PSA 16-11-16 Modeling Fire Investigation

CORSO DI PROGETTAZIONE STRUTTURALE ANTINCENDIODocente: Prof. Ing. Franco Bontempi

Anno Accademico 2016‐201716 novembre 2016

Ing. Marcello [email protected]

Modeling Fire InvestigationAspetti introduttivi

Assistente: Ing. Marcello Mangione, PhD Candidate

CORSO DI PROGETTAZIONE STRUTTURALE ANTINCENDIO ‐ Presentation outline

Prof. Ing. Franco BontempiIng. Marcello Mangione

School of Civil and Industrial Engineering Sapienza University of Rome

StructuralFire

Investigation

Basi applicative per la Forensic Fire Investigation

Procedimento di Back Analysis per la risoluzione dei quesiti peritali

3

GATHER INITIALINFORMATION

Interviewing witnesses

OPERATIONS

PHASES1

INTERNAL EXAMINATIONFIRE SCENE

EXTERNAL INSPECTION INTERNAL INSPECTION

Significant descriptioninside

Semiotic analysis of the fire

2

EXTERNAL EXAMINATIONFIRE SCENE

Significant descriptionoutside

5Laboratory tests

COMPUTATIONAL FIREINVESTIGATION

ACTIVITIES OUTSIDE THE SCENE

Information geometry

Collecting significantevents

4

Design analysis

Executive analysis

Management analysis

DOCUMENTARY CHECKS

External structuralinspections

Weather conditions

Internal structuralinspections

CONCLUSION ANDREPORTING3

THE GATHER OF PRELIMINARYINFORMATION


OPERATIONS

PHASES1

ANALYZING THE INTERIOROF THE SCENE



2

INSPECTING THE OUTSIDEOF THE SCENE


5

Modeling fire

Laboratory tests



Fire load existing



4

DOCUMENTARY CHECKS


Weather conditions


CONCLUSION ANDREPORT

Structural analysis

Reconstructing the fire




StructuralFire

Investigation

Basi applicative per la Forensic Fire Investigation

3


1




2Significant description

outside

5Information geometry


4


Weather conditions


3



1




2



5


Fire load existing



4

DOCUMENTARY CHECKS


Weather conditions


Medium investigation

Fullinvestigation

Smallinvestigation




StructuralFire

Investigation




StructuralFire

Investigation

La lettura puntuale dei danni è la base delle prime evidenze, (come illustrato nella figura4). Le deduzioni e le compatibilità si possono ottenere grazie all’ausilio di codici dicalcolo termo‐fluido‐dinamici e strutturali disponibili sul mercato, quali ad esempio FDS‐Smokeview (del National Institute of Standards and Technology) e SAFIR (Franssen,Jean‐Marc ‐ Université de Liège).La compatibilità totale può essere ricavata tramite l’utilizzo di tecniche di back‐analysisdella Structural Fire Engineering, partendo dai danni e collassi rilevati.La capacità di analizzare i danni e la loro genesi è significativa per ricostruire il percorsoche l’incendio ha seguito durante la sua evoluzione.Il censimento dei danni e i meccanismi di collasso che ha subito la struttura deve esserecompleto, al fine di ricostruire realisticamente sia lo scenario d’incendio che un modellostrutturale che giustifichi le evidenze raccolte.La tipologia di collasso che ha subito la struttura (Pancake, zipper, domino, ecc.)stabilisce le priorità nelle operazioni di repertamento, ove spesso gli indizi sono nascostiin fondo allo strato di macerie.Una volta che l’investigatore è in grado di produrre un adeguato collegamento tramodellazione strutturale e scenario d’incendio, si può supporre di raggiungere risultatisoddisfacenti con un ragionevole margine di errore al fine di ottenere le dovutecompatibilità necessarie per la creazione del nesso eziologico in ambito giudiziario.




StructuralFire

Investigation

Risulta evidente che l’analisi dell’entità dei danni aiuta a descrivere lo scenarioreale d’incendio attraverso l’uso della modellazione strutturale, raggiungendorisultati utili per identificare l’origine e le cause dell’incendio .I risultati della modellazione strutturale devono essere confermati non solodallo scenario d’incendio ma anche da tutte le altre prove forensi raccoltedurante l’investigazione.




StructuralFire

Investigation

Un ruolo determinante nella codifica dell’attività investigativa è datodall’ultima fase definita Computational Fire Investigation ove i modelli dicalcolo più o meno sofisticati, sono di ausilio nel dimostrare scientificamentei danni che l’incendio ha prodotto sulla struttura .

Tali modelli hanno lo scopo di semplificare il lavoro delgiudice/investigatore nella ricerca, rispettivamente di giudizi/prove al finedi ricostruire il nesso eziologico/report.

Risulta fondamentale, in fase investigativa, sovrapporre i risultati FDS‐SMWdello scenario modellato con lo scenario repertato al fine di valutare la lorocorrispondenza .

Al riguardo, ai fini informatici, il software, durante la raccolta dei dati, aiuteràl’investigatore a costruire il listato per le successive modellazioni con FDS.




StructuralFire

Investigation




StructuralFire

Investigation

La modellazione dell’incendio come strumento per la costruzione della Provascientifica




StructuralFire

Investigation




StructuralFire

Investigation

Sostanze potenzialmente pericolose:• Autoarticolato

– incendio di pneumatici, carburante e rivestimenti interni




StructuralFire

Investigation

Sostanze pericolose:• oli idraulici contenuti nelle centraline:

– incendio di una pozza di olio nel bacino di raccolta




StructuralFire

Investigation




StructuralFire

Investigation

Scenario supplementare con aggiunta di un torrino e di una veletta di compartimentazione dei fumi (posta ai piedi della torre)

Densità di fumo presente all’interno della torre diminuisce (fumo bloccato in gran parte dalla veletta, rimanente evacuato da torrino).




StructuralFire

Investigation




StructuralFire

Investigation

IPOTESI

portoneesterno

CHIUSO

IPOTESI

portoneesterno

APERTO(con rilevazione)




StructuralFire

Investigation

VISIBILITÀ vista in pianta (slice file orizzontale a quota z = 2m)

portone verso esterno = CHIUSO portone verso esterno = APERTO(mediante impianto rilevazione fumi)




StructuralFire

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VELOCITÀ DELL’ARIA(piano verticale, mezzeria comparto – visualizzazione vettoriale)

IPOTESI

portoneesterno

CHIUSO




StructuralFire

Investigation

VELOCITÀ DELL’ARIA (piano verticale, mezzeria comparto – visualizzazione vettoriale)

IPOTESI

portoneesterno

APERTO(con rilevazione)




StructuralFire

Investigation



È necessario prevedere quali dati sono più utili per identificare l’origine e le causedell’incendio: di conseguenza, è chiaro che l’investigatore deve prevedere qualiparametri contribuiranno a identificare il reale scenario d’incendio.

