Stoccaggio massimo nota la classe di resistenza al fuoco

on Marzo 31, 2023

Come si determina la quantità massima stoccabile di un materiale in un ambiente in relazione alla classe di resistenza al fuoco?
Applicando il metodo di calcolo del carico d’incendio specifico in un progetto.

Consideriamo come compartimento da analizzare un capannone, con una superficie lorda totale di 1.800 m2. L’ edificio presenta un livello di prestazione III e una classe minima di resistenza al fuoco pari a 15.
Ricavare quantità massima di prodotti in polietilene (PE) stoccabile all’ interno del capannone.
Vediamo come rispondere in 4 steps.

1. Identificazione del carico di incendio specifico di progetto (q_f,d)

Prima di tutto possiamo ricavare qf,d partendo dalla classe minima di resistenza al fuoco nota.
La classe 15 si ottiene con valori di carico di incendio specifico da 201 MJ/m2 a 300 MJ/m2, in questo caso, per valutare la quantità massima di materiale, considero l’estremo superiore, ossia 300 MJ/m2 (come riportato nella tabella che segue).

Carico di incendio specifico di progetto q_f,d	Classe minima di resistenza al fuoco
≤ 200 MJ/m2	Nessun requisito
≤ 300 MJ/m2	15
≤ 450 MJ/m2	30
≤ 600 MJ/m2	45
≤ 900 MJ/m2	60
≤ 1.200 MJ/m2	90
≤ 1.800 MJ/m2	120
≤ 2.400 MJ/m2	180
> 2.400 MJ/m2	240

Tabella 1 | Classe minima di resistenza al fuoco

Conoscendo il carico di incendio specifico di progetto (q_f,d) posso risalire al carico di incendio specifico (q_f), attraverso la seguente formula:

2. Calcolo dei fattori di progetto (δ_q1, δ_q2 e δ_n)

Le tabelle riportate all’interno del codice di prevenzione incendi hanno un ruolo fondamentale per ricavare il valore dei fattori di progetto, vediamo come ricavarli:

Il valore del fattore δ_q1 dipende dalla superficie lorda totale del compartimento, come riportato nella seguente tabella:

Superficie lorda del compartimento (m²)	δq1
A < 500	1,00
500 ≤ A < 1.000	1,20
1.000 ≤ A < 2.500	1,40
2.500 ≤ A < 5.000	1,60
5.000 ≤ A < 10.000	1,80
A ≥ 10.000	2,00

Tabella 2 | Parametri per la definizione del fattore δ_q1

Nel nostro caso si considera il capannone come unico compartimento, la cui superficie lorda totale equivale A = 1800 m². Il compartimento rientra nel caso evidenziato in giallo nella tabella (1.000 m² ≤ A < 2.500 m²).

δ_q1 = 1,4

Ora procediamo con la valutazione del secondo fattore δ_q2, il cui valore dipende dall’ attività svolta all’interno del compartimento, come riportato nella seguente tabella:

Classi di rischio	Descrizione	δ_q2
I	Aree che presentano un basso rischio di incendio in termini di probabilità di innesco, velocità di propagazione delle fiamme e possibilità di controllo dell’incendio da parte delle squadre di emergenza	0,80
II	Aree che presentano un moderato rischio di incendio in termini di probabilità d’innesco, velocità di propagazione di un incendio e possibilità di controllo dell’incendio stesso da parte delle squadre di emergenza	1,00
III	Aree che presentano un alto rischio di incendio in termini di probabilità d’innesco, velocità di propagazione delle fiamme e possibilità di controllo dell’incendio da parte delle squadre di emergenza	1,20

Tabella 3 | Parametri per la definizione del fattore δ_q2

Noi assumiamo che al nostro magazzino sia attribuito un rischio di incendio basso, rientrando nel caso evidenziato nella tabella (Classe di Rischio I).

δ_q2 = 0,80

A questo punto ricaviamo il valore del fattore δ_n, il cui valore dipende l’incidenza delle differenti misure antincendio adottate in fase di progettazione.

Nel nostro caso il magazzino è dotato dei seguenti dispositivi antincendio:

Sistema automatico ad acqua per il controllo dell’incendio,
Impianti fissi a idranti interni secondo la regola dell’arte,
Impianto rivelazione e segnalazione automatica di incendio.

