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2 SOMMARIO Premessa Riferimenti normativi Caratteristiche generali dell impianto e prestazioni garantite Caratteristiche generali della rete Progettazione ed autonomia della rete Calcolo diametri e perdite distribuite Alimentazione degli idranti: ipotesi di calcolo Ipotesi Ipotesi Ipotesi Calcolo nelle condizioni ordinarie di funzionamento Collaudo dell impianto EIDRT004 VVF.doc 1/9

3 RELAZIONE TECNICO SPECIALISTICA DIMENSIONAMENTO IMPIANTO IDRICO ANTINCENDIO 1.1 Premessa La presente capitolo si riferisce alla definizione delle caratteristiche della rete di distribuzione antincendio che provvede ad alimentare l'impianto a protezione dell'edificio in oggetto. La destinazione d'uso dello stabile è attività soggetta perché risulta compreso nel D.M. del 16/02/82 come attività n 85 e l'impianto sarà realizzato secondo il progetto approvato dai VV.F. L'impianto, trarrà origine dalla rete municipale di distribuzione antincendio (con il relativo blocco valvole di non ritorno) situata all interno del Parco della Certosa DN200, (circa 50 m esterna), con una presa ad uso esclusivo antincendio DN 125, derivata dalla condotta stradale magliata. Per la definizione dell Area di Rischio ci si riferisce alla UNI 9489 così come previsto dalla UNI Appendice B, che accomuna la Classe A al Livello 1 (carico d incendio limitato, scarsa probabilità d innesco e ridotta velocità di propagazione di un eventuale incendio). 1.2 Riferimenti normativi Il dimensionamento degli impianti è stato eseguito tenendo presenti le specifiche di cui al punto 9 del D.M. del 26/08/1992 ( Norme di prevenzione incendi per l edilizia scolastica ), Lettera Circolare del M.I. 30/10/96 Prot. P2244/4122 e delle Norme UNI 10779, UNI EN 671-2, UNI 12845, UNI 9489, UNI 9485 ed UNI Le sopracitate norme fiscalizzano le caratteristiche tecnico distributive e funzionali degli impianti di estinzione previsti dal D.M. del 26/08/92. Le sopraccitate norme stabiliscono inoltre i valori della portata e della pressione residua minima che l'impianto deve essere in grado di garantire all idrante idraulicamente più sfavorito, l'indice di contemporaneità complessivo dell'impianto e lo schema distributivo dello stesso. 1.3 Caratteristiche generali dell impianto e prestazioni garantite Ai fini della protezione interna, le sopraccitate Norme prevedono una rete di naspi interni e idranti soprassuolo esterni, alimentati a mezzo di anello secondo le disposizione indicata sulle tavole allegate e schematizzata nella rappresentazione dello sviluppo verticale dell'impianto. 44-EIDRT004 VVF.doc 2/9

4 Ciascun naspo sarà alimentato direttamente dall anello di diametro costante DN100-UNI 8863 collegato al punto di presa mediante tubazione in PEad312/125 PN16 UNI7611 interrata in controtubo PVC-U DN/OD 200 UNI EN attraverso un attacco flangiato. L anello sarà realizzato in acciaio conforme alla norma UNI 8863 serie media per quanto attiene alle parti correnti all interno dell edificio e in polietilene pesante 312/110 PN16 UNI 7611 per quanto attiene alle parti posizionate in cavedio esterno provenienti dall attacco acquedotto. In ogni caso dovrà essere protetto dal gelo al fine di garantire la funzionalità anche in inverno. Le colonne sopra definite, serviranno 15 naspi a muro in configurazione da incasso e solo cui uno esterno (I.2) nell atrio di ingresso, disposti secondo la schematizzazione allegata. In particolare: - Piano rialzato: 5 naspi DN25 orientabili da interno UNI EN marcati CE, denominati rispettivamente: -- N.A1, N.A2 e N.A3 afferenti alla colonna montante A (N.A3 non incassato); -- N.B1 e N.B2 afferenti alla colonna montante B. - Piano primo: 5 naspi DN25 orientabili da interno UNI EN marcati CE, denominati rispettivamente: -- N.A4, N.A5 e N.A6 afferenti alla colonna montante A; -- N.B3 e N.B4 afferenti alla colonna montante B. 44-EIDRT004 VVF.doc 3/9