Le condizioni ambientali, ad esempio influiscono sugli incendi e quindi questi dati,sicuramente d’interesse per l'analisi, sono un ragionevole parametro da monitorare.L’attività investigativa con vittime potrebbe comportare l’acquisizione di ulteriori datiin quando l'incidente ha portato a lesioni personali.

StructuralFire

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L’incendio in argomento interessa un edificio di grande altezza che si sviluppa su 14piani fuori terra, è adibito a civile abitazione ed uffici ed al momento dell’incendio èoccupato da circa 80 persone.

La presente lezione ha lo scopo di confrontare i dati dell’incendio reale con quelliottenuti mediante una simulazione con software FDS (Fire Dynamics Simulator).

Dal riscontro emergono elementi utili alla definizione delle misure di contenimentodelle conseguenze in caso d’incendio in edifici di grande altezza.

In tali slides si sviluppa lo studio di un evento di incendio realmente accaduto alla lucedei dati acquisiti con il metodo della Fire Investigation e della Fire Engineering, al finedi definire alcuni possibili criteri pratici per la messa in sicurezza degli edificipluripiano posti nei centri storici delle città italiane.

Vengono inoltre evidenziate alcune considerazioni sulla efficacia delle misureantincendio preventive e protettive adottate nella realtà, in confronto con i dispostinormativi e proponendo ulteriori accorgimenti volti a conseguire un ottimale livellodelle condizioni di sicurezza.

StructuralFire

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Descrizione dell’edificio a torre oggetto di incendio

L’edificio ha un’altezza di circa 45 m fu costruito nell’arco di tre anni ed inauguratonel 1956.Originariamente sorto come casa‐albergo per studenti italiani e stranieri, l’edificiopresentava oggi, una ricca composizione funzionale:• negozi al piano terra e all’ammezzato,• uffici al primo e secondo piano;• alloggi nei soprastanti nove.Dopo svariati studi di composizione distributiva dei piani destinati ad appartamento,il progettista realizzò otto alloggi per piano con un unico vano scala di servizio e unblocco centrale adibito ai vani corsa ascensore. Attualmente al piano interrato èubicata la centrale termica. Al piano terra sono presenti alcune attività commerciali,la centrale elettrica, il locale contatori dell’energia elettrica e la portineria inseritanell’atrio di accesso; gli altri tredici piani fuori terra, che presentano una superficie dicirca 420 m2 ciascuno, hanno destinazione prevalentemente residenziale.Dal punto di vista costruttivo l’edificio è realizzato con struttura portante di travi epilastri in calcestruzzo armato, solai in laterocemento e tamponature in laterizio.L’edificio è servito da una sola scala, baricentrica, dotata di porte metalliche a tutti ipiani, e da due ascensori anch’essi centrali rispetto alla pianta.

StructuralFire

Investigation




StructuralFire

Investigation




Descrizione dell’evento

Il 26 febbraio 2008 alle ore 11,55 giunge alla sala operativa del Comando Provincialedei Vigili del Fuoco una prima richiesta di soccorso per principio d’incendio nell’atriod’ingresso di un edificio. Immediatamente una prima squadra di cinque unità conautopompa si reca sul luogo e, accertata la gravità dell’evento, inizia le operazioni dispegnimento: i primi operatori muniti di dispositivi di protezione delle vie aeree,entrano nei locali della portineria dell’edificio completamente invasi dal fumo.L’accesso è ostacolato anche dal forte calore e dalla caduta per fusione dal soffittodelle lampade di illuminazione e dei calcinacci. L’incendio, che interessa un quadroelettrico e mobilio vario, è prontamente spento con l’utilizzo di estintori a polvere eCO2 e acqua nebulizzata. Tuttavia il problema maggiore è costituito dal fumo che nelfrattempo ha invaso e completamente saturato il vano scala, bloccando gli occupantidell’edificio all’interno delle proprie abitazioni.Gli stessi tentano di impedire l’ingresso nel fumo all’interno degli appartamentitamponando le fessure delle porte con stracci. Nonostante tali accorgimenti il fumopenetra negli alloggi costringendo gli inquilini a rimanere affacciati alle finestre perrespirare aria pulita.

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Al sesto piano viene rinvenuta una giovane donna priva di sensi che viene soccorsa eportata a braccia al di fuori dell’edificio e consegnata al 118 che nel frattempo haistituito un posto medico vicino al luogo dell’intervento 118.Trasportata d’urgenza al vicino Ospedale Civile, alla ragazza viene riscontrata unaelevata concentrazione di carbossiemoglobina e sottoposta a ossigenoterapia.

Contestualmente proseguono le operazioni di evacuazione attraverso le finestre conl’utilizzo dell’autoscala: complessivamente vengono trasportate a terra 18 persone.Tuttavia, data l’altezza dell’edificio e di altre problematiche connesse all’accessoall’area, non è stato possibile raggiungere gli ultimi piani nei quali sono presentiancora molte persone.

Una anziana signora del dodicesimo piano rimaneva intossicata dai fumi e dai gas dicombustione e anch’essa, sebbene in stato confusionale, veniva portata a braccia aterra.

Complessivamente al termine dell’intervento si conteranno venti persone ricoveratein ospedale.

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Il problema dell’evacuazione dei fumi viene affrontato cercando di abbattere ad ognipiano la porta del ripostiglio condominiale, dotato di finestra, posto nella parte finaledel corridoio di piano; sulla sommità il vano scala era dotato di due piccole apertureche però non erano in grado di garantire un’efficace smaltimento.

Alla base della scala viene piazzato un elettroventilatore allo scopo di evacuare ilfumo dagli ambienti, ma la carenza di aperture naturali rende vana l’operazione.

Solo dopo circa due ore l’edificio viene liberato completamente dai fumi.

La successiva verifica strutturale non ha evidenziato particolari danneggiamenti aglielementi costruttivi portanti.

Tuttavia l’edificio è ritenuto inagibile a seguito del coinvolgimento nell’incendiodell’impianto elettrico.

L’intervento si conclude con le operazioni messa in sicurezza dello stabile e lecomunicazioni di rito alle autorità competenti.

