Provincia di Torino Area Edilizia- Servizio Impianti Tecnologici e Gestione Energia. Impianti meccanici

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2 Impianti meccanici La presente relazione tecnica accompagna il progetto definitivo-esecutivo relativo ad interventi di manutenzione straordinaria e messa in sicurezza da realizzarsi presso l IIS Gobetti Marchesini Casale a Torino in via Rovigo 19 e riporta i calcoli di dimensionamento e verifica per: 1 IMPIANTO IDRICO SANITARIO 2 2 IMPIANTO IDRICO ANTINCENDIO 4 3 ESTRAZIONE FORZATA LOCALI CIECHI 9 4 INTEGRAZIONE ALLA VENTILAZIONE NATURALE 12 5 DIMENSIONAMENTO COMPONENTI IMPIANTO TERMICO 13 1

3 Impianto Idrico Sanitario Il progetto prevede la realizzazione di un nuovo blocco bagni a servizio dell aula magna al piano seminterrato composto da: - 4 vasi, 4 lavabo completi di miscelatore temporizzato, 1 bagno disabili; lancia di lavaggio. Inoltre deve essere eseguito il collegamento al collettore fognario esistente o eventualmente il rifacimento del collegamento alla fognatura nera comunale corrente in via Pesaro. Calcolo della tubazione di adduzione AF Per il dimensionamento della linea di adduzione AF al bagno si segue il metodo delle unità di carico riportato nell appendice D della norma UNI 9182 d il metodo semplificato della UNI EN per la scelta del diametro della tubazione corrispondente. Determinazione della portata massima con il metodo delle unità di carico acqua fredda: UNI 9182 tabella D.3.1 UC Unità UC tot lavabo clinico AC+AF 2,0 1 2,0 lavabo AF 1,5 4 6,0 wc 5,0 5 25,0 33,0 Risulta un totale di 33 UC cui corrisponde una portata AF massima contemporanea di progetto di 1,46 l/s. Per non avere velocità e perdite di carico troppo elevate si sceglie un diametro della tubazione di adduzione di 1 (acciaio) ovvero de 32mm (multistrato). Tale tubazione sarà derivata in corrispondenza dei servizi igienici in disuso. Calcolo della rete di scarico Dai singoli apparecchi sanitari, saranno realizzati gli scarichi verticali e orizzontali in polietilene duro tipo geberit-pe ad alta resistenza sino al collettore interno con pendenza minima pari a 1,5% ed angoli di raccordo di 45. La nuova diramazione di scarico, sarà munit a di tubazione di ventilazione con sbocco in facciata protetto da griglia. Il diametro della tubazione di ventilazione sarà costante e non minore di dn80. Per dimensionare la nuova diramazione di scarico interna all edificio ed il collegamento alla rete fognaria comunale, si sono considerate le portate di scarico indicate nella tabella 2 ed una portata di progetto calcolata con la seguente formula Q p = 0. 7 Q t Tabella 2 Valori delle portate di scarico Apparecchio sanitario Intensità di scarico q (l/s) lavabo 0.5 Wc 2.0 2

4 Nel seguito si riportano i calcoli con evidenziato il diametro (De) della tubazione da adottare nei vari tratti con riempimento massimo ammesso del 70% in funzione della pendenza i adottata. sanitari num q(l/s) Q t (l/s) Q p (l/s) De (mm) Wc 5 2,0 10,0 Lavabo 5 0,5 2,5 12,5 2, La rete esterna al fabbricato sarà realizzata in PVC rigido per fognatura SN4 posata su letto di sabbia con idonea pendenza fino alla tubazione comunale. 3

