La valutazione del rischio fulminazione da scariche atmosferiche

Le fulminazioni sono fenomeni di origine naturale, prevedibili in termini probabilistici, i cui effetti possono essere distruttivi.

Un fulmine che colpisce una struttura (in generale, quelle di maggiori dimensioni sono soggette a rischio di fulminazione più elevato) può causare danni, oltre che alla struttura stessa, anche ai suoi occupanti e al suo contenuto nonché agli impianti elettrici e/o elettronici. In alcuni casi i danni possono estendersi anche alle strutture vicine e possono interessare l’ambiente.

Risulta perciò essenziale l’adozione di misure di protezione, da stabilire attraverso un’opportuna valutazione del rischio. L’obbligo di valutazione del rischio di fulminazione è prescritto dal Testo unico sulla sicurezza (D.lgs. 81/2008, artt. 17, 28, 29 e 84). La valutazione del rischio di fulminazione consiste nel verificare la necessità di dotare l’edificio di un specifico impianto o di dispositivi di protezione contro le scariche atmosferiche.

La modalità per effettuare la valutazione del rischio è descritta dalla norma CEI EN 62305-2 e prevede una specifica procedura di calcolo piuttosto complessa e articolata.

Ai sensi del D.P.R. 462/01 e della legge 122/2010, all’INAIL è assegnato il compito di verifica a campione della prima installazione degli impianti di protezione contro le scariche atmosferiche nei luoghi di lavoro.

Data la complessità della materia, è fondamentale avere come supporto un software verifica scariche atmosferiche che ti consente di valutare il rischio fulminazione, di definire il potenziale rischio delle strutture e di scegliere in maniera semplice e mirata le misure di protezione dai fulmini direttamente su strutture, zone, linee o impianti.

In allegato all’articolo trovi anche una pratica guida in PDF sul rischio fulminazione.

Rischio fulminazione: riferimenti normativi e obblighi

L’obbligo di valutazione del rischio di fulminazione è prescritto dal Testo unico sulla sicurezza (D.lgs. 81/2008, artt. 17, 28, 29, 80, 84 e 86). In particolare, prevede:

• all’art. 80 che il datore di lavoro prenda le misure necessarie affinché i lavoratori siano salvaguardati dai rischi di fulminazione, a tal fine esegue una valutazione dei rischi e, sulla base di tale valutazione, adotta le misure tecniche ed organizzative necessarie
• all’art. 84 che il datore di lavoro provveda affinché gli edifici, gli impianti, le strutture, le attrezzature, siano protetti dagli effetti dei fulmini, secondo le indicazioni delle norme tecniche
• all’art. 86 che il datore di lavoro provvede affinché gli impianti elettrici e gli impianti di protezione dai fulmini siano periodicamente sottoposti a controllo secondo le indicazioni delle norme di buona tecnica e la normativa vigente per verificarne lo stato di conservazione e di efficienza ai fini della sicurezza

In quasi tutti gli ambienti lavorativi sono presenti molte apparecchiature elettriche ed elettroniche, computer, stampanti, centralini, telefoni, e macchinari con parti elettriche o elettroniche; la possibilità di proteggerli dall’incendio di cavi elettrici è una componente da valutare per evitare danni economici.

I sistemi di protezione da scariche atmosferiche, oltre ai controlli previsti dal D.Lgs. 81/08, devono essere sottoposti alla prima verifica e alle verifiche periodiche secondo quanto previsto dal D.P.R. 462/2001 “Regolamento di semplificazione del procedimento per la denuncia di installazioni e dispositivi di protezione contro le scariche atmosferiche, di dispositivi di messa a terra di impianti elettrici e di impianti elettrici pericolosi”.

Infine ci sono le norme tecniche; la norma di riferimento è la CEI EN 62305 suddivisa in 4 parti, in funzione dei contenuti degli argomenti trattati:

• CEI EN 62305-1 (CEI 81-10/1)
  Principi generali
  Questa parte contiene le informazioni relative al pericolo da fulmine, alle caratteristiche del fulmine e ai parametri significativi per la simulazione degli effetti prodotti dai fulmini
• CEI EN 62305-2 (CEI 81-10/2)
  Valutazione del rischio
  La valutazione del rischio secondo CEI EN 62305-2 si basa su un’analisi dei rischi stessi al fine di stabilire per prima cosa la necessità di una protezione contro i fulmini. Dopodiché viene stabilita la misura di protezione ottimale dal punto di vista tecnico ed economico. Infine viene determinato il rischio residuo rimanente
• CEI EN 62305-3 (CEI 81-10/3)
  Danno materiale alle strutture e pericolo per le persone
  Tratta la protezione di edifici e persone dai danni materiali e dal pericolo di morte, che potrebbero essere causati dall’effetto della corrente di fulmine oppure da scariche pericolose
• CEI EN 62305-4 (CEI 81-10/4)
  Impianti elettrici ed elettronici nelle strutture
  Tratta la protezione di edifici contenenti sistemi elettrici ed elettronici dagli effetti dei disturbi elettromagnetici (LEMP) prodotti dai fulmini

È importante sottolineare che la valutazione del rischio fulminazione non va confusa con quella del rischio elettrico, in quanto quest’ultima viene effettuata per coloro che lavorano in prossimità di fonti di energia elettrica e che corrono il rischio, quindi, di essere colpiti da una scarica elettrica. Invece, la fulminazione può causare ingenti danni alla struttura, ai vari impianti presenti e nei casi più gravi anche alle persone.

