Calcolo Carico Incendio Di Progetto

Calcola il carico d’incendio specifico (q_f) secondo il DM 3 agosto 2015 e le norme UNI 9494 per la prevenzione incendi in Italia

Guida Completa al Calcolo del Carico d’Incendio di Progetto

Il calcolo del carico d’incendio di progetto (o carico d’incendio specifico, indicato con q_f) è un elemento fondamentale nella progettazione della sicurezza antincendio degli edifici. Questo parametro, espresso in MJ/m², rappresenta la quantità di energia termica che può essere sviluppata dalla combustione completa di tutti i materiali combustibili presenti in un compartimento, rapportata alla superficie dello stesso.

In Italia, il calcolo del carico d’incendio è regolamentato dal DM 3 agosto 2015 (noto come “Codice di Prevenzione Incendi”) e dalle norme tecniche UNI, in particolare la UNI 9494-1 e UNI 9494-2. Una corretta valutazione di questo parametro è essenziale per:

• Determinare la classe di rischio dell’attività
• Dimensionare correttamente i sistemi di protezione attiva (sprinkler, idranti, etc.)
• Definire le caratteristiche costruttive (resistenza al fuoco delle strutture)
• Stabilire le misure di sicurezza necessarie (vie di esodo, segnaletica, etc.)

Formula di Calcolo del Carico d’Incendio Specifico (q_f)

La formula generale per il calcolo del carico d’incendio specifico è:

q_f = (Σ m_i × H_u,i × χ_i) / A × k_a

Dove:

• m_i: massa del materiale combustibile i-esimo (kg)
• H_u,i: potere calorifico inferiore del materiale i-esimo (MJ/kg)
• χ_i: fattore di combustione del materiale i-esimo (adimensionale)
• A: superficie del compartimento (m²)
• k_a: fattore di riduzione per sistemi di protezione attiva (adimensionale)

Valori Tipici per il Calcolo

Di seguito una tabella con i valori tipici di potere calorifico (H_u) e fattori di combustione (χ) per i materiali più comuni:

Materiale	Potere Calorifico (Hu)	Fattore di Combustione (χ)
Legno (conifere)	18 MJ/kg	0.8
Legno (latifoglie)	16 MJ/kg	0.8
Carta e cartone	16 MJ/kg	0.8
Plastiche (PE, PP)	40 MJ/kg	0.9
Plastiche (PVC)	20 MJ/kg	0.7
Gomma	35 MJ/kg	0.9
Tessuti naturali	17 MJ/kg	0.8
Benzina	44 MJ/kg	0.95
Gasolio	42 MJ/kg	0.9

Classi di Rischio in Base al Carico d’Incendio

Secondo il DM 3 agosto 2015, le attività sono classificate in base al carico d’incendio specifico (q_f) come segue:

Classe di Rischio	Carico d’Incendio (qf)	Esempi di Attività
Basso rischio	qf ≤ 30 MJ/m²	Uffici, scuole, alberghi (senza cucine)
Medio rischio	30 < qf ≤ 120 MJ/m²	Negozi, autorimesse, laboratori
Alto rischio	qf > 120 MJ/m²	Industrie chimiche, depositi di liquidi infiammabili

È importante notare che per alcune attività specifiche (come gli archivi o i depositi di materiali combustibili), il codice di prevenzione incendi impone limiti più restrittivi. Ad esempio, per gli archivi la norma UNI 11565 stabilisce che il carico d’incendio non deve superare i 600 MJ/m² per i materiali cellulosici.

Fattori di Riduzione per Sistemi di Protezione Attiva

La presenza di sistemi di protezione attiva consente di ridurre il carico d’incendio di progetto attraverso il fattore k_a. I valori tipici sono:

• k_a = 1.0: Nessun sistema di protezione attiva
• k_a = 0.7: Impianto sprinkler a umido
• k_a = 0.5: Sistema a diluvio o water mist
• k_a = 0.3: Protezione totale con gas inerti

Attenzione:

Il fattore k_a può essere applicato solo se il sistema di protezione attiva è progettato, installato e mantenuto secondo le normative vigenti (UNI EN 12845 per gli sprinkler, UNI 11292 per i sistemi a gas, etc.).

