PSA 2017/18 - FIRE INVESTIGATION
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Lezione del 11-11-17 dell'Ing. Marcello Mangione al Corso di Progettazione Strutturale Antincendio del Prof. Ing. Franco Bontempi. .
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PSA 2017/18 - FIRE INVESTIGATION
- 1. 1 CORSO DI PROGETTAZIONE STRUTTURALE ANTINCENDIO Docente: Prof. Ing. Franco Bontempi Anno Accademico 2017‐2018 11 novembre 2017 Ing. Marcello Mangione, PhD ing.mangione@libero.it Structural Fire&Explosion Investigation Una lezione inversa di Progettazione Strutturale Antincendio Assistente: Ing. Marcello Mangione, PhD CORSO DI PROGETTAZIONE STRUTTURALE ANTINCENDIO Docente: Prof. Ing. Franco Bontempi Anno Accademico 2017‐2018 11 novembre 2017 Ing. Marcello Mangione, PhD ing.mangione@libero.it Una lezione inversa di Progettazione Strutturale Antincendio • introduzione al concetto di incendio ed esplosione; • dualismo progettazione (antincendio) ‐ investigazione (sugli incendi); • attività e aspetti forensi in una scena d'incendio ed esplosione; • modellazione con FDS di scenari d'incendio; • applicazioni reali (incendio doloso con versamento di benzina): cronoprogramma delle attività
- 2. 1 Fire&Explosion INVESTIGATION Introduzione dell’evento incendio Presentation outline Ing. Marcello Mangione School of Civil and Industrial Engineering Sapienza University of Rome Ing. Marcello Mangione Ing. Marcello Mangione School of Civil and Industrial Engineering Sapienza University of Rome Structural Fire Investigation Presentation outline http://www.castleviewuk.com/fire_scene_examination.html
- 3. 2 Ing. Marcello Mangione School of Civil and Industrial Engineering Sapienza University of Rome Structural Fire Investigation Introduzione Una esplosione e/o un incendio è, spesso, un evento fortemente distruttivo. Per questa ragione, le compagnie di assicurazione adducono spesso vari motivi per evitare di liquidare i danni. In molti casi, il risarcimento del danno rappresenta un nodo cruciale richiesto nelle consulenze e, in simili situazioni, assume fondamentale importanza il ruolo dell’Ingegnere Investigatore, incaricato di esperire le necessarie indagini e accertamenti sulle cause dell’esplosione‐incendio. Presentation outline Ing. Marcello Mangione School of Civil and Industrial Engineering Sapienza University of Rome Presentation outline
- 5. 4 Ing. Marcello Mangione School of Civil and Industrial Engineering Sapienza University of Rome Structural Fire Investigation Presentation outline A fire can develop in many different ways. It is impossible to describe and predict every specific type of fire development, but we can provide a general understanding of how a compartment fire develops. DEVELOPMENT OF A FIRE Ing. Marcello Mangione School of Civil and Industrial Engineering Sapienza University of Rome Structural Fire Investigation Presentation outline
- 6. 5 Formula Condizioni di impiego Riferimenti HR Fase di crescita. NFPA 72, NFPA 92B Walton e Thomas: HR . Viene ipotizzato che al raggiungimento del flashover la temperatura dei gas è di circa 600 °C. NFPA 555 Babrauskas: HR . Viene ipotizzato che la perdita di potenza maggiore sia dovuta all’irraggiamento verso il 40% della sup. delle pareti a temperatura ambiente; il valore dell’energia termica rilasciata per ogni kg di aria consumata sia pari a 3000 kI/kgaria. Non viene riportata all’interno della normativa ma solo in letteratura. Presentation outline School of Civil and Industrial Engineering Sapienza University of Rome Structural Fire InvestigationIng. Marcello Mangione RISCHIO DI INCENDIO MODERATO, CON RHRF COME DA PROSPETTO E.5 DELL’EUROCODICE 1, PER DIFFERENTI DESTINAZIONI D’USO. UNI EN 1991‐1‐2 APPENDICE E.5 . Locali con aperture di ventilazione che si trovano su pareti senza eccessive differenze di altezza. Dedotta da osservazioni sperimentali di Kawagoe e Sekine. Non riportata nella normativa. , . Incendio controllato dalla ventilazione. UNI EN 1991‐1‐1 Appendice E.6. Ing. Marcello Mangione School of Civil and Industrial Engineering Sapienza University of Rome Structural Fire Investigation Presentation outline
- 7. 6 Ing. Marcello Mangione School of Civil and Industrial Engineering Sapienza University of Rome Structural Fire Investigation La Fire&Explosion Investigation riguarda l'esame degli effetti di una esplosione/incendio con la finalità di determinarne principalmente l’origine e le cause. Essa è una vera e propria disciplina che richiede una salda conoscenza in molti settori (chimica, ingegneria, ecc.) e una comprovata esperienza in campo investigativo. WHAT IS FIRE&EXPLOSION INVESTIGATION ? WHAT IS FORENSIC FIRE&EXPLOSION INVESTIGATION ? La Forensic Fire&Explosion Investigation è una speciale branca della scienza forense ove si applicano tecniche e metodologie scientifiche alle investigazioni di carattere giudiziario, in relazione all'accertamento di un’esplosione e/o incendio. Presentation outline Similar fires in compartments of a different size Ignition ‐ little influence from the compartmentSpread to second fuel packageReal differences evidentInsufficient oxygen in compartment Advisor : Prof. Ing. F. Bontempi –Co Advisor Ing. C. Crosti Ph.D. Candidate: Ing. Marcello MangioneIng. Marcello Mangione School of Civil and Industrial Engineering Sapienza University of Rome Structural Fire Investigation Presentation outline
- 8. 7 Fire&Explosion INVESTIGATION Introduzione all’evento esplosione Presentation outline Ing. Marcello Mangione School of Civil and Industrial Engineering Sapienza University of Rome Ing. Marcello Mangione Ing. Marcello Mangione School of Civil and Industrial Engineering Sapienza University of Rome Structural Fire Investigation Presentation outline
- 14. 13 Ing. Marcello Mangione School of Civil and Industrial Engineering Sapienza University of Rome Structural Fire Investigation Presentation outline Ing. Marcello Mangione School of Civil and Industrial Engineering Sapienza University of Rome Structural Fire Investigation Presentation outline Calcolo della sovrappressione generatasi nella scena dall’analisi dei danni rinvenuti Utilizzando l'algoritmo sperimentale di Cubbage e Marshal si può ottenere una stima della sovrappressione “Pmax” generata dall’esplosione semi‐confinata. Tenendo conto dei seguenti dati: PV : sovrappressione di rottura dell’elementi di sfogo (serrande e vetri): 10 mbar; SL : velocità laminare di combustione 0,5 m/s W : peso unitario della serranda metallica 10 Kg/m2 V : volume del magazzino 900 m3 Av : sezione trasversale totale delle 4 serrande 26 m2 K = V0,66 /Av :coefficiente adimensionale 3,4 e tenendo conto delle seguenti condizioni al contorno quali: utilizzo di tale algoritmo permette di avere un dato significativo entro un certo margine di errore. non si rilevano danni alle strutture di confinamento del volume sede della esplosione; miscela esplosiva presente in tutti i locali; ambiente semi‐confinato per la presenza di elementi vulnerabili. si ha: Pmax = PV + SL 2 × ( 23 × K × W) / V1/3 = 30,87 mbar
