innovazione tecnologica e sicurezza antincendio … · all’altezza antincendio h dell’edificio:...
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n Ing. Giuseppe G. Amaro
Focus normativo Europeo e Italiano: panorama test su larga scala delle facciate,
regolamentazioni in Europa, guida italiana «Requisiti di sicurezza antincendio
delle facciate negli edifici civili nella fase di progettazione».
Integrazione valutazione sicurezza incendi e rischi nella fase di progettazione.
Evento sponsorizzato da
Corpo Nazionaledei Vigili del Fuoco
Milano, 3 Maggio 2016
INNOVAZIONETECNOLOGICA E
SICUREZZAANTINCENDIO DEGLI
EDIFICI
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Giuseppe G. AMAROnn
L’origine del problema: la propagazione dell’incendio dall’interno all’esterno dell’edificioe dall’esterno all’edificio
Facciata di un edificio in fiamme a Grosny_2013Schema di facciata con indicazione dell’andamentodelle curve isotermiche al momento della massimatemperatura dell’incendio
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Giuseppe G. AMAROnn
L’origine del problema: la propagazione dell’incendio dall’interno all’esterno dell’edificioe dall’esterno all’edificio
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Giuseppe G. AMAROnn
L’origine del problema: la propagazione dell’incendio dall’interno all’esterno dell’edificioe dall’esterno all’edificio
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Giuseppe G. AMAROnn
L’origine del problema: la propagazione dell’incendio dall’interno all’esterno dell’edificioe dall’esterno all’edificio
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Giuseppe G. AMAROnn
L’origine del problema: la propagazione dell’incendio dall’interno all’esterno dell’edificioe dall’esterno all’edificio
ADESSOPRIMA
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Giuseppe G. AMAROnn
L’origine del problema: la propagazione dell’incendio dall’interno all’esterno dell’edificioe dall’esterno all’edificio
ADESSO
Garantire un’adeguataprotezione dagli agentiatmosferici nonché un
decoro estetico oarchitettonico per le opere
da costruire.
Svolgere le più disparate funzioni:contenimento energetico,
comfort climatico, recupero dienergia elettrica, riproduzione diimmagini a scopo pubblicitario
ecc. ecc.
PRIMA
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Giuseppe G. AMAROnn
L’origine del problema: la propagazione dell’incendio dall’interno all’esterno dell’edificioe dall’esterno all’edificio
In Italia la sicurezza antincendio delle facciate, soprattutto per gli edifici di grandealtezza per i quali si registrano le maggiori innovazioni,
è un tema NUOVO.
A QUALE NORMA CI DOBBIAMO RIVOLGERE?Alla guida tecnica “Requisiti di sicurezza antincendio delle facciate negli edifici civili” inallegato circolare ministeriale elaborato dal Comitato Centrale Tecnico Scientifico delDipartimento dei Vigili del Fuoco, del Soccorso Pubblico e della Difesa Civile (lettera
circolare n° 5643 del 31 marzo 2010).
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Giuseppe G. AMAROnn
Norme e standard di riferimento internazionaleProgettazione
EUROPA
- Instruction technique n° 249 relative aux facades (FRANCIA)
- Proposition de modification de l’arreté royal du 7 julliet 1994 enmatiére de spécification techniques pour les facades (BELGIO)
- VKF Edifici a doppia pelle nota esplicativa antincendio 1004 «Misure diprotezione antincendio per edifici a doppia pelle» Edizione 2001(SVIZZERA)
AMERICA- Building Construction and Safety Code NFPA 5000 (USA)
- International Building Code 713.4 (USA)
ITALIA - Guida Tecnica Italiana “Requisiti di sicurezza antincendio delle facciatenegli edifici civili”
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Norme e standard di riferimento internazionaleResistenza al fuoco (determinazione)
Prospetto A.4.3 DM 16 febbraio 2007
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Norme e standard di riferimento internazionaleReazione al fuoco (determinazione)
RF Fire Hazards of Exterior Wall Assemblies Containing Combustible Components Table C-1
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Giuseppe G. AMAROnn
Norme e standard di riferimento internazionaleReazione al fuoco (determinazione)
RF Fire Hazards of Exterior Wall Assemblies Containing Combustible Components Table C-1
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Giuseppe G. AMAROnn
Obiettivi da raggiungere e problematiche da esaminare
Limitare la propagazione diun incendio all’internodell’edificio per effettodello sviluppo delle fiammee della diffusione deiprodotti della combustione
Limitare la probabilità diincendio di una facciata ela sua propagazione aedifici limitrofi e/o nellearee circostanti
Evitare e/o limitare lacaduta di parti dellafacciata che possanocompromettere l’esodoo la sicurezza deisoccorritori
APPROCCIO METODOLOGICO
applicazione della guida tecnica Ricorso agli strumenti e metodi della FSE (Fire Safe Engineering): approccio ingegneristicoe/o prestazionale
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L’evoluzione dell’architettura nella progettazione delle facciate
Edificio storico.
