Over the lifetime of a building, the actual fire resistance capacity of the structure may vary due to changes made to its interior by the facility manager. Such modifications can compromise the safety of the building and its occupants This thesis explores the adoption of performance methods to monitor the fire safety of buildings over time. The main objective is to verify the fire resistance of load-bearing steel structures, ensuring compliance with Italian regulations. The methodology involves the integration of BIM (Building Information Modeling) with FDS (Fire Dynamics Simulator) computational fluid dynamics software, through the development of plug-ins in Python language within the Dynamo environment. The plug-ins developed operate in three groups: the first assigns minimum fire resistance times to structural elements; the second connects the BIM model with FDS; and the third verifies the fire resistance of structural elements, comparing the results with reference values. Verifications can be performed following two different approaches: a quick one based on ISO 834, and a detailed one using FDS simulations. In addition to fire resistance verification, the plug-ins of the third group are able to evaluate passive protection solutions of the structure in all those cases where the changes made compromise fire resistance.

Nel corso della vita utile di un edificio, l'effettiva capacità di resistenza al fuoco della struttura può variare a causa delle modifiche apportate al suo interno dal facility manager. Tali modifiche possono compromettere la sicurezza dell'edificio e dei suoi occupanti Questa tesi esplora l'adozione di metodi prestazionali per monitorare nel tempo la sicurezza antincendio degli edifici. L'obiettivo principale è verificare la resistenza al fuoco di strutture portanti in acciaio, garantendo il rispetto delle normative italiane. La metodologia prevede l'integrazione del BIM (Building Information Modeling) con il software di fluidodinamica computazionale FDS (Fire Dynamics Simulator), tramite lo sviluppo di plug-in in linguaggio Python all'interno dell'ambiente Dynamo. I plug-in sviluppati operano in tre gruppi: il primo assegna i tempi minimi di resistenza al fuoco agli elementi strutturali; il secondo connette il modello BIM con FDS; il terzo verifica la resistenza al fuoco degli elementi strutturali, confrontando i risultati con i valori di riferimento. Le verifiche possono essere effettuate seguendo due diversi approcci: uno rapido basato sulla norma ISO 834, e uno dettagliato tramite simulazioni FDS. Oltre alla verifica della resistenza al fuoco, i plug-in del terzo gruppo sono in grado di valutare soluzioni di protezione passiva della struttura in tutti quei casi in cui le modifiche effettuate compromettano la resistenza al fuoco.

Procedure "BIM-BASED" per il tracciamento della resistenza al fuoco degli edifici

CASTELLI, PAOLO
2023/2024

Abstract

Over the lifetime of a building, the actual fire resistance capacity of the structure may vary due to changes made to its interior by the facility manager. Such modifications can compromise the safety of the building and its occupants This thesis explores the adoption of performance methods to monitor the fire safety of buildings over time. The main objective is to verify the fire resistance of load-bearing steel structures, ensuring compliance with Italian regulations. The methodology involves the integration of BIM (Building Information Modeling) with FDS (Fire Dynamics Simulator) computational fluid dynamics software, through the development of plug-ins in Python language within the Dynamo environment. The plug-ins developed operate in three groups: the first assigns minimum fire resistance times to structural elements; the second connects the BIM model with FDS; and the third verifies the fire resistance of structural elements, comparing the results with reference values. Verifications can be performed following two different approaches: a quick one based on ISO 834, and a detailed one using FDS simulations. In addition to fire resistance verification, the plug-ins of the third group are able to evaluate passive protection solutions of the structure in all those cases where the changes made compromise fire resistance.
2023
2024-07-16
BIM-BASED procedures to control fire resistance performances of buildings
Nel corso della vita utile di un edificio, l'effettiva capacità di resistenza al fuoco della struttura può variare a causa delle modifiche apportate al suo interno dal facility manager. Tali modifiche possono compromettere la sicurezza dell'edificio e dei suoi occupanti Questa tesi esplora l'adozione di metodi prestazionali per monitorare nel tempo la sicurezza antincendio degli edifici. L'obiettivo principale è verificare la resistenza al fuoco di strutture portanti in acciaio, garantendo il rispetto delle normative italiane. La metodologia prevede l'integrazione del BIM (Building Information Modeling) con il software di fluidodinamica computazionale FDS (Fire Dynamics Simulator), tramite lo sviluppo di plug-in in linguaggio Python all'interno dell'ambiente Dynamo. I plug-in sviluppati operano in tre gruppi: il primo assegna i tempi minimi di resistenza al fuoco agli elementi strutturali; il secondo connette il modello BIM con FDS; il terzo verifica la resistenza al fuoco degli elementi strutturali, confrontando i risultati con i valori di riferimento. Le verifiche possono essere effettuate seguendo due diversi approcci: uno rapido basato sulla norma ISO 834, e uno dettagliato tramite simulazioni FDS. Oltre alla verifica della resistenza al fuoco, i plug-in del terzo gruppo sono in grado di valutare soluzioni di protezione passiva della struttura in tutti quei casi in cui le modifiche effettuate compromettano la resistenza al fuoco.
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Utilizza questo identificativo per citare o creare un link a questo documento: https://hdl.handle.net/20.500.12075/18259