Sistemi di evacuazione forzata 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, innescando moti che potrebbero disperdere i fumi, il particolato ed eventuali gas tossici. Dimensionare un SEFFC significa, quindi, progettarlo sulla base di scenari di incendio attesi. Un’estrazione insufficiente potrebbe non assolvere al suo compito, una eccessiva potrebbe perforare dello strato di fumo in prossimità dell’apertura di aspirazione, risucchiando aria pulita e lasciando che invece i fumi si accumulino nel locale protetto, mancando ugualmente lo scopo. Analogamente, i sistemi a pressione differenziale vanno calibrati in maniera da ostacolare la propagazione dei fumi senza interferire con altri aspetti della gestione dell’emergenza, come ad esempio la forza che dev’essere impressa per aprire una uscita di emergenza, tra due ambienti a diversa pressione.

Nello spostare i fumi, nell’accumularli e segregarli, un ruolo critico lo gioca la permeabilità ai fumi dei materiali. Controsoffitti e intercapedini  possono essere di ostacolo al movimento del fumo ma anche come opportunità di accumulo, se opportunamente sfruttate dal progettista.

I SEFFC debbono inoltre integrarsi all’interno delle logiche di funzionamento di un impianto antincendio, garantendo un adeguato livello di ridondanza, e gestendo le sequenze di entrata in funzione dei sistemi di estrazione, delle serrande per l’ingresso dell’aria, l’apertura o chiusura automatica delle porte, dei ventilatori direzionali e delle cortine taglia-fumo per convogliare i fumi verso le vie di espulsione e mantenere libere le vie d’esodo.

Gli impianti più evoluti possono spingersi fino all’integrazione dei SEFFC con gli altri dispositivi che concorrono alla sicurezza antincendio, come la rilevazione fumo, l’illuminazione di emergenza, fino ai sistemi di estinzione. In particolare i Sistemi di Estrazione Forzata del Fumo e del Calore SEFFC sono in grado di estrarre anche i fumi più freddi nelle prime fasi dell’incendio; si tratta di una capacità preziosa nella strategia di contenimento del principio di incendio ma anche un dettaglio critico in fase di progettazione; un sistema di estrazione non opportunamente integrato può interferire nella gestione antincendio. In particolare i sistemi di rilevazione e i sistemi sprinkler sono tarati per attivarsi in particolari condizioni di concentrazione di fumi e intensità di calore; le stesse variabili su cui agisce un sistema di estrazione. Per contro, un sistema di estinzione può ridurre la spinta ascensionale dei fumi indispensabile per l’estrazione naturale ma cruciale anche nel dimensionamento di un SEFFC. 

Un SEFFC dev’essere in grado di estrarre prodotti di combustione a diverse temperature, affrontando sfide diverse: dall’insufficiente spinta di galleggiamento dei gas freddi durante le prime fasi dell’incendio, a quelle più avanzate in cui il SEFFC deve contrastare flussi molto più energetici in termini di sollecitazioni termiche e di pressione. Le bocchette di aspirazione, la cui calibrazione è essenziale per ottenere la massima efficacia del sistema, debbono rimanere efficaci anche a fronte di tali sollecitazioni pertanto le griglie che le proteggono debbono realizzare un compromesso tra la leggerezza ed la minimizzazione delle perdite di carico e la resistenza al rammollimento e quindi al collasso strutturale a seguito dell’esposizione per lunghi periodi ad alte temperature.

Le condotte, in cui fumi e calore vengono aspirati, debbono garantire di non essere, esse stesse, un veicolo di propagazione dell’incendio (specie nel caso delle condotte multicomparto), pertanto sono realizzate per opporsi alla risalita delle fiamme impiegando accorgimenti meccanici ed aeraulici e materiali accuratamente selezionati (acciai zincati o silicati di calcio). Gli estrattori meccanici debbono accompagnare doti di resistenza alle alte temperature, caratteristiche di portata e prevalenza dimensionate rispetto allee diverse condizioni che si verranno a creare in caso di incendio. All’aumentare della temperatura dei fumi la densità del gas, infatti, si riduce e sebbene la portata volumetrica dell’estrattore possa rimanere costante, la massa d’aria, e quindi il fumo espulso risulta minore.

Per questo il progetto di un SEFFC deve essere obbligatoriamente redatto da un tecnico abilitato e  realizzato secondo la una precisa normativa – la UNI 9494 in primo luogo - che impone altresì all’installatore la responsabilità della realizzazione secondo la regola dell’arte e del collaudo. La sua responsabilità, normativamente, si ferma agli impianti di interfaccia (come la rivelazione incendio). Tuttavia l’incendio non obbedisce alle norme e pertanto è opportuno affidarsi a soggetti con consolidata competenza in materia di antincendio, In modo da ottenere una visione sistemica dell'intera strategia antincendio. Come gli altri presidi antincendio, anche questi sistemi sono soggetti agli obblighi di asseverazione preliminare e in seguito, a sorveglianza, controllo e manutenzione; è necessario quindi che la componentistica del sistema sia univocamente identificabile. Dev’essere verificata la corrispondenza dello schema funzionale a blocchi rispetto ad eventuali mutate condizioni impiantistiche, infrastrutturali o di destinazione d’uso che possano interferire con il corretto funzionamento del sistema (attività che è resa comunque obbligatoria in fase di rinnovo periodico della conformità antincendio). Data la complessità fluidodinamica degli scenari di incendio in cui viene applicato lo smoke management, accade sempre più di frequente che il progetto di questi sistemi sia realizzato sulla base di simulazione fluidodinamica FSE. 

Dove non è possibile o conveniente compartimentare in maniera fissa, impiegando pareti, porte, e altre barriere resistenti al fuoco, i locali, come nei grandi ambienti dei centri commerciali, dove si trovano abitualmente balconate che affacciano su terrazze e gallerie commerciali, ma dove tuttavia la propagazione dei fumi e del calore può consentire all’incendio di propagarsi pericolosamente, i SEFFC e le barriere fisse e mobili  sono un ambito di applicazione privilegiato per lo smoke management. Oggi esiste un’offerta di sistemi e componenti – canalizzazioni, ventilatori, cortine tagliafumo, etc. – integrabili negli elementi architettonici, che offrono prestazioni estetiche soddisfacenti, anche dove i profili architettonici, per ragioni estetiche siano particolarmente sfidanti.

Analogamente, i SEFFC trovano applicazione in grandi ambienti industriali, come i magazzini di stoccaggio intensivo oltre ad ambienti come le autorimesse interrate , dove questa tecnologia è estremamente diffusa.