Torino – Palazzo Madama
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L’evoluzione dell’architettura nella progettazione delle facciate
Edificio degli anni 80-90.
Berlino – Mario Botta - 1984
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L’evoluzione dell’architettura nella progettazione delle facciate
Edificio a singola o doppia pelle.
Hearst Tower_New York City_Foster+partners 2_22 Aedificia
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L’evoluzione dell’architettura nella progettazione delle facciate
Edificio con facciata interna all’interno di un volume.
Torino – Palazzo Unico della Regione Piemonte - Fuksas Milano – Unipol
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La guida tecnica italiana attraverso i casi studio ed esempi.
Indice.
Caso studio 1 NUOVA SEDE BANCA INTESA SAN PAOLO TORINO – PROGETTO RPBW
Caso studio 2 PORTA NUOVA GARIBALDI – VARESINE – ISOLA - MILANO
Caso studio 3 PALAZZO UNICO DELLA REGIONE PIEMONTE – ARCH. M. FUKSAS
Caso studio 4 PIAZZA DON STURZO 21-23 ROMA EUR
Caso studio 5 SEDE DEGLI UFFICI DEL COMUNE DI MILANO
Caso studio 6 [OSPEDALE GALLIERA – GENOVA] – [INTEGRAZIONE FACCIATA SPANDREL]
Caso studio 7 MUSEO DELLE SCIENZE NATURALI DI TRENTO_PROGETTO RPBW
Caso studio 8 STAZIONE PORTA SUSA - TORINO
Caso studio 9 PALAZZO ITALIA EXPO 2015- RHO – MILANO
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La guida tecnica italiana attraverso i casi studio ed esempi.
Nuova sede Banca Intesa San Paolo – Torino – Progetto RPBW
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La guida tecnica italiana attraverso i casi studio ed esempi.
Nuova sede Banca Intesa San Paolo – Torino – Progetto RPBW
Il doppio solaio ventilato
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La guida tecnica italiana attraverso i casi studio ed esempi.
Nuova sede Banca Intesa San Paolo – Torino – Progetto RPBW
La facciata a doppia pelle
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La guida tecnica italiana attraverso i casi studio ed esempi.
Nuova sede Banca Intesa San Paolo – Torino – Progetto RPBW
Esemplificazione livelli di protezione di incendio
SOLUZIONE DI PROGETTO
PROTEZIONE DELLE SCALE DISICUREZZA ESTERNE ATTRAVERSOUN SISTEMA ATTIVO A LAMED’ACQUA SULLE PARETI VETRATE
SOLUZIONE ALTERNATIVA
PROTEZIONE DELLE SCALE DISICUREZZA ESTERNE CON UNAPARETE VETRATA EI 60
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La guida tecnica italiana attraverso i casi studio ed esempi.
Nuova sede Banca Intesa San Paolo – Torino – Progetto RPBW
Il pannello parafiamma
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La guida tecnica italiana attraverso i casi studio ed esempi.
Porta Nuova Garibaldi – Milano.
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La guida tecnica italiana attraverso i casi studio ed esempi.
Porta Nuova Garibaldi – Milano.
Immagine della facciatadall’interno con la protezioneEI60
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La guida tecnica italiana attraverso i casi studio ed esempi.