5 Impianto idrico antincendio La scuola esaminata è attualmente dotata di impianto a idranti (21 UNI 45 di cui 18 all interno e 3 all esterno e 1 attacco autopompa) disposto a pettine, servito da centrale di pompaggio, che risulta insufficiente a coprire l intera area dell edificio. Ai sensi del DM 20/12/2012 Regola tecnica di prevenzione incendi per gli impianti di protezione attiva contro l incendio installati nelle attività soggette ai controlli d prevenzione incendi, si procederà con una modifica (realizzazione di anello con due attacchi autopompa) ed un estensione dell impianto (aggiunta di 6 UNI 45). Le nuove parti di impianto saranno realizzate in conformità alle indicazioni contenute nell allegato A del DM richiamato, benché non si tratti di modifiche sostanziali all impianto (ovvero non interessano più del 50% dell estensione dell impianto). L edificio è composto da più comparti antincendio, ognuno di superficie inferiore a 4000mq ed ha altezza antincendio pari a 20,20 m. Seguendo le indicazioni del par 4.1 del DM 20/12/2012 a scuole di tipo 3 ( per DM 26/8/1992 con affollamento massimo di 800 persone) corrisponde un livello di pericolosità 1, non è necessaria la protezione esterna e l alimentazione idrica deve essere singola (acquedotto). E stata inviata apposita richiesta a SMAT Torino per l attestazione relativa alle caratteristiche della presa antincendio esistente. Per il dimensionamento dell anello di alimentazione, sono state fatte le seguenti ipotesi di calcolo (prospetto B.1 della UNI 10779): - compartimenti antincendio non maggiori di 4000mq; - tubazioni fuori terra in acciaio mannesmann zincato/nero PN16; - portata idrante:120l /min con 2 bar di pressione residua; - diametro minimo delle tubazioni 1 1/2; - numero totale di idranti: attacco motopompa; - contemporaneità 2 UNI45; - tempo di utilizzo 30 min; - alimentazione idrica singola Nel seguito si riportano lo schema della rete ed i risultati del dimensionamento dell anello e della verifica dei vari tronchi di rete esistente. Dati generali Numero totale idranti 27 Perdite di carico ammesse per le tubazioni 60 dapa/m Percentuale idranti in funzione 8 % Diametro interno delle tubazioni (minimo ammesso) 35 mm (1 1/2) Idrante più sfavorito 41 (P5 scala A) 4

6 Valori di pressione richiesti per avere all idrante più sfavorito la pressione di 2,00 bar Valori di pressione corrispondenti alla pressione disponibile dell alimentazione Pressione all attacco della rete (bar) Pressione all idrante più sfavorito (bar) 4,78 2,00 6,00 3,22 Portata massima effettiva 14,40 m³/h Tipo di alimentazione [ ] da acquedotto [ x ] da gruppo di pompaggio Pressione disponibile da gruppo di pompaggio 6,00 bar Pressione sufficiente SI' Durata minima della riserva idrica 30 min. Capacità minima della riserva idrica 7,2 m³ Capacità effettiva della riserva idrica 10 m³ Durata effettiva della riserva idrica 41 min Capacità riserva idrica sufficiente SI' Dati geometrici della rete 5

7 Ni Nf Lungh. m Valv. sar. Valv. ritegno Curve Gomiti Tee o X Lungh. equiv. m Quota finale Ø nomin. Ø interno mm dp lin dapa/m Velocità m/s , ,40 0, ,90 11,4 0, , ,00 0, ,90 0,5 0, , ,00 0, ,90 0,5 0, , ,00 0, ,90 0,5 0, , ,00 0, ,90 0,5 0, , ,00 0, ,90 0,5 0, , ,00 0, ,90 0,5 0, , ,00 0, ,90 0,5 0, , ,00 0, ,90-1,4-0, , ,00 0, ,90-1,4-0, , ,00 0, ,90 7,8 0, , ,60 2, ,10 88,3 1, , ,00 5, ,10 88,3 1, , ,00 9, ,10 24,5 0, , ,60 2, ,10 88,3 1, , ,00 5, ,10 88,3 1, , ,00 9, ,10 88,3 1, , ,00 13, ,10 88,3 1, , ,00 16, ,10 88,3 1, , ,00 20, ,10 24,5 0, , ,60 2, ,10 88,3 1, , ,00 5, ,10 88,3 1, , ,00 9, ,10 88,3 1, , ,00 13, ,10 88,3 1, , ,00 16, ,10 88,3 1, , ,00 20, ,10 24,5 0, , ,00 2, ,90 0,0 0, , ,90 0, ,90 77,6 1, , ,60 2, ,90 0,0 0, , ,00 0, ,90 77,6 1, , ,60 5, ,90 77,6 1, , ,00 3, ,90 77,6 1, , ,90 3, ,90 77,6 1, , ,90 3, ,90 77,6 1, , ,00 7, ,90 77,6 1, , ,90 7, ,90 77,6 1, , ,00 11, ,90 77,6 1, , ,90 11, ,90 77,6 1, , ,00 14, ,90 77,6 1, , ,00 19, ,90 77,6 1, , ,90 22, ,90 77,6 1,45 6