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Le principali problematiche connesse con l’intervento dei Vigili del Fuoco

• Il flusso iniziale delle informazioni fornite non era proporzionato all’entitàdell’evento poiché, benché l’incendio fosse effettivamente di modesta entità, le sueconseguenze in termini di esposizione agli effetti dello stesso sono risultate critiche;

• la particolare configurazione alla base dell’edificio, la conformazione delle strade diaccesso e soprattutto la presenza di un cantiere di scavo nelle immediate adiacenze,non hanno consentito l’ottimale possibilità di accostamento dell’autoscala;

• l’elevato affollamento dell’edificio ha posto il problema dell’accertamentodell’effettiva completa evacuazione degli occupanti: con la collaborazione dellaQuestura sono state condotte verifiche sistematiche a tutti i piani;

• il principale problema affrontato nel corso dell’intervento è stata l’impossibilità dievacuare fumo e calore dal vano scala, né per mezzo delle scarse aperture diaerazione presenti in sommità, né con l’ausilio della ventilazione meccanica; benchél’incendio abbia coinvolto limitati quantitativi di materiale combustibile,l’ubicazione del focolaio e la dinamica dell’incendio hanno generato uno scenarioche ha messo in crisi un intero stabile, con conseguenze che avrebbero potutoessere ancora più critiche in assenza o con un ritardo dei soccorsi.

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L’attività investigativa ha consistito principalmente nell’analisi dello scenario diincendio reale in un edificio di civile abitazione mediante l’applicazione di un modelloCFD di simulazione di incendio.

Lo scopo dello studio è quello di prevedere verosimilmente l’andamento:

• dei fumi;• delle temperature;• del monossido di carbonio (CO);• dell’anidride carbonica (CO2);• della curva di potenza termica (HRR);

prodotti da un incendio in base ai materiali combustibili presenti, in un volumedeterminato in base alle caratteristiche di compartimentazione dell’edificio.

La zona oggetto della simulazione comprende l’entrata e il vano scale.

StructuralFire

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L’approccio consiste nella determinazione delle fasi per mezzo delle quali condurrel’analisi di tipo prestazionale, partendo dalla definizione della portata del progetto,attraverso l’identificazione dello scopo e degli obiettivi fino allo sviluppo delloscenario di incendio e alla analisi dei risultati previsti dalla simulazione con quelli realidocumentati nella fase di intervento delle squadre di soccorso dei VVF.L’attività descritta è stata condotta applicando il modello di fluidodinamicacomputazionale FDS sviluppato dal NIST.La dinamica dell’incendio è simulata in base ai parametri che caratterizzano ciascunmateriale presente nel dominio di simulazione, ciascuno con le proprie caratteristichedi infiammabilità e combustione o di reazione all’incendio.FDS è in grado di calcolare e conseguentemente fornire come dati di uscita, tutte levariabili, scalari e vettoriali, calcolate in ciascuna delle celle del dominio, utili allacomprensione dei fenomeni ed all’analisi degli effetti (concentrazione delle speciechimiche, distribuzione delle temperature, pressioni, velocità dei gas, fumi,visibilità,…).I risultati così ottenuti possono poi essere visualizzati e/o elaborati grazie al post‐processore (Smokeview), il quale consente ad esempio di visualizzare la geometria deldominio di integrazione e la sua griglia, di rappresentare graficamente i campivettoriali e scalari.

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Lo scopo dello studio è stato quello di prevedere l’andamento dei fumi prodottidall’incendio reale, definito in base alla quantità ed alla tipologia di materialecombustibile presente nel compartimento considerato, in un volume predefinito e intempi confrontabili con quelli registrati dall’emergenza.

L’obiettivo è l’analisi del rischio associato all’incendio che non può prescindere dalconsiderare i prodotti che si formano durante la combustione; a tal fine bisognaprendere in considerazione la loro evoluzione spazio/temporale nei tempidell’emergenza/evacuazione in tutto il compartimento.

Da non dimenticare i cinque obiettivi di sicurezza:

‐ riduzione delle occasioni d’incendio;‐ stabilità delle strutture all'azione del fuoco;‐ non propagazione dell’incendio;‐ sicurezza degli occupanti;‐ sicurezza dei soccorritori.

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Definizione dello scenario di incendio

L’insorgere dell’incendio nell’ambito del caso in esame potrebbe essere statogenerato principalmente da un sovraccarico nell’impianto elettrico odall’usura/invecchiamento del rivestimento dei cavi elettrici, non dimenticando chel’impianto risale agli anni sessanta. In particolare nel punto d’innesco, dietro a dueporte di legno, era installata la canalizzazione verticale per la dorsale principale didistribuzione dell’energia elettrica alle utenze della torre, e nello stesso luogo sitrovava del materiale per le normali pulizie dell’atrio. Avendo determinato la tipologiadel materiale presente in prevalenza cavi elettrici, è stato possibile definire la reazionechimica di combustione da utilizzare nel modello, in modo tale da prevedere laquantità di fumi prodotta dall’incendio ed il loro andamento spaziotemporale nelmodo più accurato.

A tale fine è stata utilizzata la reazione chimica del “POLIETILENE”, modificata comedi seguito descritto in modo da tener conto degli opportuni valori di resa di fumo e deigas della combustione:

‐ resa di fuliggine YS = 0.074 [Kg/Kg]‐ resa di monossido di carbonio YCO = 0.1 [Kg/Kg]

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Definizione del dominio geometrico della simulazione

Il fabbricato si presenta in pianta con una forma rettangolare. Tipologicamente è unedificio a torre che si sviluppa per un’altezza complessiva di circa 45 m. La strutturaportante è costituita da una intelaiatura in cemento armato tamponataperimetralmente da opere in muratura di laterizio tradizionale.

Il nucleo centrale, scenario dell’intervento, è costituito da due ascensori, una scala diservizio e da un cavedio aperto ad ogni piano verso il corridoio degli appartamentiper tutta la lunghezza della zona di sbarco ascensori e per un’altezza di 0,40 m fino afilo soffitto con superficie totale di m2 0,92.

Il cavedio aperto è laterale ai pianerottoli che collegano il vano scale con il corridoiodel piano.

Il dominio della simulazione è costituito da una porzione di fabbricato d’ampiezzapari a 16 m, larghezza 4 m; l’altezza del dominio di simulazione è pari a 55 m.