Porta Nuova Garibaldi – Milano.
Pannello parafiamma cieco
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La guida tecnica italiana attraverso i casi studio ed esempi.
Porta Nuova Garibaldi – Milano.
Dettaglio costruttivo della facciata
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La guida tecnica italiana attraverso i casi studio ed esempi.
Palazzo Unico della Regione Piemonte – Torino – Arch. M. Fuksas
Pannello parafiamma cieco
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La guida tecnica italiana attraverso i casi studio ed esempi.
Palazzo Unico della Regione Piemonte – Torino – Arch. M. Fuksas
IL GRANDE VUOTOI SATELLITI
LA FACCIATA DI SEPARAZIONEFRA LE AREE DESTINATE AGLI
UFFICI E IL GRANDE VUOTO
LA FACCIATA A SEMPLICE PELLEESTERNA VERSO IL GRANDE
VUOTO
Dettaglio livello di protezione antincendio attaccosolaio facciata
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La guida tecnica italiana attraverso i casi studio ed esempi.
Palazzo Unico della Regione Piemonte – Torino – Arch. M. Fuksas
IL GRANDE VUOTOI SATELLITI
LA FACCIATA DI SEPARAZIONEFRA LE AREE DESTINATE AGLI
UFFICI E IL GRANDE VUOTO
LA FACCIATA A SEMPLICE PELLEESTERNA VERSO IL GRANDE
VUOTO
Una verifica mediante FSE (fire safetyengineering) ha riguardato l’analisi delcomportamento, della vetrata che separa lazona uffici dal «Grande Vuoto», in caso diincendio,
Obiettivo di progetto:Vetrate di separazione di tipo EW 60 ovveromassimo flusso termico uscente sulla faccia nonesposta al fuoco delle fiamme pari a 15 kW/m2a un metro di distanza per un tempo di 60’minuti di esposizione alla curva d’incendio ISO834.
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La guida tecnica italiana attraverso i casi studio ed esempi.
Piazza Don Sturzo 21-23 - Roma EUR
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La guida tecnica italiana attraverso i casi studio ed esempi.
Piazza Don Sturzo 21-23 - Roma EUR
Prospetto con evidenziazione elementi vetrati sporgenti – rientranti complanari
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La guida tecnica italiana attraverso i casi studio ed esempi.
Piazza Don Sturzo 21-23 - Roma EUR
Fascia ei 60 di separazione fra i compartimentiSchema collegamento frafacciata interna ed esterna
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La guida tecnica italiana attraverso i casi studio ed esempi.
Piazza Don Sturzo 21-23 - Roma EUR
Protezione delle vie d’esodo
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La guida tecnica italiana attraverso i casi studio ed esempi.
Piazza Don Sturzo 21-23 - Roma EUR
APPROCCIO MEDIANTE FSE
Obiettivo:Verificare che i fumi generati da un incendio collocato in un locale di un generico piano non si diffondano ai piani superiori pervia della forma e della distribuzione delle aperture della pelle esterna.
Verificare i carichi termici agenti sulle pelli (esterna, interna) e sugli elementi strutturali di collegamento tra la zona di innesco e ilresto del fabbricato
Prestazioni da verificare:L’andamento della temperatura sulla pelle interna, esterna e nell’intercapedine sul solaio sulla finestra del piano superiore
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La guida tecnica italiana attraverso i casi studio ed esempi.
Piazza Don Sturzo 21-23 - Roma EUR
APPROCCIO MEDIANTE FSE
E’ stato costruito un modello CFDdel problema
E’ stato considerato un incendioall’interno di un ufficio al piano 2.
L’incendio è stato modellatomediante la curva di unapostazione pc (curva ottenutasperimentalmente e reperibile sulsito del NIST) (HRR max. = 1.7 MW)
È stata eseguita una simulazione alfine di determinare la distribuzionedi temperatura su:
• Interno dell’ufficio sededell’innesco
• Pelle interna• Pelle esterna• Solaio
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La guida tecnica italiana attraverso i casi studio ed esempi.
