Per i progettisti degli impianti idrici antincendio
Per il progetto degli impianti antincendio del sistema a idranti e naspi occorre fare riferimento alle più recenti norme, che sono :
Norma Uni 9490 aprile 1989 (”Apparecchiature per estinzione incendi. Alimentazione idriche per impianti automatici antincendio”) a idranti e naspi;
Norme Uni 10779 settembre 1998 (Impianti di estinzioni incendio. Reti di idranti. Progettazione installazione ed esercizio).
la norma specifica i requisiti minimi da soddisfare nella progettazione e installazione degli impianti idrici permanentemente in pressione destinati all’alimentazione di idranti e naspi antincendio;
circolari e linee guida dei VVF, del ministero della Sanità e di altre Autorità competenti per le caratteristiche funzionali dei singoli ambienti.
Il progettista e l’installatore dell’impianto idrico di estinzione incendi devono comunque essere a conoscenza del progetto generale della sicurezza, per quanto di loro competenza e devono definire, con il Comando Vigili del Fuoco della Provincia in cui si edifica ad esempio un ospedale, i seguenti punti:
la capacità dei serbatoi di riserva, calcolata in base ai tempi minimi di erogazione dell’acqua richiesti dal Comando dei VVFF in caso di incendio e di avaria dell’acquedotto;
i requisiti che deve presentare l’impianto a schiuma a protezione dell’eliporto (se previsto);
la centrale di pompaggio e pressurizzazione dell’acqua della rete antincendio;
l’obbligo di alimentare con corrente elettrica preferenziale il sistema di pompaggio e pressurizzazione;
i requisiti (numero e posizionamento degli idranti) dell’impianto antincendio a idranti e a naspi a protezione degli edifici.
Collocazione degli idranti, dei naspi e dei gruppi attacchi autopompe VVF
Quanto segue, sono i requisiti più significativi che occorre definire per elaborare il progetto preliminare da sottoporre all’approvazione del Comando dei VVF.
Per quanto concerne i mezzi di estinzione antincendio, il Dm 16.2.1982 8 cap. 5, posizione 5.3, precisa in modo chiaro che gli idranti interni (Uni 45) e i naspi devono essere “collocati in linea di principio in ogni piano dell’edificio in prossimità degli accessi alle scale ed alle uscite e, se richiesto, nei singoli ambienti.
Nel caso le scale siano protette o munite di filtri a prova di fumo gli idranti, i naspi devono essere ubicati all’interno delle zone da proteggere, fuori dalle scale e dai filtri. Tali mezzi non dovranno costituire ostacolo al libero deflusso.
Gli idranti (Uni 45) devono comprendere una tubazione flessibile di una lunghezza di 20 m e devono poter erogare una portata d’acqua non inferiore a 120 l/m con una pressione a monte di 2 bar.
I naspi (Uni 25) devono poter erogare una portata non inferiore a 35 l/m, con una pressione minima a monte di 1,5 bar e con lunghezza del tubo flessibile tale da raggiungere con il getto ogni punto dell’area protetta.
Sia gli idranti sia i naspi, devono avere una autonomia di funzionamento stabilita dai VVF. locali. Il Dm 16.2.1982 precisa che non deve essere inferiore a 30 minuti, ma in molti casi i VVF richiedono anche autonomia di 90 minuti.
Gli idranti esterni possono essere di tipo sottosuolo o soprasuolo (Uni 70), dai quali si devono poter erogare non meno di 400 l/m di acqua, con la stessa autonomia di durata di erogazione degli altri mezzi di estinzione. Sono in genere da installare nelle posizioni strategiche consigliate dai VVF.
I gruppi per attacco autopompa degli automezzi dei VVF (nel seguito definiti con la sigla AA) normalmente si installano nell’ingresso dei vani scala nel piano terra dell’edificio protetto. Il gruppo AA deve essere agevolmente raggiungibile dalle autopompe dei VVF.
Per quanto concerne gli estintori, il Dm sopra citato prescrive che “devono essere portatili e di tipo approvato dal ministero dell’Interno, ubicati in prossimità dei vani e dei corridoi in posizione ben visibile e facilmente accessibile”
“Di norma deve essere installato un estintore di adeguata capacità per ogni 250 m2 di pavimento o frazione di 250 m2, con un minimo di un estintore per piano. Estintori di tipo idoneo devono essere disponibili per rischi specifici quali cucine, cucinette, quadri elettrici ecc.”.
Per quanto precede il progettista impiantista deve fare riferimento alle norme Uni 9490 e 10779 precedentemente citate, ma ripetiamo il dimensionamento dell’impianto deve essere programmato con il comando dei VVF.
