Pubblicato il 30/04/2021 da Redazione Antincendio

Di cosa parla la norma uni 9494? E come regola la progettazione di sistemi di evacuatori di fumo e calore? Scopriamolo insieme cercando di capire degli evacuatori di fumo la normativa.

In caso di incendio di un edificio, i prodotti della combustione rappresentano il maggior pericolo per gli occupanti e per le squadre antincendio, i fumi sviluppati dall’incendio contengono sostanze tossiche, le quali possono comportare l’incapacità degli occupanti , e  portarli allo stato di incoscienza e, in seguito anche  alla morte. Inoltre questi fumi rendono molto più difficoltose  le operazioni legate all’esodo dell’edificio, rendendo più difficile l’identificazione delle vie di esodo.

I SEFC (Sistemi di evacuazione fumi e calore) vengono progettati quindi per creare e mantenere uno strato d’aria sostanzialmente indisturbato nella porzione inferiore dell’ambiente protetto mediante l’evacuazione di fumo e calore prodotti dall’incendio.

Si considerano soluzione conforme i SEFC progettati, installati e gestiti in conformità alle norme:

  1. norma UNI 9494-1  per SEFC ad evacuazione fumi naturale  (SENFC)
  2. norma UNI 9494-2 per SEFC ad evacuazione fumi forzata (SEFFC)
  3. norma UNI 9494-3  per SEFC sistemi si rilevazione fumo e calore – Controlli e manutenzione

Evacuatori fumo e calore secondo la uni 9494

La norma UNI 9494-1 2017 stabilisce i criteri di progettazione e installazione dei Sistemi di Evacuazione Naturale di Fumo e Calore (SENFC) in caso d’incendio.

Essa si applica ad ambienti da proteggere con una superficie convenzionale minima di 600 m2 e un’altezza minima di 3 m nel caso di:

  • edifici monopiano;
  • ultimo piano di edifici multipiani;
  • piano intermedio di edifici multipiani collegabile alla copertura.

Il dimensionamento dell’impianto secondo la presente norma non si applica ai seguenti casi:

  • ambienti a rischio di esplosione;
  • corridoi;
  • corridoi con scale.

Evacuatori di fumo e calore naturale

Gli evacuatori fumo e calore naturale sono dotati di dispositivi (a soffitto e/o a parete) che, aprendosi, garantiscono l’espulsione verso l’esterno di fumo e calore mediante un sistema di semplice aspirazione naturale (effetto aspirazione fumi caldi del “camino”).

Il corretto dimensionamento e la corretta esecuzione di un SENFC, consentono al fumo di mantenere una stratificazione costante sotto il soffitto galleggiando quindi sopra uno strato di aria ambiente “pulito”, libero da fumo. Con questa finalità è necessario creare, sotto il soffitto, dei serbatoi di fumo che  raccolgono i fumi e gas caldi mantenendoli ad una temperatura tale da espellere naturalmente il fumo attraverso gli Evacuatori di Naturali di Fumo e calore (ENFC) installati nel serbatoio. (esempio un controsoffitto speciale).

Durante la progettazione degli evacuatori di fumo e calore è importante valutare i seguenti punti:

1) Che tipo di ambiente vogliamo sia protetto:

Dell’ ambiente non basta saper la superficie convenzionale ma è importante calcolarne le dimensioni e analizzarne la parte strutturale, la forma e le caratteristiche della sua copertura. Verificare il comportamento al fuoco di tutte le parti dell’ambiente. Bisogna inoltre considerare che l’ambiente con le sue forme, è parte integrale del sistema di controllo dei fumi e del calore.

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2) Calcolare la Superficie Utile Totale di evacuazione del fumo (SUT).

Si considera soddisfatta la SUT richiesta dalla norma quando il suo valore viene raggiunto sommando le Superficie utili di apertura (Aa) dei singoli ENFC installati in ogni serbatoio.

Questa norma  presenta una novità importante: il calcolo si effettua per ambienti da 1.600 mq, delimitati da pareti o da barriere. Il risultato è in mq dl superficie utile totale (SUT) per quell’ambiente 0 per quel comparto a soffitto. Il risultato dipende dal rischio che si sintetizza nel gruppo di dimensionamento (G.D.), dall’altezza dell’ambiente e dall’altezza delle barriere al fumo.

3) Le compartimentazioni a soffitto, i serbatoi di fumo.

Lo strato libero da fumi non deve essere mai inferiore a 2,50 m. Si possono utilizzare  per quanto possibile le strutture esistenti. Completare la compartimentazione con barriere fisse o mobili. laddove l’altezza delle barriere non deve essere mai inferiore a 1,00 m. Nel caso che lo strato libero da fumo sia  inferiore a 4 m, la barriera che crea il serbatoio,  deve scendere 0,50 m sotto strato di fumo.