- 15. 14 Ing. Marcello Mangione School of Civil and Industrial Engineering Sapienza University of Rome Structural Fire Investigation Presentation outline La pressione di primo picco (apertura delle serrande) può essere stimata pari a circa a 10 mbar = 100 kg/m2. Infatti ogni serranda delle dimensioni di 2,5×2,6 = 6,5 m2 è stata in tal modo spinta all'esterno da una forza impulsiva di 650 Kg; la pressione massima di secondo picco deve pertanto essere stimata pari a circa 30 mbar = 3.000 Pa = 300 kg/m2 . A conferma di ciò basta visionare gli oggetti espulsi anche a 10 metri di distanza nel cortile Se si fa riferimento al solaio di separazione con il primo piano esso che con pressioni superiori a quelle calcolate sarebbe dovuto risultare spanciato verso l'alto o comunque subire dei danni strutturali visibili dalle foto ed evidenziate, per motivi di sicurezza dalla squadra dei VVF. Presentation outline Ing. Marcello Mangione School of Civil and Industrial Engineering Sapienza University of Rome Ing. Marcello Mangione Structural Fire Investigation
- 18. 17 Ing. Marcello Mangione School of Civil and Industrial Engineering Sapienza University of Rome Structural Fire Investigation Presentation outline Presentation outline Ing. Marcello Mangione School of Civil and Industrial Engineering Sapienza University of Rome Ing. Marcello Mangione Structural Fire Investigation
- 19. 18 Presentation outline Ing. Marcello Mangione School of Civil and Industrial Engineering Sapienza University of Rome Ing. Marcello Mangione Structural Fire Investigation DANNEGGIAMENTO TERMICO DANNEGGIAMENTO MECCANICO DOVUTO ALLA SOVRAPPRESSIONE INCENDIO ESPLOSIONE Frammenti grandi e pochi Frammenti piccoli e numerosi Lesioni con andamento curvilineo, rotondeggiante Rottura radiale dei vetri Caduta in prossimità delle finestre Proiezione a distanza INCENDIO + ESPLOSIONE ESPLOSIONE + INCENDIO Tracce di annerimento su una faccia Vetri e detriti puliti Presentation outline Ing. Marcello Mangione School of Civil and Industrial Engineering Sapienza University of Rome Ing. Marcello Mangione Structural Fire Investigation
- 20. 19 Fire&Explosion INVESTIGATION Evento consequenziale incendio&esplosione Presentation outline Ing. Marcello Mangione School of Civil and Industrial Engineering Sapienza University of Rome Ing. Marcello Mangione Ing. Marcello Mangione School of Civil and Industrial Engineering Sapienza University of Rome Structural Fire Investigation Presentation outline
- 22. 21 Ing. Marcello Mangione School of Civil and Industrial Engineering Sapienza University of Rome Structural Fire Investigation Presentation outline Tempo P mbar T °C millisecondi minuti, ore deflagrazione incendio Esplosione e incendio Ing. Marcello Mangione School of Civil and Industrial Engineering Sapienza University of Rome Structural Fire Investigation Presentation outline Tempo P mbar T °C millisecondiminuti, ore deflagrazione incendio Incendio e piu’ esplosioni
- 24. 23 Ing. Marcello Mangione School of Civil and Industrial Engineering Sapienza University of Rome Structural Fire Investigation Presentation outline Ing. Marcello Mangione School of Civil and Industrial Engineering Sapienza University of Rome Structural Fire Investigation Presentation outline TIPOLOGIA DEL DANNEGGIAMENTO LIVELLO DEL DANNEGGIAMNETO DA SOVRAPPRESSIONE Medio – Basso Elevato Medio – Basso TERMICO Minimo Estesa presenza di bruciature, scottature e bollature Elevata presenza di bruciature, scottature e bollature +POST EXPLOSION FIRE di varia entità CONCENTRAZIONE DELLA MISCELA Tra L.E.L e CONC. STECHIOMETRICA CONC. STECHIOMETRICA Tra CONC. STECHIOMETRICA e U.E.L
- 25. 1 Fire&Explosion INVESTIGATION Aspetti forensi Presentation outline Ing. Marcello Mangione School of Civil and Industrial Engineering Sapienza University of Rome Ing. Marcello Mangione Ing. Marcello Mangione School of Civil and Industrial Engineering Sapienza University of Rome Structural Fire Investigation Presentation outline La Corte di Cassazione ha così definito l’incendio: «abbruciamento di cose di grandi proporzioni, di facile diffusione e di difficile spegnimento»
- 26. 2 Ing. Marcello Mangione School of Civil and Industrial Engineering Sapienza University of Rome Structural Fire Investigation Presentation outline Nozione Fuoco e Incendio Cass. pen. Sez. I, Sent., (ud. 23/02/2017) 23‐03‐2017, n. 14263 INCOLUMITA' PUBBLICA (REATI) Per pacifica e consolidata giurisprudenza di questa Corte, occorre distinguere tra "tra il concetto di fuoco e quello d'incendio, in quanto si ha incendio solo quando il fuoco divampi in vaste proporzioni, irrefrenabilmente, con fiamme divoratrici che si propaghino con potenza distruttrice, così da porre in pericolo la incolumità di un numero indeterminato di persone". Pertanto, non ogni fuoco è di per sè qualificabile come incendio, tale essendo quello in cui le fiamme, non controllate e non facilmente controllabili, assumano i connotati predetti . Ing. Marcello Mangione School of Civil and Industrial Engineering Sapienza University of Rome Structural Fire Investigation Presentation outline Elemento materiale Incendio Cass. pen. Sez. VI, 22‐04‐2010, n. 35769 (rv. 248585) DANNEGGIAMENTO Ai fini della sussistenza del reato di danneggiamento seguito da incendio è necessario che la condotta dell'agente determini un pericolo di incendio e, cioè, la probabilità che il fuoco evolva in un vero e proprio incendio, la quale deve essere desunta dalla situazione di fatto con riferimento alle dimensioni del fuoco in relazione all'oggetto del danneggiamento. (Rigetta, App. Napoli, 23/06/2008)
- 27. 3 Ing. Marcello Mangione School of Civil and Industrial Engineering Sapienza University of Rome Structural Fire Investigation Presentation outline Configurazione reato d’incendio colposo Cass. pen. Sez. IV, 09‐04‐1991 Bonetto INCOLUMITA' PUBBLICA (REATI) Per la configurazione del reato di incendio colposo (art. 449 c. p.) di cosa altrui, non è necessaria la prova del pericolo effettivo per la pubblica incolumità, in quanto, come si evince dall'art. 423, 1° comma, c. p. (cui l'art. 449 c. p. si ricollega), tale pericolo è presunto iuris et de iure quando il fuoco venga a svilupparsi su cosa che non sia di proprietà dell'agente Ing. Marcello Mangione School of Civil and Industrial Engineering Sapienza University of Rome Structural Fire Investigation Presentation outline Concorso delitto di incendio Cass. pen. Sez. I, 24‐01‐2006, n. 7629 (rv. 233135) L.N. INCOLUMITA' PUBBLICA (REATI) L'art. 434 cod. pen. si configura come norma di chiusura nel quadro della categoria dei delitti di disastro, e pertanto l'espressione "fuori dei casi preveduti dagli articoli precedenti" rinvia solo a quelli che prevedono delitti di disastro e non anche al delitto di incendio previsto dall'art. 423 cod. pen. Quando entrambi i reati siano posti in essere mediante la stessa condotta materiale ed arrechino un'identica offesa agli interessi tutelati, sussiste tuttavia tra essi un rapporto di sussidiarietà o di consunzione, nel senso che, se il reato di crollo viene commesso cagionando un incendio, trova applicazione soltanto la norma che incrimina il crollo doloso aggravato in quanto reato più grave.
