Sprinkler1

 

Gli impianti di spegnimento automatici degli incendi di tipo sprinkler  devono essere realizzati in conformità alle:

EN 12845 Installazioni fisse antincendio – Impianti automatici sprinkler – Progettazione, installazione e manutenzione.
UNI 11292 Locali destinati ad ospitare gruppi di pompaggio per impianti antincendio – Caratteristiche costruttive e funzionali
EN 12259-1 Sistemi fissi di estinzione incendi – Componenti per sistemi sprinkler e a spruzzo d’acqua – Parte 1 : Sprinkler.
EN 12259-2 Sistemi fissi di estinzione incendi – Componenti per sistemi sprinkler e a spruzzo d’acqua – Parte 2 : Valvole di allarme ad umido.
EN 12259-3 Sistemi fissi di estinzione incendi – Componenti per sistemi sprinkler e a spruzzo d’acqua – Parte 3 : Valvole di allarme a secco.
EN 12259-4 Sistemi fissi di estinzione incendi – Componenti per sistemi sprinkler e a spruzzo d’acqua – Parte 4 : Campana idraulica di allarme.
EN 12259-5 Sistemi fissi di estinzione incendi – Componenti per sistemi sprinkler e a spruzzo d’acqua – Parte 5 : Rilevatori di flusso d’acqua.
prEN 12259-12 Sistemi fissi di estinzione incendi – Componenti per sistemi sprinkler e spray – Parte 12 : Pompe.
EN 12723 Pompe per  liquidi – Termini generali per le pompe ed installazioni – Definizioni, quantità, simboli con lettere e dispositivi.
EN 50342 Batterie di accumulatori al piombo per avviamento – Requisiti generali, metodi di prova e titolazione.
EN 60529 Gradi di protezione degli involucri (Codice IP) (IEC 60529:1989).

È usuale utilizzare le norme statunitensi NFPA in quanto ritenute “stato dell’arte” in tema di progettazione, realizzazione, manutenzione e collaudo degli impianti antincendio, in particolare gli impianti sprinkler sono disciplinate dalle:

  • NFPA 13: Standard for the Installation of Sprinkler Systems

La progettazione di un impianto sprinkler (o misto sprinkler idranti) segue essenzialmente le seguenti fasi:

  • L’individuazione delle aree da coprire con l’impianto e la classificazione delle stesse in funzione della valutazione del rischio;
  • La scelta del tipo o dei tipi di impianto e la determinazione delle caratteristiche idrauliche minime di progetto (portate e pressioni minime alle testine, quindi K idoneo delle testine);
  • Il progetto della rete idraulica, con l’obiettivo di ottenere il miglior rapporto efficienza impianto – costo, avendo sempre, come primo obiettivo, il rispetto della normativa di riferimento.
  • Il dimensionamento di tutto l’impianto, dalle tubazioni al gruppo di pompaggio.
  • Il computo dei materiali per determinarne il costo finale.

Classificazione dell’attività

Classificare l’attività e quindi determinare il livello di rischio della stessa attività da proteggere con l’impianto, è molto importante e rappresenta in pratica la fase più importante e delicata di tutto l’iter progettuale, nell’ottica sia della sicurezza (rischi più elevati richiederanno condizioni idrauliche più pesanti) sia del risparmio (potremo evitare di utilizzare condizioni più pesanti in attività che di fatto non lo richiedono).
La UNI 12845, in questo senso da precise regole di classificazione (tramite tabelle e percorsi guidati), che conducono a determinati livelli di rischio, che dipendono dalla destinazione d’uso e dal carico di incendio.
Le attività vengono classificate in funzione del tipo di lavorazione e/o delle merci depositate. La CLASSIFICA delle attività è la seguente:

DEPOSITI :  si intendono i locali destinati interamente e permanentemente  a magazzino, sia le zone dei locali REPARTO nella quale si ha sensibile accumulo, anche temporaneo, di merci e materiali;
REPARTI : tutti i locali non definiti DEPOSITI.

CLASSIFICAZIONE DEL RISCHIO

REPARTI sono classificati come:

  • LH (Rischi lievi): Attività con bassi carichi d’incendio e bassa combustibilità ed aventi ciascun singolo compartimento non maggiore di 126 m2 e con una resistenza al fuoco di almeno 30 min. edifici civile abitazione, Scuole, Uffici, Prigioni;
  • OH (Rischi Ordinari) Attività in cui vengono trattati o prodotti materiali combustibili con un carico d’incendio medio e media combustibilità. (Vedere appendice A della UNI 12845 per degli esempi).
    Il rischio ordinario OH, è suddiviso in 4 gruppi:

    • OH1, Pericolo Ordinario Gruppo 1;
    • OH2, Pericolo Ordinario Gruppo 2;
    • OH3, Pericolo Ordinario Gruppo 3;
    • OH4, Pericolo Ordinario Gruppo 4.
  • HHP (Rischi Elevati Reparti) Processo (reparto di processo), è relativo ad attività dove i materiali presenti possiedono un alto carico d’incendio ed un’alta combustibilità e sono in grado di sviluppare velocemente un incendio intenso e vasto.
    Il rischio elevato HHP è suddiviso in quattro gruppi:

    • 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.

