Nell’ambito dell’iter di prevenzione incendi (attività soggetta ai sensi del D.P.R. 151/2011) relativo a un nuovo reparto di filtrazione di oli vegetali presso uno stabilimento del settore alimentare, l’elevato carico d’incendio specifico del ciclo produttivo comportava per le strutture metalliche dei due edifici di processo — edificio filtri ed edificio intermedio, con impalcati in acciaio fino a quota +15 m — una classe minima di resistenza al fuoco 240, non conseguibile mediante soluzioni conformi di tipo prescrittivo se non con l’applicazione estesa e onerosa di protettivi passivi. Si è quindi reso necessario dimostrare il soddisfacimento del livello di prestazione III («mantenimento dei requisiti di resistenza al fuoco per un periodo congruo con la durata dell’incendio») mediante una soluzione alternativa di tipo prestazionale.
Lo studio, sviluppato da TECSA a integrazione della valutazione del progetto di prevenzione incendi, ha applicato l’approccio prestazionale previsto dal Codice di prevenzione incendi (D.M. 18/10/2019) e dalle NTC 2018: identificazione e quantificazione di sei scenari di incendio di progetto — pool fire di olio vegetale ai diversi piani dei due edifici, con HRRPUA di 1.300 kW/m² da letteratura scientifica e fronte di fiamma radiale, simulati sia con l’intervento dell’impianto automatico a schiuma a bassa espansione sia, per confronto, in sua assenza — e, per ciascuno scenario, tre analisi accoppiate: modellazione fluidodinamica tridimensionale (CFD) dell’incendio naturale con il codice FDS del NIST, su domini di calcolo fino a 38 mesh e 1,4 milioni di celle cubiche da 20 cm; analisi del transitorio termico degli elementi strutturali; analisi strutturale globale non lineare con il codice SAFIR dell’Università di Liegi (2.683 nodi e 1.205 elementi beam tridimensionali), in accordo all’Eurocodice EN 1993-1-2, con trasferimento diretto al modello termo-strutturale delle intensità radianti e delle temperature calcolate da FDS.
Le analisi hanno dimostrato che, con l’intervento dell’impianto a schiuma a bassa espansione avente caratteristiche di «disponibilità superiore» (§§ G.1.14 e M.1.8 del D.M. 18/10/2019), le temperature degli elementi strutturali si mantengono in tutti gli scenari al di sotto della soglia di decadimento delle proprietà meccaniche dell’acciaio (400 °C) e gli spostamenti nodali risultano estremamente contenuti, senza alcun meccanismo di collasso, cedimento locale o deformazione eccessiva. Gli scenari di confronto senza impianto evidenziano, di contro, il superamento dei 500–600 °C negli elementi più esposti in circa cinque minuti, con rottura di una trave dopo 330–420 secondi e possibile innesco di collassi progressivi: un confronto che quantifica il ruolo essenziale della protezione attiva. Lo studio ha così dimostrato il conseguimento del livello di prestazione III senza l’applicazione di protettivi passivi sulle strutture metalliche, valorizzando l’impianto antincendio quale misura equivalente e costituendo la base tecnica a supporto dell’iter di prevenzione incendi dell’attività.
