Il ruolo della ventilazione durante un incendio: il fattore di ventilazione.

Gli incendi naturali si svolgono con andamento diverso in tutte le fasi del loro sviluppo; nell’esecuzione di valutazioni analitiche tese a descrivere gli effetti che accompagnano l’evoluzione di un incendio in un ambiente chiuso bisogna, quindi, esaminare:

• la tipologia e la massa di combustibile contenuto nel compartimento che contribuisce al valore del carico d’incendio specifico (porosità, dimensione, forma, orientamento e distribuzione spaziale);
• la superficie di ventilazione in relazione alla grandezza, forma ed al posizionamento delle aperture, nonché alla superficie totale del compartimento;
• le caratteristiche dei materiali che delimitano il compartimento (pareti, pavimenti e solai) ed, in particolare modo, la loro densità, il calore specifico e la conduttività termica; infatti, da tali grandezze dipende il valore dell’inerzia termica che influenza sensibilmente il valore della potenza termica che durante l’incendio si trasmette tal compartimento verso l’esterno attraverso le strutture che lo delimitano.

Lo sviluppo di un incendio in fase avanzata di evoluzione all’interno di un locale dipende dal valore che assume il fattore di ventilazione “O”; infatti, esso modifica significativamente il valore massimo che può raggiungere la velocità di combustione (kg/s di combustibile bruciato) ed è definito dalla seguente relazione:dove:

-Av è la superficie delle aperture di ventilazione ricavate sulle pareti del locale espressa in mq;

-At è la superficie totale del compartimento (pavimento, pareti e soffitto) espressa in mq;

-heq è l’altezza equivalente, che è la media ponderata delle altezza hi di tutte le aperture di ventilazione presenti nelle pareti, che viene così valutata:

ESERCIZIO. Fattore di ventilazione

Calcolare il fattore di ventilazione di un  locale avente larghezza di 19 m, lunghezza di 23 m ed altezza di 3,6 m nel quale siano presenti:

• 2 porte di larghezza 2 m ed altezza pari a 2,2 m (superficie di 4,4 mq);
• 4 finestre di larghezza 2 m ed altezza pari a 1,5 m (superficie di 3 mq) e 5 finestre di larghezza 2,5 m ed altezza pari a 1,5 m (superficie di 3,75 mq) tutte ricavate sulle pareti.

Con i dati forniti, si ottiene che la superficie totale del locale è pari a:

At= 2*23*19+2*(23+19)*3,6= 1176,4 mq

mentre quella del pavimento è di 437 mq.

La superificie Av delle aperture di ventilazione ricavata sulle pareti vale:

Av= 3,75*5+3*4+2*4,4= 39,55 mq

Tale superficie è pari ad 1/11 di quella del pavimento. La media ponderata delle altezze delle aperture, espressa in m, è pari a:

heq= (2*4,4*2,2+4*3*1,5+5*3,75*1,5)/(2*4,4+4*3+5*3,75)=1,65 m

Il valore del fattore di ventilazione é:

=

O = (39,55/1176,4)*1,65^(0,5)=0,0432 m^(0,5)

Può facilmente verificarsi che se la superficie di ventilazione aumenta da 39,55 mq a 54,55 mq (1/8 di quella del pavimento), mediante l’aggiunta di altre 5 finestre di larghezza 2 m e altezza pari a 1,5 m, il valore del fattore O di ventilazione cresce e diventa pari a 0,0588 m^(0,5).