MEZZI DI ESTINZIONE FISSI€¦ · assume, come dato di progetto per il dimensionamento dell’impianto, che entrino in funzione tutti gli erogatori sprinkler in caso di incendio

SISTEMI AUTOMATICI “SPRINKLER”

norma UNI 12845/2009

Specifica i requisiti e fornisce i criteri per la progettazione l’installazione e la manutenzione di impianti fissi antincendio Sprinkler.

norma UNI 11292/2008

Specifica i requisiti dei locali destinati ad ospitare i gruppi di pompaggio per impianti antincendio

MEZZI DI ESTINZIONE FISSI

IMPIANTI DI SPEGNIMENTO AUTOMATICO

• Un sistema automatico sprinkler è progettato per rilevare la presenza di un incendio ed estinguerlo nello stadio iniziale, oppure di tenere sotto controllo le fiamme mentre si provvede a spegnerlo con altri mezzi• Tali impianti si utilizzano nei casi di grandi quantitativi di materiali combustibili in luoghi suscettibili di notevole affollamento (es. centri commerciali) o in luoghi difficilmente accessibili o poco utilizzati (es. depositi, archivi).• Essi possono impiegare acqua, schiuma o gas.

SCHEMA DI IMPIANTO SPRINKLER

IMPIANTI DI SPEGNIMENTO AUTOMATICO AD ACQUA

Valvola di controllo


•Tali impianti utilizzano delle testine (sprinkler) che sono avvitate alla rete di tubazioni e fornite di una fialetta, con fluido, che ad una determinate temperatura (individuata dal colore del fluido), si rompe consentendo la fuoriuscita dell’acqua.


Sequenza operativa

Impianti ad umido : Tutto l’impianto è costantemente caricato con acqua in pressione. Possono essere installati solamente in ambienti ove non sussiste il pericolo che il gelo danneggi gli impianti e dove la temperatura ambiente non sia maggiore di 95 °C:

Impianti a secco : Sono normalmente caricati con aria o gas inerte in pressione a valle della valvola di allarme a secco e con acqua in pressione a monte della valvola. Questi impianti devono essere installati soltanto ove sussiste il pericolo di gelo o la temperatura ambiente supera i 70 °C.

TIPI DI IMPIANTO

FASI DI PROGETTOCLASSIFICAZIONE LIVELLO DI RISCHIO

TIPO DI IMPIANTO

PARAMETRI IDRAULICI PARAMETRI GEOMETRICI

SCELTA DEI COMPONENTI

POSIZIONAMENTO SPRINKLER LAYOUT TUBAZIONI

SCELTA ALIMENTAZIONE

CALCOLO IDRAULICO

DISEGNO IMPIANTO

CLASSIFICAZIONE DEL RISCHIO

- Per progettare un impianto è necessario determinare la classe di pericolo dell’edificio in funzione dal tipo di utilizzo e del carico di incendio di un locale da proteggere.

- Pericolo lieve ………………. LHPericolo ordinario …………. OH

- Pericolo alto …………………. HH

Pericolo lieve ………………. LH

Attività con basso carico di incendio e bassa ombustibilità e con singoli compartimenti non superiori a 126 mq e resistenza al fuoco di almeno 30 minuti

- Pericolo ordinario …………. OH

Attività in cui vengono trattati o prodotti materiali combustibili con un carico di incendio medio e media combustibilità. Il pericolo ordinario è diviso in quattro gruppi:

- OH1, pericolo Ordinario Gruppo 1- OH2, pericolo Ordinario Gruppo 2- OH3, pericolo Ordinario Gruppo 3- OH4, pericolo Ordinario Gruppo 4

- Pericolo alto …………………. HHAttività dove i materiali presenti possiedono un alto carico di

incendio ed un’alta combustibilità e sono in grado di sviluppare velocemente un incendio intenso e vasto.