4) Le prese d’aria fresca: dove posizionarle, quante e  di che tipo

Possono essere utilizzate come prese d’aria fresca tutte le aperture che siano 1 m sotto lo strato di fumi e gas caldi. Le aperture che sono protette da griglie di ventilazione e che siano anche anti pioggia (lamelle inclinate) dovranno essere posizionate 1,50 m sotto lo strato di fumo.  Le aperture per le prese d’aria, dovranno avere una superficie 1,5 volte maggiore della superficie utile totale di evacuazione di fumo del comparto maggiore. Queste aperture devono essere appositamente contrassegnate, non avere ostacoli al flusso dell‘aria entrante, e aprirsi insieme agli Evacuatori di fumo se previsto. un cartello con questa scritta deve segnalare tutte le aperture specifiche per l’uscita dei fumi:  ”APERTURA PER L’AFFLUSSO D’ARIA AL SENFC”;

5) Come possono le condizioni esterne influenzare l’evacuazione fumo e calore

Il vento:

  • Evacuatori di fumo in copertura: utilizzare solo ENFC collaudati per il tetto, test vento e neve inclusi.
  • Evacuatori di fumo in facciata:  aprire solo quelli sottovento. Porre la massima attenzione che il vento non crei una pressione contraria superiore alla pressione interna. Quindi è consigliabile raddoppiare il sistema posizionando gli ENFC su due fronti contrapposti, di modo da aprire solo quelli sottovento.
  • per le prese d’aria fresca in facciata; evitare che il vento sull’apertura porti l’aria di ingresso ad una velocità maggiore di 1 m/s.

La nuova norma riporta questo tipo di impianto in un allegato che ha funzione di linea guida per la progettazione.

6) Verifica
Costruito un progetto e dopo aver verificato l’influenza delle condizioni esterne, si deve controllare  che il funzionamento del sistema sia corretto. Il controllo deve assicurare che le prese d’aria non lascino zone senza ventilazione o che si creino zone con ventilazione eccessiva.

Evacuatore di fumo e calore per l’evacuazione forzata SEFFC

Secondo la UNI 9494-2 nei sistemi di evacuazione forzata di fumo e calore (SEFFC) il componente attivo è rappresentato dal ventilatore, ossia un estrattore di fumo motorizzato con funzione di in grado di imprimere ai fumi e gas caldi una spinta addizionale, qualora la spinta termica naturalmente posseduta non fosse sufficiente (a causa dei vincoli geometrici e dinamici esistenti) a garantire la formazione di uno strato libero da fumo.

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Un tipo di sistemi che tutti consociamo di evacuazione forzata di fumo e calore sono i ventilatori, essi sono dei veri e propri evacuatori di fumo e calore.

Evacuazione fumi normativa la UNI 9494 parte 2: progettazione e installazione dei sistemi di evacuazione forzata di fumo e calore;

Questa norma stabilisce i criteri di progettazione e installazione dei Sistemi di Evacuazione Forzata di Fumo e Calore (SEFFC) in caso d’incendio. Essa fa riferimento ai Sistemi di Evacuazione Forzata di Fumo e Calore (SEFFC) in ambienti di altezza h pari ad almeno 3 m, aventi superficie minima di 600 m2.

La progettazione e il dimensionamento, nei casi di ambienti inferiori ai 600 m o superiori ai 1600 m , dovranno essere oggetto di specifici approfondimenti e analisi di fattibilità.

Parametri per stabilire il dimensionamento

I parametri di dimensionamento indicati dalla UNI 9494-2 sono riferiti unicamente a:

  • Tempo convenzionale di sviluppo di incendio
  • Velocità media di propagazione
  • Rilascio termico
  • Altezza dello strato libero da fumo

L’analisi del rischio è simile a quella degli ENFC (naturali). Dallo studio dei tempi d’intervento e dall’analisi delle caratteristiche dei prodotti all’interno dell’ambiente si ricavano i “gruppi di dimensionamento” G.D.

I vantaggi dei sistemi ad impulso

norma uni 9494: ventilatore ad impulso
norma uni 9494: ventilatore ad impulso

Questi sistemi di ventilazione ad impulso sono derivati dalla lunga esperienza acquisita nel settore della ventilazione delle gallerie stradali e sono state anche usate per fornire un efficiente livello di ventilazione nelle strutture chiuse , come nei parcheggi dei veicoli , senza dover far ricorso a chissà quali canalizzazioni. Le principali caratteristiche che distinguono un impianto di ventilazione ad impulso da un impianto di estrazione convenzionale sono:

  • Assenza di canalizzazioni.
  • La gestione e il controllo del fumo costituiscono la funzione chiave del sistema ad impulso.
  • Nelle autorimesse di grandi dimensioni, l’ingegneria del sistema è basata sul modello dell’incendio invece che sul semplice tasso di ricambio orario dell’aria.