Piazza Don Sturzo 21-23 - Roma EUR
APPROCCIO MEDIANTE FSE: Curva HRR di progetto
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La guida tecnica italiana attraverso i casi studio ed esempi.
Piazza Don Sturzo 21-23 - Roma EUR
APPROCCIO MEDIANTE FSE: Output - temperatura all’interno dell’ufficioSi ammette che a circa 200 °C avvenga la rottura dei vetri della pelle interna
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La guida tecnica italiana attraverso i casi studio ed esempi.
Piazza Don Sturzo 21-23 - Roma EUR
APPROCCIO MEDIANTE FSE: Output - distribuzione temperatura (pelle interna)E’ riportato l’andamento nel tempo delle temperature registrate dalle termocoppie così come indicato in precedenza
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La guida tecnica italiana attraverso i casi studio ed esempi.
Piazza Don Sturzo 21-23 - Roma EUR
APPROCCIO MEDIANTE FSE: Output - distribuzione T (a un istante) sulla facciata
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La guida tecnica italiana attraverso i casi studio ed esempi.
Piazza Don Sturzo 21-23 - Roma EUR
APPROCCIO MEDIANTE FSE: Output - distribuzione T (a un istante) nell’intercapedine
Andamento della temperatura in sezione atre diversi istanti di tempo:t = 235 st = 300 st = 400 s
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Giuseppe G. AMAROnn
La guida tecnica italiana attraverso i casi studio ed esempi.
Piazza Don Sturzo 21-23 - Roma EUR
APPROCCIO MEDIANTE FSE: Output - distribuzione T (a un istante) nell’intercapedine
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Sede degli uffici del Comune di MilanoMisure di sicurezza antincendio per le facciate semplici
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Esemplificazione separazione al limite comparti
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Come calcolare la distanza minima tra le facciateformanti angoli diedri:Quando l’angolo a formato dalle superfici esterne didue facciate o parti di facciate è compreso tra 0°(facciate una davanti all’altra) e 180° (facciateallineate), la minima distanza (in metri), misurata trale porzioni che non presentano requisiti di resistenzaal fuoco almeno pari a E60ef (o→i) in conformità allespecifiche modalità di valutazione previste, deveessere pari a quella indicata nella seguente tabella:
Sezione orizzontale di compartimenti chiusi da facciate cheformano angoli diedri
dove d1 assume i seguenti valori in relazioneall’altezza antincendio h dell’edificio:
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Ospedale di Galliera - GenovaMisure di sicurezza antincendio per le facciate semplici
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Esemplificazione compartimentazione esterna in funzione dell’altezza
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Museo delle Scienze Naturali di Trento – Progetto RPBW
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Museo delle Scienze Naturali di Trento – Progetto RPBW
APPROCCIO MEDIANTE FSE
Obiettivo:• Verificare che le temperature raggiunte, in caso di incendio, in prossimità della parete vetrata realizzata presso Museo
Scienza Naturali di Trento siano tali da non pregiudicare le condizioni di sicurezza degli occupanti e la resistenza strutturaledella parete stessa.
• Identificare i limiti, in termini di carico di incendio, e quindi nella disposizione degli arredi e allestimenti in prossimità dellavetrata.
E’ stato costruito un modello CFD delproblema. In Fig. è riportata la posizionedell’incendio di progetto
È stato modellato l’incendio attraversoun’opportuna Curva HRR (HRR crescitaMedium)
È stata eseguita una simulazione al fine dideterminare:
Come varia la distribuzione di temperaturasulla vetrata in funzione della Potenzadell’incendio e della distanza dell’innesco
Dedurre a partire dalla Potenza massimaammissibile limiti sul carico di incendio epertanto sulla distribuzione degli allestimenti
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APPROCCIO MEDIANTE FSE: Curva HRR di progettoLe simulazioni sono state condotte utilizzando una curva HRR di tipo medium che rappresenta una via di mezzo tra le curve diprogetto: una curva FAST (conservativa) e la curva relativa a una postazione pc
0,00
2000,00
4000,00
6000,00
8000,00
10000,00
12000,00
0,00 100,00 200,00 300,00 400,00 500,00 600,00 700,00 800,00 900,00 1000,00
HR
R(k
W)
Tempo (s)
Curve HRR
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APPROCCIO MEDIANTE FSE: Output delle prestazioni: il flusso radianteDi seguito, a titolo di esempio per chiarire la metodologia utilizzata, è riportato un grafico che mostra come nel caso di unincendio posto a 2.5 m dalla parete vetrata e al quale è associata la curva HRR (vedi Figura 3) è stato determinato il valorelimite di HRR cui corrisponde il raggiungimento della condizione limite in termini di temperatura sulla vetrata.