Come fare la valutazione del rischio fulminazione

Il fulmine è un fenomeno legato all’elettricità atmosferica e consiste in una scarica elettrica che si genera fra due corpi con una elevata differenza di potenziale elettrico.

I fulmini generalmente osservati sono quelli che si verificano fra nuvola e suolo, ma sono comuni anche scariche fra due nuvole o all’interno di una stessa nuvola.

In linea di principio, qualsiasi oggetto sospeso nell’atmosfera può innescare un fulmine: si sono osservati infatti fulmini tra nuvola e aeroplano e tra aeroplano e suolo.

La fulminazione diretta (o nelle vicinanze) di strutture o di linee connesse alle strutture è pericolosa per le vite umane, per le strutture stesse, per il loro contenuto e per gli impianti in esse presenti.

Il pericolo per la struttura può consistere in:

• danni agli esseri viventi all’interno o in prossimità della struttura
• danni alla struttura ed al suo contenuto
• guasti dei relativi impianti elettrici ed elettronici

Le conseguenze dei danni e dei guasti possono estendersi ai dintorni della struttura e possono, in determinati casi, interessare anche l’ambiente circostante.

Non sono noti allo stato attuale dispositivi o sistemi finalizzati a modificare il naturale epilogo della fenomenologia meteorologica, al fine di prevenire la formazione dei fulmini: ciò significa che il rischio connesso ai fulmini non si può in alcun modo eludere.

Questo è il motivo per cui risulta essenziale l’adozione di misure di protezione contro il fulmine, da stabilire attraverso un’opportuna valutazione del rischio.

La valutazione del rischio di fulminazione rappresenta l’elemento più importante delle procedure di progettazione dei sistemi di protezione dai fulmini. Tra i fattori che possono influenzare il rischio vi sono:

• il numero di colpi di fulmine che interessano una struttura o le sue vicinanze
• la probabilità che ciascun colpo di fulmine sia in grado di causare danni, in relazione all’adozione o meno di un’opportuna protezione dai fulmini (LP)
• l’entità della perdita dovuta al danno da fulminazione

Gli step da seguire per la redazione del documento sono:

• la valutazione del rischio;
• il confronto con il valore del rischio tollerabile (Rt); 
• l’adozione di un’opportuna protezione dai fulmini (LP).

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Chi effettua la valutazione del rischio?

Il datore di lavoro ha l’obbligo di effettuare la valutazione del rischio fulminazione, come indicato dall’art. 80 del D.Lgs. 81/08. Può decidere di affidarsi a un tecnico specializzato in materia.

Il datore di lavoro per effettuare la valutazione del rischio deve considerare:

• le caratteristiche ambientali;
• la densità dei fulmini nella zona dove la struttura e le linee entranti sono collocate;
• la tipologia della struttura;
• le caratteristiche degli impianti, delle linee entranti e delle apparecchiature (e le rispettive tensioni di tenuta all’impulso);
• l’ammontare economico e sociale delle perdite;
• l’impatto ambientale dei danni e il costo delle riparazioni

Ulteriori informazioni utili ai fini della valutazione riguardano le caratteristiche della struttura:

• tipologia di costruzione (legno, mattoni, calcestruzzo, ecc.);
• funzione della struttura (abitazioni, uffici, teatri, alberghi, scuole, ospedali, musei, chiese, ecc.);
• occupanti e contenuto (persone, animali, presenza di materiali combustibili o non combustibili, presenza di materiali esplosivi o non esplosivi, ecc.);
• linee elettriche in entrata ed in uscita (linee di energia e di telecomunicazione);
• presenza di impianti e apparecchiature;
• esistenza di una protezione dai fulmini (ossia misure per ridurre il pericolo per le persone, per ridurre i danni materiali e per ridurre i guasti degli impianti interni e delle apparecchiature);
• struttura potenzialmente pericolosa per l’ambiente in caso di danno (ossia una struttura che, in conseguenza di una fulminazione, può dar luogo ad emissioni biologiche, chimiche o radioattive).

Esempio valutazione rischio scariche atmosferiche

Ti fornisco di seguito un esempio di valutazione rischio scariche atmosferiche, elaborato con il software per la redazione del DVR in grado di guidarti passo passo nella valutazione dei rischi e nell’elaborazione del DVR.

Esempio valutazione rischio scariche atmosferiche

Download Gratuito Esempio valutazione rischio scariche atmosferiche

Effetti della fulminazione e classificazioni della norma CEI EN 62305-2

La norma CEI EN 62305-2 individua diverse classificazioni degli eventi legati al fenomeno della fulminazione e dei possibili effetti dei fulmini. I fulmini possono colpire direttamente la struttura o le linee entranti (linee di energia e linee di comunicazione) oppure possono colpire a terra nelle vicinanze della struttura o delle linee entranti.