attività di processo - HHP1, Processo a Pericolo Alto Gruppo 1- HHP2, Processo a Pericolo Alto Gruppo 2- HHP3, Processo a Pericolo Alto Gruppo 3- HHP4, Processo a Pericolo Alto Gruppo 4

- HHS1, Deposito a Pericolo Alto Categoria I- HHS2, Deposito a Pericolo Alto Categoria II- HHS3, Deposito a Pericolo Alto Categoria III- HHS4, Deposito a Pericolo Alto Categoria IV

attività di deposito

PARAMETRI IDRAULICI e GEOMETRICI

- Area massima controllata da una singola stazione di controllo: numero massimo di sprinkler alimentati da ciascuna stazione di controllo

Classe di rischio Max area protetta per stazione di controllo

LH 10.000 mq

OH 12.000 mq

HH 9000 mq


- Area operativa (mq) : la massima superficie sulla quale si assume, come dato di progetto per il dimensionamento dell’impianto, che entrino in funzione tutti gli erogatori sprinkler in caso di incendio.

- Densità di scarica di progetto : la densità minima di scarica, espressa in millimetri/min di acqua, per la quale l’impianto sprinkler deve essere progettato. Calcolata dalla scarica di tutti gli sprinkler presenti nell’area operativa, espressa in l/min, diviso l’area operativa espressa in mq.

- Portata teorica (l/min) = Area op. x Densità di scarica

- La densità di scarica di progetto e l’area operativa non devono essere inferiori a quanto previsto nella seguente tabella, in funzione della classe di rischio.

PARAMETRI DI PROGETTO


- Pressione minima (bar) : la pressione minima da garantire allo sprinkler situato nella posizione idraulicamente più sfavorevole, per garantire la densità di scarica di progetto, quando tutti gli sprinkler nell’area operativa sono in funzione.

- Durata di scarica (min) : e’ il tempo per il quale deve essere garantito il corretto funzionamento dell’impianto senza scendere al di sotto delle prestazioni minime previste in progetto.

Riserva teorica (mc) = Portata teor. x Durata


- Area specifica protetta (mq) : area protetta da un singolo sprinkler

- Portata specifica di scarica (l/min) : portata di ogni singolo sprinkler

Numero di erogatori operativi = Area operativa : area specifica


Portata dello sprinkler

Q = K P

Q= portata dello sprinkler in l/minP= pressione a monte dello sprinkler (bar)K = fattore nominale caratteristico

Livello di rischio

Fattore K

LH 57OH 80HH 115


Livello di pericolo

Pressione minima (bar)

Durata di scarica (min)

LH 0,7 bar 30

OH 0,35 bar 60

HHP 0,50 bar 90

HHS 0,50 bar 90

Criteri idraulici : pressione minima e durata di scarica

SCELTA DEI COMPONENTISprinkler convenzionale (Conventional )Tipo universale il getto a profilo sfericobagna il soffitto il diffusore si montaindifferentemente versol'alto o il basso

sprinkler rivolto verso l’alto ( upright)

a getto laterale (Sidewall)Getto laterale. Usati a protezione di scaffalatureo in vicinanza di pareti

Sprincler nascosto ( Concealed)Sono installati all'interno di controsoffitti e resi invisibili per ragioni estetiche. La rosetta in caso d'incendio scende permettendo il flusso a pioggia.

Sprinkler rivolto verso il basso (Pendent)

D e s c r i z i o n e

A B 4 5 1 1 2

1 / 2 ' '

U L

F M

6 8 ° C

A B 4 5 1 1 3

1 / 2 ' '

L P C

6 8 ° C

A B

3 /

Sprinkler spray con profilo di scarica a forma paraboloide rivolto verso il basso

Prestazioni erogatori Sprinkler

CARATTERISTICHE DELLE TESTINE SPRINKLER

Temperature di fusione del bulbo

• Arancione 57°C• Rosso 68°C• Giallo 79°C• Verde 93°C• Blu 141°C• Lilla 182°C• Nero 227°C

POSIZIONAMENTO SPRINKLER

SPAZIATURA e POSIZIONAMENTO DEGLI SPRINKLER

Al di sotto del deflettore dello sprinkler installato a soffitto si deve mantenere uno spazio libero di almeno:

a) Per LH ed OH

- 0,3 m per sprinkler spray a getto piatto- 0,5 m in tutti gli altri casi

b) Per HHP ed HHS

- 1,00 m

- Gli sprinkler devono essere installati come specificato dal fornitore e comunque l’area di copertura e la spaziatura non deve essere superiore a quella prevista

dalle tabelle seguenti.