Argomenti che devono essere definiti con i VVF
Per la parte del progetto di competenza dell’impiantista idrico con il Comando provinciale locale dei VVF, sono da definire i seguenti punti:
il numero e l’ubicazione di installazione dei mezzi di estinzione incendi interni ed esterni agli edifici;
il numero e l’ubicazione dei gruppi per attacco delle motopompa degli automezzi dei VVF dell’impianto a idranti;
la portata d’acqua contemporanea, da considerare nel progetto della rete idrica, in base alla percentuale di intervento contemporaneo del numero degli idranti che possono entrare in funzione in caso di incendio;
la capacità e l’ubicazione dei serbatoi di accumulo che a richiesta dei VVF devono costituire una riserva d’acqua in grado di assicurare un’erogazione continua in caso d’incendio, per un tempo non inferiore a minuti 90 salvo indicazione contraria;
le caratteristiche dei mezzi di estinzione incendi a protezione dell’area dell’eliporto (se questa è prevista); normalmente si installano idranti Uni 45, su due lati del perimetro esterno e una o due lance di schiumogeno con il relativo serbatoio di schiuma interrato nelle immediate adiacenze.
Il progetto degli impianti idrici-antincendio deve essere elaborato separatamente da quelli riguardanti le altre installazioni idriche-edili-elettriche di sicurezza contro incendi.
Centrale di accumulo e distribuzione dell’acqua per l’impianto antincendio
I requisiti tecnici più importanti da definire con i VVF sono quelli citati alle voce 3) e 4) perché condizionano il dimensionamento delle centrali idriche che richiedono aree, vani tecnici, e opere murarie rilevanti e relativamente onerose, in particolare per quanto riguarda la costruzione delle/a vasche/a di riserva acqua e del vano tecnico della centrale di pompaggio e pressurizzazione.
Questa centrale, deve essere necessariamente realizzata con la quota di pavimento di posa delle pompe, a un livello sottobattente rispetto al fondo delle/a vasche/a di riserva d’acqua.
Il progetto della centrale di sollevamento e pressurizzazione dell’impianto è relativamente semplice se si seguono i consigli tecnici dei VVF e se si adottano come riferimento le norme di progettazione e installazione Uni 9182 e Uni 9490.
I serbatoi di accumulo e riserva devono avere i seguenti requisiti tecnici consigliati dalle norme Uni 9182 voce 7.6.2:
essere a tenuta in modo da impedire inquinamenti dall’esterno;
essere costruiti con materiali non inquinati, non tossici e non corrodibili e che mantengono le loro caratteristiche iniziali nel tempo;
avere prese d’aria e il troppo pieno protetti con dispositivi filtranti e non in contrasto con le disposizioni delle autorità competenti;
essere dotati di dispositivo che assicuri il ricambio dell’acqua contenuta ogni due giorni per i serbatoi aventi capacità uguale o inferiore a 30 m3 e un ricambio di non meno di 15 m3 giornalieri per i serbatoi aventi capacità superiore a 30 m3;
essere sottoposti ad accurato processo di disinfezione prima della messa in esercizio come indicato nel punto 25 delle norme Uni.
Le Norme Uni 9490 definiscono inoltre in modo preciso e chiaro come si deve schematizzare ed effettuare la centrale pompe.
Centrale idrica antincendio
Esempio di dimensionamento di un complesso ospedaliero di media capacità ricettiva
Per maggior chiarezza di esposizione si prende come esempio la progettazione di una centrale di pompaggio e pressurizzazione a servizio degli impianti idrici antincendio di un ospedale regionale, della capacità ricettiva di 600 posti letto di recente realizzazione.
Consistenza delle utenze idriche antincendio da alimentare con l’impianto
Idranti e naspi antincendio installati in questo complesso ospedaliero preso ad esempio:
idranti Uni 45 , installati in ogni piano degli edifici: n. 120, della portata nominale di 120 l/min cad. (7200 l/h);
idranti esterni agli edifici Uni 70 tipo sottosuolo: n. 5, della portata nominale di 400 l/min cad. (24000 l/h);
naspi Uni 25 interni ai reparti di degenza e vari: n. 80, della portata nominale di 35 l/min. (2100 l/h);
gruppi attacco motopompa Uni 70: n. 15.
Portate d’acqua nominali totali(in l/h) dei mezzi di difesa antincendio sopra detti:
n. 120 idranti Uni 45 per una portata totale di: (120x 7200 ) = 864.000 l/h
n. 80 naspi Uni 25 per una portata totale di: (80 x 2100) = 168.000 l/h
n. 5 idranti sottosuolo Uni 70 per una portata totale di: (5x 24000) = 120.000 l/h
Portata totale nominale = 1.152.000 l/h
Portata d’acqua contemporanea ipotizzata da erogare in caso di incendio
Con i tecnici dei VVF si è ipotizzato di avere in esercizio contemporaneo il 15% degli idranti e dei naspi cioè:
15% portata nominale dei 120 idranti Uni 45: (n. 864.000 x 0,15) = 129.600l/h
15% portata nominale degli 80 naspi Uni 35: (n. 168.000 x 0:15) = 33.600 l/h
15% portata nominale degli 5 idranti Uni 70 : (n. 120.000 x 0,15) = 24.000 l/h
Portata massima contemporanea ipotizzata = 187.200 l/h (pari a 3120 l/min.)
