Aspirazione di fumo e calore: quale sistema è adatto in caso di incendio?

Il primo obiettivo di protezione in caso di incendio è quello di mantenere le vie di fuga e di soccorso necessarie il più a lungo possibile libere dal fumo per gli occupanti dell'edificio, per il loro autosalvataggio e per il salvataggio delle persone e l'intervento di spegnimento dei vigili del fuoco. Inoltre, la dissipazione mirata del calore contribuisce a ridurre il carico termico sulla struttura dell'edificio. Ciò ritarda notevolmente il collasso dell'edificio dovuto al cedimento della statica e questo tempo supplementare è disponibile per il salvataggio delle persone e la lotta agli incendi.

Nell'ambito del diritto edilizio, diventa importante quando l'estrazione di fumo e calore è richiesta dalle norme edilizie. Con riferimento all'attuale modello di regolamento edilizio della Conferenza dei Ministri dell'Edilizia in Germania, ad esempio, il § 35 "Vani scala necessari" recita al capitolo 8: "I vani scala necessari devono essere ventilati e devono poter essere liberati dal fumo per supportare un efficace lavoro di spegnimento. Su ogni piano sopraelevato, devono avere finestre con una sezione libera di almeno 0,50 m² che conducano direttamente all'aperto e possano essere aperte, oppure avere un'apertura nel punto più alto per consentire la fuoriuscita del fumo".

Inoltre, il § 39 "Ascensori" del capitolo 3 recita: "I vani degli ascensori devono essere ventilati e dotati di un'apertura per l'evacuazione dei fumi con una sezione libera pari ad almeno il 2,5% dell'area di base del vano ascensore, ma almeno 0,10 m². Questa apertura può essere dotata di una chiusura che si apre automaticamente in caso di incendio e può essere azionata da almeno un punto idoneo".

Ciò significa che, soprattutto nel caso di progetti che devono essere assegnati alle classi di costruzione 4 o 5, ma anche nel caso di edifici speciali come garage, luoghi di assemblaggio o aree che devono essere costruite secondo le linee guida per l'edilizia industriale, per fare alcuni esempi, i requisiti per l'estrazione dei fumi e l'uso di sistemi corrispondenti per la dissipazione di fumo e calore sono definiti di conseguenza come parte della procedura di autorizzazione edilizia.

Impianto completo

Inoltre, possono esserci ulteriori obiettivi di protezione per l'estrazione dei fumi, ad esempio se la protezione del valore della proprietà gioca un ruolo importante. Ma anche in caso di deviazioni dai requisiti della legge edilizia, possono esserci richieste di tali sistemi nell'ambito delle misure di compensazione. Raccomandiamo che queste deviazioni, comprese le compensazioni, e i parametri di progettazione siano coordinati con le autorità competenti per ogni singolo caso, a seconda dell'obiettivo di protezione.

Quando si parla di SHEVS, il termine generico si riferisce a un sistema completo di estrazione di fumo e calore, che consiste di singoli dispositivi di estrazione di fumo e calore (SHEVS), degli elementi di attivazione e di funzionamento, dell'alimentazione elettrica, dei condotti, dell'aria di alimentazione e, nel caso di locali più grandi, eventualmente anche di barriere antifumo aggiuntive. Si distingue tra i seguenti sistemi SHEV:

• Sistema di scarico dei fumi naturali (NRA)
• Sistema di estrazione meccanica dei fumi (MRA)
• Sistemi a pressione differenziale di fumo (DDA) o sistemi a pressione di protezione dal fumo (RDA)
• Aspirazione dei fumi in garage
• Estrazione dei fumi dal vano ascensore
• Aspirazione dei fumi delle scale
• Estrattori di calore (WA)

Se si utilizza il principio fisico secondo cui l'aria calda sale verso l'alto (galleggiamento termico), si tratta di sistemi naturali di scarico del fumo e del calore (NRA). Tuttavia, funzionano solo quando il fumo è caldo, ma sono più convenienti dei sistemi meccanici. Per loro stessa natura, gli ANR funzionano anche come estrattori di calore (WA). Nota: al contrario, gli estrattori di calore non funzionano necessariamente come ANR, poiché rilasciano le loro superfici di apertura solo in caso di incendi avanzati con temperature elevate. Uno svantaggio dei sistemi NRA è che di solito possono essere utilizzati solo in edifici bassi, per lo più a un piano, poiché ad altezze maggiori è prevedibile un effetto negativo tra aria di mandata e aria di scarico a causa delle condizioni del vento o dell'inversione meteorologica.

Sia le aperture sul tetto che le aperture nelle facciate (finestre) come parte del sistema di estrazione naturale del fumo e del calore hanno il vantaggio di poter implementare anche i requisiti di protezione fisica contro l'effrazione. Sono disponibili sul mercato sistemi testati con classificazione RC2 o RC3 secondo la norma DIN EN 1627.

Eventuali aspiratori di fumo

I sistemi di estrazione meccanica dei fumi (MRA) funzionano con un azionamento motorizzato. L'intera prestazione d'aria è disponibile immediatamente quando viene attivata. Un altro vantaggio è che il flusso di volume rimane quasi costante durante l'incendio. Inoltre, l'obiettivo della protezione di mantenere le vie di fuga e di soccorso il più possibile libere dal fumo viene raggiunto quasi immediatamente dopo l'attivazione. I ventilatori per l'estrazione del fumo possono essere utilizzati come segue: Ventilatori a tetto, a parete, a condotto, assiali o radiali.

