IMPIANTI ELETTRICI e BIOEDILIZIA

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Sezione 2.3 - CAUSE DI INCENDIO - SCARICHE ATMOSFERICHE

Come gia' evidenziato in precedenza le scariche atmosferiche possono essere causa di incendio sia per fulminazione diretta della struttura che per sovratensioni indotte.
Cerchiamo di capire prima di procedere oltre il principio fisico per cui si creano i fulmini. Il fulmine e' dovuto ad una differenza di potenziale che si crea fra nuvole e terreno a causa della presenza di cariche elettriche positive e negative. Quando questa differenza di potenziale diventa superiore alla tenuta dielettrica dell'aria si ha la scarica. La scarica puo' partire sia dalla nube che dal terreno: avremo in un caso un fulmine discendente, nell'altro un fulmine ascendente.

Fulmine discendente
Fulmine discendente


Fulmine-ascendente
Fulmine ascendente

La corrente di fulmine segue il percorso a minore resistenza e tende ad impattare sulle punte in quanto per fisica su queste tendono a concentrarsi le cariche elettriche. Nel punto di impatto (ovvero nel punto dove la scarica passa dall'aria ad un materiale) si sprigiona un elevata energia termica che puo' essere causa di incendio. Inoltre l'elevata corrente che si genera durante una scarica provoca effetti elettromagnetici che inducono sovratensioni sulle linee elettriche anche senza che queste vengano colpite direttamente.

Nota: si tratta ovviamente di un'analisi molto approssimata dei fenomeni; si rimanda per approfondimenti alla letteratura tecnica sull'argomento.

Poiche' la problematica dei fulmini influisce molto sull'impiantistica elettrica, il normatore si e' preoccupato di sviluppare un calcolo analitico che valuti il rischio dovuto al pericolo di fulminazione in base alle caratteristiche dell'edificio, del pericolo di incendio, del numero di persone presenti, ecc. Se il livello di rischio e' ritenuto accettabile si definisce l'edificio autoprotetto e la norma non richiede ulteriori misure di protezione contro i fulmini.
Mi preme tuttavia in questa sezione sfatare quello che chiamo "il mito dell'autoprotezione". Con questo termine intendo indicare la falsa idea che si e' venuta a creare negli anni secondo cui se in base al calcolo di protezione contro le scariche atmosferiche (CEI 81-10) un edificio risulta autoprotetto e' del tutto inutile adottare ulteriori misure cautelative contro i fulmini. Con questo non intendo dire che la norma sia sbagliata, ma che e' sbagliato l'approccio e l'interpretazione che ne danno molti progettisti. Vediamo di capire il perche'.
Innanzitutto e' necessario premettere che il calcolo sulla probabilita' di fulminazione e' come dice il nome stesso un calcolo probabilistico e quindi non certo.
Inoltre nella maggior parte dei casi viene valutato unicamente il rischio dovuto alla perdita di vite umane e non ai danni economici che un fulmine puo' causare. Questo viene in genere fatto perche' il calcolo dei fattori di rischio dovuto a perdite economiche e' particolarmente complesso e risultano difficilmente reperibili i dati in ingresso per poterlo svolgere correttamente (dati che dovrebbero essere forniti dal committente ma che questi difficilmente conosce). Questa approssimazione puo' essere idonea nel caso di edifici in muratura (un fulmine che colpisce il tetto di una casa tradizionale puo' tuttalpiu' rompere qualche tegola e causare delle infiltrazioni d'acqua), ma certamente non per edifici con strutture combustibili in cui l'impatto di un fulmine puo' innescare un incendio difficilmente domabile (vedi il caso di una scuola materna nel nord Italia recentemente andata distrutta a causa di un fulmine).


Perforazione lamiera da fulmine
Effetti della corrente di fulmine su una lamiera in acciaio zincato di spessore 0,5 mm

Per quanto riguarda le sovratensione indotte possono essere svolte considerazioni analoghe. Infatti l'autoprotezione di un edificio non implica che i componenti elettronici in esso installati siano immuni dai disturbi elettromagnetici generati da un fulmine.
Cio' premesso ritengo che nel caso di edifici realizzati con materiali lignei sia sicuramente fondamentale installare scaricatori di sovratensione a protezione di tutti gli impianti presenti, sia elettrici che di segnale (telefono, dati, rivelazione incendi, antifurto, ecc.) e comunque sia necessario prima di escludere l'installazione di un parafulmine svolgere attente e ponderate considerazioni aggiuntive al mero calcolo secondo la norma CEI 81-10. Analizzeremo nel seguito un caso di esempio.

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