RELAZIONE DI CALCOLO RETI ANTINCENDIO. Le apparecchiature e gli impianti di estinzione degli incendi saranno realizzati a regola d'arte.

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2 RELAZIONE DI CALCOLO RETI ANTINCENDIO MEZZI ED IMPIANTI DI ESTINZIONE DEGLI INCENDI Generalità Le apparecchiature e gli impianti di estinzione degli incendi saranno realizzati a regola d'arte. Estintori L'attività sarà dotata di un adeguato numero di estintori portatili. Gli Estintori saranno di tipo omologato dal Ministero dell'lnterno ai sensi del D.M. del 7/01/2005 (Gazzetta Ufiiciale n. 28 del ) e successive modificazioni. Saranno distribuiti in modo uniforme nell'area da proteggere, e si troveranno: - in prossimità degli accessi - in vicinanza di aree di maggior pericolo Saranno ubicati in posizione facilmente accessibile e visibile. Appositi cartelli segnalatori ne faciliteranno l individuazione, anche a distanza. Caratteristiche tecniche - disposti almeno 1 ogni 200 mq; - capacità estinguente non inferiore a 34A - 144BC Elenco estintori Ubicazione N. Tipo Classe 1 Classe 2 Piano interrato 1 4 Polvere chimica 34A 144BC (-13.50) Piano interrato 2 4 Polvere chimica 34A 144BC (-18.00) Piano interrato 3 4 Polvere chimica 34A 144BC (-22.50) Piano interrato 4 (-27.00) 4 Polvere chimica 34A 144BC Inoltre ad ogni piano in corrispondenza di ogni quadro elettrico sarà installato un estintore a CO2. IMPIANTO IDRICO ANTINCENDIO A IDRANTI Sarà presente un impianto idrico antincendio, e gli idranti correttamente corredati saranno: - distribuiti in modo da consentire l'intervento in tutte le aree dell attività - dislocati in posizione facilmente accessibile e visibile. Appositi cartelli segnalatori ne agevoleranno l'individuazione a distanza. In tutto sono presenti n 8 idranti UNI 45 di cui n 4 in corrispondenza di ogni pianerottolo di accesso al singolo piano (scala a prova di fumo) e n 4 in corrispondenza di ogni pianerottolo di accesso al singolo piano (scala protetta); ogni idrante sarà corredato da una tubazione flessibile lunga 30 m. 1

3 Con riferimento al DM 10 marzo 1998 ed alla tabella A del DPR n.689 del 26/05/1959, l attività in oggetto è classificabile a RISCHIO MEDIO. Il numero minimo di idranti da considerare contemporaneamente operativi (UNI10779 appendice B area rischio livello 2 è di n 3 idranti UNI45 (portata minima 120 l/min a 2 bar). Rete di tubazioni L'impianto idrico antincendio sarà costituito da una rete di distribuzione del tipo aperta atta ad alimentare le bocche antincendio: la rete sarà tutta del tipo sottotraccia in polietilene con derivazioni installate a vista per l alimentazione delle manichette in tubazioni di acciaio zincato diametri 1 1/2. Stima del dimensionamento di minima (teorico) dell impianto idrico antincendio Per il proporzionamento dell impianto idrico antincendio si presuppone: midrante = 120 lt/min portata di acqua per ogni idrante UNI 45 v = 0,20 mq/min hh2o = 729 VH2O = 30% velocità di propagazione del fronte di fiamma quantità di calore sottratta per Kg di H 2 O evaporata percentuale di acqua che evapora mh2o = ( q Sup v ) / hh2o VH2O = ( 236 x 2210 x 0,20 ) / (729 x 0,3) = 477 lt/min portata minima teorica di acqua Alimentazione Sarà predisposto accumulo idrico, opportunamente dimensionato. L'impianto idrico antincendio sarà alimentato da gruppo di spinta (elettropompa e motopompa) tale da garantire il funzionamento contemporaneo di n 3 idranti UNI45. Caratteristiche idrauliche: Protezione interna N. idranti DN 45 = 3 - alimentazione in grado di alimentare in ogni momento contemporaneamente i 3 idranti più sfavoriti; - portata per ognuno non inferiore a 120 l/min; - pressione non inferiore a 2 bar in fase di scarica; - alimentazione con autonomia non inferiore a 60 min. Calcolo volume riserva idrica N. idranti = 3 (numero di idranti massimi da considerare contemporaneamente in funzione) N. montanti = 1 (numero di montanti massimi da considerare contemporaneamente in funzione) Volume riserva idrica MINIMA = (3 idranti*120*60)/1000 = mc Volume riserva idrica PRESENTE = mc > VERIFICATO L'impianto mantenuto costantemente in pressione sarà munito di numero 1 attacco UNI 70, per il 2

