EN 12101-6: introduzione ai sistemi di controllo del fumo

Quando si parla di un incendio è inevitabile associarlo a fenomeni quali le fiamme e il fuoco, ma la causa di morte più comune dovuta alla propagazione delle fiamme è quella data dal fumo.

Per far fronte a questa minaccia, uno degli obiettivi della protezione attiva antincendio è la salvaguardia delle vie di esodo.

Secondo il D.M. 03/08/2015 e successive modificazioni, è prevista la progettazione di locali filtro fumo per intervallare due compartimenti antifuoco, impedendo che fumi e gas caldi della combustione possano liberamente circolare, in caso di incendio, mettendo a rischio l’evacuazione degli eventuali occupanti.

Dal punto di vista legislativo, il concetto di locale filtro a prova di fumo non è comune a tutti gli Stati membri dell’UE: in Italia (così come in Francia),
ad esempio, viene utilizzato anche se i decreti esistenti si limitano a fornire delle definizioni senza però attribuirne una norma specifica per la progettazione.

Per tutte le altre nazioni ove ciò non sia previsto si dovrà fare riferimento alla norma EN 12101-6Sistemi per il controllo di fumo e calore – Parte 6:
Specifiche per i sistemi a differenza di pressione – Kit
” che prevede sì l’esistenza dei filtri fumo ma che propone come alternativa la messa in sovrappressione diretta del compartimento vano scala.

Nel testo della norma si fa riferimento a informazioni e requisiti relativi a progettazione, metodologie di calcolo, installazione e verifica di tutti i sistemi che dovranno limitare il diffondersi del fumo utilizzando differenziali di pressione

I sistemi di pressione differenziale si possono ottenere con due metodi:

  • pressurizzazione: mantenimento di pressione positivo dentro a spazi protetti;
  • depressurizzazione: rimozione di gas caldi dalla zona dell’incendio a una pressione inferiore a quella dell’area protetta adiacente.

Il controllo del fumo per sovrappressione si ottiene pressurizzando tramite immissione di aria nei compartimenti usati come vie di fuga
(es. vani scale, corridoi, androni, ascensori, ecc.). Questo metodo si fonda sul controllare il fumo mediante la velocità dell’aria e la barriera che andrà a creare la sovrappressione.

Secondo la normativa EN 12101-6, all’interno degli edifici ci sono sei classi di sistemi di pressione differenziale a seconda delle diverse situazioni da mettere in sicurezza:

Classe di sistema Esempi di utilizzo
Sistema di classe A Edifici dove gli occupanti delle aree non soggette all’incendio non abbandonano l’edificio
fino allo spegnimento dell’incendio.
Sistema di classe B Edifici come i precedenti ma con locale intermedio sicuro dotato di ascensore.
Sistema di classe C Edificio dove tutti gli occupanti abbandonano simultaneamente tutte le aree prima dell’arrivo
delle squadre di intervento.
Sistema di classe D Edificio come il precedente ma occupato da persone impossibilitate ad abbandonare prontamente le aree
(es. hotel, ospedale, ecc.).
Sistema di classe E Edificio dove sia necessario evacuare il personale delle varie aree in tempi diversi (non contemporaneamente).
Sistema di classe F Edificio dove tutti gli occupanti abbandonano simultaneamente tutte le aree contestualmente
alle operazioni delle squadre di intervento.

Tabella 1 | Classi di sistemi di pressione differenziale

 

In ogni classe sono indicati tre criteri che dovranno essere rispettati in prossimità della porta di separazione tra via di fuga (vano scale) e l’ambiente nel quale si sta svolgendo l’incendio, ovvero:

  • criterio di differenza di pressione: il differenziale tra la pressione dell’area protetta (vano scala) e quella del compartimento nel quale si sta propagando l’incendio non deve mai essere inferiore ai 50 Pa;
  • criterio del flusso dell’aria: nell’area protetta (vano scala) all’interno dell’edificio deve essere immesso un volume d’aria che abbia una portata di almeno 0,75 m/s. Si tenga presente che è obbligatoria la presenza di un percorso di rilascio dell’aria che possa permettere il deflusso della stessa verso l’esterno della struttura.
  • criterio della forza di apertura della porta: generalmente ≤ 100N

Nella scelta della classe di sistema è necessario considerare l’uso dell’edificio, le sue dimensioni e le indicazioni per l’evacuazione in caso d’incendio: questa selezione determinerà la portata richiesta per il sistema di pressurizzazione.

 

Sistema di Classe A

Scenario tipico degli edifici residenziali

Il livello di compartimentazione antincendio e delle altre misure attive e passive predisposte è tale per cui di solito è sicuro per gli occupanti rimanere all’interno dell’edificio.

Foto 1 | Sistema di pressione differenziale di classe A

Foto 1 | Sistema di pressione differenziale di classe A

Legenda:
1 – porta aperta;

2 – porta chiusa;
3 – percorso di rilascio dell’aria.

NOTA: La porta aperta può indicare un percorso di rilascio dell’aria attraverso una semplice apertura.

 

Sistema di Classe B

Scenario tipico degli edifici complessi con presenza di pozzo antincendio

Il sistema di pressione differenziale di classe B può essere utilizzato per ridurre al minimo il rischio di grave contaminazione dei pozzi antincendio da parte del fumo durante la fuga degli occupanti e le operazioni dei vigili del fuoco.

Da tenere presente che la differente pressione tra scale e androne antincendio, come nel sistema di classe A, consenta di garantire una corretta direzionalità dei fumi lasciando le scale completamente libere.

