Calcolo Carico d’Incendio (Circ. 91/61)
Guida Completa al Calcolo del Carico d’Incendio secondo la Circolare 91/61
Il calcolo del carico d’incendio è un elemento fondamentale nella progettazione della sicurezza antincendio, regolamentato in Italia dalla Circolare del Ministero dell’Interno n. 91 del 1961 e successivi aggiornamenti, in particolare dal D.M. 10 marzo 1998 e dal Codice di Prevenzione Incendi (D.M. 3 agosto 2015).
Questa guida approfondisce:
- La definizione tecnica di carico d’incendio
- Le metodologie di calcolo secondo la normativa italiana
- I valori di riferimento per i materiali combustibili
- Le classi di rischio e le relative misure di protezione
- Esempi pratici di applicazione
1. Definizione di Carico d’Incendio
Il carico d’incendio (o carico di fuoco) rappresenta la quantità totale di energia termica che può essere sviluppata dalla combustione completa di tutti i materiali combustibili presenti in un determinato ambiente, rapportata all’unità di superficie (espressa in MJ/m²).
Secondo la normativa vigente, il carico d’incendio è un parametro essenziale per:
- Determinare la classe di rischio dell’attività
- Definire le misure di protezione antincendio necessarie
- Dimensionare i sistemi di estinzione
- Valutare i tempi di resistenza al fuoco delle strutture
Formula Fondamentale
Il carico d’incendio specifico (qf) si calcola con la formula:
qf = (Σ Ei × mi) / A
Dove:
- Ei = Potere calorifico del materiale i-esimo (MJ/kg)
- mi = Massa del materiale i-esimo (kg)
- A = Superficie del locale (m²)
Valori di Riferimento
I poteri calorifici medi dei materiali più comuni (fonte: UNI 9494):
| Materiale | Potere Calorifico (MJ/kg) |
|---|---|
| Legno | 16-18 |
| Carta/Cartone | 13-17 |
| Plastica (PE, PP) | 40-46 |
| Plastica (PVC) | 18-25 |
| Gomma | 30-35 |
| Tessuti naturali | 16-18 |
| Tessuti sintetici | 22-26 |
| Liquidi infiammabili | 40-45 |
2. Metodologia di Calcolo secondo la Circolare 91/61
La Circolare 91/61 introduce un metodo semplificato per il calcolo del carico d’incendio, successivamente integrato dal D.M. 10/03/1998. Il processo prevede:
- Identificazione dei materiali combustibili: Elencare tutti i materiali presenti nel locale con le rispettive quantità.
- Determinazione dei poteri calorifici: Utilizzare i valori tabellari o, in caso di materiali specifici, i dati forniti dalle schede di sicurezza.
- Calcolo dell’energia totale: Moltiplicare la massa di ciascun materiale per il suo potere calorifico e sommare i risultati.
- Normalizzazione per superficie: Dividere l’energia totale per la superficie del locale.
- Applicazione dei fattori correttivi:
- Ventilazione: Locali con scarsa ventilazione possono avere un carico d’incendio efficace maggiore.
- Protezioni attive: La presenza di impianti sprinkler può ridurre il carico d’incendio efficace.
- Compartimentazione: La suddivisione in compartimenti influisce sulla propagazione.
Fattori di Correzione
| Parametro | Condizione | Fattore Moltiplicativo |
|---|---|---|
| Ventilazione | Buona | 1.0 |
| Media | 1.2 | |
| Scarsa | 1.5 | |
| Protezione Attiva | Nessuna | 1.0 |
| Estintori portatili | 0.9 | |
| Idranti/Naspi | 0.8 | |
| Sprinkler | 0.6 |
3. Classi di Rischio e Misure di Protezione
Il D.M. 10 marzo 1998 classifica le attività in base al carico d’incendio specifico (qf):
| Classe di Rischio | Carico d’Incendio (MJ/m²) | Esempi di Attività | Misure Minime Richieste |
|---|---|---|---|
| Basso Rischio | qf ≤ 300 | Uffici, scuole, alberghi |
|
| Medio Rischio | 300 < qf ≤ 600 | Negozi, autorimesse, laboratori |
|
| Alto Rischio | qf > 600 | Industrie chimiche, depositi di liquidi infiammabili |
|
4. Applicazione Pratica: Esempio di Calcolo
Consideriamo un magazzino di 200 m² con altezza 4 m, contenente:
- 1.500 kg di legno (18 MJ/kg)
- 300 kg di plastica (40 MJ/kg)
- 200 kg di carta (16 MJ/kg)
Passo 1: Calcolo energia totale
Etot = (1.500 × 18) + (300 × 40) + (200 × 16) = 27.000 + 12.000 + 3.200 = 42.200 MJ
Passo 2: Calcolo carico specifico
qf = 42.200 MJ / 200 m² = 211 MJ/m²
Passo 3: Applicazione fattori correttivi
Supponendo:
- Ventilazione media (fattore 1.2)
- Presenza di idranti (fattore 0.8)
qf,corretto = 211 × 1.2 × 0.8 = 202.56 MJ/m² (Basso Rischio)
5. Errori Comuni da Evitare
- Sottostima dei materiali: Dimenticare materiali come imballaggi, arredi o rivestimenti.