0,00
200,00
400,00
600,00
800,00
1000,00
1200,00
1400,00
1600,00
1800,00
2000,00
0
50
100
150
200
250
0,00 200,00 400,00 600,00 800,00 1000,00 1200,00
Te
mp
era
tura
(°C
)
Tempi (s)
Temperatura e HHR min
Temperatura
HRR min
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APPROCCIO MEDIANTE FSE: Monitoraggio delle temperature
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Museo delle Scienze Naturali di Trento – Progetto RPBW
APPROCCIO MEDIANTE FSE: Output delle prestazioni: HRR max. ammissibileQuesto grafico riporta l’andamento della Potenza massima ammissibile dell’incendio in funzione della distanza tra la zonadi innesco e la vetrata.Al diminuire della Potenza massima associata all’incendio, questo può trovarsi in prossimità della superficie vetrata .
0
0,2
0,4
0,6
0,8
1
1,2
1,4
1,6
0 1 2 3 4 5 6
HR
Rm
ax
[MW
]
distanza dall'incendio[m]
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Museo delle Scienze Naturali di Trento – Progetto RPBW
APPROCCIO MEDIANTE FSE: Output delle prestazioni: HRR max. ammissibile
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Stazione Porta Susa - Torino
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Stazione Porta Susa - Torino
APPROCCIO MEDIANTE FSEObiettivo: Verificare che l’introduzione dell’impianto fotovoltaico all’interno della copertura della Stazione di Torino Porta Susa non
comporti un aggravio di rischio.
Individuazione delle caratteristiche dell’impianto, modalità d’istallazione
Individuazione dei limiti di funzionalità tramite prove di rottura e verifica del comportamento post-rottura di vetrazionifotovoltaiche stratificate
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Stazione Porta Susa - Torino
Ogni vetro fotovoltaico è costituito da due strati di vetro float chiaro con spessore 8 mm ciascuno.All’interno dei due vetri sono inserite le celle fotovoltaiche in silicio cristallino incapsulate all’interno di un polimero, il PVB(polivinilbuttirale); tale polimero rende il vetro monolitico e strutturale.Il vetro anteriore subisce il trattamento di tempra, per aumentarne la resistenza in caso di urti esterni (es. grandine) ed iltrattamento di HST (Heat Soack test) per evitare rotture spontanee dello stesso a seguito del trattamento di tempra.Il vetro posteriore subisce invece il trattamento di indurimento per aumentarne la resistenza ed evitare che in caso di rotturapossa fuoriuscire dal serramento precipitando verso il basso.
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Stazione Porta Susa - Torino
Diagramma schematico impianto fotovoltaico
Caratteristiche e protezioni:• Impianto a corrente continua (meno pericolosa per l’uomo)• Non è possibile mettere il generatore fuori tensione sottoposto a radiazione luminosa• Cellule collegate in serie• Utilizzo di cavi resistenti al fuoco posto in guaina resistente agli UV
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Stazione Porta Susa - Torino
Vetratura concellulefotovoltaiche
Particolareserraggio almontantesuperiore
Dettaglioframmentazionelastra temprata
Deformazionelastra
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Stazione Porta Susa - Torino
Confronto tra le deformate delle due diverse composizioni di vetrazione
Collasso di una delle due lastre
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La guida tecnica italiana attraverso i casi studio ed esempi.
Palazzo Italia EXPO 2015 – Rho Milano – La vela come involucro
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Palazzo Italia EXPO 2015 – Rho Milano – La vela come copertura
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Palazzo Italia EXPO 2015 – Rho Milano – La vela come copertura