CRITERI DI PROGETTAZIONE

LAYOUT TUBAZIONI

LAYAUT TUBAZIONI

LAYAUT TUBAZIONI

Stazione di controllo

Compartimento REI 60 privo di impianto sprinkler

CALCOLO IDRAULICO (dimensionamento delle tubazioni)

- Sistema calcolato integralmente : Impianto in cui tutte le tubazioni sono state dimensionate mediante calcolo idraulico.

- Sistema precalcolato: impianto nel quale le tubazioni sono in parte dimensionate mediante tabelle ed in parte dimensionate mediante calcolo idraulico.

CALCOLO IDRAULICO DELL’IMPIANTO

INCOGNITE- Volume della riserva idrica- Potenza delle pompe antincendio- Diametro delle tubazioni

DATI DI PROGETTO

Q max Pmax Tmin

Area operativa idraulicamente più sfavorevole:Di forma rettangolare e simmetrica rispetto agli sprinkler.

Consente di determinare la pressione massima (misurata alla stazione di controllo) con cui dobbiamo alimentare l’impianto per assicurare la densità di scarica prevista in progetto

P max

Scelta aree operative

Area operativa idraulicam. più favorevoleDi forma quadrata e simmetrica rispetto agli sprinkler

Consente di determinare la portata massima di alimentazione dell’impianto (per una data pressione alla stazione di controllo) e la riserva idrica massima

Q max

Portata dello sprinkler

Q = K P

- Velocità massima nelle tubazioni 10 m/sec- Diametro minimo delle tubazioni

PROGETTO DELL’IMPIANTO

Tipo di pericolo Diametro mm

LH 20OH 20HH 25

Q = V x Ar

Esempio: Calcolo impianto sprinkler in autorimessa da 1000 mq.

- Dati di progetto:- Classe di rischio OH2- Area operativa = 144 mq- Densità di scarica = 5 mm/min- Durata di scarica = 60 min- Pressione minima = 0,35 bar- Diametro minimo delle tubazioni = 20 mm- Utilizzando testine sprinkler di tipo convenzionale Fattore K = 80 ; Area specifica = 12 mq

Area operativa più sfavorevole

Area operativa piùfavorevole

Calcolo della portata e della pressione

AREA IDRAULICAMENTE PIU’ SFAVOREVOLE- Portata minima scaricata nell’area operativa = 5 mm/min x 144 mq = 720 l/min- Numero di sprinkler operativi = area operativa : area specifica = 144 mq : 12 mq = 12- Portata minima per ciascun erogatore sprinkler = 720 l/min : 12 = 60 l/min

- Dalla formula Q = K V P 2

- Pressione minima richiesta allo sprinkler più sfavorevole = (60/80) = 0,56 bar

A partire dallo sprinkler più sfavorevole e procedendo verso la valvola di controllo si cominciano ad accumulare perdite di carico distribuite e localizzate.

