CRITERI DI DIMENSIONAMENTO
Esiste una serie di parametri importanti da tenere in considerazione per la concezione di un impianto di evacuazione di fumo e calore.
OBIETTIVO
L'evacuazione automatica provvede a creare una zona priva di fumo nei fabbricati interessati, con l'intenzione di raggiungere in tal modo due obiettivi:
1. Protezione delle uscite di emergenza
La protezione delle uscite di emergenza ha, rispetto ad altre misure protettive, la priorità in assoluto. L'impianto di evacuazione deve garantire che le uscite di sicurezza siano prive di fumo. Ciò è indispensabile soprattutto quando, in edifici come i centri commerciali, c'è una grande concentrazione di persone che devono essere evacuate in caso di necessità. In tale emergenze una zona priva di fumo di ca. 2 o 3 metri può essere già sufficiente.
2 Protezione contro danni da incendi
In padiglioni industriali di produzione o magazzini, devono essere protetti, oltre alle persone, anche i fabbricati e i materiali. Grazie al funzionamento degli EFC, le macchine e i beni immagazzinati rimangono in una zona priva di fumo. L'altezza della zona senza fumo deve quindi essere generalmente maggiore di quanto sia necessario per la protezione delle uscite di sicurezza.
ALTEZZA
Il rapporto tra l'altezza dell'edificio e la zona priva di fumo viene determinato da due fattori:
1 Altezza assoluta
L'altezza assoluta del fabbricato influenza la determinazione della profondità dello strato di fumo caldo, rispetto all'altezza della zona priva di fumo.
2 Zona priva di fumo
La profondità dello strato di fumo, rispettivamente la zona priva di fumo nel fabbricato, può variare a seconda del tipo d'impiego del padiglione.
RISCHIO D'INCENDIO
Nel dimensionamento della zona priva di fumo, la caratteristica di un incendio potenziale è di importanza basilare. Detta caratteristica risulta dall'infiammabilità, dalla disposizione e dalla quantità del materiale riposto nel locale, nonché dalle condizioni specifiche di produzione e di costruzione; questo per elencare soltanto alcuni fattori. In un deposito di ferro, il pericolo d'incendio è certamente minore rispetto ad una tipografia o a uno stabilimento per la trasformazione di materie plastiche. Questi parametri individuali devono essere considerati nel calcolo.
VELOCITÀ DI PROPAGAZIONE
Il pericolo d'incendio aumenta in proporzione alla velocità di propagazione delle fiamme, la quale a sua volta dipende dai parametri indicati precedentemente.
I seguenti esempi dimostrano che la velocità di propagazione di un incendio può differire considerevolmente a seconda del materiale. Inizio dell'incendio, velocità di propagazione delle fiamme, e il tempo fino all'arrivo dei vigili del fuoco, sono elementi che determinano la dimensione dell'incendio nel momento dell'inizio della sua estinzione. Su ciò ci soffermeremo più dettagliatamente nel capitolo Tempo.
IL FATTORE TEMPO
Quattro fasi temporali sono rilevanti per lottare con successo contro un incendio ed in particolare per il dimensionamento dei sistemi EFC.
1. Il tempo trascorso tra il principio di un incendio fino alla sua scoperta. Se si dipende da una percezione visuale, quindi da persone che individuano il fuoco e ne danno l'allarme, può passare molto tempo. Soprattutto se esso divampa quando non c'è nessuno nell'edificio, come per esempio durante il fine settimana o di notte. In questi casi il metodo più sicuro per scoprire un incendio è un idoneo impianto automatico di rivelazione incendi.
2. Il tempo trascorso tra la segnalazione dell'incendio e l'arrivo dei vigili del fuoco.
Per determinare questo arco di tempo vanno considerati ulteriori fattori:
Quali vigili del fuoco vengono allarmati? Anche se i vigili del fuoco dell'impresa sono sul luogo, di solito la loro capacità è limitata. I vigili professionisti più efficienti, devono prima salire sugli automezzi e arrivare sul luogo dell'incendio. Con i vigili del fuoco volontari passa normalmente più tempo ancora, perché i singoli membri devono essere informati per telefono, per poi arrivare alla sede dei vigili, salire sui veicoli, e quindi recarsi sul luogo dell'incendio.
Un fattore di non poca importanza è la posizione geografica, perché un incendio nelle vicinanze dei vigili del fuoco è diverso da uno ad una considerevole distanza.
La raggiungibilità del luogo dell'incendio dipende anche dal traffico. Le ore di punta o altri ostacoli, come ponti e passaggi a livello con sbarre, possono comportare notevoli ritardi.
4. Il tempo che trascorre tra l'arrivo dei vigili del fuoco e l'inizio dei lavori di estinzione. Deve essere chiarito, se i vigili hanno libero accesso al fabbricato rispetto al focolaio d'incendio. Cancelli chiusi, recinti, barriere e porte possono pregiudicare i lavori di estinzione in modo considerevole. Al contrario i depositi delle chiavi, per i quali i vigili del fuoco hanno una chiave universale, permettono in qualsiasi momento l'accesso libero dell'edificio.
COMANDO
Il rilevamento automatico, la segnalazione, gli immediati provvedimenti antincendio attivi e passivi e soprattutto l'azionamento automatico o manuale di impianti EFC, riducono notevolmente la propagazione di un incendio. LA rinuncia a tali misure ha comportato nella pratica, serie difficoltà ai vigili del fuoco, in quando a causa dell'intensità del fuoco e del fumo, l'incendio non poteva più essere localizzato e quindi spento. I sistemi automatici antincendio funzionano in modo diretto e veloce, evitando così che un piccolo incendio si trasformi in una catastrofe.