StructuralFire

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Le aperture del dominio geometrico sono dislocate al piano terra con la porta d’entrata(1,20 x 2,00 m), nella sommità del cavedio aperto (1,05 x 0,40 m) e due grigliatimetallici nel locale macchine ascensore (1,35 x 0,60 m).Il dominio di simulazione è stato suddiviso in 274.500 celle di dimensioni 0,20 x 0,20 x0,20 m.Di conseguenza tutti i particolari geometrici sono rappresentati con una risoluzione dicirca 0,20 m.Gli elementi strutturali sono stati inseriti nel modello perché essenziali al fine diottenere un andamento dei fumi verosimilmente rispondente alla realtà. Inoltre, alfine di non sottostimare la velocità di stratificazione e di discesa dei fuminell’ambiente, sono stati inclusi nella definizione del dominio geometrico i principaliingombri che, nello scopo e nei tempi della simulazione, possono essere considerativolumi non permeabili ai fumi: controsoffitto, parapetti, travi, scale, vetrate.

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Per quanto riguarda la simulazione, la fase d’innesco dell’incendio non è moltorilevante in quanto il processo d’ignizione può essere immaginato con tempi e ramped’innesco differenti, ma si può ritenere che sostanzialmente lo sviluppo dell’incendiodal momento dell’accensione sia stato molto lento con una produzione di fumi e gas dicombustione molto limitati considerando il materiale bruciato nei primi minuti.

Considerando il materiale combustibile presente e la prima richiesta di soccorsopervenuta alla sala operativa dei Vigili del Fuoco (11:55 A.M.) si può stimare ilrilevamento dell’incendio a 180 s dall’innesco.

Il precoce rilevamento dell’incendio è da imputare a due fattori:

• il primo, che le porte della torre erano aperte, quindi i prodotti della combustionesi sono diretti verso l’esterno;

• il secondo, che la torre è in centro città, quindi prendendo in considerazionel’orario, l’evento ha destato subito allarme tra i passanti.

StructuralFire

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Si è stimato che tra l’istante di rivelazione dell’incendio ed il momento in cui ilprocesso d’evacuazione ha avuto effettivamente inizio, sia intercorso un ritardo daimputare a molteplici fattori quali:• le scale invase dai prodotti della combustione,• il tentativo maldestro del portiere nell’invitare gli inquilini a scendere al piano

terra, l’inabilità motoria degli anziani,• la presenza di un’unica via d’esodo sfociante in un atrio di entrata di limitate

dimensioni.Per quanto riguarda l’oggetto dello studio, l’intervallo d’inizio evacuazione è statoritenuto pari a 1200 s ben oltre il completo spegnimento dell’incendio a 790 s; diconseguenza è possibile indicare t inizio evacuazione = 1200 s, quindi un tempoelevato.

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Disamina documentazione progettualeUna corretta investigazione strutturale di Fire Investigation richiede a priori una buonaconoscenza della struttura e del suo contenuto.Occorre conoscenza il grado di resistenza al fuoco della struttura per valutarecorrettamente i danni che ha subito e quindi capire l’affidabilità dell’intervento diadeguamento.Si definisce struttura affidabile dal punti di vista antincendio una struttura la quale dopol’evento incendio ha manifestato la stessa resistenza progettata dall’intervento diadeguamento antincendio.Danni non previsti dall’adeguamento denotano errori progettuali o esecutivi diprotezione antincendio.L’attività di controllo documentale è una operazione da svolgere fuori dalla scena ovel’investigatore dovrà ricercare:

• il progetto antincendio inerente la struttura in esame;• il progetto degli impianti esistenti;• schemi strutturali e tipologie di materiali utilizzati nella costruzione dell’edificio.

al fine di poter elaborare i dati ottenuti con la successiva fase.

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L’effetto dei gas, che diminuiscono la capacità respiratoria, motoria e visiva, combinatocon l’oscuramento prodotto dalle particelle dei fumi in sospensione, che ostacolano lavisibilità dei percorsi d’esodo e occludono le prime vie respiratorie, limita la mobilitàdelle vittime, che spesso subiscono solo in un secondo tempo l’effetto dell’aumentodella temperatura, come di seguito descritto.

Sono state posizionate delle termocoppie• nei primi sei piani ad un’altezza di 1,80 m da ciascun pianerottolo identificate con

la lettera P seguita dal numero di piano• all’ingresso sono state identificate due termocoppie PP nella postazione del

portiere proprio di fronte il focolaio di incendio• PE fronte porta di ingresso.

Nel grafico riportato in Figura 5 è possibile valutare l’andamento temporale dellapotenza rilasciata dall’incendio simulato.

I cambiamenti di pendenza sono da attribuire ai materiali presenti nello scenario diincendio e la repentina fase discendente, allo spegnimento da parte dei Vigili delFuoco.

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Nelle immagini sono mostrati ai tempi t=200 s e t=400 s lo sviluppo dei fumi e lavisibilità all’interno del vano scala.

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Le temperature dei prodotti della combustione nel vano scala si sono mantenute avalori bassi mentre nel locale interessato dall’incendio si è raggiunto un picco adun’altezza da terra di 1,8 m di circa 380°C. Ciò e confermato sia dalla fusione degliapparecchi illuminanti composti di leghe metalliche e plastica gocciolati sui D.P.I. delpersonale VV.F. intervenuto, sia di parti di intonaco staccatesi dal soffitto dell’atrio diingresso (Figura 8).

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Stratificazione dei fumi

Come ben rappresentato dalla Figura 12, vi è una sostanziale corrispondenza tra i valoridi altezza dell’interfaccia dello stato dei fumi fornito dalla simulazione e i dati delloscenario reale. Al termine dell’incendio, all’interno del vano scala si misura un’altezzadei fumi da terra di circa 0,70‐0,80 m, valori confermati nella simulazione con FDS.

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Accostamento autoscala

L’unico lato utile a consentire l’accostamento dell’autoscala dei Vigili del Fuoco,rivelatasi determinante per il successo delle operazioni di soccorso, è risultatoparzialmente ostruito da alcuni ostacoli, sia fissi che occasionali, quali i parapetti di unsottopassaggio, una fermata dell’autobus, due cabine telefoniche, un cantiere, diversisegnali stradali con i relativi supporti ed alcuni automezzi parcheggiati lungo ilmarciapiede.

La presenza di questi elementi ha reso difficoltoso lo sviluppo e le manovredell’autoscala per il trasferimento degli occupanti dalle finestre dei vari piani dellafacciata fino a terra.

Per evitare tali inconvenienti si dovrebbero prevedere adeguate e rigorose misuregestionali degli spazi prospicienti gli edifici, quali divieti di sosta o paletti rimovibili diprotezione, scongiurando la presenza di automezzi parcheggiati, eliminando ogni tipodi manufatto od ostacolo fisso.

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Impianto elettrico

Appare superfluo sottolineare l’importanza di realizzare l’impianto elettrico e tutte le suecomponenti, compresi gli utilizzatori, nel pieno rispetto della “regola dell’arte”,certamente ben oltre di quanto disposto dalla legge, utilizzando cavi di sezione adeguatae del tipo “non propagante l’incendio”.