8 La tabella seguente riporta le caratteristiche tecniche degli idranti UNI45 e degli attacchi autopompa VVF adottati nel calcolo con indicazione della pressione teoricamente disponibile al bocchello. Le quote sono riferite al rubinetto idrante (posto a +1.5m dal piano pavimento) rispetto all origine della rete. Idranti Nf Denominazione Portata idrante Lungh. manich Ø manich Ø bocch. Derivazione Press. disp. Quota m.. boc. l/h l/min m mm mm Lungh. L.eq. m Codice Ø bar m tubo tubo 3 UNI 45 a muro ,0 45,0 12,00 1,00 3, /2" 5,71-1,50 8 UNI 45 a muro ,0 45,0 12,00 1,00 3, /2" 5,70-1,50 9 UNI 45 a muro ,0 45,0 12,00 1,00 3, /2" 5,70-1,50 12 UNI 45 a muro ,0 45,0 12,00 1,00 3, /2" 5,46 2,00 13 UNI 45 a muro ,0 45,0 12,00 1,00 3, /2" 5,06 5,70 14 UNI 45 a muro ,0 45,0 12,00 1,00 3, /2" 4,69 9,40 21 UNI 45 a muro ,0 45,0 12,00 1,00 3, /2" 5,46 2,00 22 UNI 45 a muro ,0 45,0 12,00 1,00 3, /2" 5,06 5,70 24 UNI 45 a muro ,0 45,0 12,00 1,00 3, /2" 4,26 13,10 25 UNI 45 a muro ,0 45,0 12,00 1,00 3, /2" 3,86 16,80 26 UNI 45 a muro ,0 45,0 12,00 1,00 3, /2" 3,49 20,50 27 Attacco autopompa VVF 0 0 0,0 0,0 70,00 1,00 3, /2" 5,76 2,00 28 UNI 45 a muro ,0 45,0 12,00 1,00 3, /2" 5,58 0,00 29 Attacco autopompa VVF 0 0 0,0 0,0 70,00 1,00 3, /2" 5,76 2,00 30 UNI 45 a muro ,0 45,0 12,00 1,00 3, /2" 5,59-1,50 31 UNI 45 a muro ,0 45,0 12,00 4,00 3, /2" 4,86 5,00 32 UNI 45 a muro ,0 45,0 12,00 1,50 3, ,13 3,80 33 UNI 45 a muro ,0 45,0 12,00 1,50 3, ,11 3,80 34 UNI 45 a muro ,0 45,0 12,00 1,50 3, ,11 3,80 35 UNI 45 a muro ,0 45,0 12,00 1,50 3, ,77 7,50 36 UNI 45 a muro ,0 45,0 12,00 1,50 3, ,71 7,50 37 UNI 45 a muro ,0 45,0 12,00 1,50 3, ,37 11,20 38 UNI 45 a muro ,0 45,0 12,00 1,50 3, ,32 11,20 39 UNI 45 a muro ,0 45,0 12,00 1,50 3, ,97 14,90 40 UNI 45 a muro ,0 45,0 12,00 1,50 3, ,48 19,60 41 UNI 45 a muro ,0 45,0 12,00 1,50 3, ,22 22,30 Adeguamento della stazione di pompaggio alla UNI Calcolo della superficie di aerazione naturale permanente 7

9 Il locale deve essere aerato naturalmente con aperture permanenti, senza serramenti, di superficie non minore di 1/100 della superficie in pianta del locale, con un minimo di 0,1mq, che aprono direttamente su spazio a cielo scoperto o intercapedine antincendio. Tali aperture devono esse dotate di griglie protettive. Per il calcolo si utilizza la seguente formula: S min =1/100 S >0,1 mq con S si indica la superficie del locale in pianta espressa in mq. Dati: S= 19,4 mq superficie del locale in pianta S min = 0,194 mq > 0,1 mq Locali che ospitano motori diesel raffreddati ad aria diretta, di potenza minore di 40kW Per i motori diesel raffreddati ad aria diretta, minori di 40kW, deve essere previsto un sistema di estrazione forzata, garantito anche in assenza di alimentazione da rete elettrica, per il tempo di funzionamento previsto per l impianto idirico antincendio, il cui avvio sia contemporaneo all avviamento del motore diesel, considerando una portata d aria non minore di: Q min = 100 P con P si indica la potenza in kw installata (motore Diesel) L apertura per l immissione dell aria deve avere una superficie netta non minore di 0,15 mq. Dati: P = 17kW potenza del motore Diesel Q min = 100 P = 1700 mc/h portata minima di aria mediante ventilatore d estrazione S min = 0,194 mq > 0,15mq 8