4 collegamento dei mezzi dei Vigili del fuoco, installato all esterno in posizione ben visibile e facilmente accessibile ai mezzi di soccorso. La riserva presente, a disposizione dell intero complesso universitario, risulta sufficiente considerando la non probabile contemporaneità di incendio nelle varie attività. Calcolo delle perdite distribuite Le perdite di tipo distribuito sono state valutate secondo la seguente formula di Hazen Williams (moto tubolento): dove: =coefficiente di hazen-williams secondo il sistema S.I. Hd = perdite distribuite (kpa) Q = portata nel tratto (l/min) L = lunghezza geometrica del tratto (m) D = diametro della condotta (mm) C = coefficiente di scabrezza In particolare il coefficiente di scabrezza utilizzato nei calcoli è: Calcolo delle perdite di carico concentrate Le perdite concentrate dovute ai pezzi speciali inseriti in ciascun tratto della rete sono state valutate col metodo della lunghezza equivalente, associando quindi a ciascun pezzo speciale, in funzione del diametro del pezzo stesso, un tratto di tubo dello stesso diametro sul quale successivamente saranno calcolate le perdite concentrate come se fossero delle perdite distribuite. 3

5 Procedura di calcolo Per i tratti e le diramazioni precalcolate sono stati usati i valori dettati dalle tabelle 30 e 31 della norma Uni Dai punti di riferimento alla stazione di controllo si è invece provveduto al calcolo idraulico con la già citata formula di Hazen-Williams impostando una portata, in ogni tratto pari a 1000 l/min; i diametri, poi, sono stati scelti in modo da limitare la perdita di carico per attrito al valore complessivo di 3 bar nel tratto di calcolo. Per l individuazione degli elementi della rete si è proceduto alla numerazione dei nodi e dei tratti (tratti di tubazione congiungenti due nodi); sono stati considerati anche i pezzi speciali inseriti in ciascun ramo della rete e il dislivello geodetico che esiste tra la rete stessa. La seguente legenda mostra la tipologia dei pezzi speciali inseriti in rete, che generano perdite di carico concentrate; in particolare le lettere indicano: C1 = Curve a 45 C2 = Curve a 90 C3 = Curve larghe a 90 C4 = Pezzi at o Croce S1 = saracinesche V1 = valvole di non ritorno I risultati di calcolo, nonchè la verifica delle velocità e i diametri dei tratti di tubazione (calcolati) sono riassunti nelle tabelle che seguono. Calcolo VERIFICA tratti principali In riferimento alla conformazione dell impianto, si procederà al dimensionamento del tratto di tubazione principale denominato A-B e dei tratti di alimentazione dei circuiti di spegnimento: 1. tubazione idranti scala a prova di fumo C - D 2. tubazione idranti scala protetta G - H 3. tubazione sprinkler E F 4

6 Alimentazione manichette scala a prova di fumo Alimentazione impianto automatico sprinkler D F Nuovo collettore staffato a parete DN 150-6" C E G DN 65-2"1/2 DN 100-4" B Alimentazione manichette scala protetta DN 65-2"1/2 H DN 100 Collettore mandata antincendio esistente con diramazione in predisposizione DN 100-4" A 5

