Valutazione del rischio scariche atmosferiche

Scariche atmosferiche e valutazione rischio fulminazione: quando è obbligatoria e come effettuare il calcolo

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.

Per ridurre la perdita (definita come la conseguenza a un tipo di danno dovuto al fulmine) è necessario adottare misure di protezione le cui caratteristiche devono essere determinate attraverso un’attenta valutazione del rischio di fulminazione.

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. Per questa ragione 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.

Rischio fulminazione: riferimenti normativi

La fulminazione è un rischio che rientra nel Capo III del Titolo III del dlgs 81/2008 dedicato agli “Impianti ed apparecchiature elettriche”. In particolare, l’art. 80 del dlgs 81/08 stabilisce che il datore di lavoro deve applicare le misure necessarie affinché gli impianti, i materiali, le apparecchiature e i dispositivi abbiano requisiti tali da proteggere i lavoratori da fulminazione diretta e indiretta.

L’art. 84 del dlgs 81/08 va ancora più nello specifico ed impone al datore di lavoro di provvedere a proteggere dagli effetti dei fulmini:

• gli edifici;
• gli impianti;
• le strutture;
• le attrezzature.

I sistemi di protezione da scariche atmosferiche, oltre ai controlli previsti dal dlgs 81/08, devono essere sottoposti alla prima verifica e alle verifiche periodiche secondo quanto previsto dal dpr 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:

• CEI EN 62305-1 dedicata ai principi generali;
• CEI EN 62305-2 sulla valutazione del rischio fulminazione;
• CEI EN 62305-3 sul danno materiale alle strutture e pericolo per le persone;
• CEI EN 62305-4 dedicata agli impianti elettrici ed elettronici nelle strutture.

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.

Valutazione del rischio fulminazione

La valutazione del rischio di fulminazione rappresenta l’elemento più importante delle procedure di progettazione dei sistemi di protezione dai fulmini. 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).

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 dlgs 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).

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.

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.