- Utilizzo di poteri calorifici errati: Usare valori generici invece di quelli specifici per il materiale reale.
- Trascurare la ventilazione: Locali con scarsa aerazione possono avere un carico d’incendio efficace fino al 50% maggiore.
- Ignorare le protezioni attive: Non considerare l’effetto riduttivo degli impianti sprinkler.
- Calcolo della superficie errato: Considerare solo la superficie calpestabile invece di quella totale (incluse pareti se rilevante).
6. Normativa di Riferimento
Il quadro normativo italiano prevede:
- Circolare 91/61: Prima introduzione del concetto di carico d’incendio.
- D.M. 10 marzo 1998: Classificazione delle attività e misure minime. Testo ufficiale.
- D.M. 3 agosto 2015 (Codice di Prevenzione Incendi): Metodologie aggiornate e approccio prestazionale.
- UNI 9494-1: Poteri calorifici dei materiali.
- UNI EN 1991-1-2 (Eurocodice 1): Azioni sulle strutture esposte al fuoco.
7. Strumenti e Software per il Calcolo
Oltre al nostro calcolatore, sono disponibili:
- Software commerciali: Come FDS (Fire Dynamics Simulator) o PyroSim per analisi avanzate.
- Fogli Excel: Modelli preimpostati dal Corpo Nazionale dei Vigili del Fuoco.
- Applicazioni mobile: Come “Fire Load Calculator” per stime rapide.
8. Domande Frequenti
D: Qual è la differenza tra carico d’incendio e carico di fuoco?
R: I termini sono spesso usati come sinonimi, ma tecnicamente il carico d’incendio si riferisce alla quantità di materiale combustibile, mentre il carico di fuoco è l’energia termica potenziale che può essere sviluppata dalla sua combustione.
D: Come si considera il mobilio in un ufficio?
R: Per gli uffici, si può utilizzare un valore medio di 20 MJ/kg per il mobilio (che include legno, tessuti, plastica). La quantità può essere stimata in 30-50 kg/m² di superficie calpestabile.
D: È obbligatorio il calcolo del carico d’incendio per tutte le attività?
R: Sì, secondo il D.M. 3 agosto 2015, il calcolo è obbligatorio per:
- Tutte le nuove attività soggette al controllo dei VVF
- Le attività esistenti in caso di ristrutturazioni significative
- I cambi di destinazione d’uso
D: Come si considera il gas metano nelle tubazioni?
R: Il gas nelle tubazioni non viene normalmente considerato nel carico d’incendio, a meno che non sia presente in quantità significative (es. bombole di GPL). In tal caso, si utilizza il potere calorifico del gas (≈50 MJ/kg) e la massa effettivamente presente.
9. Conclusioni e Raccomandazioni Finali
Il corretto calcolo del carico d’incendio è fondamentale per:
- Garantire la sicurezza delle persone in caso di incendio.
- Ottimizzare i costi di protezione, evitando sovradimensionamenti.
- Rispettare gli obblighi di legge e ottenere le necessarie approvazioni.
- Ridurre i premi assicurativi grazie a una corretta classificazione del rischio.
Si raccomanda di:
- Affidarsi a tecnici abilitati (ingegneri antincendio) per attività complesse.
- Aggiornare il calcolo in caso di modifiche significative dei materiali presenti.
- Utilizzare materiali a basso potere calorifico dove possibile.
- Considerare l’installazione di sistemi di protezione attiva (sprinkler) per ridurre il carico d’incendio efficace.
Per approfondimenti, consultare la sezione normativa del Corpo Nazionale dei Vigili del Fuoco o il catalogo UNI per gli standard tecnici.