7 Caso 1 Tratto Lunghezza PdC conc. Lungh eq. Lungh tot. DN PdC unitaria Perd Carico Area tub Velocità m m m mm bar bar mq m/s A-B ,0056 0,29 0, ,04 C-D 18 7,6 7,6 25,6 65 0,0068 0,18 0, ,82 Totale 0,47 Caso 2 Tratto Lunghezza PdC conc. Lungh eq. Lungh tot. DN PdC unitaria Perd Carico Area tub Velocità m m m mm bar bar mq m/s A-B ,0056 0,29 0, ,04 G-H 28 9,5 9,5 37,5 65 0,0068 0,26 0, ,82 Totale 0,55 Caso 3 Tratto Lunghezza PdC conc. Lungh eq. Lungh tot. DN PdC unitaria Perd Carico Area tub Velocità m m m mm bar bar mq m/s A-B ,0056 0,29 0, ,04 E-F ,0056 0,18 0, ,04 Totale 0,48 Le perdite di carico calcolate nei tratti di tubazione oggetto di verifica, nei 3 casi di funzionamento sono tutte accettabili < 3 bar (condizione verificata). 6

8 IMPIANTO SPRINKLER A servizio dell archivio sarà realizzato un impianto di spegnimento automatico, di tipo sprinkler, in conformità alle norme UNI EN 12845, EN 12259, DM n 37/2008. L impianto sarà realizzato del tipo ad umido, con le tubazioni avalle della stazione di controllo permanentemente piene di acqua in pressione in quanto l impianto è totalmente all intern o dell attività e le tubazioni esterne saranno interrate e non soggette a fenomeni di congelamento e/o evaporazione. Classificazione del rischio Per l impianto in oggetto è stata eseguita la seguente classificazione, in accordo con le norme e secondo i parametri qui di seguito specificati: CLASSIFICAZIONE UNI EN 12845: Archivio Tipo di attività: Reparto Descrizione attività: Archivio cartaceo Altezza soffitto: 4,05 m Pendenza soffitto: 0.00 % Tipo di impianto: a umido Sprinkler utilizzati: Spray Pendent Deposito annesso: no Livello di rischio: OH2 (pericolo ordinario gruppo 2) VALORE PARAMETRI Area operativa: 230 mq Densità di scarica: 5.00 l/min/mq Portata minima: 1000 l/min Portata max progetto: 1150 l/min N erogatori operativi: 12 Area specifica protetta massima: mq Area specifica protetta imposta: mq Portata specifica: l/min Pressione minima testine: 0.35 bar Pressione minima imposta testine: 0,562 bar Coefficiente di efflusso: 80 Diametro testine: 1/2 (15 mm) Distanza max tra le testine: 2,50 m Distanza max testine dalle pareti: 2,00 m Tipologia sprinkler: Standard spray Pendend Distanza minima testine: 2,00 m Durata di scarica: 60,00 min Numero stazioni di controllo: 1 (uno) Erogatori 7

9 Gli erogatori sprinkler considerati in progetto sono del seguente tipo e nel seguente numero (spray rivolti verso il basso): Numero testine: 156 (39 per 4 piani) Tipo testina: Spray pendent Temp. C: 68 C DN 1/2 Portata (l/min) 60,00 Pressione (bar) 0,5625 bar Portata di scarica La portata di scarica minima delle testine è determinata mediante la seguente formula: Q = K x rad P dove: K = coefficiente di efflusso funzione del diametro dell erogatore; P = pressione minima all erogatore espressa in Mpa Posizionamento erogatori Gli erogatori a soffitto saranno installati secondo norma, in modo da rispettare le seguenti distanze minime e massime. Fra sprinkler e pareti e divisori deve essere il minor valore appropriato tra i seguenti: m con disposizione regolare; m con disposizione sfalsata; m con soffitti a strutture reticolari o con travetti, a vista; m dal perimetro esterno di edifici aperti; m dove le pareti esterne sono di materiale combustibile; m dove le pareti esterne sono di metallo, con o senza rivestimenti combustibili o materiale isolante; - metà della distanza massima indicata nelle Tabelle 19 e 20 della UNI EN Gli erogatori saranno posizionati a una distanza dai soffitti compresa fra 75 e 150 mm, entro i limiti prevista dalla norma per qualunque tipo di soffitto. Gli erogatori saranno distanziati da travi o correnti in conformità alla seguente figura. 8