10 Estrazione forzata locali ciechi Per l areazione dei locali ciechi è prevista la fornitura e posa di ventilatori da canale in grado di garantire un ricambio d aria di 10V/h temporizzato come indicato nelle Linee Guida per la notifica relativa a costruzione, ampliamento o adattamento di locali e ambienti di lavoro della Regione Piemonte (BUR 09/02/2006). Per la ripresa dell aria sarà realizzata una rete di canalizzazioni in lamiera zincata o pvc a sezione rettangolare posata in controsoffitto. Calcolo della portata di estrazione del blocco bagni al piano interrato Q=A h n mc/h A: superficie in pianta del locale cieco H: altezza del locale V: volume del locale n: numero ricambi orari Esplicitando i vari termini si ottiene: A 35 mq h 3 m V 105 mc n 10 V/h Q 1050 mc/h Formule utilizzate per il dimensionamento delle canalizzazioni L area della sezione del canale ed il diametro idraulico sono calcolati con le formule: Area del canale circolare: A= π/4d 2 Area del canale rettangolare: A= W H Diametro idraulico canale circolare: Dh=D Diametro idraulico canale rettangolare: Dh=2WH/(W+H) La perdita di carico del tratto di canale è calcolata sommando la perdita di carico per attrito distribuito, le perdite di carico dovute alle accidentalità e le perdite di carico della bocchetta con reltiva serranda di regolazione: DP=DP lin +DP acc +DP boc +DP ser Esplicitando i vari termini - DP lin = f L/Dh 1/2ρ v 2 f: coefficiente di attrito distribuito calcolato con la formula di Colebrook ρ: massa volumica dell aria assunta costante pari a 1.2kg/m 3 - DP acc = C 1/2ρ v 2 C: coefficiente di perdita localizzata (curva, diramazione, cambio di sezione) tabulato - DP boc = DP bn (Q/Q bn ) 2 DP bn : perdita di carico nomminale della bocchetta Q: portata d aria nel canale 9

11 Q bn : portata d aria nominale della bocchetta Il calcolo è stato effettuato assumendo perdita di carico (lineare) massima pari a 1 Pa/m e velocità massima pari a 5m/s. Nel seguito si riportano i risultati ottenuti con l utilizzo del software EC521Win di Edilclima srl. Schema della rete Ni Nf Portata (m³/h) Dimensione Lunghezza Accidentalità - descrizione c (mm) (m) Ø 315 1,6 0, Ø 315 1,0 0, Ø 200 1,2 Giunzione Circolare ø = 90 - Dir itto - Ripresa-As/Ac = 0,6-1,66 Qs/Qc = 0, Ø 160 2,4 Allargamento Graduale Circolare - Ripresa-A /A¹ = 0,8 - ø = 0, Ø 200 2,5 Giunzione Circolare ø = 90 - Dir amazione - Ripresa-As/Ac = 0,82 0,6 - Ab/Ac = 0,4 - Qb/Qc >= 0, Ø 160 1,2 Confluenza a T Circolare - Ripresa-Ab¹/Ac = 0,7-2,09 Ab²/Ac = 0,7 - Qb¹/Qc = 0, Ø 200 1,6 Confluenza a T Circolare - Ripresa-Ab¹/Ac = 0,7-2,09 Ab²/Ac = 0,7 - Qb¹/Qc = 0, Ø 160 0,4 0, Ø 160 0,4 0,00 Portate e bocchette e diffusori Nf Locale Bocchetta o diffusore Attacco al canale (mm) Portata nominale (m³/h) DP nominale Portata effettiva (m³/h) DP effettivo 5 Locale 5 DN Diffusore circolare a coni regolabili Ø Locale 7 DN Diffusore circolare a coni regolabili Ø Locale 8 DN Diffusore circolare a coni regolabili Ø Locale 9 DN Diffusore circolare a coni regolabili Ø Locale 10 DN Diffusore circolare a coni regolabili Ø