5 - Piano secondo: 5 naspi DN25 orientabili da interno UNI EN marcati CE, denominati rispettivamente: -- N.A7, N.A8 e N.A9 afferenti alla colonna montante A; -- N.B5 e N.B6 afferenti alla colonna montante B. - Protezione esterna: -- idrante soprassuolo denominato IS.1 (lato EST) del tipo UNI AR(2/70-1/100)1000 per il quale il collegamento avverrà mediante tubo in polietilene pesante 312/110 PN16 UNI 7611 in contro tubo PVC-U 200 ; -- idrante soprassuolo denominato IS.2 (lato OVEST) del tipo UNI AR(2/70-1/100)1000 per il quale il collegamento avverrà mediante tubo in polietilene pesante 312/110 PN16 UNI 7611 in contro tubo PVC-U 312/200 PN16 UNI 7611; -- idrante soprassuolo denominato IS.1 (lato EST) del tipo UNI AR(2/70-1/100)1000 per il quale il collegamento avverrà mediante tubo in polietilene pesante 312/110 PN16 UNI 7611 in contro tubo PVC-U 312/200 PN16 UNI 7611; -- attacco motopompa denominato AM.1 (lato EST) del tipo UNI 70 a norma UNI 808, saracinesca e valvola di ritegno a Clapet in ottone, valvola di sicurezza per scarico sovrappressione pretarata a 12 bar, conforme alle norme UNI Completo di flangia e cassetta da esterno sigillabile con lastra in acciaio inox AISI304 verniciato RAL 3000, telaio portavetro in alluminio anodizzato, per il quale il collegamento avverrà mediante tubo in acciaio UNI 8863; -- attacco motopompa denominato AM.2 (lato OVEST) del tipo UNI 70 a norma UNI 808, saracinesca e valvola di ritegno a Clapet in ottone, valvola di sicurezza per scarico sovrappressione pretarata a 12 bar, conforme alle norme UNI Completo di flangia e cassetta da esterno sigillabile con lastra in acciaio inox AISI304 verniciato RAL 3000, telaio portavetro in alluminio anodizzato, per il quale il collegamento avverrà mediante tubo in acciaio UNI 8863; In corrispondenza del punto di presa sono previsti, a valle di questo, un rubinetto di scarico e prova, flangiato sulla tubazione con attacco dello stesso diametro e valvola di non ritorno, sempre di idoneo diametro; l'allacciamento alla rete municipale per l'alimentazione dell impianto è comunque realizzato in conformità a quanto previsto dall'ente fornitore e alla Legge n 319 del 10/05/76. (come da documentazione allegata). Per segnalare in sorveglianza l'efficienza dell'alimentazione idrica è prevista l'installazione di pressostato di controllo che azionerà l'allarme di mancanza pressione. 44-EIDRT004 VVF.doc 4/9

6 Sono soddisfatte le seguenti prescrizioni dell'impianto (UNI prestazione elevata): a) al bocchiello della lancia dei 4 naspi posizionati nelle condizioni più sfavorevoli di altimetria e distanza, è garantita una portata non inferiore a 60 l/min cadauno ed una pressione minima all ingresso di almeno 3,0 bar; b) il numero e la posizione degli idranti sono prescelti in modo da consentire il raggiungimento, con il getto, di ogni punto dell'area protetta (20 m di manichetta e 5 di getto); c) l'impianto idraulico è dimensionato in modo da garantire una portata minima di 360 l/min per ogni colonna montante e il funzionamento contemporaneo di almeno due. Esso è in grado di garantire l'erogazione ai sei idranti in posizione idraulica più sfavorita, assicurando a ciascuno di essi la portata e pressione sopra indicate; d) gli idranti sono ubicati in posizioni utili all'accessibilità ed operatività in caso di incendio; e) l'impianto è tenuto costantemente in pressione; f) le tubazioni di alimentazione e quelle costituenti la rete sono protette dal gelo, dagli urti e dal fuoco. g) agli idranti soprassuolo è garantita una portata non inferiore a 300 l/min cadauno ed una pressione residua non inferiore 3,0 bar. 1.4 Caratteristiche generali della rete. La rete antincendio municipale è in grado di garantire in portata ed in pressione il funzionamento e l efficacia dell impianto prevista per la tipologia dell intervento. La rete di idranti, in osservanza alla regola tecnica antincendio, prevede le colonne montanti in corrispondenza dei vani scala o in vani comunque protetti mediante strutture REI 60. Nel caso in esame i naspi sono stati posti in zone vicine alle vie di accesso/fuga e sono disposti in maniera tale da garantire ampia copertura della superficie Tutti i naspi sono alimentati mediante stacchi UNI 8863 DN 40 che traggono origine dall anello corrente al piano sottotetto (DN UNI 8863, serie media) e in cavedio esterno per l alimentazione dell anello stesso (PEad 312/110-PN16, UNI 7611). Per le parti a vista dell anello si prevede un fissaggio a soffitto e/o in parete e/o a pavimento tramite sostegni conformi alla UNI Al piano seminterrato, le due colonne sono derivate con interposta valvola di non ritorno poiché i piani serviti sono in numero di tre. Il collegamento con gli attacchi motopompa dovrà pertanto essere eseguito a valle di tale valvola. In corrispondenza di ogni orizzontamento, per 44-EIDRT004 VVF.doc 5/9

