Durata della combustione dei materiali solidi

La durata della combustione è strettamente correlata al carico d’incendio presente in un compartimento e alle condizioni di ventilazione. Il carico d’incendio rappresenta quindi un parametro fondamentale per comprendere la durata e l’evoluzione dell’incendio.
Il suo ruolo, tuttavia, presenta limiti importanti nella valutazione della dinamica della combustione e della sicurezza della vita.

Durata della combustione: il ruolo del carico d’incendio

La durata della combustione può essere pensata come il tempo che intercorre tra l’accensione e il completamento della fase di esaurimento di un incendio. La durata della combustione (generalmente detto incendio), per una data dimensione del compartimento e condizione di ventilazione, è correlata al carico d’incendio, ovvero al contenuto energetico relativo alla totalità dei materiali suscettibili di accensione perché presenti al suo interno. Il carico d’incendio, in generale, è espresso in MJ per unità di superficie orizzontale del compartimento. Per i casi particolari si rimanda alle specifiche disposizioni riportate nelle regole tecniche applicabili, con particolare riguardo al concetto di ambito (regola tecnica allegata al D.M. 3/8/2015).

Carico d’incendio e durata della combustione

A velocità di combustione nota, il carico d’incendio può essere preso come parametro proporzionale alla durata di una combustione. Questo il motivo per cui, tipicamente, il carico d’incendio specifico di progetto è il dato attraverso il quale la generalità delle regole tecniche di prevenzione incendi definiscono la classe di resistenza al fuoco di un compartimento. Corrispondentemente, carico d’incendio elevato implica durata dell’incendio elevata (nell’ipotesi di HRR costante e velocità di combustione costante).

Stima della durata totale di combustione

Data la massa di materiale bruciato al secondo e la quantità di materiale disponibile per essere consumato, è possibile calcolare una stima del primo ordine per la durata totale di combustione e per un dato quantitativo di materiale combustibile.

Incendi a ventilazione controllata

Si noti che per gli incendi a ventilazione controllata, carichi di incendio crescenti non hanno alcun effetto sulla temperatura massima raggiungibile nel compartimento, con l’eccezione che la durata dell’incendio aumenta la temperatura del gas in relazione alle caratteristiche termiche dell’involucro che delimita il compartimento. Sulla base di tale considerazione è possibile interpretare l’andamento della curva ISO 834 ad esempio.

Limiti del carico d’incendio nella valutazione della dinamica dell’incendio

Parallelamente, il carico d’incendio non fornisce indicazioni sulla dinamica con cui avviene la reazione di combustione, parametri invece determinanti quando l’obiettivo dello studio è la sicurezza della vita nelle fasi pre-flashover.

La durata della combustione dei materiali solidi

Di questi temi si occupa l’articolo “La durata della combustione dei materiali solidi”, pubblicato sulla rivista Antincendio e curato dall’ing. Antonio Annecchini, Dirigente dell’Ufficio Regolamentazione Comunitaria della Direzione centrale per la Prevenzione e la Sicurezza Tecnica, Antincendio ed Energetica.
L’articolo approfondisce i fattori che influenzano la dinamica e la durata della combustione dei materiali solidi di classe A, con particolare riferimento alla stima del tempo necessario all’esaurimento del combustibile. L’analisi considera inoltre le possibili applicazioni nell’ingegneria antincendio, dalle soluzioni alternative per l’esodo alle valutazioni sulla resistenza al fuoco e sulla compartimentazione, evidenziando il ruolo del carico d’incendio e dell’identificazione del materiale combustibile per una stima approssimata della durata della combustione.

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