Spesso purtroppo, nel settore degli edifici di civile abitazione, gli amministratori dicondominio, ancorché sensibili all’argomento della sicurezza, incontrano notevoli espesso insormontabili resistenze, da parte dei proprietari delle unità immobiliari che sioppongono ad adeguamenti impiantistici ritenuti onerosi e non necessari.In questo caso l’impianto elettrico, a seguito di un probabile surriscaldamento dei cavi,ha originato l’incendio ed ha prodotto un ingente quantitativo di fumi e gas tossici dicombustione, i quali hanno determinato conseguenze gravi per la salute delle persone esignificativi danni alle cose.

L’impianto di illuminazione di emergenza ha svolto una funzione del tutto inefficace, noncontribuendo in alcun modo all’orientamento ed alla visibilità delle vie d’esodo da partedegli occupanti nella fase di emergenza.

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Scala antincendio ed aerazione in sommità

La norma prevede la realizzazione di scale protette in, ovvero di scale “a prova di fumo”.Nella circostanza l’unica scala, provvista di porte metalliche rinvenute aperte in quantosenza dispositivo di autochiusura, ha favorito la propagazione ascensionale dei prodottidella combustione alle altre parti dell’edificio, in particolare verso i corridoi di piano,fino all’interno delle singole abitazioni, penetrando attraverso le fessure a pavimentodelle porte di entrata.

A ciò ha sicuramente contribuito l’assenza pressoché totale di superfici di aerazionenaturale in sommità della scala, circostanza che ha di fatto impedito la diluizione deifumi verso l’esterno della stessa, sia naturale che forzata (i Vigili del Fuoco hannotentato, senza successo, di far evacuare i fumi dall’ultimo piano, azionando unelettroventilatore a piano terra). In alternativa alla superficie di aerazione di mq 1, siritiene comunque efficace l’installazione di un EFC (evacuatore di fumo e calore)collegato con un sensore di fumo, dispositivo che mitigherebbe le dispersioni termicheed i conseguenti disagi per i residenti.

E’ opportuno che la comunicazione della scala protetta con le altre parti dell’edificio(locali comuni, cantine etc.), avvenga tramite filtri a prova di fumo.

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PortineriaQuesta esperienza conferma che va assolutamente evitata la presenza della portineria,con un carico d’incendio non trascurabile, in prossimità dell’ingresso‐uscita all’internodel vano scala e da questo non compartimentata: negli atrii possono essere consentitepostazioni con mobilio ed arredi rigorosamente incombustibili ed a condizione che nonpregiudichino in alcun modo la fruibilità delle vie d’esodo.

Impianti di protezione attiva antincendioLo spegnimento del modesto incendio, tentato senza successo dal portiere con unestintore portatile, è stato completato dai primi Vigili del Fuoco intervenuti. Sebbenenon utilizzato, era presente un impianto di idranti con le bocche posizionate, secondouna diffusa consuetudine, nei pianerottoli intermedi all’interno della scala, a pianialternati. Tale configurazione è certamente errata dal punto di vista tecnico, in quantoqualora gli idranti fossero stati utilizzati, l’esodo degli inquilini verso il luogo sicurosarebbe stato compromesso dalla presenza delle manichette, svolte ed in pressione,lungo le rampe. In relazione alla particolare utenza civile, si ritiene opportunoconsigliare l’installazione di naspi antincendio, che possono essere facilmente utilizzatianche da persone non dotate di particolare preparazione professionale, ad ogni pianoed esternamente al vano scala.

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Considerazioni finali

E’ stato descritto uno studio di simulazione di un incendio realmente accaduto,destinato a abitazione e uffici. L’analisi è stata svolta applicando FDS, modello CFDsviluppato dal NIST.Negli edifici esistenti, la progettazione e, in questo caso, l’adeguamento allaprevenzione incendi, non può prescindere da un attento rilievo e da una approfonditaanalisi dell’edificio.Oggi la tecnica e la scienza della Fire Engineering e l’attività di Fire Investigationpermettono, anche negli edifici non recenti, di dimostrare il raggiungimentodell’obiettivo di sicurezza e di investigazione con lo studio del comportamento delsistema in caso di incendio.L’attività di Fire Investigation nell’ingegneria strutturale diventa quindi una vera epropria disciplina investigativa al pari di quella di altre discipline necessaria per tutte leattività ove sono coinvolte strutture danneggiate e/o collassate per effetto di unincendio.Le continue ricerche investigative strutturali, svolte nell’ottica della ReverseEngineering, potrebbero portare a definire, in futuro, nuove frontiere evolutive edinnovative, sia nell’ambito dell’ottimizzazione strutturale che della robustezza efidatezza antincendio.

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BIBLIOGRAFIA

• Incendio in un edificio di grande altezza: confronto tra lo scenario reale e quellosperimentale ‐ E. Mannino, A. Del Gallo, V. Puccia, M. Minozzi,

• NFPA 921. Guide for Fire and Explosion Investigations;

• Gregory E. Gorbett, Msc, CFEI, CFPS, IAAI_CFI, MIFireE: Computer Fire Models for fireinvestigation and reconstruction ‐ International Symposium on Fire InvestigationScience and Technology‐ ISFI 2008.

• Mangione M., F. Bontempi, Crosti C.: Structural Fire Investigation e Ingegneria Forense‐ Atti del convegno IF CRASC’15 ‐ 14‐16 maggio 2015 ‐ Università La Sapienza – Roma.

• SFPE. Handbook of Fire Protection Engineering. National Fire Protection;

• Ingegneria della sicurezza antincendio. Antonio La Malfa. Legislazione Tecnica.

• Bontempi F: Appunti del corso di progettazione strutturale antincendio – Università LaSapienza Roma‐ A.A. 2014/2015.

