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.