7 alimentare i vari naspi saranno derivate, senza organi di intercettazione, tubazioni di acciaio zincato conformi alla Norma UNI 8863 serie media ed i raccordi o le giunzioni ed i pezzi speciali conformi alle rispettive norme vigenti. L attraversamento degli orizzontamenti verrà sigillato a mezzo di appositi collarini REI 120. L anello nel sottotetto e nel seminterrato sarà protetto dal gelo mediante coppelle in lana di roccia rivestita con lamierino rivettato Tutte le tubazioni dovranno essere colorate di rosso RAL Progettazione ed autonomia della rete La rete antincendio municipale è in grado di garantire in portata ed in pressione la funzionalità prevista per la tipologia dell intervento. A tale scopo è stato previsto un attacco flangiato alla linea esistente dell acquedotto antincendio e per ridurre le perdite di carico distribuite e concentrate si sono previste tubazioni di grande diametro e linearità di sviluppo dell anello. 1.6 Calcolo diametri e perdite distribuite Come si evince dalla documentazione allegata la rete si sviluppa secondo uno schema ad anello; la ridondanza propria di tale sistema di distribuzione ne conferisce una notevole affidabilità poiché una colonna può essere alimentata oltre che da entrambi i semianelli verticali anche da un solo semianello in caso di minor resistenza dello stesso o di interruzione dell altro. Il calcolo, con riferimento allo schema impiantistico riportato in allegato, per quanto riguarda le perdite distribuite è stato eseguito con la formula di Hazen-Williams (UNI Appendice C) assumendo un coefficiente c=120 per le tubazioni di acciaio e c=130 per quelle in polietilene. Per cui la perdita per unità di lunghezza è data dalla formula: dove: J= B hw x Q 1,85 x C -1,85 x D -4,87 B e C = coefficienti di Hazen-Williams Q= portata di progetto D= diametro tubazione nel tratto considerato Al fine di calcolare le peggiori ipotesi di funzionamento dell impianto e garantirne ancora il funzionamento con le prestazioni richieste dalla Normativa si ricavano le tabelle riportate in Allegato, (riferite ai quattro naspi posti in posizione più sfavorevole) dove per quanto 44-EIDRT004 VVF.doc 6/9

8 concerne il valore indicato come Le (lunghezza equivalente), esso esprime in una lunghezza maggiorata della tubazione la presenza di eventuali raccordi a T, curve a gomito attraverso i quali la direzione di flusso subisce una variazione di 45 o maggiore (UNI prospetto C.1.). Tuttavia quando il flusso attraversa un T o un raccordo a croce senza cambio di direzione, le relative perdite di carico possono essere trascurate. 1.7 Alimentazione degli idranti: ipotesi di calcolo Il calcolo verrà eseguito nell'ipotesi di differenti condizioni di funzionamento ed in prima approssimazione i diametri verranno calcolati posizionando delle interruzioni in modo che il percorso dell acqua per raggiungere i nodi sia il più breve possibile (minor resistenza al moto): -ipotesi 1: anello funzionanti con 2 naspi; -ipotesi 2: anello funzionante con i 4 naspi; -ipotesi 3: anello funzionante solo per idrante soprassuolo; Successivamente si procederà alla verifica idraulica della rete in condizioni di normale esercizio, bilanciando la rete e verificandone poi la rispondenza alle prestazioni fissate dalla Normativa Ipotesi 1 Dai calcoli sintetizzati in Allegato si ottiene che la condizione di carico più sfavorevole si registra sul naspo NA.9 per un valore di Pd = 1,598 bar. In rispetto della Norma di Legge, che richiede una pressione residua (Pu) ssul naspo idraulicamente più sfavorito di 3,0 bar (ed una portata minima di 120 l/min); si avrà pertanto: Pu= 3,0 bar (30 m c.a.) Le perdite totali vengono quindi espresse dalla formula: Ipotesi 2 ΔPt= Pd+ Pc+Pb+Pg= 4,598 bar (45,98 m c.a.) Dai calcoli sintetizzati in Allegato si ottiene che la condizione di carico più sfavorevole si registra sul naspo NA.9, per un valore di Pd = 1,652 bar. In rispetto della Norma di Legge, che richiede una pressione residua (Pu) sul naspo idraulicamente più sfavorito di 2,0 bar (ed una portata minima di 120 l/min); si avrà pertanto: Pu= 3,0 bar (30 m c.a.) 44-EIDRT004 VVF.doc 7/9