Foto 2 | Sistema di pressione differenziale di classe B

Foto 2 | Sistema di pressione differenziale di classe B

Legenda:
1 – scala antincendio;

2 – androne antincendio;
3 – porta aperta;
4 – porta chiusa;
5 – percorso di rilascio dell’aria;
6 – porta aperta (androni antincendio);
7 – porta chiusa (androni antincendio);
8 – flusso d’aria dal pozzo dell’ascensore antincendio.

 

Sistema di Classe C

Contesto: evacuazione simultanea

Le condizioni di progettazione per i sistemi di Classe C si basano sul presupposto che gli occupanti dell’edificio saranno tutti evacuati all’attivazione del segnale di allarme antincendio, ovvero l’evacuazione simultanea.
In questo caso si presume che le scale saranno occupate per il periodo nominale dell’evacuazione e, successivamente, saranno sgomberate dagli sfollati. Di conseguenza, l’evacuazione avverrà durante le prime fasi di sviluppo dell’incendio e potranno essere tollerate alcune perdite di fumo sulle scale.

Foto 3 | Sistema di pressione differenziale di classe C

Foto 3 | Sistema di pressione differenziale di classe C

Legenda:
1 – porta aperta;

2 – porta chiusa;
3 – Percorso di rilascio dell’aria.

 

Sistema di Classe D

Scenario tipico di hotel, ostelli, ecc. nei quali si presuppone che gli occupanti stiano dormendo

I sistemi di classe D sono progettati in edifici in cui gli occupanti potrebbero essere addormentati (es. alberghi, ostelli, edifici di tipo istituzionale). Una notevole criticità è data dal tempo impiegato dagli occupanti per spostarsi in un’area protetta prima di raggiungere l’uscita finale, che può essere maggiore di quello previsto in un ambiente vigile o con persone normodotate. Si consideri anche l’aggravante degli occupanti che potrebbero non avere familiarità con l’edificio o aver bisogno di assistenza per raggiungere l’uscita finale/spazio protetto.

Foto 4 | Sistema di pressione differenziale di classe D

Foto 4 | Sistema di pressione differenziale di classe D

Legenda:
1 – porta aperta;

2 – porta chiusa;
3 – percorso di rilascio dell’aria.

 

Sistema di Classe E

Contesto: evacuazione graduale

Un sistema di Classe E è un sistema utilizzato negli edifici in cui la via di fuga in caso di incendio è l’evacuazione graduale.

Nello scenario di evacuazione a fasi si considera che l’edificio sarà ancora occupato per un tempo considerevole durante lo sviluppo dell’incendio, creando maggiori pressioni di incendio oltre a maggiori quantità di fumi e gas caldi (questo può variare notevolmente a seconda della tipologia di materiali, carico di incendio coinvolto e geometria del carico di incendio).

Foto 5 | Sistema di pressione differenziale di classe E

Foto 5 | Sistema di pressione differenziale di classe E

Legenda:
1 – porta aperta;

2 – porta chiusa;
3 – percorso di rilascio dell’aria.

 

Sistema di Classe F

Finalità: evacuazione

Un sistema di pressione differenziale di classe F può essere utilizzato per ridurre al minimo il rischio di grave contaminazione delle scale antincendio da parte del fumo durante la messa in sicurezza delle persone e l’intervento dei vigili del fuoco.

Si tratta di uno scenario assai critico in quanto l’evacuazione massiva degli occupanti avviene in contemporanea all’intervento dei vigili del fuoco.

Durante le operazioni antincendio sarà necessario aprire la porta tra l’atrio antincendio e l’alloggio per far fronte a un potenziale incendio totalmente sviluppato.

La velocità del fumo caldo e dei gas di un incendio completamente sviluppato potrebbe raggiungere 5 m/s e in queste condizioni non sarebbe pratico fornire un flusso d’aria sufficiente per impedire l’ingresso di fumo nell’atrio. Si presume che le operazioni antincendio contribuiscano in modo significativo a trattenere i gas e i fumi della combustione. È, tuttavia, essenziale che la scala sia tenuta al riparo da gravi contaminazioni causate dal fumo. Per limitarne la diffusione dalla zona dell’incendio all’atrio, e quindi attraverso la porta aperta tra l’atrio e la scala, deve essere raggiunta una velocità del flusso d’aria di almeno 2 m/s alla porta tra la scala e l’atrio quando tutte le porte del vano scala sono aperte.

Poiché la velocità del flusso nelle porte tra l’atrio e il vano scala può essere inferiore a 2 m/s, permettendo così al fumo di entrare nell’atrio dal vano scala, occorre rimuoverlo ottenendo, quando tutte le porte del vano scala sono chiuse, un tasso di ricambio d’aria sufficiente nell’atrio.

Foto 6 | Sistema di pressione differenziale di classe F

Foto 6 | Sistema di pressione differenziale di classe F

Legenda:
1 – scala;

2 – androne;
3 – alloggio;
4 – aria di alimentazione;
5 – percorso di perdita attraverso le porte, ecc.;
6 – percorso di rilascio dell’aria dall’edificio;
7 – sfiato di sovrappressione;
8 – alloggio;
9 – vano ascensore;
10 – ascensore.

 

CONCLUSIONI

Come abbiamo potuto vedere, la norma EN 12101-6 fornisce informazioni e requisiti necessari per la progettazione di sistemi per la limitazione del diffondersi del fumo tramite differenziali di pressione limitatamente ai vani scala degli edifici.

In Italia, come in altre nazioni dell’Unione Europea, a questa norma viene preferito l’utilizzo della progettazione dei locali filtro a prova di fumo attraverso la realizzazione di un camino, di un’apertura verso l’esterno o di un sistema di pressurizzazione.

Due strade differenti ma concepite con la medesima finalità: favorire la messa in sicurezza di eventuali occupanti e favorire le operazioni dei vigili del fuoco andando a creare all’interno della struttura delle aree che dovranno rimanere libere da fumi e gas caldi della combustione.

 

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