10 Contrassegni di identificazione Gli erogatori saranno sempre identificabili grazie ai seguenti contrassegni: - nome e/o marchio di fabbrica; - tipo e modello; - anno di fabbricazione; - temperatura di taratura; - sigla riguardante il tipo di erogatore e la posizione di montaggio. Stazione di controllo L impianto sprinkler è governato da n 1 stazione di controllo, per la quale è prevista la seguente distribuzione di valvole: - una valvola d intercettazione; - una valvola di controllo e allarme; - una campana idraulica di allarme; - una valvola principale di scarico; - le apparecchiature di prova; 9

11 - due manometri. La valvola di intercettazione è installata sul collettore di alimentazione in posizione aperta/chiusa sempre riconoscibile. Immediatamente a valle di questa e a monte di qualunque diramazione è posta la valvola di controllo e allarme, alla quale sono collegati la campana idraulica, la valvola principale di scarico, i due manometri, la condotta di scarico e prova, sulla quale sono poste le apparecchiature di prova. Tutte le apparecchiature in luogo accessibile e protetto. La valvola di controllo e allarme separa l impianto dal collettore di alimentazione; essa funzionarà solo per effetto della differenza di pressione tra monte dell otturatore indipendentemente da qualsiasi azione meccanica e si richiuderà automaticamente con la cessazione del flusso. La campana idraulica di allarme, adeguatamente protetta, sarà azionata direttamente dall acqua proveniente dalla valvola di controllo e allarme e il suo segnale sarà distintamente udibile da tutti i locali dell attività in oggetto. Nel nostro caso verranno installate, oltre alla campana principale anche n 4 campane idrauliche (una per ogni sottolivello) in prossimità del vano scala principale. I due manometri della stazione di controllo saranno posizionati in modo da indicare rispettivamente la pressione nell impianto immediatamente a monte e a valle dell otturatore della valvola di controllo e allarme. Immediatamente a valle dell otturatore della valvola di controllo e allarme sarà derivata una condotta di scarico corredata della valvola di scarico e della apparecchiatura di prova per la verifica della portata di alimentazione della stazione di controllo. La valvola di non ritorno sarà esclusivamente del tipo a pressione differenziale e munita di portello di ispezione facilmente amovibile in modo da poter accedere facilmente a tutti gli organi interni: sarà indicata pressione nominale, diametro nominale e senso del flusso. Tubazioni Nell eventuale attraversamento di strutture verticali e orizzontali, quali pareti o solai, saranno previste le necessarie precauzioni atte ad evitare la deformazione delle tubazioni o il danneggiamento degli elementi costruttivi derivanti da dilatazioni o da cedimenti strutturali. Le tubazioni avranno in ogni caso diametro non inferiore a DN 25 e pressione nominale non inferiore a PN 10, così come tutti i componenti accessori. Esse saranno ancorate alle strutture del fabbricato con adeguati sostegni in modo da assicurare la stabilità dell impianto nelle più gravose condizioni di esercizio. In particolare è stato previsto che: - i sostegni saranno in grado di assorbire gli sforzi assiali e trasversali in fase di scarica e proporzionati secondo la tabella di seguito riportata; - i materiali dei sostegni saranno di tipo incombustibile; - i collari di sostegno saranno chiusi attorno ai tubi; - non saranno usati sostegni saldati alle tubature ne queste saranno ancorate tramite graffe elastiche; - non saranno utilizzati chiodi. I sostegni saranno posizionati in modo da reggere ciscun tronco di tubazioni ad una distanza mai superiore a 4,00 metri l uno dall altro. Nel caso di tubazioni non inferiori a DN 65 la distanza può diventare 6 metri purchè sia soddisfatta una delle seguenti condizioni: - due supporti indipendenti fissati direttamente sulla struttura; 10