- 28. 4 ERRORS CAUSES EFFECTS CONSEQUENCES FIRE&EXPLOSION INVESTIGATION STRUCTURAL FIRE&EXPLOSION INVESTIGATION PERFORMANCE INVESTIGATIVE APPROACH PRESCRIPTIVE INVESTIGATIVE APPROACH Semiotic Fire Analysis Evidence collection cards Semiotic of fingerprints Semiotic Structural Fire Analysis Presentation outline Ing. Marcello Mangione School of Civil and Industrial Engineering Sapienza University of Rome Ing. Marcello Mangione Structural Fire Investigation L’investigazione parte dagli effetti e conseguenze per arrivare a determinare gli errori School of Civil and Industrial Engineering Sapienza University of Rome Structural Fire Investigation L’esatta individuazione degli errori porta a ricercare le cause e ad costruire correttamente i profili di responsabilità Il nesso eziologico o di casualità è il rapporto tra causa ed effetto. Lo studio degli effetti ci aiuta a definire le prove indiziarie e le conseguenze che ha subito la nostra scena oggetto di indagine La Fire Investigation si serve della back analysis per la risoluzione dei quesiti Basi teoriche della Forensic Fire&Explosion Investigation Presentation outline Ing. Marcello Mangione ERRORS CAUSES EFFECTS CONSEQUENCES
- 29. 5 School of Civil and Industrial Engineering Sapienza University of Rome Structural Fire Investigation LATENT CONDITIONS CONTRIBUTORY FACTORS AFFECTING FACTORS REASONS FACTORS HUMAN ERROR KNOWLEDGE BASED RULE BASED MISTAKE SKILL BASED SLIP O LAPSE VIOLATIONS ROUTINE VIOLATIONS REASONED VIOLATIONS CARELESSNESS VIOLATIONS MALICE VIOLATIONS TYPES OF ERROR ACCIDENTAL NEGLIGENT FRAUDOLENT Presentation outline Ing. Marcello Mangione School of Civil and Industrial Engineering Sapienza University of Rome Structural Fire Investigation Latent Condiction Tali condizioni nascono da decisioni che comportano indirettamente l’introduzione di errori patogeni nella struttura che possono tradursi in condizioni critiche all'interno del sistema strutturale e/o che comportano la nascita di punti deboli nella barriera delle difese. Le Condizioni Latenti possono rimanere inerti per molti anni prima che portino ad un incidente, (periodo di incubazione lungo). In ambito investigativo generano eventi accidentali In ambito forense ci aiutano per identificare profili di responsabilita’ Presentation outline Ing. Marcello Mangione Contributory Factor Sono fattori che influenzano le prestazioni causando un problema. I fattori contributivi possono essere influenzanti cioè che hanno effetto sulla comparsa di un incidente la cui rimozione non è sufficiente per prevenire il ripetersi in futuro o di ragione che sono direttamente responsabile dell'incidente. La loro rimozione riduce le probabilità che un incidente simile accada in futuro.
- 30. 6 School of Civil and Industrial Engineering Sapienza University of Rome Structural Fire Investigation Human Errors Si verificano quando le azioni intraprese causano effetti che possono comportare conseguenze. Essi possono essere cagionati per: mancanza di esperienza/conoscenza; scorretta applicazione delle norme e delle procedure; • mancanza di competenze. Tra essi si includono: Slips: cioè errori in cui l'intenzione è corretta, ma il fallimento si verifica durante l'esecuzione dell’attività. Lapses: azioni e omissioni dovute a disattenzione. In ambito forense possiamo parlare di negligenza, non conoscenza o inesperienza Presentation outline Ing. Marcello Mangione School of Civil and Industrial Engineering Sapienza University of Rome Structural Fire Investigation Violations Violazioni a volte sembrano essere errori umani, ma differiscono da loro perché sono azioni volontarie. Secondo le motivazioni, possono essere classificati : di routine quando si seguono scorciatoie nello svolgimento di un compito; ragionati quando i protocolli o procedure vengono saltati per vari motivo (anche a scopo di lucro); di disattenzione quando si segue volontariamente una procedura sbagliata; maliziosi quando includono atti di sabotaggio. In ambito forense possiamo parlare di evento doloso o auto‐doloso Presentation outline Ing. Marcello Mangione
- 31. 7 School of Civil and Industrial Engineering Sapienza University of Rome Structural Fire Investigation L E V E L 1 LE V E L 2 LE V E L "N -2" LE V E L "N "LE V E L "N -1" A X IS O F F A ILU R E S V IO LA T IO N S C O N T R IB U T O R Y FA C TO R S H U M A N E R R O R LA T E N T C O N D IT IO N S Presentation outline Ing. Marcello Mangione PHASE 1 PHASE 2 PHASE "N-2" PHASE "N"PHASE "N-1" HUMAN ERROR Vari tipi di errori nella struttura che hanno portato, ai vari livelli (progettuale, esecutivo, gestionale, ecc.) all’innesco dell’incendio Errori umani nell’attività investigativa, che hanno portato nelle varie fasi al fallimento dell’indagine L’ERRORE ALLA RICERCA DELL’ERRORE School of Civil and Industrial Engineering Sapienza University of Rome Structural Fire Investigation Causes Il concetto causa deve tener conto della pluralità tipica dei sistemi causali in cui più di una causa contribuisce ad un effetto. Le cause possono essere classificate come mostrato in figura: PERIODO DI INCUBAZIONE Presentation outline Ing. Marcello Mangione ERRORS CAUSES EFFECTS CONSEQUENCES
- 32. 8 School of Civil and Industrial Engineering Sapienza University of Rome Structural Fire Investigation Root Cause La causa principale è una causa profonda che in genere non si trova all'interno delle circostanze immediate dell’evento. Il processo di identificazione può essere complesso. Presentation outline Ing. Marcello Mangione IntermediateCause E’ un nodo intermedio della catena causale, che parte dalla radice di un problema. Apparent Cause E’ la causa più probabile di un problema che coinvolge un deficit alle prestazioni. La sua determinazione si basa sul giudizio e l'esperienza del ricercatore. Essa di solito ha un minimo di potenziale ripetizione. Triggering Cause La causa scatenante è l'ultimo anello della catena. È sostenuta da fattori remoti che hanno contribuito a creare le condizioni ideali per l'origine della causa sottostante, durante il periodo di incubazione. School of Civil and Industrial Engineering Sapienza University of Rome Structural Fire Investigation Presentation outline Ing. Marcello Mangione Raccolta di verità fattuali relative ad un incidente (Prof. Bontempi ‐ Ingegneria forense in campo strutturale DFE‐ 2107)
- 33. 9 School of Civil and Industrial Engineering Sapienza University of Rome Structural Fire Investigation LATENT CONDITIONS CONTRIBUTORY FACTORS AFFECTING FACTORS REASONS FACTORS HUMAN ERROR KNOWLEDGE BASED RULE BASED MISTAKE SKILL BASED SLIP O LAPSE VIOLATIONS ROUTINE VIOLATIONS REASONED VIOLATIONS CARELESSNESS VIOLATIONS MALICE VIOLATIONS TYPES OF ERROR ROOT APPARENT INTERMEDIATE TRIGGERING TRIGGERING Presentation outline Ing. Marcello Mangione School of Civil and Industrial Engineering Sapienza University of Rome Structural Fire Investigation Presentation outline Ing. Marcello Mangione TEMPERATURE TIME Fully developed compartment fire Flashover Natural Decady period Oxygen deficiency Early stage of fire development ARRIVAL FIREFIGHTERS INTERVENTION FIREFIGHTERS RETURN FIREFIGHTERS Conditioned Decady period (shutdown) X Minute STRUCTURAL COLLAPSEWITNESS BWITNESS A CAUSESERRORS EFFECTS CONSEQUENCES PRE FLASHOVER POST FLASHOVER INCUBATION PERIOD Near Miss ESPLOSIONE E INCENDIO