Nella tabella sottostante vengono riportati i valori dei fattori relativi alle misure antincendio, differenziati in relazione al livello di prestazione:

Misura antincendio minima		δ_ni
Controllo dell’incendio con livello di prestazione III	rete idranti con protezione interna	δ_n1	0,90
Controllo dell’incendio con livello di prestazione III	rete idranti con protezione interna ed esterna	δn2	0,80
Controllo dell’incendio con livello minimo di prestazione IV	sistema automatico ad acqua o schiuma e rete idranti con protezione interna	δn3	0,54
	altro sistema automatico e rete idranti con protezione interna	δ_n4	0,72
	sistema automatico ad acqua o schiuma e rete idranti con protezione interna ed esterna	δ_n5	0,48
	altro sistema automatico e rete idranti con protezione interna ed esterna	δn6	0,64
Gestione della sicurezza antincendio, con livello minimo di prestazione II e con la presenza continuativa degli addetti antincendio durante le 24 ore		δ_n7	0,90
Controllo di fumi e calore, con livello di prestazione III		δ_n8	0,90
Rivelazione ed allarme, con livello minimo di prestazione III		δ_n9	0,85
Operatività antincendio, con soluzione conforme per il livello di prestazione IV		δ_n10	0,81

Tabella 4 | Parametri per la definizione dei fattori δ_ni

Conoscendo le misure antincendio di cui è provvisto il magazzino (evidenziate nella tabella sopra) andiamo a determinare il fattore δ_n, attraverso la formula δ_n=Π_i δ_ni.

Controllo dell’incendio con livello di prestazione III, sistema automatico ad acqua o schiuma e rete idranti con protezione interna	δ_{n3 =}0,54
Gestione della sicurezza antincendio, con livello minimo di prestazione II e con la presenza continuativa degli addetti antincendio durante le 24 ore	δ_{n7 =}1
Controllo di fumi e calore, con livello di prestazione III	δ_{n8 =}1
Rivelazione ed allarme, con livello minimo di prestazione III	δ_{n9 =}0,85
Operatività antincendio, con soluzione conforme per il livello di prestazione IV	δ_n_{10 =}0,81

I fattori da δ_n1a δ_n6valutano la stessa misura antincendio, di conseguenza solo uno di essi entra in gioco nella determinazione del parametro δ_n.

Nel caso in cui la struttura in esame non presenti la determinata misura antincendio, indicata nella tabella, il fattore assume valore pari a 1. Nel nostro caso questo vale per i fattori δ_n7 e δ_n8poiché la struttura non è dotata delle misure antincendio corrispondenti.

Ora andiamo a determinare il fattore δ_n:

δ_n= δ_n3* δ_n7* δ_n8* δ_n9*δ_n10=0,54 * 1 * 1 * 0,85 * 0,81= 0,37

δn = 0,37

3. Calcolo del carico di incendio specifico (q_f)

A questo punto posso ricavare il valore del carico di incendio, semplicemente applicando la formula:

4. Identificazione della quantità di prodotti in polietilene (PE) stoccabili

Per risalire alla massa dei prodotti in polietilene bisogna applicare la seguente formula:

, dove:

g_iè la massa dell’i-esimo materiale combustibile [kg];
H_iè il potere calorifico inferiore dell’i-esimo materiale combustibile [MJ/kg];
m_ifattore di partecipazione alla combustione dell’i-esimo materiale combustibile, varia e assume valore pari a 0,80 per il legno e altri materiali di natura cellulosica e 1,00 per tutti gli altri materiali combustibili;
A è la superficie lorda del piano del compartimento [m²]
ψ_iè il fattore di limitazione della partecipazione alla combustione dell’i-esimo materiale combustibile, i cui valori sono indicati nella tabella seguente:

ψ_i	Fattore di limitazione della partecipazione alla combustione dell’i-esimo materiale combustibile
0	per i materiali contenuti in contenitori appositamente progettati per resistere al fuoco per un tempo congruente con la classe di resistenza al fuoco (es. armadi resistenti al fuoco per liquidi infiammabili, …);
0,85	per i materiali contenuti in contenitori non combustibili, che conservino la loro integrità durante l’esposizione all’incendio e non appositamente progettati per resistere al fuoco (es. fusti, contenitori o armadi metallici, …);
1	in tutti gli altri casi (es. barattoli di vetro, bombolette spray, …);

Tabella 5 | Fattori di limitazione della partecipazione alla combustione

Ora ricaviamo il valore dei singoli fattori per poter procedere con l’applicazione della formula,

ψ_i= 1 (ipotizziamo fattore di limitazione ψ_i= 1)
A = 1.800 m²
H_i = 46 MJ/kg
m_i = 1,00

Avendo ricavato il carico di incendio specifico q_f, possiamo risalire alla quantità di Prodotti in Polietilene (PE) corrispondente, applicando la formula: