ingegneria antincendio

in questa sezione sono pubblicati i quesiti di ingegneria antincendio che ci pervengono dagli utenti

Domanda:

Per valutare l’effetto della pressurizzazione indotta da impianti meccanici in specifiche parti di un edificio, è necessario ricorrere a modelli di calcolo automatico?

Risposta:

Il tema del controllo dei fumi è certamente complesso il calcolo del movimento delle masse di aria calda e di fumo indotto dall’incendio in geometrie che, di solito, non sono semplici. Per questo motivo, i software di simulazione dell’incendio sono particolarmente importanti come ausilio al professionista nello studio della risposta degli edifici all’incendio. A loro volta, gli applicativi che svolgono tali funzioni sono di tipo più (CFD, modelli di campo) o meno complesso (modelli a zone) e la scelta sul loro utilizzo dipende dalle ipotesi di semplificazione che il caso permette di adottare e dal grado di approssimazione che il professionista è disposto ad accettare. Quando si renda necessario fare valutazioni di parti specifiche degli edifici, però, non è necessario utilizzare questo tipo di strumento. Infatti, in molti casi le valutazioni manuali possono essere utili a risolvere i problemi che si incontrano. Inoltre, si deve ricordare che questo tipo di calcolo non riguarda solo i progetti sviluppati nell’ambito dell’approccio prestazionale, ma riguarda anche casi trattati nell’approccio tradizionale.
Il caso della domanda, ad esempio, è trattato anche nel SFPE Handbook of fire protection engineering. In particolare, la sez. 4, par 12, alle pagine 4-280 e 4-281 fornisce delle indicazioni teoriche e delle formule di calcolo manuale, che consentono di valutare il flusso di aria o la differenza di pressione che si manifesta in presenza di barriere che bloccano il fumo (normalmente, filtri a prova di fumo). Il caso che interessa la domanda, in particolare, può essere risolto semplicemente utilizzando l’equazione 5(a) di pag. 4-280:

Questa formula consente di calcolare la portata dell’aria (nel caso del manuale, espressa in ft3/min) in funzione di un coefficiente Kf (2610), dell’area interessata (in ft2) e della differenza di pressione sul percorso interessato (espressa in pollici di acqua). La stessa formula, ovviamente, può essere usata per determinare la differenza di pressione in funzione della portata.
Quando in un edificio sono installati impianti di pressurizzazione meccanici finalizzati al controllo del movimento dei fumi (di solito si ricorre a questi impianti quando nelle zone da proteggere l’effetto del vento o l’effetto camino dovuto alla differenza di quota non consente di fare affidamento sul movimento naturale dell’aria), si possono progettare aree che sono mantenute a pressione positiva da impianti meccanici, con lo scopo di non permettere l’ingresso del fumo nei volumi. Aree di questo tipo, di solito, sono parte delle vie di esodo (vani scala o spazi calmi, ad esempio). In casi come questi, la formula dell’manuale SFPE è utilizzabile per verificare se la differenza di pressione generata dall’impianto di pressurizzazione è adeguata.
Ad esempio, supponiamo di voler valutare la differenza di pressione che si manifesta nel vano di un filtro a prova di fumo che comunica con il compartimento. Le dimensione della porta (si utilizzano unità di misura adatte alla formula citata) sono: 7 ft in altezza e 3 ft in larghezza. La portata dell’aria immessa dall’impianto di ventilazione è pari a 429 ft3min. L’area delle fessure che esistono intorno alla porta deve essere presa in considerazione. Nel caso si ipotizza che tale area sia complessivamente pari a 0,30 ft2 .
Applicando la formula 5(a) citata sopra, si ottiene una differenza di pressione di 0,30 pollici di acqua, che corrispondono a 7,473 mbar. Il D.M. 30 novembre 1983 stabilisce che il filtro a prova di fumo è un vano delimitato da strutture con resistenza al fuoco REI predeterminata, e comunque, non inferiore a 60’, dotato di due o più porte munite di congegni di autochiusura con resistenza al fuoco REI predeterminata, e comunque non inferiore a 60’, con camino di ventilazione di sezione adeguata e comunque non inferiore a 0.10 m² sfociante al di sopra della copertura dell’edificio, oppure vano con le stesse caratteristiche di resistenza al fuoco e mantenuto in sovrappressione ad almeno 30 mbar, anche in condizioni di emergenza, oppure aerato direttamente verso l’esterno con aperture libere di superficie non inferiore a 1 m² con esclusione di condotti.
Pertanto, il calcolo dell’esempio evidenzia che l’impianto di progetto non è adeguato alle esigenze in quanto la sovrapressione indotta dall’impianto (pari a 7,473 mbar.) è circa quattro volte inferiore a quella richiesta dalla normativa italiana.
ssere usata per determinare la differenza di pressione in funzione della portata.
Quando in un edificio sono installati impianti di pressurizzazione meccanici finalizzati al controllo del movimento dei fumi (di solito si ricorre a questi impianti quando nelle zone da proteggere l’effetto del vento o l’effetto camino dovuto alla differenza di quota non consente di fare affidamento sul movimento naturale dell’aria), si possono progettare aree che sono mantenute a pressione positiva da impianti meccanici, con lo scopo di non permettere l’ingresso del fumo nei volumi. Aree di questo tipo, di solito, sono parte delle vie di esodo (vani scala o spazi calmi, ad esempio). In casi come questi, la formula dell’manuale SFPE è utilizzabile per verificare se la differenza di pressione generata dall’impianto di pressurizzazione è adeguata.
Ad esempio, supponiamo di voler valutare la differenza di pressione che si manifesta nel vano di un filtro a prova di fumo che comunica con il compartimento. Le dimensione della porta (si utilizzano unità di misura adatte alla formula citata) sono: 7 ft in altezza e 3 ft in larghezza. La portata dell’aria immessa dall’impianto di ventilazione è pari a 429 ft3min. L’area delle fessure che esistono intorno alla porta deve essere presa in considerazione. Nel caso si ipotizza che tale area sia complessivamente pari a 0,30 ft2 .
Applicando la formula 5(a) citata sopra, si ottiene una differenza di pressione di 0,30 pollici di acqua, che corrispondono a 7,473 mbar. Il D.M. 30 novembre 1983 stabilisce che il filtro a prova di fumo è un vano delimitato da strutture con resistenza al fuoco REI predeterminata, e comunque, non inferiore a 60’, dotato di due o più porte munite di congegni di autochiusura con resistenza al fuoco REI predeterminata, e comunque non inferiore a 60’, con camino di ventilazione di sezione adeguata e comunque non inferiore a 0.10 m² sfociante al di sopra della copertura dell’edificio, oppure vano con le stesse caratteristiche di resistenza al fuoco e mantenuto in sovrappressione ad almeno 30 mbar, anche in condizioni di emergenza, oppure aerato direttamente verso l’esterno con aperture libere di superficie non inferiore a 1 m² con esclusione di condotti.
Pertanto, il calcolo dell’esempio evidenzia che l’impianto di progetto non è adeguato alle esigenze in quanto la sovrapressione indotta dall’impianto (pari a 7,473 mbar.) è circa quattro volte inferiore a quella richiesta dalla normativa italiana.

Tags: controllo fumi, FSE, modelli simulazione

This entry was posted on Sunday, June 8th, 2008 at 10:56 am and is filed under mini corsi, quesiti. You can follow any responses to this entry through the RSS 2.0 feed. You can leave a response, or trackback from your own site.