RHR

L'RHR (Rate of Heat Released) o HRR (Heat Release Rate) che in italiano si traduce in Curva di rilascio termico è la variazione della potenza di rilascio termico in una reazione di combustione, espressa in KW, e calcolata in relazione al combustibile, alle condizioni di ventilazione e alle caratteristiche geometriche del materiale. Può essere definita anche come velocità di bruciamento/combustione in quanto il kW equivale a MJ/s. Più il valore di RHR_max è alto, più il materiale combustibile brucia velocemente, conseguentemente anche produzione di fumo e calore aumentano sensibilmente.

Rappresentazione

Stima della curva RHR

Viene rappresentata sul piano cartesiano con una curva se l'incendio non prevede fase stazionaria, mentre come un trapezio scaleno (la cui base è l'ascisse) se la curva prevede fase stazionaria. Con l'esaurirsi del combustibile, l'RHR inizia a decrescere.

L'RHR è generalmente caratterizzata da una fase crescita (innesco - propagazione - flashover), da una susseguente fase di picco oppure stazionaria, e da una susseguente fase di decadimento.

Calcolo

L'eurocodice 1 in caso di incendio di un edificio (controllato dalla ventilazione) fornisce l'espressione per calcolarla. L'RHR non dipende esclusivamente dalle proprietà intrinseche del materiale, è la grandezza che influenza molte altre caratteristiche in un ambiente coinvolto in un incendio. Fisicamente lo HRR (o RHR) è il calore rilasciato dalla combustione di un materiale per unità di tempo, per unità di area (unità di peso su unità di volume) e può essere calcolato in base alle seguenti unità di misura:

$\frac{1W}{c{m}^2}=\frac{24cal}{c{m}^2*s}=\frac{10kW}{m^2}=\frac{0,88Btu}{f{t}^2*s}$

Fase di propagazione dell'incendio

Velocità caratteristica prevalente di crescita dell'incendio

Durante la prima fase dell'incendio, la velocità rilascio termico varia nel tempo RHR (t) e può essere descritta come segue

$RHR(t)=1000\cdot (t/t\alpha {)}^2$

In questa applicazione il termine $t\alpha$ rappresenta il tempo necessario affinché la potenza termica rilasciata raggiunga il valore di 1000kW. Per alcune attività questo valore può essere assunto dall'appendice E dell'Eurocodice 1, UNI EN 1991-1-2. Per le altre il professionista deve basarsi sul suo giudizio esperto.

RHR max

L'RHR_max è il valore massimo di potenza di rilascio termico e viene espresso in kW/m²

Il calcolo si differenzia in funzione del tipo di fase stazionaria.

Se governata dalla ventilazione si applica l'espressione Eurocodice, citata anche nel Codice di prevenzione incendi al paragrafo M.2.6.3 comma 4:

$RH{R}_{max}=0,1\cdot m\cdot H_u\cdot A_v\cdot \sqrt{h_e}$

con:

m = fattore di partecipazione alla combustione;

Hu = potere calorifico inferiore del legno pari a 17500 kJ/kg.

Av = area totale delle aperture verticali su tutte le pareti del compartimento [m^2]

heq = altezza equivalente delle aperture verticali [m]

Se governata dal combustibile si applica l'espressione Eurocodice, citata anche nel Codice di prevenzione incendi al paragrafo M.2.6.3 comma 3:

$RH{R}_{max}=RH{R}_f\cdot A_f$

con:

RHR_f = valore della potenza termica massima rilasciata per unità di superficie lorda. Per alcune attività, tale valore può essere desunto dai prospetti dell'appendice E.4 dell'Eurocodice 1, UNI EN 1991-1-2. [kW/m2]

Af = superficie lorda del compartimento in caso di distribuzione uniforme del carico d’incendio, oppure superficie lorda effettivamente occupata dal combustibile oppure area operativa di sistemi automatici di controllo dell'incendio [m^2]

Bibliografia

• "Appunti del corso di "Sicurezza Antincendio ed Emergenze nelle Costruzioni Civili" a cura del prof. Giovanni Vassallo - professore associato Università del Sannio
• "Prevenzione incendi. Approccio ingegneristico alla sicurezza antincendio" - Autori: "La Malfa" - ISBN 8862190263 ISBN 978-8862190268
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• Codice di prevenzione incendi: DM 3 agosto 2015, capitoli M1 ed M2