Impianti fotovoltaici e sicurezza antincendio: criteri progettuali, normativi e prestazionali

Come redigere progetti antincendio che prevedano impianti fotovoltaici: il quadro tecnico e normativo

Negli ultimi anni, la crescente attenzione verso la sostenibilità ambientale, il risparmio energetico e la riduzione delle emissioni di gas serra ha incentivato l’adozione diffusa di impianti fotovoltaici (FV) sugli edifici esistenti e di nuova costruzione. Il fotovoltaico rappresenta oggi una delle tecnologie chiave per la transizione energetica. Tuttavia, l’integrazione di tali impianti con le strutture edilizie esistenti e le relative infrastrutture impiantistiche impone riflessioni attente dal punto di vista della sicurezza antincendio.

I pannelli fotovoltaici, installati su coperture, facciate ventilate o come elementi architettonici, possono interferire con l’efficacia delle strategie antincendio di un edificio. È quindi fondamentale comprendere come progettare, installare e mantenere in sicurezza questi impianti. Inoltre, la crescente complessità normativa – sia a livello nazionale che europeo – richiede ai progettisti antincendio una preparazione approfondita per valutare il rischio specifico connesso al fotovoltaico.

L’obiettivo di questo articolo è fornire un quadro tecnico e normativo aggiornato, utile alla redazione di progetti antincendio che prevedano impianti FV, affrontando anche aspetti impiantistici e manutentivi in chiave prevenzione incendi.

Diffusione e normativa

La Direttiva Europea EPBD IV (Energy Performance of Buildings Directive) promuove attivamente l’impiego di fonti energetiche rinnovabili nei nuovi edifici e nelle ristrutturazioni importanti. In Italia, circa il 70% della potenza fotovoltaica installata è collocata su coperture e pertinenze di edifici. Ciò evidenzia il ruolo cruciale che il patrimonio edilizio riveste nella transizione energetica.

La normativa italiana stabilisce regole ben definite per la progettazione e l’installazione degli impianti FV. Il D.M. 3 agosto 2015 – noto come Codice di Prevenzione Incendi – fornisce un quadro metodologico flessibile per valutare il rischio incendio nelle attività soggette. In parallelo, il D.P.R. 151/2011 identifica i casi in cui l’installazione di impianti FV costituisce modifica rilevante dell’attività ai fini antincendio.

Per tutti gli impianti, anche non soggetti, resta valido l’obbligo di conformità all’art. 5 del D.M. 37/2008, che prevede la Dichiarazione di Conformità (DiCo) con progetto e relazioni tecniche allegate.
La CEI TS 82-89, pubblicata nel 2023, aggiorna radicalmente l’approccio alla valutazione del comportamento al fuoco degli impianti FV, adottando una logica “di sistema” che valuta modulo e pacchetto di copertura come un’unica entità funzionale.

Cause principali di incendio

Le statistiche nazionali e internazionali dimostrano che gli impianti FV sono generalmente sicuri, ma non esenti da criticità. L’analisi degli incendi ha evidenziato che la maggior parte degli eventi deriva da problemi elettrici, errori di installazione o difetti nei componenti.

Le cause principali includono:

• Connessioni lente o mal serrate, che generano archi elettrici stabili in corrente continua;
• Surriscaldamenti localizzati (hot spot) dovuti a celle ombreggiate o danneggiate;
• Deterioramento dei materiali plastici (EVA, backsheet) con formazione di gas combustibili;
• Guasti nei diodi di bypass, che impediscono la dispersione del calore localizzato;
• Interventi manutentivi eseguiti senza disattivare l’impianto, con rischio di elettrocuzione.

L’arco elettrico in corrente continua, in particolare, rappresenta una delle criticità più pericolose. A differenza della corrente alternata, la corrente continua tende a mantenere l’arco attivo, generando calore costante e aumentando la probabilità d’innesco. Questo fenomeno ha spinto a richiedere l’adozione dei dispositivi AFDD (Arc Fault Detection Device) anche negli impianti FV, per intercettare precocemente tali guasti.

Tipologie installative e criticità

Gli impianti fotovoltaici si distinguono principalmente in:

• BAPV (Building Applied Photovoltaics): installati sopra la copertura esistente, senza funzione edilizia;
• BIPV (Building Integrated Photovoltaics): integrati nell’involucro edilizio, sostituendone una parte (es. copertura, facciata, parapetto).

Nel caso di facciate ventilate, l’intercapedine d’aria tra modulo e parete può innescare l’effetto camino, con propagazione verticale delle fiamme. Questo rischio richiede l’adozione di barriere tagliafuoco orizzontali e l’utilizzo di materiali in classe A1.

Le facciate trasparenti a doppia pelle pongono altre sfide: la rottura del vetro esterno in caso di incendio interno può generare un’aspirazione dei fumi caldi, con surriscaldamento rapido dei moduli FV presenti nell’intercapedine.

La progettazione deve considerare: vie di esodo, accessi per il soccorso, distanza dagli evacuatori di fumo e calore, camini e lucernari (almeno 1 m).

Materiali, comportamenti al fuoco e normative

Un modulo FV è composto da:

• Vetro anteriore (in genere temperato, classe A1);
• Celle in silicio;
• Strati incapsulanti in EVA o POE;
• Backsheet in PET, Tedlar o materiali compositi.

Il comportamento al fuoco dell’intero modulo dipende dalla combinazione e dalla qualità dei materiali impiegati. Le normative di riferimento includono:

• CEI EN IEC 61730-1 e -2: sicurezza elettrica e resistenza al fuoco;
• UNI EN 13501-1: classificazione europea della reazione al fuoco;
• UNI EN 13501-5: classificazione della resistenza agli incendi esterni.

I tetti Froof (senza prestazioni determinate) possono ospitare moduli di Classe 1 o equivalente, mentre per i tetti Broof (t2, t3, t4) sono ammesse combinazioni con moduli anche di Classe E, se l’accoppiamento è validato.

CEI TS 82-89 e approccio sistemico

La CEI TS 82-89 segna una svolta metodologica. La valutazione non riguarda più i singoli componenti ma l’intero pacchetto tetto e modulo.

Sono previsti tre protocolli:

• Prova A: bruciatore sopra il modulo, inclinazione di 30°;
• Prova B: bruciatore sotto il modulo, distanza 250 mm;
• Prova C: bruciatore sotto il modulo, distanza 100 mm.

La classificazione risultante (es. BFV(a)) è specifica per la combinazione testata. Questo metodo permette di valutare la propagazione verticale, la rottura del vetro, la gocciolatura, la formazione di fumo e l’eventuale burn-through.
Questo approccio è particolarmente utile per valutare i sistemi BIPV su tetti in materiali combustibili o complessi.

Aspetti impiantistici e manutentivi

La progettazione dell’impianto deve garantire:

• Inverter e convertitori montati su superfici incombustibili o con strato EI 30;
• Cavi elettrici protetti da guaine anti UV e separati dai compartimenti;
• Dispositivi di sezionamento d’emergenza ben segnalati e accessibili;
• Dispositivi AFDD per rilevamento archi CC serie (IEC 63027);
• Canalizzazioni metalliche protette per attraversamenti su pareti REI.

La manutenzione deve includere:

• Ispezioni termografiche;
• Verifica di hot spot e connessioni;
• Controllo delle condizioni ambientali (vento, agenti atmosferici, animali);
• Aggiornamento della documentazione tecnica.

La segnaletica deve essere conforme al D.Lgs. 81/2008, UV resistente, riportare la tensione e l’avvertimento “impianto in tensione anche di giorno”.

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Si ringrazia FSE PROGETTI per la gentile collaborazione