Procedura Step-by-Step per il Calcolo

Per eseguire correttamente il calcolo del carico d’incendio di progetto, seguire questi passaggi:

1. Identificazione dei materiali combustibili
   • Elencare tutti i materiali combustibili presenti nel compartimento
   • Escludere i materiali classificati come A1 (non combustibili) secondo la UNI EN 13501-1
   • Considerare anche arredi, imballaggi e materiali temporanei
2. Determinazione delle quantità
   • Pesare o stimare la massa (in kg) di ciascun materiale
   • Per materiali sfusi (es. carta in archivi), usare densità tipiche:
     • Carta in scatole: 70-90 kg/m³
     • Legname impilato: 300-500 kg/m³
     • Plastica in balle: 100-150 kg/m³
3. Assegnazione dei poteri calorifici
   • Utilizzare i valori tabellari o, in mancanza, valori da prove di laboratorio
   • Per miscele, calcolare la media ponderata
4. Applicazione dei fattori di combustione
   • χ = 0.8 per la maggior parte dei solidi
   • χ = 0.9-1.0 per liquidi e gas
   • χ = 0.5-0.7 per materiali protetti (es. in contenitori metallici)
5. Calcolo del carico d’incendio totale (Q)
   • Q = Σ (m_i × H_u,i × χ_i)
   • Espresso in MJ
6. Calcolo del carico d’incendio specifico (q_f)
   • q_f = Q / A
   • Applicare il fattore k_a se presenti sistemi di protezione attiva
7. Classificazione del rischio
   • Confrontare q_f con le soglie normative
   • Verificare eventuali limiti specifici per la tipologia di attività

Errori Comuni da Evitare

Nella pratica professionale, si riscontrano frequentemente i seguenti errori:

• Sottostima dei materiali combustibili

  Dimenticare di includere arredi, rivestimenti, isolamenti o materiali di imballaggio può portare a una sottostima anche del 30-40% del carico d’incendio reale.

• Uso di poteri calorifici errati

  Ad esempio, confondere il potere calorifico superiore (H_s) con quello inferiore (H_u) può portare a sovrastime del 10-15%.

• Trascurare la distribuzione spaziale

  Il carico d’incendio non è sempre uniformemente distribuito. Aree con concentrazioni localizzate (es. depositi) possono richiedere compartimentazioni aggiuntive.

• Applicazione impropria di k_a

  Utilizzare fattori di riduzione senza verificare la copertura effettiva del sistema (es. sprinkler che non coprono tutte le aree a rischio).

Casi Studio Reali

Analizziamo due casi reali per comprendere l’applicazione pratica:

Caso 1: Ufficio Open Space (80 m²)

• Materiali presenti:
  • 10 postazioni lavoro in legno (50 kg ciascuna)
  • 20 sedie imbottite (15 kg ciascuna, 5 kg di schiuma poliuretanica)
  • 4 armadi metallici con ante in legno (30 kg legno totale)
  • Carta in archivio (200 kg)
• Calcolo:
  • Legno: 500 kg × 18 MJ/kg × 0.8 = 7,200 MJ
  • Schiuma: 100 kg × 30 MJ/kg × 0.9 = 2,700 MJ
  • Carta: 200 kg × 16 MJ/kg × 0.8 = 2,560 MJ
  • Q totale = 12,460 MJ
  • q_f = 12,460 / 80 = 155.75 MJ/m² (Alto rischio)
• Soluzione adottata:
  • Installazione di un impianto sprinkler (k_a = 0.7)
  • q_f corretto = 155.75 × 0.7 = 109 MJ/m² (Medio rischio)
  • Compartimentazione con porte REI 60

Caso 2: Magazzino Logistico (500 m²)

• Materiali presenti:
  • Pallett in legno (200 unità × 25 kg)
  • Film plastico per imballaggio (300 kg)
  • Cartone (1,500 kg)
• Calcolo:
  • Legno: 5,000 kg × 18 × 0.8 = 72,000 MJ
  • Plastica: 300 kg × 40 × 0.9 = 10,800 MJ
  • Cartone: 1,500 kg × 16 × 0.8 = 19,200 MJ
  • Q totale = 102,000 MJ
  • q_f = 102,000 / 500 = 204 MJ/m² (Alto rischio)
• Soluzione adottata:
  • Sistema a diluvio (k_a = 0.5)
  • q_f corretto = 204 × 0.5 = 102 MJ/m²
  • Suddivisione in 3 compartimenti con muri REI 120
  • Installazione di rilevatori di fumo ad aspirazione

Normativa di Riferimento

Il calcolo del carico d’incendio deve essere eseguito nel rispetto delle seguenti normative:

• DM 3 agosto 2015 – “Approvazione di norme tecniche di prevenzione incendi, ai sensi dell’articolo 15 del decreto legislativo 8 marzo 2006, n. 139”
  Testo ufficiale sul sito dei Vigili del Fuoco →
• UNI 9494-1:2017 – “Sicurezza al fuoco – Carico d’incendio specifico di progetto nei locali destinati a civile abitazione”
  Acquista la norma UNI →
• UNI 9494-2:2017 – “Sicurezza al fuoco – Carico d’incendio specifico di progetto nei locali diversi da quelli destinati a civile abitazione”
• UNI EN 1991-1-2:2004 – “Azioni sulle strutture – Azioni in generale – Azioni sulle strutture esposte al fuoco” (Eurocodice 1)
  Direttiva Europea sui prodotti da costruzione →