COSTRUZIONE DELL'EDIFICIO
Accanto ai fattori della caratteristica dell'edificio e lo sviluppo del fumo, anche il calore che si sprigiona è un criterio importante. Questo a sua volta dipende dal materiale che brucia, dall'entità dell'incendio e da tutte le condizioni che possono favorire o contrastare lo sviluppo del calore.
Il periodo di resistenza di un fabbricato all'influenza delle fiamme viene determinato, tra l'altro, dai materiali utilizzati per la costruzione. Una costruzione d'acciaio tradizionale, utilizzata in genere nel settore industriale, a 600§C comincia a presentare trasformazioni della struttura del materiale, determinandone in seguito, il crollo.
Contrariamente a ciò, certe costruzioni di calcestruzzo possono essere esposte a temperature più elevate per un periodo più lungo. La maggiore resistenza alle fiamme, per un pericolo relativamente lungo, la garantiscono le costruzioni in legno. La temperatura ammessa sotto il tetto, viene perciò determinata anche dal materiale da costruzione utilizzato.
STATO DI FUMO
Al di sopra di un focolaio d'incendio il fumo sale e si estende verso i due lati, con un angolo di ca. 15°.
Questo è dovuto al fatto che l'aria calda in salita, risucchia l'aria fredda lateralmente. Di conseguenza il diametro della colonna di fumo aumenta con l'incrementare dell'altezza. E quanto più alta è la colonna di fumo, tanto è più intensa è la miscelazione con l'aria fredda. Ciò significa che quanto più bassa è la zona priva di fumi, tanto più alta è la temperatura. Il calcolo della temperatura nello strato di fumo è importante nel contesto della refrattarietà del fabbricato.
APERTURE PER L'IMMISSIONE DELL'ARIA
Quando in un edificio esistono aperture di immissione dell'aria, il che rientra nella normalità, è necessario determinare l'altezza della linea neutra nell'ambiente. Per linea neutra s'intende il limite al di sopra della quale l'aria presenta una sovrappressione rispetto all'aria esterna. Al di sopra di questa linea l'aria ha una pressione negativa. In questo modo l'aria viene espulsa al di sopra ed aspirata al di sotto della linea neutra, grazie alla differenza di pressione descritta in precedenza. Nel caso in cui le aperture per l'immissione dell'aria si trovano nella zona dello strato di fumo, si formano delle turbolenze, che devono essere assolutamente evitate.
COMPARTIMENTI A SOFFITTO DI CONTENIMENTO FUMO
Per i calcolo della zona priva di fumo va presa i considerazione la formazione di compartimenti di contenimento fumo. Una tale suddivisione è indispensabile, altrimenti il fumo che sale si estende, si raffredda, calando nella zona priva di fumo e, in seguito ad effetti termici, aspirato nuovamente dal focolaio. In questo processo il valore d'isolamento del tetto è di importanza notevole. DA analisi empiriche sappiamo che u compartimento di contenimento fumo non deve superare i 2000-2500 m2, o un lato di lunghezza di 60m. Un edificio può essere suddiviso in due modi diversi:
1. Suddivisione naturale in base alla forma ed al tipo di costruzione del fabbricato.
2. Suddivisione con cortine di contenimento fumo.
SCELTA DEI MATERIALI
I materiali per realizzare i sistemi di evacuazione devono soddisfare particolari esigenze.
1. Aspetti tecnici.
Il materiale per la produzione degli EFC non deve assolutamente contribuire all'espansione del fuoco. Inoltre esso non deve deformarsi (come ad esempio fa l'acciaio) e quindi bloccare l'apertura per la fuoriuscita del fumo e calore. Si raccomanda l'uso dell'alluminio, il quale a temperature eccessive passa direttamente dallo stato solido a quello liquido. I sistemi di evacuazione di fumo e calore devono essere costruiti in modo da garantire il funzionamento in caso d'incendio, ma anche in qualsiasi condizione atmosferica nonché in caso di mancanza di corrente elettrica. La forma dell'apparecchio deve rendere pressoché impossibile l'espandersi dell'incendio al tetto.
2. Dimensionamento dell'EFC
A seconda del tipo d'incendio, un'apertura sul tetto troppo grande può mancare il suo scopo, poiché l'aria fredda viene aspirata attraverso lo strato di fumo. In tal modo il fumo scende, diffondendosi nell'edificio. È quindi più indicato l'utilizzo di più unità EFC di minori dimensioni.
3. Evacuazione del fumo naturale o meccanica.
Sulla base dei suddetti criteri e in rispetto della costruzione dell'edificio, viene stabilito un concetto di evacuazione del fumo naturale o anche meccanica.
POSIZIONAMENTO
Il posizionamento delle rispettive unità EFC si basa sul tipo e sui più frequenti rischi d'incendio, concentrando gli apparecchi chiaramente nei punti in cui il pericolo è maggiore e distribuendo gli altri equamente in modo da far fronte a ogni rischio d'incendio.
APERTURE PER L'IMMISSIONE DELL'ARIA
Senza aperture per l'aria di alimentazione correttamente disposte, un sistema EFC non può funzionare. La capacità dell'aria di alimentazione deve corrispondere almeno a duella dell'aria viziata. Le possibilità date sono:
- sfruttamento di porte o finestre esistenti
- Montaggio di aperture di alimentazione aria su facciate o parete
- sfruttamento di aperture sul tetto esistenti, appartenenti ad altri compari di fumo.
AVVERTENZA
È chiaro che il presente capitolo non può che delineare soltanto alcune delle principali regole per il dimensionamento dei sistemi per l'evacuazione di fumo e calore. Nel caso di rilevanti problemi di protezione antincendio, in relazione a un edificio esistente o in costruzione, il servizio di consulenza e pianificazione della BornTrading SA è a vostra completa disposizione.