- 34. 10 School of Civil and Industrial Engineering Sapienza University of Rome Il nesso eziologico è la relazione che lega un atto e l'evento che vi discende. E’ il rapporto fra le due prospettive, studiato al fine di ricavare la riconducibilità di un dato evento al fatto presupposto. Quando un evento dannoso è riconducibile, sotto il profilo eziologico, alla concomitanza della condotta e dalla pregressa situazione, il giudice, accerta, sul piano della causalità materiale (intesa come relazione tra la condotta e l'evento) l’efficienza eziologica della condotta rispetto all'evento. Ascrivendo il danno all'autore della condotta, può poi procedere alla valutazione della diversa efficienza delle varie concause sul piano della causalità giuridica (intesa come relazione tra l'evento e le conseguenze dannose risarcibili). Structural Fire Investigation Presentation outline Ing. Marcello Mangione ERRORSERRORS CAUSES EFFECTS CONSEQUENCES School of Civil and Industrial Engineering Sapienza University of Rome ERRORS CAUSES EFFECTS CONSEQUENCES PANCAKE DOMINO ZIPPER INSTABILITY MIXEDSECTION Ing. Marcello Mangione School of Civil and Industrial Engineering Sapienza University of Rome Structural Fire Investigation Presentation outline
- 36. 12 School of Civil and Industrial Engineering Sapienza University of Rome Presentation outline Ing. Marcello Mangione School of Civil and Industrial Engineering Sapienza University of Rome Structural Fire Investigation ESEMPIO Un tecnico nella progettazione dell’impianto elettrico, tralascia alcuni dettagli essenziali per la sicurezza dell’impianto. La Ditta esecutrice realizza lo stesso utilizzando cavi di dimensione ridotta rispetto a quanto previsto dal progetto. Il sovraccarico elettrico produce un corto circuito, che innesca in prossimità di un divano in un incendio. La diffusione del fuoco è facilitata dalla presenza di tende e in pochi minuti l'incendio raggiunge il flash over facendo collassare la copertura in legno. Presentation outline Ing. Marcello Mangione • Error Human → Knowledge (Tecnico). • Violation → Reasoned (Responsabile della Ditta). • Error Human → Rule based mistake (Operatore che ha sovraccaricato la presa elettrica). • Root Cause → Difetti progettuali ed esecutivi • Triggering Cause → Corto circuito • Effects → Carbonizzazione degli elementi lignei • Consequences → Collasso strutturale della copertura in legno
- 38. 14 School of Civil and Industrial Engineering Sapienza University of Rome Structural Fire Investigation Non è affatto semplice raccogliere gli indizi sul luogo dell’incendio, quali potenziali elementi probatori tesi alla ricostruzione degli eventi, a causa della violenza distruttiva dell’ fiamme, spesso accompagnata dal cedimento di strutture. Inoltre, le operazioni di spegnimento effettuate dalle squadre dei VV.F. tendono a dilavare e disperdere tracce utili. L’analisi semiotica di un incendio o di una esplosione ( (Semiotic Fire&Explosion Analysis) è un ottimo riferimento per la raccolta degli indizi Presentation outline Ing. Marcello Mangione Presentation outline School of Civil and Industrial Engineering Sapienza University of Rome Structural Fire Investigation Gli accertamenti peritali Non è affatto semplice raccogliere gli indizi sul luogo, quali potenziali elementi probatori tesi alla ricostruzione degli eventi, a causa della violenza distruttiva dell’esplosione e dell’incendio, spesso accompagnata dal cedimento di solai o di strutture murarie. Inoltre, le operazioni di spegnimento effettuate dalle squadre dei VV.F. tendono a dilavare e disperdere le tracce utili. Tuttavia, spesso le fiamme lasciano tracce del loro passaggio. la semiotica di un incendio o di una esplosione è il miglior indizio. Ing. Marcello Mangione
- 39. 15 School of Civil and Industrial Engineering Sapienza University of Rome Structural Fire Investigation “La prova è un ragionamento che da un fatto noto ricava l’esistenza di un fatto avvenuto nel passato”. Presentation outline Ing. Marcello Mangione Un indizio deve essere supportato attraverso leggi scientifiche o da comprovata esperienza. Esso puo’ essere: • grave quando è dotato di un grado di persuasività elevato e riesce a resistere a eventuali obiezioni. • preciso quando non è suscettibile di diverse interpretazioni. • concordante cioè che confluisce assieme ad altri nella stessa direzione. School of Civil and Industrial Engineering Sapienza University of Rome Structural Fire Investigation Basi applicative per la Fire&Explosion Investigation INDIZI 3 GATHER INITIAL INFORMATION Interviewing witnesses OPERATIONS PHASES 1 INTERNAL EXAMINATION FIRE SCENE EXTERNAL INSPECTION INTERNAL INSPECTION Significant description inside Semiotic analysis ofthefire 2 EXTERNAL EXAMINATION FIRE SCENE Significant description outside 5 Laboratory tests COMPUTATIONAL FIRE INVESTIGATION ACTIVITIES OUTSIDE THE SCENE Information geometry Collecting significant events 4 Design analysis Executive analysis Management analysis DOCUMENTARYCHECKS External structural inspections Weather conditions Internal structural inspections CONCLUSIONAND REPORTING3 THE GATHER OF PRELIMINARY INFORMATION Interviewing witnesses OPERATIONS PHASES 1 ANALYZING THE INTERIOR OF THE SCENE EXTERNAL INSPECTION INTERNAL INSPECTION Significant description inside 2 INSPECTINGTHE OUTSIDE OF THE SCENE Significant description outside 5 Modelingfire Laboratory tests COMPUTATIONAL FIRE INVESTIGATION ACTIVITIES OUTSIDE THE SCENE Fire load existing Information geometry Collecting significant events 4 DOCUMENTARY CHECKS External structural inspections Weather conditions Internal structural inspections CONCLUSIONAND REPORT Structural analysis Reconstructing thefire Presentation outline Ing. Marcello Mangione
- 40. 16 School of Civil and Industrial Engineering Sapienza University of Rome Structural Fire Investigation INVESTIGATION ACTIVITY PLANNING TRIALPREPARATION PRELIMINARY DISCUSSION DEPOSIT OF ANALYSIS CASE STUDY PROCEDURES COURT TESTIMONY CONCLUSION AND REPORT DEVELOPMENT OF INVESTIGATIVE ACTIVITIES ACCIDENTAL EVENT INVESTIGATIVE CONTEXT JUDICIAL CONTEXT FORENSICINVESTIGATION Presentation outline Ing. Marcello Mangione La consulenza tecnica d’ufficio/Perizia non è mezzo istruttorio in senso proprio, avendo la finalità di aiutare il giudice nella valutazione di elementi acquisiti o nella soluzione di questioni che necessitino di specifiche conoscenze (…) (Cass. sez. III, 06.06.03 n. 9060)
- 41. 1 Fire&Explosion INVESTIGATION Dualismo Progettazione Antincendio Investigazione sugli incendi Presentation outline Ing. Marcello Mangione School of Civil and Industrial Engineering Sapienza University of Rome Ing. Marcello Mangione DATA STRUCTURE BOURDARY CONDICTIONS GLOBAL LOCAL CONSTRAINTS LOADS STATIC INDIRECT ACTIONS (fire) SCENARIO OF LOAD CONFIGURATION STRUCTURE SCENARIO OF CONTINGENCY PROJECT PHASE STRUCTURAL FIRE INVESTIGATION INVESTIGATIVE PHASE FIRE STRUCTURAL ENGINEERING SCENARIOREAL ON SCENE Survey on the structure Investigation of load and constraints Survey on action (fire) FIRE INVESTIGATION SCENARIOS Ing. Marcello Mangione School of Civil and Industrial Engineering Sapienza University of Rome Structural Fire Investigation Presentation outline
