L'uso del BIM nella progettazione antincendio, in un caso applicativo

Il mondo del BIM e quello della progettazione antincendio forse non sono così distanti. Tramite il BIM è possibile avere un unico modello interrogabile completo di tutte le informazioni, tra le quali, perché no, anche quelle relative alla prevenzione incendi. Utilizzando parametri di progetto e famiglie personalizzate, vedremo come si può arricchire un modello architettonico di tutti i dati della progettazione antincendio, che ad oggi sono contenuti solo nelle relazioni tecniche e nelle tavole grafiche.


BIM e antincendio

Il BIM è il futuro della progettazione, questo ormai è risaputo. Nel settore edilizio la metodologia di lavoro BIM è sempre più adottata, merito anche del Decreto BIM e dei molteplici benefici che apporta alla progettazione. Il punto di forza del BIM è che ogni modello contiene informazioni geometriche e semantiche di tutti i componenti e degli spazi, oltre alle relazioni intercorrenti tra di essi. Inoltre, le informazioni presenti sono aggiornabili e fruibili per l’intero ciclo di vita della struttura, permettendo quindi un utilizzo del modello non solo in fase di progettazione, ma anche in fase di gestione.

Le caratteristiche appena descritte sono molto utili in ogni ambito di progettazione, agevolando anche la comunicazione tra diverse branche dell’edilizia. E allora, perché non applicare tutti questi benefici anche alla progettazione antincendio?

La progettazione antincendio ha sviluppato un’importanza sempre maggiore, grazie soprattutto alle recenti novità normative che hanno rivoluzionato le modalità progettuali. Ed è qui che entra in gioco il BIM, che viene incontro all’esigenza di avere un unico modello contenente tutte le informazioni relative al progetto antincendio. Altro aspetto non meno importante è che, grazie a questo modello, viene agevolato il dialogo tra tutte le discipline coinvolte nella progettazione, riuscendo quindi ad integrare l’antincendio agli altri progetti edili, strutturali e impiantistici.

 

Progettazione antincendio tramite BIM

Viene di seguito riportato un esempio di progettazione antincendio realizzata tramite BIM. Il progetto riguarda un fabbricato adibito a produzione e deposito di pallet in legno; la progettazione è stata realizzata secondo il Codice di Prevenzione Incendi.

Dopo aver modellato la geometria del fabbricato, sono stati definiti dei parametri di progetto per attribuire determinate caratteristiche di progettazione antincendio al modello in questione. Tutte le informazioni inserite sono poi interrogabili dal modello stesso, sia tramite le proprietà dei singoli elementi presenti, sia tramite gli abachi. 

 

L'uso del BIM nella progettazione antincendio

Figura 1 – Modello BIM.

 

Parametri di progetto

I parametri di progetto sono dei parametri assegnabili a determinate categorie di elementi all’interno del software di modellazione BIM. Grazie alla loro personalizzazione, è stato possibile aggiungere dei parametri specifici della progettazione antincendio e assegnarli alle relative categorie.

È stata analizzata ogni strategia del Codice di Prevenzione Incendi, per valutare quali informazioni servissero nel modello per renderlo completo.

 

Parametri di progetto: parametri generali

Il punto di partenza sono tutte quelle informazioni generali che non sono tipiche di un singolo elemento, ma dell’attività che viene svolta nel fabbricato analizzato. Sono il punto di partenza della progettazione antincendio, i dati di input che poi determinano una scelta progettuale piuttosto che un’altra.

Tra le prime informazioni da avere, troviamo le attività del D.P.R. n. 151/2011 svolte nell’edificio, in modo da individuare quali attività soggette ai controlli dei Vigili del Fuoco sono presenti. Da qui, seguono a cascata altre informazioni:

  • R vita, il profilo di rischio relativo alla salvaguardia della vita umana;
  • R beni, il profilo di rischio relativo alla salvaguardia dei beni economici;
  • R ambiente, il profilo di rischio relativo alla tutela dell’ambiente dagli effetti dell’incendio;
  • La divisione in compartimenti;
  • Il carico d’incendio specifico e specifico di progetto;
  • L’affollamento, cioè il numero di occupanti presenti in ogni compartimento;
  • L’applicazione delle diverse strategie con i relativi livelli di prestazione.

Tutti questi dati sono presenti nel modello; in particolare, sono assegnati ai locali, risultando desumibili dalla lettura delle proprietà dei singoli locali. 