9 Le perdite totali vengono quindi espresse dalla formula: Ipotesi 3 ΔPt= Pd+ Pc+Pb+Pg= 4,652 bar (46,52 m c.a.) Dai calcoli sintetizzati in Allegato II si ottiene che la condizione di carico più sfavorevole si registra sull idrante soprasuolo IS.2, valore di Pd = 0,635 bar. In rispetto della Norma di Legge, che richiede una pressione residua (Pu) sull idrante idraulicamente più sfavorito di 2,0 bar (ed una portata minima di 340 l/min); si avrà pertanto: Pu= 3,0 bar (30 m c.a.) Le perdite totali vengono quindi espresse dalla formula: ΔPt= Pd+ Pc+Pb+Pg= 3,635 bar (36,35 m c.a.) 1.8 Calcolo nelle condizioni ordinarie di funzionamento Nelle condizioni ordinarie si avrà un funzionamento della rete a maglia chiusa. E' necessario pertanto verificare le prestazioni dell'impianto nelle condizioni ordinarie d'esercizio; il calcolo verrà eseguito mediante l'ipotesi che le portate dei singoli tronchi saranno ritarate verificando la congruità dei nodi Trovato l'equilibrio (o la convergenza) della rete si verificherà che l'equilibrio ai nodi soddisfi i parametri di progetto. Possiamo definire infatti delle curve di domanda passanti per valori calcolati secondo la relazione seguente prevista dalla normativa UNI 12845: h h Q P = + P Q0 applicando la formula sopra esposta si ottengono i seguenti valori di pressione: 2 P 1,1 = 4,598 bar P 1,2 = 4,652 bar P 1,3 = 4,759 bar P 2,1 = 4,347 bar P 2,2 = 4,402bar P 2,3 = 4,975 bar P 1,medio = 4,473 bar P 2,medio = 4,527 bar P 3,medio = 4,867 bar Tramite questo valore medio è possibile ora dare una più' precisa valutazione delle portate che realmente interesseranno le varie tubazioni considerando che nell anello si dovrà avere l equilibrio ai nodi,, si avrà: 44-EIDRT004 VVF.doc 8/9

10 Q i,n = Q 01 * P m,1 / P i,n (formula 1) Q 1,1 = 785,342 l/m Q 1,2 = 791,854 l/m Q 1,3 = 787,568 l/m Ora, si può verificare che a partire da questi valori di portata, reinserendoli nella formula sopra definita (formula 1) e processandoli alcune volte si raggiunge la convergenza della rete che porta ad avere le seguenti perdite di carico agli ultimi naspi più sfavoriti N.A9, N.A8, N.A7 e N.B6: P N.A9 = 4,652 bar P N.A8 = 4,555 bar P N.A7 = 4,447 bar P N.B6 = 4,324 bar Ne consegue che l'impianto, per come è stato dimensionato risulta equilibrato nel suo sviluppo globale e congruo con le prestazioni sotto riportate 1.9 Collaudo dell impianto Al fine del collaudo si segnala che i quattro naspi idraulicamente più sfavoriti sono: N.A9, N.A8, N.A7 e N.B6 Questi in fase di collaudo, con funzionamento contemporaneo, saranno in grado di fornire una pressione residua al bocchiello di 3 bar ed una portata minima di 60 l/min. Carmagnola, Novembre 2008 Il progettista Dott. Ing. Stefano Benelli 44-EIDRT004 VVF.doc 9/9

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