- 42. 2 D IR EC T PR O BLEM A nalysis S TR UCTURAL FIRE INVESTIG ATIO N FIR E PR O TECTIO N INVESTIG ATIO N FIRE S AFETY INVESTIG ATIO N STRUC TU RAL FIRE E NG INEERING FIR E PR O TECTIO N E NG INEERING FIRE SAFETY ENG IN EERING FIRESAFETYINVESTIGATION FIRESAFETYENGINEERING IN PUT O U TPUT STR U C TUR AL R ESPO N SE ACTIO NS M EC HANICAL AND G EO M ETRIC PRO PERTIES IN V ER SE PR O BLEM S Identification and m onitoring IN PUT O U TPU T STRU C TU RAL RESPO NSE ACTIO NS M EC HANICAL AND G EO M ETRIC PR OPER TIES STATE O F DAM AGE DESIGN vs INVESTIGATION Ing. Marcello Mangione School of Civil and Industrial Engineering Sapienza University of Rome Structural Fire Investigation Presentation outline STRUCTURAL ACCURACY ACCURACYMODELTHERMAL Ing. Marcello Mangione School of Civil and Industrial Engineering Sapienza University of Rome Structural Fire Investigation Presentation outline
- 43. 3 Ing. Marcello Mangione School of Civil and Industrial Engineering Sapienza University of Rome Structural Fire Investigation Presentation outline Progettazione Strutturale Antincendio Investigazione Prestazionale sugli incendi Curva incendio Curve parametriche, standard Curva naturale dell'incendio tenendo conto delle sue caratteristiche Scenari d'incendio Diversi scenari su aree prestabilite dettate dalle norme Unico scenario convergente Punti di innesco Singoli e prestabiliti dalle norme nella definizione degli scenari d'incendio Singoli e/o multipli. Puntiformi o su superfici estese Carico d'incendio Carico di incendio specifico di progetto uniformemente distribuito sulla superficie. Carico di incendio effettivamente presente al momento dell'incendio tenendo conto dell'esatta distribuzione planimetrica di esso. Ventilazione Ventilazione statica progettuale Opening factor Ventilazione dinamica effettiva Opening factor investigativo Aerazione interna Compartimentazione progettuale Da ricostruire in maniera reale al momento dell'incendio durante le operazioni di repertamento Protezione attiva Progettazione in funzione del carico d'incendio, rischio incendio, ecc. Investigazione sul funzionamento e manutenzione degli impianti esistenti Protezione passiva Progettazione in funzione della tipologia strutturale, ecc. Investigazione sulla corretta posa in opera delle protezioni e dei sistemi di compartimentazione. Ing. Marcello Mangione School of Civil and Industrial Engineering Sapienza University of Rome Structural Fire Investigation Presentation outline Opening factor
- 44. 4 Ing. Marcello Mangione School of Civil and Industrial Engineering Sapienza University of Rome Structural Fire Investigation Presentation outline Per determinare il tipo di sviluppo dell’incendio bisogna valutare l’Openig factor (fattore di ventilazione). Esso, infatti, modifica significativamente il valore massimo che può raggiungere la velocità di combustione (kg/s di combustibile bruciato) ed è definito come segue: Dove tali simboli rappresentano: O : opening factor [m0.5] Av : area delle aperture verticali [m2] heq : altezza equivalente delle aperture verticali [m] At : area totale del compartimento [m2] Ing. Marcello Mangione School of Civil and Industrial Engineering Sapienza University of Rome Structural Fire Investigation Presentation outline La seguente formula definisce l’Opening Factor Investigation "Oinv": Possiamo affermare che in ambito investigativo la scena dell’incendio possiede la seguente ventilazione somma di due coefficienti: • il primo non dipendente dal tempo rappresenta la ventilazione iniziale dovuta alla superficie originatasi per effetto dell’effrazione (vds figura 6); • il secondo dipendente dal tempo che tiene conto della sequenzialità delle rotture termiche; nel caso di incendi accidentali (non dolosi) in genere si ha che: Oinveffrazione = 0
- 45. 1 Fire&Explosion INVESTIGATION Attivita’ investigativa aspetti pratici Presentation outline Ing. Marcello Mangione School of Civil and Industrial Engineering Sapienza University of Rome Ing. Marcello Mangione School of Civil and Industrial Engineering Sapienza University of Rome Structural Fire Investigation Chapter 2 REFERENCED PUBLICATIONS Chapter 3 DEFINITIONS Chapter 4 BASIC METHODOLOGY Chapter 5 BASIC FIRE SCIENCE Chapter 6 FIRE PATTERNS NFPA 921 Chapter 1 ADMINISTRATION Chapter 7 BUILDING SYSTEMS Chapter 8 ELECTRICITY AND FIRE Chapter 9 BUILDING FUEL GAS SYSTEMS Chapter 11 LEGAL CONSIDERATIONS Chapter 12 SAFETY Chapter 13 SOURCES OF INFORMATION Chapter 14 PLANNING THE INVESTIGATION Chapter 15 DOCUMENTATION OF THE INVESTIGATION Chapter 10 FIRE RELATED HUMAN BEHAVIOR Chapter 16 PHYSICAL EVIDENCE Chapter 17 ORIGIN DETERMINATION Chapter 18 FIRE CAUSE DETERMINATION Chapter 20 FAILURE ANALYSIS AND ANALYTICAL TOOLS Chapter 21 EXPLOSIONS Chapter 22 INCENDIARY FIRES Chapter 23 FIRE AND EXPLOSION DEATHS AND INJURIES Chapter 24 APPLIANCES Chapter 19 ANALYZING THE INCIDENT FOR CAUSE AND RESPONSIBILITY Chapter 25 MOTOR VEHICLE FIRES Chapter 26 WILDFIRE INVESTIGATIONS Chapter 27 MANAGEMENT OF MAJOR INVESTIGATIONS Chapter 28 MARINE FIRE INVESTIGATIONS STRUCTURAL FIRE INVESTIGATION Structural Fire Investigation Presentation outline Ing. Marcello Mangione
- 47. 3 Under these protocols, the fundamental purpose of conducting a fire scene investigation is to: “collect all of the available data and documents of the fire scene” Ing. Marcello Mangione School of Civil and Industrial Engineering Sapienza University of Rome Structural Fire Investigation Presentation outline EFFECTS EVIDENCE COLLECTION ELEMENTS FIRE PATTERN ANALYSIS ANALYSIS SEMIOTICS FIRE ANALYSIS DIRECTION FIRE SIGNS LINES DEMARCATION ELEMENTS IN SEQUENCE ELEMENT POITING TOWARD THE FIRE BURN PATTERN IN AN ATTIC VARIATION OF THE DEPTH OF CARBONIZATION Structural materials Non structural materials Appendix A Appendix B ERRORS CAUSES EFFECTS CONSEQUENCES Appendix A: Structural Material • Concrete; • Wood; • Steel; • Masonry and Brick. Appendix B: Non structural Material • Chimney; • Closing devices; • Glass; • Plastic materials. Ing. Marcello Mangione School of Civil and Industrial Engineering Sapienza University of Rome Structural Fire Investigation Presentation outline
- 49. 5 School of Civil and Industrial Engineering Sapienza University of Rome Presentation outline Ing. Marcello Mangione School of Civil and Industrial Engineering Sapienza University of Rome Structural Fire Investigation Presentation outline Ing. Marcello Mangione Brusca e lenta combustione dchar,n = ßn × t Durata t [min] = , ß Velocita’ media di carbonizzazione 0,7 mm/minuto
- 51. 7 Ing. Marcello Mangione School of Civil and Industrial Engineering Sapienza University of Rome Structural Fire Investigation Presentation outline School of Civil and Industrial Engineering Sapienza University of Rome Structural Fire Investigation ‐ Presentation outline Ing. Marcello Mangione Brusca e lenta combustione nella scena Numeri degli strati presenti nel legno
- 57. 13 School of Civil and Industrial Engineering Sapienza University of Rome Presentation outline Ing. Marcello Mangione bordo del vetro termicamente fratturato rivela praticamente l’assenza di linee di frattura concoide linee di frattura concoide sui bordi di frammenti di vetro possono rivelare la direzione dell'impatto School of Civil and Industrial Engineering Sapienza University of Rome Structural Fire Investigation Presentation outline Ing. Marcello Mangione Rottura termica da incendio • Frammenti grandi e poco numerosi; • Caduti in prossimità delle finestre. Rottura meccanica da effrazione dolosa • Rottura radiale del vetro con un unico punto di origine; • Frammenti posti nelle vicinanze; • La maggior parte dei frammenti e’ posta all’interno della scena Rottura meccanica per esplosione • Vetri puliti e numerosi; • Rottura radiale del vetro con maggiori danni alle superfici piu’ grandi dell’infisso; • Segni di stress meccanico; • Proiettati a distanza.
