Controllo del Fumo per Differenza di Pressione

Ing. Alessandro Temperini


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Tempo di lettura: 5 minuti

Il “controllo per differenza di pressione” secondo la UNI EN 12101-6 è finalizzato ad impedire o limitare l’entità della propagazione del fumo, grazie all’attuazione di una depressurizzazione o di una pressurizzazione di un particolare volume rispetto agli ambienti adiacenti.

In generale si realizzano sistemi in grado di creare un differenziale positivo di pressione.

Vediamo in questo articolo questa particolare metodologia di controllo del fumo.

Vani scale e corridoi possono costituire componenti essenziali dei percorsi di esodo e soccorso.

L’utilizzo delle scale per tali fini può essere consentito solo se il loro impiego non risulta compromesso dalla presenza di fumo per un tempo sufficientemente lungo. 

fig18

Da qui l’importanza dell’utilizzo di Sistemi a differenza di pressione.

Pur potendo tale tecnica essere declinata nell’attuazione di una depressurizzazione o di una pressurizzazione di un particolare volume rispetto agli ambienti adiacenti, i sistemi in grado di creare un differenziale positivo di pressione sono molto più diffusi.

Ad esempio, uno dei sistemi più utilizzati nel nostro Paese è quello della pressurizzazione dei filtri a prova di fumo (anche detti filtri a prova di fumo in sovrappressione)

fig19

Nel caso di edifici multi-piano, quali la maggioranza dei grandi ospedali, laddove vani scale e corridoi costituiscono parte integrante delle vie di fuga, il controllo del fumo per estrazione dagli stessi determinerebbe unicamente il peggiorare della criticità della situazione. Infatti, un’estrazione collocata all’interno del vano scale (Fig.19-A) finirebbe per richiamare il fumo verso gli spazi che invece sono da proteggere maggiormente.

Nei sistemi a pressurizzazione, al contrario, (Fig.19-B) il principio generale applicato è quello di creare e mantenere un differenziale positivo di pressione tra l’area da proteggere (ad esempio, il vano scale) e il piano ove ha luogo l’evento, con lo scopo di evitare che il fumo prodotto dall’incendio penetri all’interno di essa.

Dato che il funzionamento del sistema si basa su una differenza di pressione originata meccanicamente, è possibile identificare una serie di caratteristiche proprie dei sistemi di pressurizzazione antincendio che li contraddistingue rispetto alle metodologie tradizionali di gestione e contenimento del fumo:

  • il controllo del fumo è meno vincolato alla tenuta delle barriere al fumo (approfondisci qui l'argomento delle barriere al fumo): è quindi possibile prevedere delle tolleranze maggiori riguardo agli spazi liberi presenti lungo il loro perimetro;
  • il controllo del fumo è indipendente dalle condizioni al contorno: come visto, la naturale stratificazione delle temperature si realizza in un differenziale di pressioni. Inoltre, si sottolinea come il contributo del vento sia difficilmente prevedibile data la sua natura aleatoria. Con il permanere di una differenza di pressione imposta, il controllo della propagazione del fumo risulta meno perturbabile dal campo di pressioni naturalmente disponibile all’interno dell’edificio;
  • le prestazioni dei Sistemi a Pressurizzazione sono facilmente misurabili e verificabili: ad esempio, durante la fase di “commissioning” del sistema progettato.

Elementi progettuali di un Sistema di Pressurizzazione

Gli elementi essenziali nella progettazione di un Sistema di Pressurizzazione sono i seguenti:

  • immissione dell’aria esterna, che permette la creazione e il mantenimento del differenziale positivo di pressione alla base del principio di funzionamento dell’impianto sistema di controllo e regolazione della pressione; si tratta di un sistema complesso in quanto deve essere in grado di reagire ai cali di pressione corrispondenti all’apertura delle porte prospicienti il volume pressurizzato a seguito dell’esodo delle persone. Contemporaneamente, deve però essere evitata un’eccessiva pressurizzazione del volume interessato che renderebbe difficile o impossibile l’utilizzo delle porte stesse;
  • aperture di scarico del fumo che consentano l’evacuazione del fumo al di fuori della zona da proteggere.

fig20

Dal punto di vista prestazionale, il Sistema di Pressurizzazione antincendio deve soddisfare due requisiti:

  • garantire un’adeguata differenza di pressione ai capi di ogni barriera o ostacolo alla propagazione del fumo (ad esempio una porta chiusa) in modo da impedire l’esfiltrazione del fumo attraverso le fessurazioni presenti su superfici chiuse (Fig. 21-A);
  • assicurare che la velocità della corrente d’aria attraverso grandi superfici di flusso, quale ad esempio una porta aperta, dovuta alla differenza di pressione sia superiore ad un determinato valore tale da impedire la diffusione del fumo (Fig. 21-B).

fig21

Nella progettazione di un Sistema di questo tipo, far riferimento a due grandezze fisiche diverse, pressione e velocità, dipende dal fatto che nel caso di grandi aperture, la velocità dell’aria risulta la grandezza più adatta sia in fase di progettazione che di verifica dei requisiti progettuali.

Invece, per il flusso che si realizza attraverso fessurazioni, caratterizzate da dimensioni di gran lunga inferiori, risulta problematico riferirsi alla velocità dell’aria poiché essa difficilmente risulterebbe misurabile.

Per questo motivo, in questo caso, si utilizza la pressione come grandezza rappresentativa.

Il riferimento normativo per il dimensionamento di questi sistemi è costituito dalla Norma UNI EN 12101-6 (2005).

Da giugno 2011 però sono disponibili le Linee Guida Tedesche VDMA 24188 “Misure di protezione dal fumo nelle scale – Ventilazione del fumo, Diffusione del fumo, Controllo del fumo”, pubblicate a cura del gruppo di lavoro “Controllo del Fumo” della Associazione tedesca dei Costruttori di Macchine e Impianti (VDMA). Esse contengo- no interessanti indicazioni per la progettazione di questa tipologia di sistemi.

Leggi anche l'articolo Gestione del fumo nelle Autorimesse (controllo orizzontale) o l'articolo su Tipologie di controllo del fumo: la Gestione Verticale

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