Strumenti e Software per il Calcolo

Oltre al calcolatore presente in questa pagina, esistono diversi strumenti professionali per il calcolo del carico d’incendio:

• FDS (Fire Dynamics Simulator) – Software sviluppato dal NIST per simulazioni avanzate:
  Sito ufficiale NIST →
• PyroSim – Interfaccia grafica per FDS
• CFD Models – Per analisi fluidodinamiche avanzate
• Excel con fogli preimpostati – Molti studi di ingegneria utilizzano fogli Excel validati secondo le norme UNI

Per progetti semplici, il calcolatore interattivo presente in questa pagina è sufficiente per una valutazione preliminare. Tuttavia, per attività complesse o con carichi d’incendio elevati, si raccomanda di affidarsi a un professionista antincendio abilitato.

Domande Frequenti

1. Qual è la differenza tra carico d’incendio e carico d’incendio specifico?

Il carico d’incendio (Q) è la quantità totale di energia termica che può essere sviluppata dalla combustione di tutti i materiali combustibili in un compartimento, espressa in MJ. Il carico d’incendio specifico (q_f) è invece il rapporto tra Q e la superficie del compartimento (A), espresso in MJ/m².

2. Come si calcola il carico d’incendio per materiali non tabellati?

Per materiali non presenti nelle tabelle normative, è possibile:

• Utilizzare valori da prove di laboratorio (calorimetria)
• Riferirsi a materiali simili (es. per una plastica sconosciuta, usare il valore del polietilene)
• Applicare un fattore di sicurezza (tipicamente 1.2-1.5) se i dati sono incerti

3. È obbligatorio il calcolo del carico d’incendio per tutte le attività?

No, il calcolo esplicito del carico d’incendio è richiesto solo per:

• Attività soggette a CPI (Certificato di Prevenzione Incendi)
• Edifici con superficie superiore a 400 m² (salvo eccezioni)
• Attività con presenza di materiali altamente infiammabili
• Progetti che adottano soluzioni alternative rispetto alle regole tecniche verticali

Per le altre attività, si possono utilizzare i valori tabellari presenti nelle norme.

4. Come si considera il contributo degli arredi nel calcolo?

Gli arredi devono essere inclusi nel calcolo considerando:

• La massa netta dei materiali combustibili (escludere metalli, vetro, etc.)
• Il potere calorifico del materiale principale (es. legno per sedie, schiuma poliuretanica per divani)
• Eventuali rivestimenti (es. tessuti, vernici)

Per gli uffici, la norma UNI 9494-2 fornisce valori medi di 420 MJ/m² per arredi tipici.

5. Qual è il limite massimo di carico d’incendio consentito?

Non esiste un limite assoluto, ma:

• Per le civili abitazioni, il DM 16/05/1987 fissa un limite di 50 MJ/m²
• Per gli archivi, la UNI 11565 limita a 600 MJ/m² per materiali cellulosici
• Per i depositi di liquidi infiammabili, il DM 3/8/2015 impone limiti in base alla categoria di stoccaggio

Superare questi limiti richiede misure compensative (protezione attiva, compartimentazione, etc.).

Conclusione e Raccomandazioni Finali

Il calcolo del carico d’incendio di progetto è un’attività critica nella progettazione della sicurezza antincendio, che richiede:

• Conoscenza approfondita delle normative vigenti
• Attenzione ai dettagli nella raccolta dei dati
• Prudenza nell’applicazione dei fattori di riduzione
• Verifica indipendente dei risultati

Per progetti complessi, si consiglia sempre di:

1. Affidarsi a un professionista antincendio abilitato
2. Utilizzare software validati per le simulazioni
3. Confrontare i risultati con valori di letteratura per attività simili
4. Documentare tutte le ipotesi assunte nel calcolo

Ricordiamo che una sottostima del carico d’incendio può portare a:

• Sistemi di protezione sottodimensionati
• Rischi per la sicurezza delle persone
• Problemi in fase di collaudo da parte dei Vigili del Fuoco
• Responsabilità penali in caso di incidente

Al contrario, una sovrastima eccessiva può comportare:

• Costi non necessari per sistemi di protezione
• Vincoli progettuali eccessivamente restrittivi
• Difficoltà nella gestione operativa dell’attività

Il calcolatore interattivo presente in questa pagina rappresenta uno strumento utile per una prima valutazione, ma non sostituisce l’analisi di un professionista qualificato, soprattutto per attività complesse o ad alto rischio.