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Definizione di Potenza termica (di un incendio)

La potenza termica di un incendio è il valore della sua velocità di rilascio del calore, indicato come Rate of Heat Released (RHR o HRR).
Per poter caratterizzare un incendio, si necessita di conoscere il valore di RHR nel tempo.

Determinare questo valore non è semplice, perché la quantità di ossigeno presente in un locale diminuisce nel tempo con il progredire dell'incendio. Variando il quantitativo di ossigeno, è ovvio che, nel tempo, varierà anche la potenza termica rilasciata durante la combustione.

La potenza termica è di solito espressa in KW.

Calcolo di RHR:
Il valore della potenza termica totale rilasciata nell'ambiente varia continuamente nel tempo durante l'evoluzione di un incendio ed il suo valore ad un determinato istante viene calcolato come prodotto fra il potere calorifico H del combustibile e quello della velocità mc di combustione.

Tuttavia il modo più preciso per stimare la variazione del valore di RHR durante un incendio è quello di eseguire delle prove sperimentali.

Andamento di RHR nel tempo:
Quando un materiale combustibile è sottoposto all'azione di una sorgente di calore, prima che si instauri un processo di combustione trascorre un tempo to, detto “tempo di incubazione”, che dipende dal valore della potenza termica della sorgente e dalla posizione nella quale essa agisce, nonché dalle proprietà del combustibile. Il combustibile, trascorso il tempo di incubazione, si infiamma e l'incendio si propaga nell'ambiente rilasciando una potenza termica che inizialmente (perché non è più così una volta superato il flashover) varia nel tempo t secondo la seguente relazione:

RHR: α (t-to)²
in cui:
α è una costante;
t è il tempo espresso in secondi;

Questa relazione, dedotta da indagini sperimentali, indica che nella fase di crescita il valore di RHR aumenta nel tempo in modo quadratico.
Successivamente viene raggiunta una fase in cui l'incendio è pienamente sviluppato. Qui la potenza termica istantanea raggiunge il suo valore massimo. Con il progredire dell'incendio, il valore massimo raggiunto si mantiene costante per un determinato intervallo di tempo, funzione della quantità di combustibile inizialmente presente; infine, la potenza termica rilasciata decresce per il progressivo esaurimento di combustibile (fase di decadimento).

In conclusione, durante la fase di ignizione, RHR cresce con il quadrato del tempo fino al flashover. Da questo punto in poi cresce più rapidamente fino a raggiungere, nella fase di incendio pienamente sviluppato, il suo valore massimo. Raggiunto il suo valore massimo, per tutta la fase di incendio pienamente sviluppato, la velocità di combustione si mantiene pressoché costante. Raggiunta la fase di decadimento, RHR decresce linearmente fino ad annullarsi una volta esaurito l'incendio.

di Alice Quaglia

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