- 58. 14 School of Civil and Industrial Engineering Sapienza University of Rome Structural Fire Investigation Presentation outline Ing. Marcello Mangione INCENDIO + ESPLOSIONE • Traccia di annerimento su una faccia dei frammenti; • Frammenti di geometria varia; • Posizione dei frammenti nelle vicinanze: • Ventilazione tardiva di comburente nella scena. ESPLOSIONE + INCENDIO • Schegge di vetro pulito; • Frammenti a ragnatela o radiali: • Posizione dei frammenti posti in lontananza dall’infisso; • Ventilazione immediata dei comburente nella scena. School of Civil and Industrial Engineering Sapienza University of Rome Structural Fire Investigation Direzione dell’incendio dall’analisi del bulbo di vetro di una lampadina Presentation outline Ing. Marcello Mangione
- 62. 18 School of Civil and Industrial Engineering Sapienza University of Rome Structural Fire Investigation Presentation outline Ing. Marcello Mangione SOURCEOFHEAT DIRECTIONOFFIRETRAVEL WALLSTUDS B d1 dn Element in sequence Burn pattern in an attic S O U R C E O F H E A T Variation of the depth of carbonization DIRECTIONOFFIRETRAVEL A B Lineof carbonization Residual section Element pointing toward the fire Ing. Marcello Mangione School of Civil and Industrial Engineering Sapienza University of Rome Structural Fire Investigation Presentation outline
- 63. 19 School of Civil and Industrial Engineering Sapienza University of Rome Structural Fire Investigation Presentation outline Ing. Marcello Mangione DOVE POSSIAMO TROVARE GLI INDIZI IN UNA ATTIVITA’ DI FIRE INVESTIGATION? School of Civil and Industrial Engineering Sapienza University of Rome Structural Fire Investigation Presentation outline Ing. Marcello Mangione ….quando un individuo entra in contatto con un luogo lascia qualcosa di se, così come qualcosa del luogo rimarrà sull’individuo. (Edmond Locard) (Saint‐Chamond, 13 dicembre 1877 – Lione, 4 maggio 1966) è stato un criminologo francese. È il fondatore del primo laboratorio di medicina legale a Lione nel 1910 ed anche il padre della scienza forense di competenza dalla polizia francese, l'attuale Interpol.
- 65. 21 School of Civil and Industrial Engineering Sapienza University of Rome Structural Fire Investigation Basi applicative per la Fire&Explosion Investigation INDIZI 3 GATHER INITIAL INFORMATION Interviewing witnesses OPERATIONS PHASES 1 INTERNAL EXAMINATION FIRE SCENE EXTERNAL INSPECTION INTERNAL INSPECTION Significant description inside Semiotic analysis ofthefire 2 EXTERNAL EXAMINATION FIRE SCENE Significant description outside 5 Laboratory tests COMPUTATIONAL FIRE INVESTIGATION ACTIVITIES OUTSIDE THE SCENE Information geometry Collecting significant events 4 Design analysis Executive analysis Management analysis DOCUMENTARYCHECKS External structural inspections Weather conditions Internal structural inspections CONCLUSIONAND REPORTING3 THE GATHER OF PRELIMINARY INFORMATION Interviewing witnesses OPERATIONS PHASES 1 ANALYZING THE INTERIOR OF THE SCENE EXTERNAL INSPECTION INTERNAL INSPECTION Significant description inside 2 INSPECTINGTHE OUTSIDE OF THE SCENE Significant description outside 5 Modelingfire Laboratory tests COMPUTATIONAL FIRE INVESTIGATION ACTIVITIES OUTSIDE THE SCENE Fire load existing Information geometry Collecting significant events 4 DOCUMENTARY CHECKS External structural inspections Weather conditions Internal structural inspections CONCLUSIONAND REPORT Structural analysis Reconstructing thefire Presentation outline Ing. Marcello Mangione School of Civil and Industrial Engineering Sapienza University of Rome Structural Fire Investigation 3 Interviewing witnesses 1 EXTERNAL INSPECTION INTERNAL INSPECTION Significant description inside Semiotic analysis of the fire 2 Significant description outside 5 Information geometry Collecting significant events 4 External structural inspections Weather conditions Internal structural inspections 3 THE GATHER OF PRELIMINARY INFORMATION Interviewing witnesses 1 ANALYZING THE INTERIOR OF THE SCENE EXTERNAL INSPECTION INTERNAL INSPECTION Significant description inside 2 INSPECTING THE OUTSIDE OF THE SCENE Significant description outside 5 COMPUTATIONAL FIRE INVESTIGATION Fire load existing Information geometry Collecting significant events 4 DOCUMENTARY CHECKS External structural inspections Weather conditions Internal structural inspections Medium investigation Full investigation Small investigation Presentation outline Ing. Marcello Mangione
- 66. 22 Presentation outline Ing. Marcello Mangione School of Civil and Industrial Engineering Sapienza University of Rome Ing. Marcello Mangione Structural Fire Investigation 18:12 TIME LINE Arrivo squadra VVF 19:30 Intervento Polizia Scientifica 17:30 Deflagrazione Durata Incendio (circa 50 minuti) Durata interventoVVF (circa 60-70 minuti) 4 AGOSTO 2013 EVENTO SOFT TIME HARD TIME 18:20 Inizio spegnimento Rilievi tecnici (53 foto) Sopralluogo CTP (documentazione fotografica) Novembre 2013 School of Civil and Industrial Engineering Sapienza University of Rome Structural Fire Investigation Presentation outline Ing. Marcello Mangione 3 GATHER INITIAL INFORMATION Interviewing witnesses 1 INTERNAL EXAMINATION FIRE SCENE Significant description inside Semiotic Fire Analysis 2 EXTERNAL EXAMINATION FIRE SCENE Significant description outside 5 Lab and structural tests COMPUTATIONALFIRE INVESTIGATION Informationgeometry Collecting significant events 4 Design analysis Executive analysis Management analysis DOCUMENTARY CHECKS External structural inspections Internalstructural inspections 3 GATHERING OF PRELIMINARY INFORMATION 1 ANALYZINGTHEINTERIOR OF THESCENE 2 INSPECTINGTHEEXTERIOR OF THESCENE 5 Modelingfire COMPUTATIONAL FIRE INVESTIGATION Fire load existing 4 DOCUMENTATIONCHECK Structural analysis Reconstructing thefireWeather conditions