P max alla stazione di controllo = 0,83 bar

AREA IDRAULICAMENTE PIU’ FAVOREVOLECon il valore reale di 0,83 bar nell’area idraulicamente più favorevole la portata reale diventa

Q max area idr. più favorevole = 963,63 l/min

V reale riserva idrica = 963,63 x 60 = 57.817 litri

•

DIMENSIONAMENTO POMPE ANTINCENDIO

1000 x Q x H P (KW) = ----------------

102 x n

1000 x Q x H P (cv) = ----------------

75 x n

1000 = peso specifico dell’acqua Kg/mc

Q = portata in mc/s

H = prevalenza in m

n = rendimento della pompa

• Le perdite di carico per attrito nelle tubazioni si calcolano con la • formula di Hazen-Williams:

1,85 96,05 x Q x 10

• H = ---------------------------- x L tot

1,85 4,87C x D

• H = perdita di carico in mm. di colonna d’acqua, • Q= portata in litri/minuto• D= diametro interno tubazione in mm.• C= costante che dipende dalle caratteristiche del tubo• Ltot.= lunghezza totale della tubazione (L + Leq.)• C= 100 per tubi di ghisa, 120 tubi in acciaio, 150 tubi in plastica

CALCOLO IDRAULICO TUBAZIONI

• Sono in genere del tipo a secco;• l’alimentazione dell’acqua

avviene a seguito dell’apertura diuna valvola a comando manualeo automatico (se asservita adappositi rivelatori);

• l’apertura della valvola provocal’entrata in funzione del sistemadi allarme;

• il quantitativo di acqua in fase di scarica sull’incendio è inferiore rispetto a un impianto a sprinkler;

IMPIANTI AD ACQUA NEBULIZZATA

IMPIANTI AD ACQUA NEBULIZZATA water mist

L’impianto di spegnimento ad acqua nebulizzata water mist lavora ad una pressione compresa tra 100 e 120 bar ed è dotato di particolari ugelli erogatori che nebulizzano l’acqua in gocce minutissime esercitando sul fuoco un’azione di spegnimento che risulta dalla combinazione di tre effetti principali:

azione di raffreddamento: le particelle di acqua per effetto delle loro dimensioni sono soggette ad una rapida evaporazione con la conseguente sottrazione di un’elevata quantità di energia termica.

azione di inertizzazione: il vapore acqueo, generato dall’evaporazione dell’acqua, si comporta come un vero e proprio gas inerte che partecipa al controllo ed alla soppressione dell’incendio

azione di schermatura: le particelle d’acqua nebulizzata, essendo in grado di assorbire l’energia radiante sprigionata dal fuoco, riducono sensibilmente la probabilità che i materiali ubicati nelle vicinanze della fiamma raggiungano la loro temperatura di innesco

IMPIANTI FISSI A SCHIUMA (NFPA 11)

Particolare del versatore di schiuma

Vista di un serbatoio a tetto gall.

IMPIANTI DI SPEGNIMENTO AUTOMATICO A ESTINGUENTI GASSOSI

•Vengono utilizzati gas inerti.

•Con essi si inertizza l’ambiente rendendo impossibile la combustione.•In commercio esistono diversi materiali estinguenti che possono avere un’efficacia diversa a secondo del materiale da spegnere.

IMPIANTI FISSO AD AZOTO

IMPIANTI DI SPEGNIMENTO AUTOMATICO A CO2

•Essi sono da utilizzare dove l’acqua, pur spegnendo provocherebbe danni al materiale (apparecchiature elettroniche, documenti importanti).

•Il quantitativo di CO2 da immettere nei locali è però tale da rendere l’aria irrespirabile.

VERIFICHE E MANUTENZIONI

PERIODICITA’ FASI

settimanaleControllo visivo e prova di allarme e di avviamento automatico delle pompe e

motopompe

mensile Controllo batterie motopompa

trimestrale Pulizia sprinkler, verifica corrosione tubazioni

semestrale Verifica generale di funzionamento

annuale Prova di portata pompa e motopompa e sistemi di allarme per mancato avviamento

triennale Controllo corrosione serbatoi e tubazioni, controllo di tutte le valvole

decennale Pulizia serbatoi di accumulo e ripristino impermeabilizzazione

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MEZZI DI ESTINZIONE FISSI€¦ · assume, come dato di progetto per il dimensionamento dell’impianto, che entrino in funzione tutti gli erogatori sprinkler in caso di incendio