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FIRE

INVE

STIGAT

ION‐case history1

Fire in the Mont Blanc tunnel

6 5 5 0 m 5 0 5 0 m

IT A L IA N S ID EF R E N C H S ID E

S T O P P IN G P L A C E 2 1

1 1 5 5 0 m

2 0 2 2

S T O P P IN G P L A C E 1 9

1 8

S T O P P IN G P L A C E 2 33 0 0 m 3 0 0 m

T R A F F IC L IG H TB A R R IE R S F O R C L O S U R E

A L T IT U D E D IF F E R E N C E 1 0 7 MA L T IT U D E 1 2 7 4 m A L T IT U D E 1 3 8 1 m

V E N T IL A T IO N S Y S T E M

TIMELINE

10:50 10:5310:51 10:54 10:55 10:5610:52

B

10:45

A C F G

0

TIME

5 6 7 8 9 10 11

EEVENTS

PERIOD

fire - flash over

15 16 17 18 19

11:00 11:01 11:02 11:03 11:04

H

traffic light attivation3,5 minutes6 minutes

D

StructuralFire

Investigation




FIRE

INVE

STIGAT

ION –case history

1

PARAMETERS OF THE SIMULATION DESCRIPTION SMOKE RESULT

WARNING ALARM 30 '' AFTER THE FIRST SIGNAL WITH RED LIGHTS IN

TUNNEL (opacimeter n. 4 ‐ 10:51 hours)

The Belgian truck was stopping at the traffic lights placed at about 5,800 m. from the French side and he would have caught fire (among garage no. 18 and 19). The other vehicles in the tunnel (at that time a total of 12) would stop at

a red light, at a considerable distance from the Belgian truck

11:10 Victim no

WARNING ALARM 30 '' AFTER THE SECOND ALARM

(opacimeter n. 5 ‐ 10:52 hours)

The Belgian trucks would reach the garage n. 21 but the vehicles that followed (in the meantime increased from 12 to 19) would stop at a red light without

reaching the fire area

The fumes would reach the first

vehicles only after 16 'and 40' 'about by

the alarm.

very few victims

RED TRAFFIC LIGHT SYSTEM TO 10:55 (Vehicles that follow the Belgian trucks would be increased in the

meantime 19 to 24)

The first 2 vehicles would have been in any case involved in the fire, but not the other. The following vehicles would stop at the traffic lights located 700

m. around from fire.

Would have been wrapped by at 11:01

fumes approximately, that is to say 6 'after the

traffic block

few victims

REAL CASERED TRAFFIC LIGHT SYSTEM TO 11:04

37 victims



StructuralFire

Investigation


FIRE

INVE

STIGAT

ION –case history

1Investigative report

• Construction defects of the vehicle (trigger).Investigations and simulations have shown the real possibility that a cigarette butt can enter through theair intake, get to the filter, burn it and spread the fire through the conduit, plastic intake. It has also beenshown that an escape of oil from the rocker arm cover on the right side of the engine, falling on theturbo, causes a fire in the engine compartment.

• Negligence of the driver of the vehicle (contributing cause).By the prosecutor in Bonneville vehicle drivers we have been identified that have crossed the Belgiantrucks. The driver of the truck, ignoring reports of trucks that crossed, did not stop at a rest area butcontinued his run hoping to get to the Italian exit. His behaviour made inevitable the event.

• Shortage in emergency management (underlying cause).Simulations have proven the underlying cause which led to a worsening of the consequences.Specifically emerged the following problems:

• Delayed stop signal at the entrance of the tunnel.A timely intervention of reporting would not only drastically reduce the number of victims but also theextent of physical damage. We can therefore say that putting the red traffic lights, on the French side ofthe tunnel, in the interval of time between the reporting of the first alarm (10:51 hours) and the closureof the tunnel, would have delayed the arrival of the front of the smoke on the first vehicles involved froma minimum of 6 to a maximum of 19 minutes.

• Misjudgments in ventilation management.The ventilation was maintained in the same direction instead of being reversed. The operator reportedthat it had done deliberately, because he thought that was the best way to protect people fromsmoking.



StructuralFire

Investigation


FIRE

INVE

STIGAT

ION‐case history2

Arson in a hotel

Item Combustible material Size/number

2 Room service trolleys

Towel, bed sheet, trash bagTowel, bed sheet: (0.7 m x 1.0 m x 0.25 m) x 4

Plastics pad: (0.7 m x 1.0 m x 0.04 m) x 4 Trash bag: (0.7 m x 0.7 m x 0.15 m) x 1

Service counter

Towel, bed sheet, cloth, pillowcase, bed quilt, office chair

Towel, bed sheet, cloth: (2.0 m x0.25 m x0.2 m) x 6 Pillowcase, bed quilt: (2.0 m x 0.25 m x 0.2 m) x 2

Office chair: (0.5 m x 0.5 m x 0.15 m) x 2 Storage room

Backup things like paper cup, clothes, paper box

Towel, bed sheet, cloth: (2.0 m x 1.0 m x 0.2 m) x 6 PUF: (2.0 m x 1.0 m x 0.2 m) x 2

Carpet Thickness 10 mm At the base of floor without extensible burning

Wood sheet Service counter, storage room, stockroom, all applied wood sheet

Cabinet: (1.0 m x 1.0 m x 2.2 m) x 1 (thickness 0.02 m) Service counter, storage room, stockroom:

(1–2 m x 1–2 m x 1–2.2 m) x 10 (thickness 0.02 m) Lobby Decorated with wood sheet (1–2 m x 1–2 m x 1–2.2 m) x 4 (thickness 0.02 m)

Accelerant Gasoline (0.8 x 0.8) m2 location 1 (0.6x 1.0) m2 location 2Humidity: normal 60 –70%



StructuralFire

Investigation


FIRE

INVE

STIGAT

ION‐case history2

6 0 1 0 08 0 1 8 0 3 6 0 6 0 09 00 2 51 5 3 02 0t im e (s e c )

9 :0 0 9 :1 0

A d is c o v e re dth e f ire

8 :2 5 S e rv ic e c h e rk c a ll 9 1 1 a n dn o t i f ie d te n a n ts

A ra n d o w nto 6 th

B p a s s th ro u g h s to ra g ero o m w ith o u t a n y f ire

R 9 c o rn e r a n d s e rv ic e c o u n te rh a l lw a y fu l l o f s m o k e

R 6 n o b o d y a n s w e re d th e p h o n e ,p h o n e l in e b ro k e n , s e rv ic e c o u n te r

w ith o u t a n y f ire

R 2 6 h a llw a y fu llo f s m o k e

A la rm s y s te m s a c t iv a te d

C le rk tu rn e d o ffth e p o w e r

F ire g re w u p g re a t ly , th e to ta lp e r io d le s s th a n 3 m in s

8 .3 1 1 s t f ire e n g in ea r r iv e d a t th e s c e n e

E x te n d w a te r h o s e toe x t in g u is h th e f ire

F ire s itu a t io nu n d e r c o n tro l

P u t o u t th e f ire

Timeline based in evacuee’s descriptions

FDS Simulation and HRR curve



StructuralFire

Investigation


FIRE

INVE

STIGAT

ION –case history

2

Temperature profile

Smoke propagation profile (20 s, 100 s, 300 s)

Smoke propagation profile

StructuralFire

Investigation




FIRE

INVE

STIGAT

ION –case history

2ConclusionThis research hopes to predict the development of heat, smoke and toxic gases at the fire sceneusing simulation software, thereby supporting the work of fire scene investigation.