- 67. 23 School of Civil and Industrial Engineering Sapienza University of Rome Structural Fire Investigation Presentation outline Ing. Marcello Mangione 3 GATHER INITIAL INFORMATION Interviewing witnesses 1 INTERNAL EXAMINATION FIRE SCENE Significant description inside Semiotic Fire Analysis 2 EXTERNAL EXAMINATION FIRE SCENE Significant description outside 5 Lab and structuraltests COMPUTATIONALFIRE INVESTIGATION Information geometry Collecting significant events 4 Design analysis Executive analysis Management analysis DOCUMENTARY CHECKS External structural inspections Weather conditions Internal structural inspections 3 GATHERING OF PRELIMINARY INFORMATION 1 ANALYZINGTHE INTERIOR OF THE SCENE 2 INSPECTINGTHE EXTERIOR OF THE SCENE 5 Modeling fire COMPUTATIONAL FIRE INVESTIGATION Fire load existing 4 DOCUMENTATION CHECK Structural analysis Reconstructing thefire School of Civil and Industrial Engineering Sapienza University of Rome Structural Fire Investigation Presentation outline Ing. Marcello Mangione PLUME GENERATED PATTERNS ELECTRICITY GENERATED PATTERNS SEMIOTIC FIRE ANALYSIS DETERIORATION PATTERNS DEFORMATION FIRE PATTERNS FLAMMABLE LIQUID GENERATED PATTERNS CHROMATIC ALTERATION OF MATERIALS
- 68. 24 School of Civil and Industrial Engineering Sapienza University of Rome Structural Fire Investigation Punto di origine di un incendio Un solo punto di origine → ??? (doloso, colposo o accidentale) Piu’ pun di origine → probabile incendio doloso (arson) Presentation outline Ing. Marcello Mangione School of Civil and Industrial Engineering Sapienza University of Rome Structural Fire Investigation Presentation outline Ing. Marcello Mangione
- 69. 25 School of Civil and Industrial Engineering Sapienza University of Rome Structural Fire Investigation Presentation outline Ing. Marcello Mangione ….in ogni sopralluogo dovranno segnalarsi i caratteri delle parti che lo compongono e del contenuto, che equivalgono ai connotati, e i caratteri delle particolarità che gli ambienti e il contenuto presentano che equivalgono ai contrassegni personali (Salvatore Ottolenghi) Ottolenghi è stato il primo studioso delle tecniche di investigazioni scientifiche e già nel 1897 fondò la Rivista di Polizia Scientifica. School of Civil and Industrial Engineering Sapienza University of Rome Presentation outline Ing. Marcello Mangione
- 70. 26 School of Civil and Industrial Engineering Sapienza University of Rome Structural Fire Investigation Percorso dell’incendio SOURCEOFHEAT DIRECTIONOFFIRETRAVEL WALLSTUDS B d1 dn S O U R C E O F H E A T DIRECTIONOFFIRETRAVEL A B Lineof carbonization Residual section Presentation outline Ing. Marcello Mangione School of Civil and Industrial Engineering Sapienza University of Rome Structural Fire Investigation Fumi e ombre di calore . Presentation outline Ing. Marcello Mangione Le foto che seguono mostrano una tecnica per la rimozione della fuliggine al fine di individuare la presenza di impronte papillari e di tracce di sangue lasciate sulla superficie di una porta prima dell’incendio. Produzione media di fumi 80 mc/kg di liquido infiammabile
- 73. 29 Presentation outline School of Civil and Industrial Engineering Sapienza University of Rome Structural Fire Investigation Gli indizi nell’attività di fire investigation possono essere: Colore dei fumi Determina il tipo di materiale che brucia Presentation outline School of Civil and Industrial Engineering Sapienza University of Rome Structural Fire Investigation Gli indizi nell’attività di fire investigation possono essere: Colore delle fiamme Indica la temperatura raggiunta. Ing. Marcello Mangione
- 74. 30 Presentation outline School of Civil and Industrial Engineering Sapienza University of Rome Structural Fire Investigation Ombre di calore Si verificano in presenza di grandi arredi poggianti su muro. Può aiutare a determinare il punto di origine. Ing. Marcello Mangione School of Civil and Industrial Engineering Sapienza University of Rome Presentation outline Ing. Marcello Mangione
- 76. 32 School of Civil and Industrial Engineering Sapienza University of Rome Presentation outline Ing. Marcello Mangione Sequenza incidentale della scena Presentation outline Ing. Marcello Mangione School of Civil and Industrial Engineering Sapienza University of Rome Ing. Marcello Mangione Structural Fire Investigation 18:12 TIME LINE Arrivo squadra VVF 19:30 Intervento Polizia Scientifica 17:30 Deflagrazione Durata Incendio (circa 50 minuti) Durata interventoVVF (circa 60-70 minuti) 4 AGOSTO 2013 EVENTO SOFT TIME HARD TIME 18:20 Inizio spegnimento Rilievi tecnici (53 foto) Sopralluogo CTP (documentazione fotografica) Novembre 2013
- 77. 33 Presentation outline Ing. Marcello Mangione School of Civil and Industrial Engineering Sapienza University of Rome Ing. Marcello Mangione Structural Fire Investigation 18:12 TIME LINE Arrivo squadra VVF 19:30 Intervento Polizia Scientifica 17:30 Deflagrazione Incendio Intervento squadra VVF 4 AGOSTO 2013 SOFT TIME HARD TIME 18:20 Inizio spegnimento Rilievi tecnici (53 foto) Sopralluogo CTP (documentazione fotografica) (22-11-2013)17:10 Sversamento Sversamento 1^ pozza Sversamento ultima pozza benzina LEGENDA Orario elastico (suscettibile di slittamenti) Orario definito (determinato) 12+8 minuti 42 minuti 8+70 minuti Evaporazione Sequenza incidentale dinamica Presentation outline Ing. Marcello Mangione School of Civil and Industrial Engineering Sapienza University of Rome Ing. Marcello Mangione Structural Fire Investigation Basata sugli eventi
- 79. 1 Fire&Explosion INVESTIGATION La modellazione nella Fire Investigation Presentation outline Ing. Marcello Mangione School of Civil and Industrial Engineering Sapienza University of Rome Ing. Marcello Mangione 6 550 m 5 050 m ITALIAN SIDEFRENCH SIDE STOPPING PLACE 21 11 550 m 20 22 STOPPING PLACE 19 18 STOPPING PLACE 23 300 m 300 m TRAFFIC LIGHT BARRIERS FOR CLOSURE ALTITUDE DIFFERENCE 107 MALTITUDE 1274 m ALTITUDE 1381 m VENTILATION SYSTEM FIRE IN THE MONT BLANC TUNNEL Ing. Marcello Mangione School of Civil and Industrial Engineering Sapienza University of Rome Structural Fire Investigation Presentation outline
- 80. 2 Modeling Fire Heavy Vehicle Structural Fire Investigation Ing. Marcello Mangione School of Civil and Industrial Engineering Sapienza University of Rome Structural Fire Investigation Presentation outline 1 a Soot yield 0.01 a Visibility 1 Soot yield 0.02 b Visibility 2 2 b Emergency exitEmergency exit Ing. Marcello Mangione School of Civil and Industrial Engineering Sapienza University of Rome Structural Fire Investigation Presentation outline
- 81. 3 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 CASE RED TRAFFIC LIGHT SYSTEM TO 11:04 37 victims Ing. Marcello Mangione School of Civil and Industrial Engineering Sapienza University of Rome Structural Fire Investigation Presentation outline ARSON IN A HOTEL Ing. Marcello Mangione School of Civil and Industrial Engineering Sapienza University of Rome Structural Fire Investigation Presentation outline