Le condizioni ambientali sono costantemente monitorate da rilevatori di fumo e di monossido di carbonio. Il sistema di controllo del fumo risponde alla variazione delle condizioni ambientali variando di conseguenza,  le caratteristiche della ventilazione. La quantità, la dislocazione e le caratteristiche dei rivelatori di fumo/calore sono caratteristiche estremamente importanti per assicurare la corretta operatività al sistema.

Bisogna però fare attenzione  ad una corretta messa in funzione di tutti i jet fan, perché il loro eccessivo numero, può generare movimenti incontrollati dei fumi, con creazione di turbolenze e diffusione del fumo in tutto il volume. Il sistema pertanto viene dimensionato calcolando adeguatamente il livello di sovrapposizione delle zone o corridoi di fumo adiacenti; questo consente di ottenere, in molti casi, un controllo molto accurato del percorso seguito dai fumi.

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Altro vantaggio della ventilazione ad impulsi è che i fumi vengono avviati alle griglie di estrazione attraverso il percorso più breve; si evita il rischio che il fumo, nel suo tragitto, attraversi aree che in realtà non sono affatto interessate dall’incendio. In pratica il jet fan, con il suo getto d’uscita, crea un corridoio d’aria che intrappola il fumo e lo indirizza verso il punto di estrazione.

I VENTILATORI: evacuatori fumo e calore dimensionamento e modelli:

Ventilatori assiali  (o Elicoidali)

evacuatori fumo: ventilatori assiali
evacuatori fumo: ventilatori assiali

Il flusso viene generato dalla rotazione di un elica, che aspira i fumi da una bocca di aspirazione e li accelera in direzione opposta.  La direzione di aspirazione e quella di espulsione dei fumi risultano in questo modo giacenti sulla stessa linea. Di solito hanno volumi elevati, ma possono lavorare correttamente solo con cadute di pressione contenute; sono perciò più indicati per sistemi con canalizzazioni non molto complesse. (fonte Bovema)

Ventilatori Centrifughi:

evacuazione fumi antincendio: ventilatori centrifughi EFFC
evacuazione fumi antincendio: ventilatori centrifughi EFFC

Il flusso viene generato per accelerazione centrifuga dei gas aspirati, e viene raccolto e convogliato tangenzialmente alla girante da un condotto di forma opportuna (coclea). Il flusso in entrata e quello in uscita risultano sfalsati di 90°. La portata di aria che si sviluppa è inferiore, a parità di diametro, a quelle dei ventilatori assiali, tuttavia possono essere utilizzati con sistemi di condotte ad elevata caduta di pressione. (fonte Bovema)

Ventilatori a parete:

evacuazione fumo e calore: ventilatore a parete
evacuazione fumo e calore: ventilatore a parete

Il ventilatore a parete è un classico che viene utilizzato quando c’è la necessità di sopperire a vincoli di natura architettonica. Questo tipo di ventilatore  deve essere  installato nella parte alta della parete per spingere i gas all’esterno in direzione orizzontale.  Ovviamente la direzione di uscita può venire modificata utilizzando il posizionamento delle canalizzazioni di uscita .

Impianto estrazione fumi: torrini di ventilazione da tetto EFFC:

Questo tipo di ventilatore  viene usato quando l’accesso al tetto dell’edificio è la migliore soluzione, preleva i gas dall’ambiente in direzione verticale, con o senza l’indirizzamento in  canalizzazioni di convogliamento, e li scarica all’esterno. Lo scarico in atmosfera può avvenire in direzione verticale o orizzontale.

evacuatori naturali di fumo e calore
evacuatori naturali di fumo e calore

Progettare dei SEFFC non è solo questione di aeraulica; bisogna possedere profonde conoscenze delle dinamiche d’incendio poiché è fondamentale modulare l’immissione e l’estrazione in modo da non alterare le dinamiche che fanno accumulare i prodotti della combustione nei serbatoio al fumo, Dimensionare un SEFFC significa, quindi, progettarlo sulla base di scenari di incendio attesi. 

Per questo il progetto di un SEFFC deve essere obbligatoriamente redatto da un tecnico abilitato e con molta esperienza,  realizzato secondo normativa. Ricordatevi che l’incendio quando si sviluppa non segue mai la norma

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