Protezione dal rischio fulminazione: criteri, calcolo e soluzioni tecniche

30/06/2025 - Il rischio di fulminazione rappresenta la probabilità che un fulmine possa colpire direttamente o indirettamente una struttura, provocando danni alla struttura stessa, alle persone presenti, ai contenuti e agli impianti elettrici e meccanici.
 
Le conseguenze di una scarica atmosferica possono estendersi anche agli edifici limitrofi e all’ambiente circostante, aumentando il potenziale di danni ambientali, soprattutto in presenza di sostanze pericolose.
 

Perché è importante la valutazione del rischio

La valutazione del rischio di fulminazione è un passaggio imprescindibile nell’edilizia, nell’impiantistica e nella sicurezza. Sebbene i fulmini siano eventi naturali e imprevedibili, gli effetti che possono causare sono spesso devastanti.
 
Dal punto di vista edilizio, i danni includono incendi, esplosioni e lesioni strutturali che compromettono la stabilità degli edifici. Oltre agli aspetti strutturali, sono a rischio anche gli impianti e le apparecchiature elettroniche, che possono subire guasti o malfunzionamenti a causa delle sovratensioni indotte dai fulmini, mettendo in crisi sistemi critici come server, centralini e macchinari industriali.
 
La sicurezza delle persone è l’aspetto più delicato: la fulminazione diretta o nelle immediate vicinanze può causare danni gravi o mortali per gli occupanti. Per questo, un’accurata analisi del rischio e l’adozione di misure protettive sono indispensabili per salvaguardare vite e beni.
 

Quadro normativo di riferimento

La valutazione e la gestione del rischio di fulminazione sono regolate da un insieme di normative tecniche e legislative. La norma principale è la CEI EN 62305, articolata in quattro parti che coprono aspetti generali, valutazione del rischio, protezione delle strutture e delle persone, e protezione degli impianti elettrici ed elettronici.
 
Parallelamente, il Testo unico sulla sicurezza (D.lgs. 81/2008, artt. 17, 28, 29 e 84) stabilisce l’obbligo di valutare il rischio nei luoghi di lavoro. Il D.P.R. 462/2001 regola la denuncia e le verifiche degli impianti di protezione, affidando all’INAIL il compito di controllo e ispezione, ruolo ulteriormente rafforzato dalla Legge 122/2010.
 
La norma CEI EN IEC 62858 impone l’aggiornamento periodico (ogni cinque anni) della densità di fulmini al suolo (Ng) per assicurare valutazioni sempre attuali, supportato dalla Guida CEI 81-31 che indica le modalità per il calcolo tramite reti di localizzazione.
 

Fattori che influenzano il rischio di fulminazione

La stima del rischio considera vari fattori determinanti:

• La densità di fulmini al suolo (Ng) nella zona geografica, che incide sul numero annuo di fulmini attesi;
• Le caratteristiche geometriche, come altezza e dimensioni dell’edificio, che influenzano l’esposizione alla fulminazione;
• La tipologia costruttiva (legno, mattoni, calcestruzzo), che può aumentare o ridurre la vulnerabilità della struttura;
• La presenza di elementi conduttivi esterni, come antenne o linee elettriche e di comunicazione, che possono canalizzare o subire le scariche.

Come si calcola il rischio di fulminazione

La valutazione del rischio si basa sulla norma CEI EN 62305-2 e si esprime con la formula:
   
dove:

• Nx è il numero annuo di fulmini che interessano la struttura o le linee entranti, influenzato dalla densità di fulmini al suolo e dalle caratteristiche ambientali e geometriche;
• Px è la probabilità di danno, che dipende dalle caratteristiche della struttura, delle linee collegate e delle protezioni adottate;
• Lx rappresenta la perdita conseguente, in funzione dell’uso della struttura, del valore dei beni e delle misure di mitigazione.