L'estrazione dei fumi può essere effettuata direttamente senza o con condotti di estrazione dei fumi. I test di resistenza alla temperatura dei ventilatori sono eseguiti in conformità alla norma DIN EN 12101-3 Ventilazione di fumo e calore - Parte 3: Disposizioni per gli apparecchi di ventilazione meccanica di fumo e calore. In base alla temperatura e al tempo di prova, si distinguono diverse classi di temperatura:

• Classe di temperatura F 200 (temperatura di prova 200 °C, con un tempo di prova di 120 minuti)
• F 300 (temperatura di prova 300 °C, con un tempo di prova di 60 minuti)
• F 400 (90) (temperatura di prova 400 °C, con un tempo di prova di 90 minuti)
• F 400 (120) (temperatura di prova 400 °C, con un tempo di prova di 120 minuti)
• F 600 (60) (temperatura di prova 600 °C, con un tempo di prova di 60 minuti)

Almeno la classe di temperatura F 600

Per garantire che l'aumento della temperatura dei gas di scarico durante un incendio non provochi malfunzionamenti del ventilatore, si devono sempre utilizzare ventilatori con almeno la classe di temperatura F 600. Si noti che i ventilatori per l'estrazione dei fumi fanno parte dell'elenco di norme edilizie B, parte 1, dell'Istituto tedesco per la tecnologia edilizia (DIBt) e sono soggetti all'ambito di applicazione delle norme armonizzate ai sensi del regolamento sui prodotti da costruzione. Possono essere immessi sul mercato solo se certificati da un organismo di prova, monitoraggio e certificazione notificato e se il produttore ha dichiarato la conformità alla norma DIN EN 12101-3 mediante un marchio CE. In linea di principio, il tema della protezione antieffrazione può essere integrato in questi sistemi, ma di solito come livello di sicurezza separato e indipendente dal sistema tecnico. Tuttavia, la sezione libera dell'apertura di estrazione dei fumi non deve essere ridotta negativamente.

Nei sistemi a pressione differenziale di fumo (DDA) o nei sistemi a pressione di protezione dal fumo (RDA), l'eliminazione del fumo è solo secondaria. Essi impediscono principalmente al fumo di entrare nelle vie di fuga, come i corridoi necessari e le scale di sicurezza. Mediante ventilatori, aperture a ribalta, sensori di pressione, chiusure automatiche delle porte, ecc. assicurano una leggera sovrappressione costante nel locale da proteggere, in modo che il fumo non possa entrare nel corridoio o nella tromba delle scale necessari, ad esempio, da una zona a monte. Questo è particolarmente importante se le porte intermedie sono utilizzate da persone che cercano di fuggire. Importante: in nessun caso si deve creare una pressione tale da impedire l'apertura delle porte del vano scale.

Sistemi di aspirazione dei fumi per garage

Un sistema di estrazione dei fumi per garage, in quanto sistema di dislocazione ed estrazione dei fumi pianificato individualmente, ha l'obiettivo protettivo di supportare l'autosalvataggio e il soccorso, compreso lo spegnimento degli incendi, e serve a proteggere la proprietà. La scelta di un sistema di estrazione dei fumi per garage dipende dalla superficie e dall'altezza del garage. Nei garage sotterranei, la stratificazione graduale dei fumi è solitamente possibile solo in misura limitata o non lo è affatto a causa dell'altezza ridotta del locale. In questo caso, è possibile utilizzare ventilatori di spinta per spingere il fumo in aree predeterminate da cui viene estratto.

Il sistema di estrazione dei fumi nel vano ascensore soddisfa invece due requisiti legali: l'estrazione dei fumi in caso di incendio e la ventilazione se necessaria. Nel vano dell'ascensore sono installati dei rilevatori di fumo e nella parte superiore delle serrande antincendio. Queste ultime si attivano in caso di incendio e guidano il fumo verso l'alto, fuori dalla testa del pozzo. L'obiettivo è evitare che il fumo passi da un piano all'altro attraverso il vano ascensore.

Nei vani scala, il fumo che sale verso l'alto attraversa l'intero vano scala dalla sorgente del fumo all'apertura di scarico. Per questo motivo, l'estrazione dei fumi dalle scale negli edifici interessati richiede vani scala privi di carico di incendio e porte a tenuta di fumo a chiusura automatica verso i corridoi. Negli edifici con un'altezza pari o superiore a 13 metri o con cinque piani o più, così come nei vani scala interni, l'estrazione dei fumi dalle scale è richiesta, a seconda del codice edilizio dello Stato. Sono necessari lucernari a cupola apribili o una finestra sul tetto piano e almeno due pulsanti SHEV di rilascio. Per lo spurgo, i vigili del fuoco possono utilizzare ventilatori mobili, ad esempio alle porte d'ingresso.

Lo scarico di calore (WA), invece, è una parete o una superficie del tetto che rilascia automaticamente un'apertura a una certa temperatura (ad esempio fondendo gli elementi termoplastici delle luci del tetto). Il pericoloso calore dell'incendio e i fumi tossici dell'incendio possono quindi fuoriuscire da questa apertura.

Sintesi

Come illustrato in questo articolo, esistono molte possibilità per la dissipazione dei fumi e del calore. È necessario verificare, al più tardi nell'ambito della pianificazione dell'omologazione, quale sia il sistema più adatto a causa delle loro dipendenze funzionali. Inoltre, durante l'implementazione è necessario disporre di competenze adeguate per conciliare le condizioni limite corrispondenti con i requisiti e le idee dell'utente.

Autore: Rochus Zalud, Consulente per la sicurezza, VZM GmbH

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