MEZZI DI ESTINZIONE FISSI. norma UNI 11292/2008

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1 MEZZI DI ESTINZIONE FISSI 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

2 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.

3 SCHEMA DI IMPIANTO SPRINKLER

4 IMPIANTI DI SPEGNIMENTO AUTOMATICO AD ACQUA Valvola di controllo

5 IMPIANTI DI SPEGNIMENTO AUTOMATICO AD ACQUA 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.

6 IMPIANTI DI SPEGNIMENTO AUTOMATICO AD ACQUA Sequenza operativa

7 TIPI DI IMPIANTO 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.

8 FASI DI PROGETTO CLASSIFICAZIONE LIVELLO DI RISCHIO TIPO DI IMPIANTO PARAMETRI IDRAULICI PARAMETRI GEOMETRICI SCELTA DEI COMPONENTI POSIZIONAMENTO SPRINKLER LAYOUT TUBAZIONI DISEGNO IMPIANTO CALCOLO IDRAULICO SCELTA ALIMENTAZIONE

9 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. LH Pericolo ordinario. OH - Pericolo alto. HH

10 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

11 - 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

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14 - Pericolo alto. HH Attività 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 attività di deposito - 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

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16 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 LH OH HH Max area protetta per stazione di controllo mq mq 9000 mq

17 PARAMETRI IDRAULICI e GEOMETRICI - 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

18 PARAMETRI DI PROGETTO - 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.

19 PARAMETRI IDRAULICI e GEOMETRICI - 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

20 PARAMETRI IDRAULICI e GEOMETRICI - 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

21 PARAMETRI DI PROGETTO Portata dello sprinkler Q = K P Q= portata dello sprinkler in l/min P= pressione a monte dello sprinkler (bar) K = fattore nominale caratteristico Livello di rischio Fattore K LH 57 OH 80 HH 115

22 PARAMETRI DI PROGETTO Criteri idraulici : pressione minima e durata di scarica Livello di pericolo Pressione minima (bar) LH 0,7 bar 30 Durata di scarica (min) OH 0,35 bar 60 HHP 0,50 bar 90 HHS 0,50 bar 90

23 D e s c Sprinkler convenzionale r (Conventional i ) Tipo z universale il getto a profilo sferico bagna i il soffitto il diffusore si monta o indifferentemente versol'alto o il basso A B A B n e 1 / 2 ' ' U L F M 6 8 C 1 / forma paraboloide rivolto verso il basso 2 ' ' L P C 6 8 C A 3 Sprinkler spray con profilo di scarica a SCELTA DEI COMPONENTI sprinkler rivolto verso l alto ( upright) 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. a getto laterale (Sidewall) Getto laterale. Usati a protezione di scaffalature o in vicinanza di pareti Sprinkler rivolto verso il basso (Pendent)

24 Prestazioni erogatori Sprinkler

25 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

26 POSIZIONAMENTO SPRINKLER

27 CRITERI DI PROGETTAZIONE 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.

28 LAYOUT TUBAZIONI

29 LAYAUT TUBAZIONI

30 LAYAUT TUBAZIONI Compartimento REI 60 privo di impianto sprinkler Stazione di controllo

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32 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.

33 CALCOLO IDRAULICO DELL IMPIANTO INCOGNITE - Volume della riserva idrica - Potenza delle pompe antincendio - Diametro delle tubazioni DATI DI PROGETTO Q max Pmax Tmin

34 Scelta aree operative 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 Area operativa idraulicam. più favorevole Di 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 Portata dello sprinkler Q = K P Q max

35 PROGETTO DELL IMPIANTO - Velocità massima nelle tubazioni 10 m/sec - Diametro minimo delle tubazioni Tipo di pericolo Diametro mm LH 20 OH 20 HH 25 Q = V x Ar

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37 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 più favorevole

38 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 FAVOREVOLE Con 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 = litri

39 DIMENSIONAMENTO POMPE ANTINCENDIO 1000 x Q x H P (KW) = x n 1000 x Q x H P (cv) = x n 1000 = peso specifico dell acqua Kg/mc Q = portata in mc/s H = prevalenza in m n = rendimento della pompa

40 CALCOLO IDRAULICO TUBAZIONI Le perdite di carico per attrito nelle tubazioni si calcolano con la formula di Hazen-Williams: 1,85 9 6,05 x Q x 10 H = x L tot 1,85 4,87 C 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

41 IMPIANTI AD ACQUA NEBULIZZATA Sono in genere del tipo a secco; l alimentazione dell acqua avviene a seguito dell apertura di una valvola a comando manuale o automatico (se asservita ad appositi rivelatori); l apertura della valvola provoca l entrata in funzione del sistema di allarme; il quantitativo di acqua in fase di scarica sull incendio è inferiore rispetto a un impianto a sprinkler;

42 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

43 IMPIANTI FISSI A SCHIUMA (NFPA 11) Particolare del versatore di schiuma Vista di un serbatoio a tetto gall.

44 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.

45 IMPIANTI FISSO AD AZOTO

46 IMPIANTI DI SPEGNIMENTO AUTOMATICO A CO 2 Essi sono da utilizzare dove l acqua, pur spegnendo provocherebbe danni al materiale (apparecchiature elettroniche, documenti importanti). Il quantitativo di CO 2 da immettere nei locali è però tale da rendere l aria irrespirabile.

47 VERIFICHE E MANUTENZIONI PERIODICITA settimanale mensile trimestrale semestrale annuale triennale decennale FASI Controllo visivo e prova di allarme e di avviamento automatico delle pompe e motopompe Controllo batterie motopompa Pulizia sprinkler, verifica corrosione tubazioni Verifica generale di funzionamento Prova di portata pompa e motopompa e sistemi di allarme per mancato avviamento Controllo corrosione serbatoi e tubazioni, controllo di tutte le valvole Pulizia serbatoi di accumulo e ripristino impermeabilizzazione