 
Le perdite si classificano in quattro categorie:

• L1: perdita di vite umane, compresi danni permanenti;
• L2: perdita di servizi pubblici;
• L3: perdita di patrimonio culturale insostituibile;
• L4: perdita di valore economico della struttura o del contenuto.

 
A ciascuna categoria corrisponde un rischio specifico (R1, R2, R3, R4) da valutare singolarmente per definire le protezioni più efficaci.
 

Strategie di protezione contro il rischio fulminazione

Per ridurre efficacemente il rischio legato alle scariche atmosferiche e tutelare persone, edifici e impianti, è fondamentale adottare un sistema di protezione integrato che si sviluppa su quattro pilastri essenziali.
 

1. Sistemi di protezione esterna (LPS - Lightning Protection System)

Questi sistemi hanno la funzione primaria di intercettare la scarica del fulmine prima che colpisca la struttura, convogliandola in modo sicuro verso terra e prevenendo danni diretti. Il sistema è composto da:
 

• Captatori terminali, che possono essere aste, punte o reti metalliche poste in posizioni strategiche, progettate per attirare la scarica atmosferica;
• Conduttori di discesa, che collegano i captatori al sistema di terra, garantendo un percorso controllato per la corrente;
• Dispersori di terra, che dissipano l’energia elettrica nel terreno riducendo la tensione di contatto e di passo, minimizzando i rischi per persone e impianti.

 
Il progetto e la realizzazione di un LPS devono seguire rigorosamente le indicazioni delle norme CEI EN 62305 per assicurare un livello di protezione adeguato alla valutazione del rischio.
 

2. Protezione interna (SPD - Dispositivi di Protezione contro le Sovratensioni)

Anche in assenza di un colpo diretto, le correnti indotte dal fulmine possono generare sovratensioni pericolose che mettono a rischio le apparecchiature elettriche ed elettroniche. Gli SPD sono dispositivi progettati per limitare queste sovratensioni, scaricando l’energia in eccesso a terra.
 
Esistono diverse tipologie di SPD (tipo 1, 2, 3), classificati in base alla capacità di assorbire le sovratensioni e al punto di installazione nel sistema elettrico. La loro installazione è particolarmente cruciale in ambienti sensibili come data center, ospedali o centrali industriali, dove la continuità operativa è vitale.

3. Sistemi di messa a terra ed equipotenzialità

La messa a terra rappresenta il collegamento sicuro tra le parti metalliche e il terreno, essenziale per disperdere in modo efficace le correnti pericolose generate dal fulmine. L’equipotenzialità, ovvero il collegamento tra tutte le masse metalliche presenti (strutture, impianti, tubazioni), evita differenze di potenziale che potrebbero causare scosse elettriche agli occupanti o danni ai sistemi. Un sistema di terra ben progettato riduce inoltre il rischio di tensioni pericolose di passo e di contatto.
 

4. Monitoraggio e manutenzione

Un sistema di protezione non è un’installazione da realizzare una volta per tutte. È indispensabile pianificare ispezioni e manutenzioni regolari per assicurare la piena funzionalità nel tempo. Le attività di monitoraggio comprendono:
 

• Controllo visivo e strumentale dell’integrità dei captatori, dei conduttori di discesa e dei dispersori di terra;
• Verifica e sostituzione degli SPD in caso di usura o malfunzionamento;
• Misurazione della resistenza di terra e verifica dell’assenza di corrosioni o danni meccanici.

 
Il monitoraggio può essere eseguito manualmente o tramite sistemi automatizzati di controllo remoto, assicurando interventi tempestivi e la conformità alle normative vigenti.
 

La valutazione del rischio fulminazione: elemento chiave per una progettazione sicura

La corretta valutazione e gestione del rischio di fulminazione è imprescindibile per la sicurezza di persone, strutture e impianti. Grazie a un quadro normativo chiaro e a metodologie consolidate, è possibile progettare sistemi di protezione efficaci e aggiornati nel tempo, riducendo sensibilmente il rischio di danni e interruzioni