The main conclusions are:It is very clear that the cause of this hotel fire was the ignition of the accelerating agent.This discovery may be enough for today’s fire investigation in Taiwan. However, more importantis identifying how the fire spread and how deaths and injuries occurred.The simulation results indicate that the cause of the fire spreading to the service counter orother spaces is due to the sufficient heat release rate of the fire source in igniting the trolley,cloth and disposal bag in the hallway. If the rate of the fire spreading had not been as fast as thatcaused by the accelerating agent the production of heat and smoke would not have beenenough to block the escape route in such a short time;The total amount of gasoline spilt in two places of hotel was estimated to be about 15 L. Inaddition, consideration of the route to the fire scene and the convenience of carrying acontainer to the scene offered valuable information for the police investigating the possibility ofarson;Fire simulation can provide information on fire growth and spread, smoke production andmovement, which are all necessary to fire investigation, both in causes and the protection of lifeand property.A fire scene reconstruction supported by computer simulation can also offer importantinformation to code and fire administrations.

StructuralFire

Investigation




CASE STU

DIES: clohtingstore

StructuralFire

Investigation



Le indagini sulla scena incendiata dal punto di vista assicurativo

Il Fire Investigator, deve indagare sulle circostanze e sulle modalità che hannocausato il sinistro, accertando se, al momento in cui è accaduto, esistesserosituazioni di fatto capaci di aggravare il rischio e se il contraente ha adempiutogli obblighi previsti dalle clausole di polizza.Dovrà altresì stimare il danno verificando la quantità delle cose assicurate,determinandone il valore al momento del sinistro, valutando il dannoemergente, che indica semplicemente il danneggiamento delle coseassicurate, e quello da lucro cessante che tiene indenne il contraente dalleperdite economiche conseguenti alla forzata interruzione dell’attivitàcommerciale dovuta all’incendio.A tal proposito occorre ricordare come il mercato assicurativo propongafondamentalmente due tipi di polizza indennitaria;• rischi nominati;• all risk.


CASE STU

DIES: clohtingstore

StructuralFire

Investigation



Nel primo caso, la polizza tiene indenne l’assicurato dai danni conseguenti daun incendio comunque originato, ad eccezione dell’incendio doloso(ovviamente cagionato da terzi) o di quello determinato da colpa grave delcontraente o di persone delle quali lo stesso deve rispondere, eventi per iquali la garanzia richiede un’apposita estensione e pattuizione.

Diversamente da quanto sopra, la polizza “all risk” tiene indenne l’assicuratodai danni provocati alle cose da ogni causa o evento non specificamenteesclusi.

Le norme giuridiche prevedono, per la polizza assicurativa contro il rischiod’incendio, in quanto contratto stipulato fra assicurato e assicuratore, chequest’ultimo accerti che l’evento rientri nell’ambito delle clausole previste e,tramite l’attività peritale, dimostri se sussistono eccezioni che escludonol’indennizzo ove l’evento non sia accidentale, come nel caso d’incendio dolosoo comunque auto‐provocato, sempre nell’ottica dell’onere della prova che,come già detto, spetta all’assicuratore.


CASE STU

DIES: clohtingstore

Length 25 mW

idth

16

m

Rolling shutters(3 x 2,5 m)

Rolling shutters(3 x 2,5 m)

Height 5 m

Volum 2.200 mc

W19W18 W17

W16 W15W14 W13

W12

W11

W10

W9

W8

W7

W6

W20

W21

W22

W23

W24

W25

W1 W2 W3 W4 W5

I - Beams

Roofing sheets

Perimeter walls thickness 30 cm

N

It was commissioned by an Insurance Society in order to evaluate, in a burnedwarehouse, if the quantity of material declared by the company is equal to 20.000Kg

CLOTHING STORE

Stock planStructural

Fire

Investigation




CASE STU

DIES: clohtingstore

Materials storage layout

Item Peso

Maglione uomo‐donna 0,4 kg

Pantaloni uomo‐donna 0,5 kg

Cappotti 1,4 kg

Giacche, giacconi 3,5 kgWeight clothing

Stender single and double

StructuralFire

Investigation




CASE STU

DIES: clohtingstore

TESTIMONIALS

• 3:07 Of the day the event occurred (moment of the fire detection) the presence of smoke in the building has been seen by a witness A, who declares:“Around three o’clock I saw the presence of smoke, whose source was not easily

recognizable”This was followed by the evacuation of the building and by the research of the fire.

• 3:15 Approximately, some witnesses, who had flocked on the scene, saw the development of a big fire with the leak of flames and smoke. Witness B declares:

“There was smoke in the room and both thick smoke and flames came”

• 3:20 Approximately, the National Fire Service arrives and begin the check phase and the fire limitation.

• 3:30 Witness C declares: “Three windows placed on the south side have exploded”. After twenty minutes I saw two broken windows.

• 4:00 The National Fire Service complete the extinguishing action of the fire.Witness D declare:

“About 4 o'clock I heard a loud noise coming from the roofs”

• 4:10 Structural collapse slab.

StructuralFire

Investigation




CASE STU

DIES: clohtingstore

3

GATHER INITIALINFORMATION


OPERATIONS

PHASES1

INTERNAL EXAMINATIONFIRE SCENE




2

EXTERNAL EXAMINATIONFIRE SCENE


5Laboratory tests





4

Design analysis

Executive analysis

Management analysis

DOCUMENTARY CHECKS


Weather conditions


CONCLUSION ANDREPORTING3



OPERATIONS

PHASES1




2



5

Modeling fire

Laboratory tests



Fire load existing



4

DOCUMENTARY CHECKS


Weather conditions


CONCLUSION ANDREPORT

Structural analysis

Reconstructing the fire

Structural Fire Investigation planning

StructuralFire

Investigation




CASE STU

DIES: clohtingstore

PRELIMINARY CALCULATION HRR

HRRF = 7.8 At + 378 Av × hveq0.5Where:• Av is the total surface of ventilation;• At is the total surface of the compartment, (floor‐walls‐ceiling), net of the openings Av;• heq = Σ (Avi ×hi) / Av is the corresponding height.

