Analisi Quantitativa
Calcolo numerico mediante simulazione fluido dinamica
L’analisi quantitativa è un metodo utilizzato per la misurazione e la descrizione di un fenomeno
attraverso dati numerici. Nell’ambito dell’ingegneria antincendio, l’analisi quantitativa viene
utilizzata per valutare gli effetti degli incendi e le prestazioni dei sistemi antincendio.
I modelli di calcolo analitico e numerico sono ampiamente utilizzati in fase di valutazione quantitativa per la progettazione di sistemi antincendio. In particolare, questi ultimi sono spesso preferiti per la loro capacità di fornire una rappresentazione dettagliata delle dinamiche dell’incendio e dei suoi effetti sulle strutture e sugli occupanti.
Secondo l’ingegnere chimico Dr. Chris Salter, esperto di sicurezza antincendio, “i modelli numerici sono uno strumento potente per la progettazione antincendio, poiché permettono di simulare l’evoluzione dell’incendio in un ambiente tridimensionale, considerando anche gli effetti dell’interazione tra il fuoco e il sistema di ventilazione dell’edificio”.
Tra i modelli numerici più comunemente utilizzati si trovano i modelli di simulazione dell’incendio a zone per ambienti confinanti, come ad esempio i codici di calcolo CFAST e Ozone. Questi modelli sono in grado di simulare il comportamento del fuoco in ambienti chiusi, tenendo conto della geometria dell’ambiente, della composizione dei materiali presenti e del sistema di ventilazione. Secondo il professor Thomas Cleary, docente di ingegneria antincendio presso la Queensland University of Technology, “i modelli di simulazione a zone sono stati utilizzati con successo per valutare il rischio di incendio in molte applicazioni, come ad esempio negli impianti industriali o negli edifici residenziali”.
Altri modelli numerici comunemente utilizzati sono quelli di simulazione dell’incendio di campo, come ad esempio i codici di calcolo CFX, FDS, Fluent e Syntech. Questi modelli consentono di simulare l’evoluzione dell’incendio in ambienti aperti, tenendo conto della dinamica dei flussi di fumo e dell’interazione del fuoco con l’ambiente esterno. Secondo il professor Guan Heng Yeoh, docente di ingegneria meccanica presso la National University of Singapore, “i modelli di simulazione dell’incendio di campo sono particolarmente utili per la progettazione di sistemi antincendio in grandi strutture, come ad esempio gli aeroporti o gli impianti industriali”.
I modelli di analisi termo-strutturale, come Abacus o Ansys, sono software di simulazione utilizzati per analizzare i fenomeni di calore e trasferimento di massa in un sistema strutturale. Questi modelli analitici sono comunemente utilizzati in diversi settori, come l’ingegneria civile e meccanica, l’industria aerospaziale, l’industria automobilistica e molte altre.
Nel campo della sicurezza antincendio, i modelli di analisi termo-strutturale sono utilizzati per prevedere la risposta del sistema strutturale a condizioni di incendio. Questi modelli consentono di stimare con precisione gli effetti specifici dell’incendio, come la temperatura, la pressione e la velocità dell’aria, che possono influire sulla stabilità e l’integrità strutturale dell’edificio.
Un esempio di come i modelli di analisi termo-strutturale possono essere utilizzati è la valutazione del tempo di Flashover in un ambiente. Flashover è una condizione critica in cui tutti i materiali infiammabili in una stanza si accendono contemporaneamente. Utilizzando un modello di analisi termo-strutturale, è possibile stimare il tempo di Flashover, consentendo agli ingegneri di progettare un sistema antincendio adeguato e di valutare la sicurezza degli occupanti.
Esperti del settore che lavorano con i modelli di analisi termo-strutturale includono ingegneri civili, ingegneri meccanici, esperti in sicurezza antincendio e scienziati dei materiali. Uno degli esperti più noti in questo campo è Jose L. Torero, professore di ingegneria antincendio presso l’Università di Edimburgo. Il professor Torero ha condotto ricerche significative sull’utilizzo dei modelli di analisi termo-strutturale per la prevenzione degli incendi e la valutazione della sicurezza antincendio.
Kevin McGrattan, ingegnere del National Institute of Standards and Technology (NIST), ha dichiarato che “l’analisi quantitativa degli incendi ha sostituito le vecchie tecniche di prova che si basavano sull’esperienza e sulle conoscenze empiriche. L’uso di strumenti di analisi quantitativa come i modelli numerici ha permesso di ottenere una maggiore comprensione degli incendi e delle loro dinamiche”.
Inoltre, l’analisi quantitativa permette di prevedere gli effetti di diverse soluzioni progettuali e di scegliere quella che offre le migliori prestazioni in termini di sicurezza antincendio. David Charters, ingegnere del Warringtonfire, sottolinea che “l’analisi quantitativa è essenziale per la progettazione di edifici ad alta sicurezza antincendio, in quanto consente di verificare la conformità delle soluzioni progettuali con gli obiettivi di sicurezza antincendio”.
In definitiva, l’analisi quantitativa è un metodo importante per la progettazione di sistemi antincendio e per la valutazione degli effetti degli incendi. L’uso di modelli numerici e di altre tecniche di analisi che consentono di ottenere una maggiore comprensione degli incendi e delle loro dinamiche, e di selezionare le soluzioni progettuali che offrono le migliori prestazioni in termini di sicurezza antincendio. Tuttavia, è importante ricordare che l’analisi quantitativa non deve essere considerata come una sostituzione completa delle prove sperimentali, ma come un metodo complementare.