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Sistemi di evacuazione fumo e calore (SEFC) naturali e forzati: come funzionano e come sceglierli
Giuseppe Giuffrida, Associazione ZENITAL, Coordinatore gruppo di lavoro UNI Sistemi per il Controllo di Fumo e Calore
In un documento redatto dall’Associazione ZENITAL un approfondimento che riassume tutte le informazioni che riguardano i Sistemi di evacuazione fumo e calore (SEFC) con particolare riferimento:
- alla scelta
- alla progettazione
- alla realizzazione
- al collaudo e certificazione
- alla gestione e il controllo
Estratto dal documento integrale
Principio di funzionamento di un SEFC
Un SEFC svolge la sua funzione sfruttando la stratificazione dei fumi e gas caldi provenienti dall’incendio per creare due zone:
- Uno strato di fumi e gas caldi che galleggia sopra
- Una zona di aria “fredda” libera da fumo
Il SEFC è dimensionato per mantenere l’equilibrio fra queste due zone in funzione della potenza di un incendio di riferimento caratteristico dell’attività protetta.
Questo principio presuppone la presenza di un idoneo afflusso di aria esterna che compensa il fumo estratto dal sistema (vedi figura 2).
Figura 2 principio di funzionamento SENFC
La colonna di fumo entrante nello strato superiore è la miscela dei prodotti della combustione e dell’aria ambiente che viene richiamata per induzione durante l’ascensione.
La massa di fumo estratta dall’ambiente è pari alla massa di fumo entrante nella zona stratificata.
Questo schema corrisponde al modello considerato nelle norme UNI 9494 parti 1 e 2 per un incendio in condizioni stazionarie.
L’ambiente viene suddiviso in zone (serbatoi di fumo o compartimenti a soffitto) in cui sarà riprodotto lo schema teorico realizzando sotto il soffitto un serbatoio che raccoglie il fumo proveniente dall’incendio per garantire la stratificazione del fluido più caldo come previsto dal modello (vedi figura 3).
Il fumo proveniente dall’incendio si sposta parallelamente al soffitto raffreddandosi durante il percorso con il rischio che venga invertito il fenomeno di stratificazione in quanto il fumo può diventare più pesante dell’aria ambiente e ricadere verso il basso.
L’ambiente viene quindi suddiviso in zone che costituiscono dei serbatoi sotto il soffitto per contenervi i fumi ed ottenere una temperatura media coerente con il modello di calcolo.
Questi serbatoi di fumo (anche denominati compartimenti a soffitto), sono realizzati quando si tratta di ambienti di dimensioni superiori alle dimensioni previste dalla norma, 1.600 m2 normalmente e 2.600 m2 per i casi particolari previsti al punto 6.6.4.3 della norma.
Le barriere al fumo circoscrivono il perimetro dei compartimenti a soffitto.
In caso di incendio si aprono gli ENFC della zona in cui si sviluppa l’incendio, nel caso dei sistemi naturali, oppure si attiva l’aspirazione nel caso dei sistemi forzati.
Figura 3 schema compartimenti a soffitto
5.2 Quando inserire un Sistema di Evacuazione Fumo e Calore Naturale o Forzato
Le misure antincendio realizzate a protezione di un’attività sono il risultato dell’analisi del rischio incendio e dell’applicazione delle regole tecniche pertinenti, se esistenti.
Un esempio di attività regolamentata che richiede di garantire un’altezza libera da fumo minima di 2 m sono le attività commerciali superiori a 400 m2 soggette al DM del 27 luglio 2010. Altezza libera da fumo garantita dalla norma UNI 9494 e difficilmente raggiungibile con la soluzione alternativa proposta (1/40 di superfici apribili) secondo quanto indicato nelle norme tecniche del DM 3 agosto 2015 che fanno ricadere nel livello III i sistemi per creare una zona libera da fumo.
Cerchiamo però di mettere in evidenza quali sono i vantaggi e gli obiettivi di un SEFC ?
A questo scopo leggiamo quanto recita la UNI 9494:
I Sistemi di Evacuazione di Fumo e Calore aiutano a:
- mantenere le vie di esodo e gli accessi liberi da fumo;
- agevolare le operazioni di lotta contro l’incendio creando uno strato libero da fumo;
- ritardare e/o prevenire il “flash over” e quindi lo sviluppo generalizzato dell’incendio;
- limitare i danni agli impianti e alle merci;
- ridurre gli effetti termici sulle strutture;
- ridurre i danni provocati dai gas di combustione e dalle sostanze tossiche e/o corrosive originate dalla combustione.
La lettura di queste funzioni porterebbe a dichiarare che i SEFC sono sempre utili.
In linea di principio è così, però bisogna considerare che un progetto antincendio rappresenta un insieme di misure di protezione che devono contribuire a ridurre al minimo il rischio in funzione del tipo di attività.
È quindi necessario valutare gli obiettivi perseguiti e individuare le misure più idonee e coerenti.
Nel caso di protezione delle persone si può affermare che i SEFC sono necessari.
Alla luce di quanto indicato nelle recenti norme tecniche di prevenzione incendi (DM 3 agosto 2015) possiamo dedurre che i sistemi di controllo del fumo e del calore sono sempre utili per proteggere le attività ed aiutare le squadre di soccorso.
Ritenendo comunque che i SEFC rappresentano sempre una soluzione utile ed affidabile tratteremo in questo documento la loro corretta esecuzione
5.3 Come progettare un Sistema di Evacuazione Fumo e Calore Naturale o Forzato
Parlando di SEFC una progettazione secondo la regola dell’arte è quella conforme alle norme nazionali in vigore, UNI 9494-1 per i sistemi naturali, UNI 9494-2 per i sistemi forzati.
Le due norme sono basate sullo stesso modello di calcolo che ha permesso di determinare le dimensioni dei sistemi riassunti in prospetti che permettono di eseguire la progettazione secondo lo schema seguente:
- Raccolta dati
- Determinazione dell’incendio di riferimento (superficie convenzionale e gruppo di dimensionamento)
- Scelta della prestazione del SEFC (altezza libera da fumo)
- Determinazione delle dimensioni del sistema
- Scelta dei componenti e logica di funzionamento
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Antincendio
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