Calcolo capacità del serbatoio di accumulo di riserva acqua
Per garantire 90 minuti di erogazione(richiesta dai VVF) d’acqua ,in caso di blocco della alimentazione idrica, occorre disporre di un accumulo d’ acqua di riserva di: 3120 x90 = 280.800 litri.
Una vasca di 300 m3 di capacità è più che idonea alla bisogna.
Calcolo della pressione minima da mantenere nel sistema idraulico
Si premette che l’edificio più alto del complesso ospedaliero che abbiamo preso in esame si eleva sette piani fuori terra. L’idrante posto al livello più alto si trova a 25 metri rispetto alla mezzeria delle elettropompe della centrale idrica. La pressione minima che deve essere costantemente garantita a monte tutti gli idranti è data dalla sommatoria dei seguenti termini:
differenza di dislivello fra l’idrante posto nel piano più in alto degli edifici e la mezzeria delle elettropompe della centrale di pompaggio e pressurizzazione; nel caso specifico è di 25 metri,cioè 2,5 bar, pari a 250 kPa;
valore della pressione dinamica da garantire a monte della bocca di erogazione dell’idrante che, come prescritto dai VVF, non deve essere inferiore a 2 bar, ( 200 kPa);
valore della perdita di pressione nella rete di distribuzione, da considerare con erogazione massima contemporanea, stimata nel caso specifico in 1,5 bar (150 kPa);
La pressione minima da garantire in centrale idrica, nel caso specifico vale (2,5 + 2+ 1,5 ) = 6 bar, pari a 600 kPa. Prudenzialmente viene fissata una pressione minima di 6,5 bar (650 kPa).
Composizione della Centrale di pressurizzazione e pompaggio
Per chiudere l’esempio di riferimento sopra evidenziato, la centrale di pressurizzazione è stata realizzata tramite un gruppo di pressurizzazione preassemblato e collaudato nella fabbrica del costruttore delle pompe. Il gruppo è essenzialmente costituito da:
3 elettropompe funzionanti in parallelo della portata singola di 65.000 l/h e 6,5 bar di prevalenza, per una portata totale di 195.000l/h;
un’elettropompa di mantenimento della pressione minima di esercizio e per garantire i reintegri delle perdite d’acqua che possono aver luogo dai premistoppa del valvolame e per manutenzioni, stillicidi ecc. Portata prudenziale stimata: 5000 /8000 l/h e prevalenza 7 bar (700 kPa);
un serbatoio autoclave di compensazione della capacità di 1000 litri e pressione di bollo di 8/10 bar;
un gruppo motopompa a gasolio di riserva alle pompe elettriche, portata di 65 m3/h e 6,5 bar (650 kPa) di prevalenza, che garantisce una riserva attiva in più di circa il 40%, della portata totale massima contemporanea, per l’intervento prudenziale in caso di emergenza;
quadri, equipaggiamenti elettrici alimentati dal gruppo elettrogeno, valvole di intercettazione e sicurezza, dispositivi di prova e quant’altro prevedono le norme Uni in merito.
Dimensionamento della rete di distribuzione acqua
Per quanto riguarda il dimensionamento della rete di distribuzione principale, che si trova a monte dei 15 gruppi per attacco AA dei VVF, si consiglia di adottare il sistema idraulico comunemente definito ad anello.
In genere, ogni gruppo motopompa AA serve una o al massimo due colonne di idranti Uni 45 o naspi Uni 25 che proteggono ogni scala di edificio. La tubazione che si diparte da ogni AA , presenta diametro di 2“, se protegge una sola scala e diametro 2”1/2 se serve due scale. Le colonne montanti tipo, devono presentare diametro costante di 2”sino all’ultimo idrante o naspo installato nel piano più elevato.
Nel caso dell’impianto preso ad esempio, la rete di distribuzione che ha origine dalla centrale idrica deve presentare un diametro DN175. Considerando la portata precedentemente calcolata di 187.000 l/h; una velocità di flusso di 2 m/s, e una perdita di pressione per attrito di 25 mm di colonna d’acqua per ogni metro di tubazione.
Utilizzo della vasca di accumulo antincendio anche per gli usi di innaffiamento delle aree a verde
Nel caso dell’ospedale preso ad esempio i VVF hanno concesso che dalla vasca di accumulo si prelevi un massimo di 40 m3/giorno di acqua per uso di irrigazione delle aree a verde tramite una centralina di pompaggio e pressurizzazione indipendente da quella dell’antincendio che concorre al costante ricambio dell’acqua in vasca.
Durante le ore di prelievo dell’acqua per l’innaffiamento, il reintegro dell’acqua nel serbatoio viene effettuato in modo automatico, tramite rubinetto a galleggiante e tubazione diametro 2 “derivata dall’acquedotto comunale.
Il prelievo dell’acqua dalla vasca avviene in modo controllato con fermo delle elettropompe quando in vasca si raggiunge il livello minimo prefissato, che garantisce costantemente che in vasca siano sempre disponibili i 300 m3 di acqua per l’immediato intervento dell’impianto antincendio. La figura 3 illustra la schematizzazione della centrale di pompaggio per l’antincendio e della la centralina di pompaggio per l’innaffiamento.