I rischi HHP4 solitamente sono protetti da sistemi a diluvio, che non sono oggetto della UNI 12845.

DEPOSITI
Il rischio per i depositi, cioè dei locali con merci immagazzinate (intese come un prodotto ed il suo imballaggio), deve essere determinato in funzione della combustibilità dei materiali presenti, compresi i loro imballaggi e la configurazione degli stessi materiali in deposito.
Il rischio incendio è funzione della velocità di rilascio del calore (kW) che è il prodotto del calore di combustione (kJ/kg) per la velocità di combustione (kg/s) dei materiali.
Il materiale, o l’insieme dei materiali presenti nella merce, determinano il calore di combustione. La velocità di combustione è determinata sia dai materiali coinvolti sia dalla configurazione del materiale.
I depositi possono essere classificati come pericolo OH1, OH2 e OH3 purché siano soddisfatte le seguenti condizioni:

  • la protezione nel locale deve essere progettata almeno per il pericolo OH3;
  • non deve essere superata l’altezza massima di deposito indicata nel prospetto 1 della UNI EN 12845;
  • le superfici massime di deposito devono essere di 50 m2 per ogni singolo blocco, con uno spazio non minore di 2,4 m attorno al blocco.

Se non sono rispettate le condizioni soprariportate il pericolo deve essere considerato Alto, in questo caso la classificazione per i depositi + suddivisa in quattro categorie:

Pericolo Alto – Deposito – HHS

  • 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.

Nelle appendici B e C della UNI EN 12845 sono riportati alcuni esempi.

Per determinare l’esatta categoria del deposito, occorre:

  • verificare che la merce immagazzinata non appartenga alla categoria dei rischi speciali elencati all’appendice G della UNI EN 12845, per i quali vengono direttamente definite le caratteristiche base di progetto (es. Aerosol, Tessuti in stoccaggio multiplo di abiti appesi, ecc.);
  • verificare l’eventuale contenuto di plastica, dando la percentuale in volume di quella espansa e quella in massa di quella non espansa: tramite il quantitativo di plastica contenuto, potremo determinare il cosiddetto “fattore materiale” e quindi in funzione del tipo di imballaggio, la categoria della merce.

Se la merce non contiene materiale plastico, allora, per la determinazione della Categoria del deposito, si può fare riferimento direttamente ad una tabella dell’appendice C della UNI EN 12845, nella quale viene indicata, per la tipologia di merce, la relativa categoria.

Di fatto la categoria sale in funzione della combustibilità delle merci, compresi i loro imballaggi.

La configurazione del deposito deve essere classificata come segue:

  • ST1: merci libere o accatastate a blocchi;
  • ST2: merci su pallets accatastate in file singole, con corridoi di larghezza non minore di 2,4 m;
  • ST3: merci su pallets accatastate in file multiple (incluse file doppie);
  • ST4: merci su scaffali per pallet (scaffali per pallet a correnti);
  • ST5: merci su scaffali con ripiani pieni o grigliati di larghezza uguale o minore di 1 m;
  • ST6: merci su scaffali con ripiani pieni o grigliati di larghezza compresa tra 1 m e 6 m.

Il Fattore Materiale
Il materiale depositato deve essere analizzato per determinare il fattore materiale, che deve essere modificato secondo la configurazione di deposito della merce per determinarne la categoria.
La seguente tabella viene utilizzata per determinare il fattore materiale in funzione del contenuto di materiale plastico considerando le merci immagazzinate comprensive di imballaggi e pallet.

Zona della Figura seguente
Fattore Materiale 1 I prodotti non combustibili in imballaggi combustibili e i prodotti a bassa o media combustibilità in imballaggio combustibili / non combustibili. I prodotti che possiedono un basso contenuto di plastica definiti sotto come contenuto di plastica non espansa  inferiore del 5% per massa (compreso il pallet);

contenuto di plastica espansa inferiore del 5% per volume.

 

1
Fattore Materiale 2 Le merci che possiedono un contenuto più elevato di energia rispetto alle merci con fattore materiale 1, per esempio quelle che contengono plastica in quantità maggiore 2
Fattore Materiale 3 Materiali che sono principalmente in plastica non espansa (fare riferimento alla Figura sottostante) oppure materiale avente un contenuto simile di energia. 3
Fattore Materiale 4 Materiali che sono principalmente di plastica espansa (più del 40% per volume) o materiali aventi lo stesso contenuto di energia 4

Esempio Fattore Materiale 1

  • parti metalliche con/senza imballaggio di cartone su pallet in legno;
  • cibo in polvere in sacchi;
  • cibo in scatola;
  • tessuto non sintetico;
  • prodotti in pelle;
  • prodotti in legno;
  • ceramica in casse di cartone/legno;
  • attrezzi metallici in imballaggi di cartone/legno;
  • plastica cartonata o bottiglie di vetro con liquidi non infiammabili;
  • grandi apparecchiature elettriche (con poco imballaggio).