- 82. 4 Temperature profile Smoke propagation profile (20 s, 100 s, 300 s) Smoke propagation profile Ing. Marcello Mangione School of Civil and Industrial Engineering Sapienza University of Rome Structural Fire Investigation Presentation outline ARSON INVESTIGATION Familiarity door right None familiarity Familiarity two doors A B C A C B 0 1 2 63 64 65 66 67 68 69 70 71 Numero di uscite familiari Tempo di evacuazione [sec] Simulation A Simulation B Simulation C Ing. Marcello Mangione School of Civil and Industrial Engineering Sapienza University of Rome Structural Fire Investigation Presentation outline
- 83. 5 A B A Soot yield 0.05BSoot yield 0.2 Simulation A Simulation B Basic simulation Ing. Marcello Mangione School of Civil and Industrial Engineering Sapienza University of Rome Structural Fire Investigation Presentation outline 1 2 HRRPUA 500 kW/m2 HRRPUA 3000 kW/m2 1 2 Only 22 people (of 100) have been lifted within 200 seconds from the left door. Ing. Marcello Mangione School of Civil and Industrial Engineering Sapienza University of Rome Structural Fire Investigation Presentation outline
- 84. 6 3 GATHER INITIAL INFORMATION Interviewing witnesses OPERATIONS PHASES 1 INTERNAL EXAMINATION FIRE SCENE EXTERNAL INSPECTION INTERNAL INSPECTION Significant description inside Semiotic analysis of the fire 2 EXTERNAL EXAMINATION FIRE SCENE Significant description outside 5 Laboratory tests COMPUTATIONAL FIRE INVESTIGATION ACTIVITIES OUTSIDE THE SCENE Information geometry Collecting significant events 4 Design analysis Executive analysis Management analysis DOCUMENTARY CHECKS External structural inspections Weather conditions Internal structural inspections CONCLUSION AND REPORTING3 THE GATHER OF PRELIMINARY INFORMATION Interviewing witnesses OPERATIONS PHASES 1 ANALYZING THE INTERIOR OF THE SCENE EXTERNAL INSPECTION INTERNAL INSPECTION Significant description inside 2 INSPECTING THE OUTSIDE OF THE SCENE Significant description outside 5 Modeling fire Laboratory tests COMPUTATIONAL FIRE INVESTIGATION ACTIVITIES OUTSIDE THE SCENE Fire load existing Information geometry Collecting significant events 4 DOCUMENTARY CHECKS External structural inspections Weather conditions Internal structural inspections CONCLUSION AND REPORT Structural analysis Reconstructing the fire STRUCTURAL FIRE INVESTIGATION PLANNING SMALL FIRE INVESTIGATION MEDIUM FIRE INVESTIGATION FULL STRUCTURAL FIRE INVESTIGATION STRUCTURAL COLLAPSE Ing. Marcello Mangione School of Civil and Industrial Engineering Sapienza University of Rome Structural Fire Investigation Presentation outline Organization of a survey (prezi) 3 GATHER INITIAL INFORMATION Interviewing witnesses OPERATIONS PHASES 1 INTERNAL EXAMINATION FIRE SCENE EXTERNAL INSPECTION INTERNAL INSPECTION Significant description inside Semiotic analysis of the fire 2 EXTERNAL EXAMINATION FIRE SCENE Significant description outside 5 Laboratory tests COMPUTATIONAL FIRE INVESTIGATION ACTIVITIES OUTSIDE THE SCENE Information geometry Collecting significant events 4 Design analysis Executive analysis Management analysis DOCUMENTARY CHECKS External structural inspections Weather conditions Internal structural inspections CONCLUSION AND REPORTING3 THE GATHER OF PRELIMINARY INFORMATION Interviewing witnesses OPERATIONS PHASES 1 ANALYZING THE INTERIOR OF THE SCENE EXTERNAL INSPECTION INTERNAL INSPECTION Significant description inside 2 INSPECTING THE OUTSIDE OF THE SCENE Significant description outside 5 Modeling fire Laboratory tests COMPUTATIONAL FIRE INVESTIGATION ACTIVITIES OUTSIDE THE SCENE Fire load existing Information geometry Collecting significant events 4 DOCUMENTARY CHECKS External structural inspections Weather conditions Internal structural inspections CONCLUSION AND REPORT Structural analysis Reconstructing the fire Ing. Marcello Mangione School of Civil and Industrial Engineering Sapienza University of Rome Structural Fire Investigation Presentation outline
- 85. 7 PART II: APPLICATIONS5 4 The Investigation Investigative step Conclusion and Report STRUCTURAL FIRE INVESTIGATION PLANNING 5 6 APPLICATION STRUCTURAL FIRE INVESTIGATION STRUCTURAL FIRE INVESTIGATION SOFTWARE Clothing Store Residential House Software StruFIS TO START THE APPLICATIONS OF THE THESIS ARE NEEDED WAS MANY MODELING Ing. Marcello Mangione School of Civil and Industrial Engineering Sapienza University of Rome Structural Fire Investigation Presentation outline MODELING FIRE INVESTIGATION Ing. Marcello Mangione School of Civil and Industrial Engineering Sapienza University of Rome Structural Fire Investigation Presentation outline
- 86. 8 Pool Fire in an industrial building without smoke evacuation with smoke evacuation Ing. Marcello Mangione School of Civil and Industrial Engineering Sapienza University of Rome Structural Fire Investigation Presentation outline hypothesis Closed door hypothesis Open door SYSTEM SMOKES Ing. Marcello Mangione School of Civil and Industrial Engineering Sapienza University of Rome Structural Fire Investigation Presentation outline
- 87. 9 hypothesis Closed door hypothesis Open door SYSTEM WATER Ing. Marcello Mangione School of Civil and Industrial Engineering Sapienza University of Rome Structural Fire Investigation Presentation outline AIR SPEED (vertical plan, vector display) hypothesis Closed door hypothesis Open door BECAUSE THESE MODELING? STRUCTURAL FIRE DESIGN vs STRUCTURAL FIRE INVESTIGATION Ing. Marcello Mangione School of Civil and Industrial Engineering Sapienza University of Rome Structural Fire Investigation Presentation outline
- 88. 10 Ing. Marcello Mangione School of Civil and Industrial Engineering Sapienza University of Rome Structural Fire Investigation Presentation outline CFD analyses using FLACS code Ing. Marcello Mangione School of Civil and Industrial Engineering Sapienza University of Rome Structural Fire Investigation Presentation outline
- 90. 1 CORSO DI PROGETTAZIONE STRUTTURALE ANTINCENDIO Docente: Prof. Ing. Franco Bontempi Anno Accademico 2017‐2018 11 novembre 2017 Ing. Marcello Mangione ing.mangione@libero.it Structural Fire&Explosion Investigation Una lezione inversa di Progettazione Strutturale Antincendio Grazie per l’attenzione Assistente: Ing. Marcello Mangione, PhD