 

BIM e progettazione antincendio

Figura 2 – Proprietà di un locale: è possibile notare i parametri di progetto assegnati al locale selezionato per definire le caratteristiche progettuali antincendio.

 

I parametri appena descritti vanno inoltre a popolare degli abachi relativi ai locali; gli abachi possono essere strutturati per raggruppare le informazioni di ogni compartimento, facilitandone la lettura. Possono inoltre essere esportati, permettendone l’inserimento nelle relazioni tecniche.

 

Abaco dei locali con raggruppamento per compartimenti.

Figura 3 – Abaco dei locali con raggruppamento per compartimenti.

Con l’assegnazione dei compartimenti, è possibile applicare filtri di visualizzazione per graficizzare le scelte progettuali effettuate. Ad esempio, è possibile applicare una colorazione dei locali in base al compartimento assegnato o alle aree con rischio specifico, facilitando la lettura della divisione in compartimenti. 

 

Divisione in compartimenti e aree a rischio specifico.

Figura 4 – Divisione in compartimenti e aree a rischio specifico.

 

Parametri di progetto: parametri di compartimentazione e resistenza al fuoco

Dopo aver definito le informazioni generali di progetto, si procede con l’applicazione delle singole strategie. Partendo dalla resistenza al fuoco e dalla compartimentazione, i parametri di progetto saranno applicati agli elementi di compartimentazione e agli elementi strutturali, quali pareti, pannelli di facciata continua, solai, travi, pilastri e porte.

Come prima cosa bisogna definire se questi elementi hanno capacità portante, oltre che tenuta e isolamento dall’incendio: sono stati introdotti quindi i parametri “R”, “REI” ed “EI”, compilabili con la relativa classe di resistenza al fuoco che l’elemento analizzato deve possedere. Per le porte, oltre al parametro “EI”, è presente anche un parametro “Sa” che individua se la porta deve avere tenuta i fumi. Infine, gli ultimi due parametri sono relativi ai locali, ovvero “filtro” e “filtro a prova di fumo” per individuare determinate caratteristiche specifiche di alcuni compartimenti, come ad esempio un vano scala con caratteristica di filtro.

 

Parametri di progetto: esodo

Per quanto riguarda la strategia di esodo, risulta molto utile lo strumento “Traiettoria” che crea una traiettoria di movimento lungo la distanza più breve tra due punti selezionati, evitando automaticamente gli ostacoli presenti lungo il percorso, quali pareti o materiale stoccato. La traiettoria individuata risulta essere quindi il percorso di esodo da un punto fino all’uscita selezionata. Con l’introduzione di alcuni parametri applicati alle traiettorie di movimento, è possibile automatizzare la verifica della lunghezza d’esodo e della lunghezza di corridoio cieco.  La lunghezza della traiettoria viene letta in automatica dal software BIM; è sufficiente introdurre il parametro di massima lunghezza d’esodo (definito dal Codice di Prevenzione Incendi in base al rischio R vita) e una formula di verifica Sì/No per confrontare automaticamente i due valori. Dalla lunghezza e dalla velocità è possibile ricavare anche il tempo di movimento, utile per valutare manualmente i tempi di esodo dai vari locali. 

 

Abaco di verifica delle lunghezza di esodo per alcuni locali.

Figura 5 – Abaco di verifica delle lunghezza di esodo per alcuni locali.

 

Parametri di progetto: controllo di fumo e calore

Un’altra strategia per la quale risultano molto utili i parametri di progetto è il controllo di fumi e calore, nella quale è necessario valutare se le superfici di aerazione presenti sono sufficienti rispetto ai valori minimi imposti dal Codice di Prevenzione Incendi. Il parametro in questione è “Tipologia SE”, applicato a finestre, pannelli di facciata continua e finestre, e compilabile con un dato a scelta tra SEa, SEb, SEc, SEd, SEe. La superficie di ognuno di questi elementi viene calcolata automaticamente, essendo una proprietà intrinseca dell’elemento: sempre grazie ad un abaco, è possibile sommare tali superfici per ogni locale o per ogni compartimento e utilizzare una formula di verifica Sì/No per confrontare automaticamente il valore di progetto con quello imposto dalla normativa.

Anche in questo caso, l’utilizzo di parametri di progetto permette di applicare dei filtri di visualizzazione alle viste, in modo da rendere più veloce la lettura della tipologia di aperture di aerazione presenti.

 

Prospetto architettonico con indicate le differenti tipologie di aperture di aerazione presenti.

Figura 6 – Prospetto architettonico con indicate le differenti tipologie di aperture di aerazione presenti.

 

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