Esempio Fattore Materiale 2

  • mobili in legno o metallo con sedili in plastica;
  • apparecchiature elettriche con parti o imballaggio in plastica;
  • cavi elettrici su bobine o in cartoni;
  • tessuti sintetici.

Esempio Fattore Materiale 3

  • batterie per auto senza elettrolita;
  • valigette in plastica;
  • personal computer;
  • tazze e coltelleria in plastica non espansa.

Esempio Fattore Materiale 4

  • materassi in schiuma;
  • imballaggi in polistirolo espanso;
  • tappezzeria in schiuma.

La Configurazione dell’immagazzinamento
A seguito della determinazione del fattore materiale utilizzando la configurazione dell’immagazzinamento prevista nella prima colonna del prospetto B.1 della UNI EN 12845, si ottiene la categoria del deposito.
Condizioni di classificazione particolari sono previste quando sono presenti:

  • contenitori a vista di plastica con contenuto non combustibile;
  • superfici a vista in plastica non espansa;
  • superfici a vista in plastica espansa;
  • materiali a struttura aperta, in quanto l’elevata superficie esposta insieme all’elevato passaggio d’aria favoriscono una rapida combustione;
  • materiali in blocco solido che hanno una bassa superficie esposta rispetto al rapporto volume/massa che contribuisce a ridurre la velocità di combustione e consente una riduzione della categoria;
  • materiali granulari o in polvere

Il rischio HHS per i depositi viene determinato in funzione della categoria, nel modo seguente:

  • 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.

Progettazione Idraulica della rete
Il primi parametri da determinare per il dimensionamento idraulico della rete sono la “densità di scarica di progetto” e la “area operativa” definite rispettivamente come:

  • densità di scarica di progetto: la densità minima di scarica, espressa in millimetri per minuto di acqua, per la quale l’impianto sprinkler è progettato, calcolata dalla scarica di un determinato gruppo di sprinkler, espressa in litri per minuto, diviso per l’area protetta, espressa in metri quadrati;
  • area operativa: La massima superficie, sulla quale si assume, come dato di progetto, che entrino in funzione gli erogatori sprinkler in caso di incendio.

Occorre inoltre determinare le seguenti grandezze:

  • Durata di scarica: il tempo minimo in cui devono essere garantite tutte le condizioni minime idrauliche previste;
  • Pressione minima: la pressione minima che deve essere garantita a tutti gli erogatori dell’impianto;
  • Area massima di copertura: l’area massima che uno sprinkler può coprire in funzione del livello di rischio prescelto.

La densità di scarica di progetto e l’area operativa minima sono tabellati, per i rischi LH, OH e HHP, in funzione nel prospetto 3 della UNI EN 12845 in funzione del livello di rischio determinato.

Classe di pericolo Densità di scarica di progetto

mm/min

Area Operativa m2
Impianti ad umido o preazione Impianti a secco o alternativi
LH 2.25 84 Non consentito OH1
OH1 5.0 72 90
OH2 5.0 144 180
OH3 5.0 216 270
OH4 5.0 360 Non consentito HHP1
HHP1 7.5 260 325
HHP2 10.0 260 325
HHP3 12.5 260 325
HHP4 Non Previsto

Per depositi ad alto rischio – HHS

Il tipo di protezione e la determinazione della densità di scarica di progetto e dell’area operativa dipendono dalla combustibilità del prodotto (o miscela di prodotti), dal loro imballaggio (compreso il pallet), e dalla modalità di deposito e altezza di impilamento e son tabellati, relativamente agli impianti con la sola protezione a soffitto nel prospetto 4 della UNI EN 12845, mentre per gli impianti sprinkler a soffitto o sotto la copertura e sprinkler all’interno di scaffalature si fa riferimento al prospetto 5
Per determinare la densità di scarica corretta, occorre ricavare dalla tabelle sopra descritte il valore corrispondente alla effettiva configurazione del deposito, alla categoria della merce contenuta e al valore massimo di altezza di impilamento immediatamente successivo al valore reale. Per esempio nel caso di un deposito con merci di categoria III e altezza di impilamento 4.8 m, la configurazione del deposito sia la ST4, cioè con merci su scaffali per pallets.
Dal prospetto 4 della UNI EN 12845 si ricava che, per modalità ST4 e categoria III, l’altezza di impilamento immediatamente superiore o uguale al valore del nostro deposito (4.8 m) è 5.3 m, il corrispondente valore di densità minima richiesto è di 25 Lt/min/m2, con un’area operativa di 300 m2 (se l’impianto fosse a secco quest’ultima sarebbe 375 m2).
Per altezze di impilamento superiori al massimo consentite, sarà necessario inserire gli erogatori intermedi (in-rack sprinkler) fra gli stessi scaffali.

Durata dell’erogazione
Oltre alla densità di scarica e all’area operativa, la norma prevede i valori di durata dell’erogazione, pressione minima e area massima di copertura per uno sprinkler, così come specificato precedentemente.
La UNI EN 12845 prevede:

 

Durata di Scarica e Pressione minima del singolo sprinkler

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