12 - il supporto usato deve essere in grado di reggere un carico aumentato del 50% rispetto a quello previsto dalla tabella 40 della norma Uni EN Se verranno utilizzati giunti meccanici sarà posto almeno un sostegno entro 1 m da ciascun giunto; inoltre deve essere presente almeno un sostegno su ogni tratto della tubazione; la distanza da un qualsiasi sprinkler terminale al sostegno non dovrà superare: m per tubazioni aventi un diametro di 25 mm; m per tubazioni aventi un diametro superiore a 25 mm. Le tubazioni verticali dovranno prevedere dei sostegni supplementari nel caso in cui ci siano tubazioni più lunghe di 2 metri o più lunghe di 1 m e che alimentano 1 singolo sprinkler. Criteri di dimensionamento Il dimensionamento dell impianto ed il calcolo della rete idrica è stato eseguito sulla base dei dati geometrici (lunghezze dei tratti della rete, dislivelli geodetici, diametri nominali delle tubazioni) e di quelli idraulici (portata e pressione minima degli erogatori nonchè numero minimo di questi contemporaneamente in funzione) derivanti dalla classe di incendio della particolare attività di progetto. In particolare, la procedura di calcolo impiegata è quella prevista dalla UNI indicata come metodo misto con sistemi precalcolati dalla norma e parte con calcolo idraulico. Inoltre, è stata eseguita la verifica della velocità massima raggiunta dall acqua in tutti i tratti della rete; in particolare è stato verificato che essa non superi in nessun tratto il valore massimodi m/sec. Calcolo delle perdite distribuite Le perdite di tipo distribuito sono state valutate secondo la seguente formula di Hazen Williams (moto tubolento): dove: =coefficiente di hazen-williams secondo il sistema S.I. Hd = perdite distribuite (kpa) Q = portata nel tratto (l/min) L = lunghezza geometrica del tratto (m) D = diametro della condotta (mm) 11

13 C = coefficiente di scabrezza In particolare il coefficiente di scabrezza utilizzato nei calcoli è: Calcolo delle perdite di carico concentrate Le perdite concentrate dovute ai pezzi speciali inseriti in ciascun tratto della rete sono state valutate col metodo della lunghezza equivalente, associando quindi a ciascun pezzo speciale, in funzione del diametro del pezzo stesso, un tratto di tubo dello stesso diametro sul quale successivamente saranno calcolate le perdite concentrate come se fossero delle perdite distribuite. Si farà riferimento alla seguente tabella: Procedura di calcolo Per i tratti e le diramazioni precalcolate sono stati usati i valori dettati dalle tabelle 30 e 31 della norma Uni Dai punti di riferimento alla stazione di controllo si è invece provveduto al calcolo idraulico con la già citata formula di Hazen-Williams impostando una portata, in ogni tratto pari a 1000 l/min; i diametri, poi, sono stati scelti in modo da limitare la perdita di carico per attrito al valore complessivo di 3 bar nel tratto di calcolo. Per l individuazione degli elementi della rete si è proceduto alla numerazione dei nodi e dei tratti (tratti di tubazione congiungenti due nodi); sono stati considerati anche i pezzi speciali inseriti in ciascun ramo della rete e il dislivello geodetico che esiste tra la rete stessa. La seguente legenda mostra la tipologia dei pezzi speciali inseriti in rete, che generano perdite di carico concentrate; in particolare le lettere indicano: C1 = Curve a 45 C2 = Curve a 90 12

