industriale è formato da tre corpi di fabbrica adiacenti l’un l’altro.

All’interno del complesso in oggetto sono presenti tre attività soggette al DPR 151/2011: 43.3.C “Stabilimenti ed impianti per la produzione, lavorazione e rigenerazione della gomma e/o laboratori di vulcanizzazione di oggetti di gomma, con quantitativi in massa superiori a 5.000 kg”, 43.2.C “Depositi di prodotti della gomma, pneumatici e simili, con quantitativi in massa oltre 5.000 kg” e 74.3.C (attività accessoria).

Vengono individuati quattro compartimenti: reparto produzione gomma e stampaggio, uffici con archivi e sala campioni, area carico e scarico merce 1, area carico e scarico merce 2.

Obiettivo del progetto

Il progetto in oggetto consiste nell’applicazione soluzioni alternative tramite approccio ingegneristico dal momento che le soluzioni conformi previste dal Codice di Prevenzione incendi non erano applicabili.

Nello specifico, le soluzioni alternative sono state previste per le seguenti strategie e motivazioni:

  • 2 – Resistenza al fuoco: la soluzione si applica per tutti e quattro i compartimenti per i quali la classe di resistenza al fuoco di almeno 30 risulta troppo elevata, dal momento che si tratta di carpenterie metalliche (reparto produzione), strutture metalliche soppalcate (uffici e archivi) e strutture retrattili (area carico e scarico);
  • S.3 – Compartimentazione: la soluzione si applica dal momento che non sono rispettabili le distanze di separazione calcolate con metodo tabellare su spazio a cielo libero da altre attività o depositi di materiale combustibile;
  • Verifica di resistenza al fuoco delle strutture (CERT.REI): deve essere dimostrato il mantenimento dei requisiti di resistenza al fuoco per un periodo sufficiente all’evacuazione degli occupanti in luogo sicuro all’esterno della costruzione.

L’obiettivo del progetto è quindi quello di evitare la protezione degli elementi strutturali in acciaio, autorizzare le strutture telonate presenti, declassare le caratteristiche di resistenza delle compartimentazioni risparmiando su manodopera e materiali e mantenere i quantitativi di materiale.

Realizzazione del progetto

Con l’approccio ingegneristico in Fire Safety Engineering abbiamo potuto valutare le curve di incendio naturale al fine di garantire il collegato livello di prestazione II alla strategia antincendio S.2 Resistenza al Fuoco e verificare il livello di prestazione II alla strategia antincendio S.3 Compartimentazione, per il calcolo della distanza di separazione tra l’area carico e scarico merce 1 dalla palazzina uffici e dal deposito esterno 1.

Inoltre, abbiamo valutato la resistenza al fuoco delle strutture, di tre differenti tipologie, attraverso certificazioni di resistenza al fuoco (CERT. REI) di prodotti/elementi costruttivi in opera. Si tratta di CERT.REI di tipo analitico effettuate sempre con l’approccio di Fire Safety Engineering

Abbiamo verificato le prestazioni di resistenza al fuoco degli elementi in base agli scenari di incendio di progetto ed ai relativi incendi convenzionali di progetto rappresentati da curve naturali di incendio per i primi 15 minuti di incendio naturale. Si tratta di una condizione garantita da tutte le strutture, che presentano appunto una classe di resistenza di “15 minuti di incendio naturale”, mentre in un caso si ha una classe R30.