12 Calcolo pressioni Ni Nf Portata Dimensione Lung. Somma Vel. DP1 DP DP DP DP DP DP DP Boc. tratto (m³/h) (mm) (m) accid. (m/s) (Pa/m) lin. accid. boc. tir. serr. tratto nodo Ø 315 1,6 0,00 3,9 0, Ø 315 1,0 0,00 3,0 0, Ø 200 1,2 1,66 3,5 0, Ø 160 2,4 0,10 2,8 0, X Ø 200 2,5 0,82 4,0 1, Ø 160 1,2 2,09 2,8 0, X Ø 200 1,6 2,09 2,2 0, X Ø 160 0,4 0,00 3,5 1, X Ø 160 0,4 0,00 2,8 0, X Il ventilatore di estrazione dovrà quindi possedere le seguenti caratteristiche minime: portata Q=1100mc/h prevalenza minima 65 Pa Calcolo della portata di estrazione per wc ciechi al P5 Q=A h n mc/h A: superficie in pianta del locale cieco H: altezza del locale V: volume del locale n: numero ricambi orari Esplicitando i vari termini si ottiene: A 2,6 mq h 3 m V 7,8 mc n 10 V/h Q 78 mc/h Il ventilatore di estrazione dovrà essere del tipo a parete/finestra ed avere le seguenti caratteristiche minime: portata Q=100mc/h prestazioni certificate IMQ marcatura CE 11

13 Integrazione alla ventilazione naturale Per la valutazione del areazione dei locali si seguono le Linee Guida per la notifica relativa a costruzione, ampliamento o adattamento di locali e ambienti di lavoro della Regione Piemonte (BUR 09/02/2006), che richiedono una superficie aerante minima pari a 1/8 della superficie del pavimento. Deve risultare Sa>Samin S = 188,50 mq pavimento biblioteca Sa = 20,82 mq superficie aerante biblioteca Samin = 1/8 188,50= 23,56 mq superficie aerante minima Sa<Samin verifica negativa Deve essere pertanto previsto un sistema di integrazione all aerazione naturale che sarà realizzato mediante un estrattore da finestra. Per il calcolo della portata d aria di integrazione alla ventilazione naturale del locale biblioteca si fa riferimento alla norma UNI ed alla correzione richiesta dalla UNI TS (punto ). La norma UNI prevede, per le sale di lettura, una portata di aria esterna unitaria di 21,6 mc/hpp ed un indice di affollamento n s =0,30 pp/mq. La norma UNI TS al punto prevede, nel caso di ventilazione naturale di assumere un indice di affollamento pari al 60% del valore proposto dalla UNI Considerando la superficie fittizia di pavimento della biblioteca non aerata si calcola l affollamento teorico con la formula: a = 0,6 S n s S = (Samin-Sa) 8= 21,94 mq a = 0,60 21,94 0,30 = 3,94 pp noto l affollamento teorico si calcola la portata teorica di integrazione Q = a 21,60 mc/hpp = 3,94 21,60 = 85,30 mc/h 12

14 Dimensionamento componenti Impianto termico Per il calcolo di verifica della potenza termica installata nei locali oggetto di modifica (bagni auditorio e biblioteca), ubicati al piano seminterrato si procede, in mancanza di dati precisi, in modo parametrico anche in considerazione dell epoca di costruzione dell edificio assumendo un coefficiente di potenza termica unitaria q = 30W/mc. Si ottengono i seguenti risultati: S 188,50 Mq sup. pavimento biblioteca h 3,00 m altezza locale V 565,50 Mc volume Q 16965,00 W potenza termica dispersa S 35,00 Mq sup. pavimento bagni auditorio h 3,00 m altezza locale V 105,00 Mc volume Q 3150,00 W potenza termica dispersa E prevista la sostituzione e/o integrazione dei radiatori esistenti in ghisa con radiatori in acciaio a colonne da posare preferibilmente nei sottofinestra. 13