14 C3 = Curve larghe a 90 C4 = Pezzi at o Croce S1 = saracinesche V1 = valvole di non ritorno I risultati di calcolo, nonchè la verifica delle velocità e i diametri dei tratti di tubazione (calcolati) sono riassunti nelle tabelle che seguono. Nota: i diametri e le lunghezze di tutti i tratti sono riportati sul grafico di progetto allegato. A) Sistemi precalcolati: Diramazioni (tutte): diam. 25 mm per alim. Sprinkler singolo diam. 32 mm per alim. N 2 o 3 sprinkler; diam. 40 mm per alim. N 4 o 6 sprinkler: Tubazioni di distribuzione: diam. 32 mm per alim. Max 3 sprinkler diam. 40 mm per alim. Max 6 sprinkler diam. 50 mm per alim. Max 6 sprinkler diam. 65 mm per alim. Max 18 sprinkler dal punto che contiene il 19esimo sprinkler si procede con il calcolo integrale (punto di riferimento) coll B C E D N O P Q R F G H I L M Verifica perdita di carico nel tratto più sfavorito, dal collettore del gruppo di pressurizzazione allo sprinkler posto al 4 piano interrato in posizione denominata R. A vantaggio di sicurezza si realizzerà la chiusura ad anello della rete ad ogni piano al fine di compensare eventuali danneggiamenti per interruzzione della tubazione. 13

15 Tratto Lunghezza PdC conc. Lungh eq. Lungh tot. DN PdC unitaria Perd Carico Area tub Velocità m m m mm bar bar mq m/s Coll-B 35 12,9 12,9 47, ,0008 0,04 0, ,91 B-C 27,36 8,6 8,6 35, ,0008 0,03 0, ,91 C-D 1,76 3,8 3,8 5, ,0165 0,09 0, ,18 D-F 3,53 1,5 1,5 5, ,0453 0,23 0, ,82 F-H 5 11,4 11,4 16,4 65 0,0453 0,74 0, ,82 H-O ,0209 0,29 0, ,15 O-R 7,5 7,5 32 0,1838 1,38 0, ,90 Totale 2,80 Totale perdita nel tratto dal Collettore al punto R al 4 piano interrato 2,80 bar < 3 bar (condizione verificata) Dal prospetto precedente si evince che le condizioni imposte sulle perdite di carico e sulle velocità sono verificate sia nei singoli tratti che nel complesso. Alimentazione idrica Si utilizzerà il gruppo di pompaggio esistente a servizio della struttura; verrà derivata una tubazione dedicata all impianto sprinkler dal collettore di mandata del gruppo; la stazione di controllo verrà installata all interno del vano scala di accesso all archivio alla quota piazzale. Una valvola di prova e scarico avente un diametro nominale di 15 mm deve essere posta a valle dell allarme di flusso per consentire una prova pratica del sistema di allarme. IMPIANTO DI RIVELAZIONE INCENDI Sarà prevista l'installazione di un impianto di rilevazione di incendio; questo progettato e realizzato a regola d'arte, in conformità alla Circolare del Ministero dell'interno n. 24 del 26/1/1993, e quindi alle norme UNI 9795 del Gennaio Caratteristiche tecniche: - La segnalazione di allarme proveniente da uno qualsiasi dei rivelatori utilizzati determinerà una segnalazione ottica ed acustica di allarme incendio nella centrale di controllo e segnalazione, la quale sarà ubicata in ambiente sempre presidiato (portineria). - L'impianto consentirà l'azionamento automatico dei dispositivi di allarme posti nell'attività entro i seguenti tempi: a) 2 minuti dall'emissione della segnalazione di allarme proveniente da due o più rivelatori o dall'azionamento di un qualsiasi pulsante manuale di segnalazione di incendio b) 5 minuti dall'emissione di una segnalazione di allarme proveniente da un qualsiasi rivelatore, qualora la segnalazione presso la centrale di allarme non sia tacitata dal personale preposto. Lungo le vie di esodo e in luoghi presidiati, saranno installati dei dispositivi manuali di attivazione del sistema di allarme, questi saranno installati sottovetro in contenitore ben segnalato, sarà altresì installato un martelletto per permettere l'agevole rottura del vetro di protezione del pulsante di attivazione manuale del 14

16 sistema di allarme. In particolare, come si evince dagli elaborati grafici allegati, verranno installati n 10 rivelatori di fumo e calore per ogni piano compartimento: tutti i piani saranno gestiti a zone dalla centrale di rivelazione incendio da installare in corrispondenza dell accesso al piano terra ( ml). 15

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