HRRmax = 0.1 × m × Hu × Av × heq0.5tB = tA + Ecost /HRRmax

StructuralFire

Investigation




CASE STU

DIES: clohtingstore

COMPARISON BETWEEN CURVE HRR‐t AND TESTIMONY

StructuralFire

Investigation




CASE STU

DIES: clohtingstore

SIMULATED SCENARIOSScenario 1:Hypothesis of a fire outbreak represented by a puddle, whose dimensions are 1×1mcharacterized as a thin layer of gasoline that immediately ignite and trigger thematerial;

Fire Load = 9.400 Kg *(Estimated value of the inventory volumeand evidence collection on the scene)

80 single‐beam standers × 70 kg = 5.600 kg20 double‐beam standers × 50 kg × 2 levels = 2.000 kg15 shelving × 8 shelf × 15 kg weight shelf = 1.800 Kg

Scenario 2:A similar spillage of a flammable liquid has been supposed. The fire load is representedby the totality of the material declared by the owner of the warehouse is 20.000 Kg.

Fire load = 20.000 Kg(declared value)

StructuralFire

Investigation




CASE STU

DIES: clohtingstoreGeometry of the survey volume

Not to neglect the effects of the fire spreading about this structure, five controlthermocouple was introduced:

T1 (h = 4.5 m), T2 (h = 5.5 m), T3 (h = 5.5 m), T4 (h = 4,5m) e T5 (h =4,5m)

StructuralFire

Investigation




CASE STU

DIES: clohtingstore

Scenario 1

Curve HRR‐t

Curve T‐tStructural

Fire

Investigation




CASE STU

DIES: clohtingstore

Temperature trend in the broken windows ‐ scenario 1 (Q = 9.400 kg).Structural

Fire

Investigation




CASE STU

DIES: clohtingstore

Scenario 2

Curve HRR‐t

Curve T‐tStructural

Fire

Investigation




CASE STU

DIES: clohtingstore

StructuralFire

Investigation




CASE STU

DIES: clohtingstore

Thermal Analysis Kinematics of the structure collapse.

Displacement of the centerline of themost stressed section beam.

StructuralFire

Investigation




CASE STU

DIES: clohtingstore

Conclusion

The simulation 1 can confirm the fire patterns and the testimonies, only under thefollowing hypothesis:

• The fire load corresponds to 50% of the one declared by the propertor of thebusiness. Worth mentioning that the declared quantity of 20.000 kg couldn’t havebeen stored in the warehouse layout volume, considering also the storagecategory system;

• The breaking of the windows is compatible with scenario 1;

• Weather conditions that can ensure enough ventilation, also with a limitedventilation surface;

• Not less than ten litres of petrol poured on the ground. Only the presence offlammable liquid can ensure such development and justify the structure collapse.

StructuralFire

Investigation




CASE STU

DIES: dwellin

gho

use

DWELLING HOUSE

-3.00

A

A

A

A

PIANTA PIANO TERRA

PIANTA PIANO PRIMO

PROSPETTO EST

PROSPETTO OVEST

PROSPETTO NORD

PROSPETTO SUD

StructuralFire

Investigation




CASE STU

DIES: dwellin

gho

use

MATERIAL HIPOTESIS WEIGHT [kg] FIRE LOAD [MJ]

Clothes Some clothes are supposed into the wardrobe20 ‐

Acrylic fibers 50% of the clothes 10 308

Paper Close to Pellets 2 34

Cardboard Close to Pellets 5 85

Preserves (al m2) Supposition 2 m220 840

Cotton (tissues) 45% of the clothes 9 153

Wool 5% of the clothes 1 21

Wood (Wardrobe) Dimensions 2 × 2 × 0,6 m, th. 3 cm 150 1350

Firewood Placed on the outside of the building, adjacent to the

room. Amount: 4 × 1,5 × 2 m 10.800 183.600

Wood (Pellet) 2 sacs of 15 kg 30 588

Structural Wood Joists 10×15 cm length 4,5 m 240 4.080

TOTAL 191.059

Fire load was constituted by:

StructuralFire

Investigation




CASE STU

DIES: dwellin

gho

use

From an examination of the place where theaccident occurred it was found a large amountof more than 10 m3 of firewood.In addition the building has a wooden roofoutside that develops is the entire length of thefacade. By the external structural reading it isclear that the structure had, for the raisingeffect of the internal temperatures a structuralcollapse of the roof.

Fire picturesStructural

Fire

Investigation




CASE STU

DIES: dwellin

gho

use

The focus has been in the environment, at ground floor level, further damaged by thefire, observing all found objects carefully. In particular it was examined the carcass ofa freezer, placed in proximity of the same local.After having liberated it from the remains of combustion of the floor wooden joists, itwas possible to turn it around and discover with amazement that the electric powercable, untact throughout its development, was stripped of the protective sheath nearthe lapel on the stiffening crankcase of the carcass.

Freezer cable unprotectedStructural

Fire

Investigation




CASE STU

DIES: dwellin

gho

use

StructuralFire

Investigation





CASE STU

DIES: dwellin

gho

use

During the investigation it checked the section ofwooden beams. From the investigation carried out itwas found that in each of the wooden joist thesection was reduced by 25 mm per part.Since the wood burns 0.7 mm/min of the surfacelayer for minute, it is assumed that the internaltemperature near the ceiling was greater than 250 °C(Temp. ignition of wood) for at least 25 minutes.

Damage picturesStructural

Fire

Investigation




CASE STU

DIES: dwellin

gho

useComputational Fire Investigation

In the slides below we show the overview of the construction and the situation after20 seconds from the ignition, where we can observe the placement of the fire.

The following figure shows the trend of temperatures in the structure on a horizontalplane situated at 2.6 m, and a vertical plan near the fire.

StructuralFire

Investigation




CASE STU

DIES: dwellin

gho

use

Flat JacksIn order to verify the existing masonry, some flat jacks were performed, single anddouble, two in particular, in bearing and opposed walls (See Fig. left).These tests have allowed writing down the following:With the single flat jack it was established the current sigma of the masonry work;While with the double one it was established the operating limit.

Shove testSome shove tests were made on the masonry, in order to ensure the sliding andtherefore the allowable tension of the same (see Fig. right).

StructuralFire

Investigation




CASE STU

DIES: dwellin

gho

use

Sonic and endoscopic testSonic and endoscopic tests were also performed, always on the same wall elements,in order to verify respectively the homogeneity and stratigraphy of the masonry.

In conclusion, we can support that the cause of the fire, referred to this report, isdue to a failure of the differential‐magnetothermal which did not prevent theshorted generated by the breakdown of the power cable of the freezer.This situation, together with the fire load of the materials and the wind, got up inthe morning; increase the almost total destruction of the property, leaving only thesupporting frame in masonry and the ground floor slab.

StructuralFire

Investigation




PSA 16-11-16 Modeling Fire Investigation

Engineering

Transcript of PSA 16-11-16 Modeling Fire Investigation