Valore minimo della potenza termica totale che provoca l’ignizione per irraggiamento di un materiale combustibile.

La norma NFPA 555 indica tre espressioni che permettono di stimare i valori minimi di RHRmin della potenza termica che sono in grado di provocare solamente per irraggiamento termico l’ignizione di materiali combustibili, quindi, senza che essi siano investiti dal flusso convettivo dei gas caldi e/o direttamente lambiti dalle fiamme.

Al riguardo, si rappresenta che tale circostanza appare verosimile nelle prime fasi di crescita di un incendio, quando lo strato di fumo e gas caldi di combustione, che si forma nel soffitto di un locale, ha ancora una temperatura relativamente bassa e non risulta vicino ai vari oggetti combustibili presenti (in tale caso, il flusso termico convettivo che interessa in combustibili disposti sul pavimento del locale è modesto).

Tale calcolo consente di stabilire in presenza di determinati materiali combustibili posti uno vicino all’altro, se l’ignizione di uno di essi è in grado di propagare l’incendio a quelli adiacenti e prevedere, conoscendo l’andamento nel tempo della potenza termica totale rilasciata dall’oggetto per primo incendiato, il tempo necessario affinché ciò avvenga.

Nelle espressioni che seguono, D è la distanza in metri che separa il combustibile che può essere innescato dal materiale che sta già bruciando ed RHRmin è espresso in kW; pertanto, appena nota tale distanza, si può calcolare il minimo valore della potenza termica in grado di provocare l’ignizione di un oggetto non ancora coinvolto nell’incendio e, conseguentemente, il probabile tempo dopo il quale esso inizierà a bruciare ed, in sostanza, la probabile sequenza temporale con la quale le sostanze combustibili presenti verranno coinvolte nell’incendio.

Si reputa rilevante sottolineare che, con l’applicazione di tale procedura, il professionista antincendio può stimare, con sufficiente accuratezza la variazione nel tempo della potenza termica rilasciata all’interno di un determinato locale e la successiva propagazione nei vari ambienti dei prodotti della combustione nella fase iniziale di sviluppo di un incendio, che è proprio quella che particolarmente interessa quando si vuole valutare la sicurezza delle persone che stanno abbandonando un edificio incendiato.

Si evidenzia l’importanza di tale semplice procedimento in quanto le curve RHR(t) dei vari oggetti combustibili sono facilmente reperibili in letteratura, mentre sarebbe stato difficoltoso valutare il tempo di ignizione, poiché il calcolo dei valori del flusso termico che durante un incendio agisce su un determinato materiale è molto complesso.

I materiali combustibili, a seguito di osservazioni sperimentali, sono stati suddivisi in tre categorie:

 

Materiali facilmente accendibili

Si tratta di materiali (tende, tappeti, giornali, ecc.) che si infiammano quando sono investiti da flussi termici aventi valore di circa 10 kW/m2; per essi vale la seguente espressione:

RHRmin=30*10(D+0,08)/0,89

 

Materiali normalmente resistenti all’ignizione

Sono tali i materiali (poltrone imbottite, materiali aventi bassa inerzia termica, ecc.) che bruciano quando sono interessati a flussi termici aventi valore di circa 20 kW/m2 (tipico valore che si riscontra a livello del pavimento in prossimità del flashover); per essi può scriversi:

RHRmin= 30*(D+0,05)/0,019

 

Materiali difficilmente accendibili

Questi materiali (legno e plastiche termoindurenti di spessore superiore a 1,2 cm, oggetti aventi elevata inerzia termica, ecc.) per potersi infiammare richiedono flussi termici di valore elevato pari a circa 40 kW/m2 che è un tipico valore che viene raggiunto durante la fase post-flashover di un incendio; per tali materiali vale la seguente espressione:

RHRmin= 30*(D+0,02)/0,0092

 

Alcuni esempi di calcolo

  1. Una tenda è posta a distanza D di 1,2 m da un tavolo in legno che brucia all’interno di una stanza . Valutare il valore minimo approssimato della potenza termica RHRmin affinché, considerando solamente l’effetto dell’irraggiamento termico, la tenda possa incendiarsi.

Sol. Trattandosi di un materiale facilmente accendibile, si ha:

RHRmin=30*10(1,2+0,08)/0,89= 822,9 kW

 

  1. Una poltrona imbottita è posta a distanza D di 1,1 m da un divano che brucia all’interno di una stanza. Valutare il valore minimo approssimato della potenza termica RHRmin che il divano deve rilasciare affinché, considerando solamente l’effetto dell’irraggiamento termico, la poltrona possa incendiarsi.

Sol. Trattandosi di un materiale normalmente resistente all’ignizione, si ottiene:

RHRmin=30*(1,1+0,05)/0,019= 1815,8 kW

 

  1. Un materiale difficilmente accendibile è posto a una distanza D di 1 m da un armadio che brucia all’interno di una stanza. Valutare il valore minimo approssimato della potenza termica RHRmin che l’armadio deve rilasciare affinché, considerando solamente l’effetto dell’irraggiamento termico, il materiale possa incendiarsi.

Sol. Trattandosi di un materiale difficilmente accendibile, si ha:

RHRmin=30*(1+0,02)/0,0092= 3326,1 kW