Cause di danno, tipi di danno e tipi di perdita secondo la norma EN 62305-2

I danni causati da colpi di fulmine vengono distinti in base:

• alla causa che ha originato il danno;
• al tipo di danno;
• alla perdita che ne è scaturita.

Le cause di danno vengono indicati con la lettera S:

• S1: fulmine sulla struttura;
• S2: fulmine in prossimità della struttura;
• S3: fulmine sulle linee entranti;
• S4: fulmine in prossimità delle linee entranti.

I tipi di danno vengono indicati con la lettera D:

• D1: danno ad esseri viventi per elettrocuzione;
• D2: fuoco, esplosioni, effetti chimici, distruzioni meccaniche e altri danni materiali;
• D3: fallimento/malfunzionamento di sistemi elettronici a causa di sovratensioni.

Le tipologie di perdite vengono indicati con la lettera L:

• L1: perdita di vite umane (compresi i danni permanenti);
• L2: perdita di servizi pubblici;
• L3: perdita di patrimonio culturale insostituibile;
• L4: perdita di valore economico (della struttura, del suo contenuto e/o dell’attività).

Ad ogni perdita corrisponde un rischio specifico R che segue la stessa classificazione sopra riportata:

• R1: rischio di perdita di vite umane;
• R2: rischio di perdita di servizio pubblico;
• R3: rischio di perdita di patrimonio culturale insostituibile;
• R4: rischio di perdita di valore economico (della struttura o del suo contenuto).

Rischio tollerabile (RT)

Il rischio di fulminazione calcolato viene confrontato con il rischio tollerabile. Se il rischio calcolato è:

• uguale o inferiore al rischio tollerabile non occorre alcun intervento perché la struttura risulta autoprotetta;
• superiore al rischio tollerabile è necessario adottare sistemi di protezione per eliminare o quanto meno abbassare il rischio.

Come si calcola il rischio fulminazione

Per effettuare la stima del rischio di fulminazione dovuto a tutti i possibili effetti del fulmine su una struttura, occorre far riferimento alla norma CEI EN 62305-2 (CEI 81-10/2). Il rischio viene considerato come una somma di componenti. Il valore di ogni componente viene calcolato con la seguente espressione:

Rx = Nx · Px · Lx

Numero annuo di fulmini (Ng), come calcolarlo?

La densità di fulmini al suolo Ng è il numero medio di fulmini per km² per anno e costituisce uno dei dati necessari per redigere il documento di valutazione del rischio di fulminazione.

Questo valore è rilevabile dalle reti di localizzazione di fulmini al suolo (LLS) che coprono il territorio nazionale secondo le indicazioni contenute nella nuova guida CEI 81-31.

Ogni quanto va aggiornato?

Dal 1° giugno 2020 questo dato deve essere elaborato come prescritto dalla norma CEI EN IEC 62858 che introduce la necessità di aggiornare questi valori almeno ogni 5 anni. Se la valutazione del rischio fulminazione ha più di 5 anni (oppure è antecedente al 1 giugno 2020), occorre aggiornare la valutazione individuando il nuovo valore di Ng e confrontandolo con quello precedente.

Qualora il nuovo Ng risultasse superiore a quello precedente, occorre provvedere all’aggiornamento del documento di valutazione del rischio di fulminazione.

Valutazione rischio fulminazione: la guida BibLus

La guida affronta i seguenti argomenti:

• cosa sono i fulmini
• fenomeno elettrico
• tipi di fulmini
• parametri della corrente di fulmine
• pericolo fulmini
• normativa di riferimento
• metodologie per la valutazione dei rischi
• glossario

Download Gratuito Guida BibLus sulla valutazione rischio fulminazione (2016)

La guida Inail sugli impianti di protezione contro le scariche atmosferiche

L’Inail ha pubblicato un interessante documento in merito agli impianti di protezione contro le scariche atmosferiche, valutazione del rischio e verifiche.

Il documento Inail relativo agli impianti di protezione contro le scariche atmosferiche presenta procedure per la valutazione del rischio di fulminazione di una struttura e fornisce indicazioni per lo svolgimento delle verifiche.

Ecco gli argomenti principali trattati nella pubblicazione:

• il d.p.r. 462/01 e le verifiche degli impianti di protezione contro le scariche atmosferiche
• la valutazione del rischio di fulminazione: descrizione del metodo di lavoro
• le verifiche degli impianti di protezione contro le scariche atmosferiche
• protezione di apparecchiature elettriche o elettroniche: la norma CEI 81-10/4 (EN 62305-4)
• l’evoluzione delle norme tecniche sugli impianti di protezione contro le scariche atmosferiche
• esempio: valutazione del rischio e scelta dell’LP per una struttura ospedaliera

Download Gratuito Guida INAIL "Impianti di protezione scariche atmosferiche, valutazione del rischio e verifiche"

Indirizzo articolo: https://biblus.acca.it/valutazione-del-rischio-scariche-atmosferiche/