Associazione Nazionale Antincendio e Controllo Evacuazione del fumo
“Sistemi di controllo di fumo e calore nelle
autorimesse con Livello di Prestazione III:
finalità e criteri di dimensionamento”
Bergamo, 20 settembre 2017
Ing. Roberto BarroConsigliere tecnico di ANACE
BUILDING SOLUTIONS
ENGINEERING & LAW
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OGGETTO: analisi dei Sistemi di
controllo di fumo e calore nelle
autorimesse, adeguati per il richiesto
Livello di prestazione III,
approfondendo le finalità da
perseguire in questo tipo di edifici ed
in relazione ad esse i metodi di calcolo
disponibili e gli standard internazionali
applicabili.
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QUADRO NORMATIVO ITALIANO
Alcune prime considerazioni:
Ai fini della progettazione della prevenzione
incendi, attività 75 (DPR 151/11), è regolata da:
• DM 01/02/1986 – regola tecnica;
• DM 03/03/2017 – regola tecnica verticale.
Non è disponibile una Norma Tecnica per il
dimensionamento degli evacuatori di fumo e
calore nelle autorimesse…
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LIVELLO DI PRESTAZIONE III
La norma UNI 9494 stabilisce i criteri di progettazione
e installazione dei Sistemi di Evacuazione Forzata di
Fumo e Calore (SEFFC) in caso d'incendio. La norma
si riferisce 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
Quindi in genere la norma UNI non è
applicabile alle autorimesse
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LIVELLO PRESTAZIONE III: (RTV)
CLASSIFICAZIONI:
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R.T.V.
(DM 03/03/2017)
R.O.
(DM 03/08/2015)
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R.O.
(DM 03/08/2015)
R.T.V.
(DM 03/03/2017)
DM 01/02/1986
Impone superficie di
ventilazione naturale =
A/25 0,3 % di tipo Sea
Per situazioni particolari:
DEROGA
DM 09/05/2007
FSE
Impone superficie utile minima delle
aperture di smaltimento
Ssm =
A/25 10% di tipo Sea o SEb o SEc
Per situazioni particolari:
SOLUZIONE ALTERNATIVA
FSE
Le soluzioni alternative possono essere ricercate nell'impiego di un impianto di
ventilazione meccanica in grado di garantire il livello di prestazione richiesto
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Il decreto 3 agosto 2015 (… Codice di Prevenzione Incendi)
STRATEGIA ANTINCENDI
Capitolo S.8 Controllo di fumi e calore
Si attua attraverso la realizzazione di:
a. aperture di smaltimento di fumo e calore d'emergenza per
allontanare i prodotti della combustione durante le
operazioni di estinzione dell'incendio da parte delle
squadre di soccorso;
b. sistemi per l'evacuazione di fumo e calore (SEFC) per
l'evacuazione controllata dei prodotti della combustione
durante tutte le fasi dell'incendio
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S.8.2 Livelli di prestazione
Tabella S.8-1: Livelli di prestazione per controllo di fumo e calore
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Tabella S.8-2: Criteri di attribuzione dei livelli di prestazione
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S.8.1.1 Smaltimento di fumo e calore d'emergenza
1. A differenza dei SEFC, correttamente dimensionati, lo
smaltimento di fumo e calore d'emergenza non ha la
funzione di creare un adeguato strato libero dai fumi
durante lo sviluppo dell'incendio, ma solo quello di facilitare
l'opera di estinzione dei soccorritori.
2. Lo smaltimento di fumo e calore d'emergenza è operato
per mezzo di aperture di smaltimento dei prodotti della
combustione verso l'esterno dell'edificio. Tali aperture
coincidono generalmente con quelle già ordinariamente
disponibili per la funzionalità dell'attività (es. finestre,
lucernari, porte, ...).
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S.8.5 Smaltimento di fumo e calore d'emergenza
S.8.5.3 Dimensionamento
Tabella S.8-4: Tipi di dimensionamento per le aperture di smaltimento
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INTERNATIONAL CODE COUNCIL
SECTION “SMOKE CONTROL SYSTEMS”
… smoke control systems that
are intended to provide a tenable environment for the evacuation
or relocation of occupants. These provisions are not intended for
the preservation of contents, the timely restoration of operations
or for assistance in fire suppression or overhaul activities.
SECTION “SMOKE AND HEAT REMOVAL”
Where required by this code or otherwise installed, smoke and
heat vents, or mechanical smoke exhaust systems, and draft
curtains shall conform to the requirements of this section.
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Mechanical smoke exhaust. (2009)
Exhaust fans shall be uniformly spaced within each draft-curtained area
and the maximum distance between fans shall not be greater than 30 m.
Fans shall have a maximum individual capacity of 14.2 m3/s.
The aggregate capacity of smoke exhaust fans shall be determined by
the equation:
C = A x K
where:
C = Capacity of mechanical ventilation required, in m3/s.
A = Area of roof vents provided in m2 (from specific table)
K = dimensional coefficient
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Mechanical smoke exhaust. (2012)
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S.8.4.2 Soluzioni conformi per il livello di prestazione III
1. Deve essere installato sistema di evacuazione di fumi e
calore (SEFC), naturale (SENFC) o forzato (SEFFC),
progettato, installato e gestito in conformità alla
vigente regolamentazione e alle norme e documenti tecnici
adottati dall'ente di normazione nazionale.
Nota L'elenco, non esaustivo, delle norme e documenti
tecnici adottati dall'ente di normazione nazionale è reperibile
nel paragrafo S.8.8.
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Queste ad esempio:
• UK - BS 7346 Part 7, 2006
• prCEN TS 12101-11
• NFPA 88A (2009)
• FM 7 - 15 (2010)
• UK - Approved Documents B [Fire Safety] & F
[Ventilation]
• USA – ASHRAE Journal & Guide 3-38 [Ventilation]
• USA – NFPA 88A [Fire Safety]
• Qatar – QCD Fire Safety Standard No. 7.219
Non potendo applicare la UNI 9494 ed avendo indicazioni
progettuali solo per la ventilazione naturale, occorre fare
riferimento a normative straniere.
Quali possono esserci di aiuto?
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NFPA 88A (2009): part1
5.3 Ventilation
5.3.1 A mechanical ventilation system shall not be required in an open parking
structure.
5.3.2* All enclosed parking structures shall be ventilated by a mechanical system
capable of providing a minimum of 300 L/min per m2 of floor area (1 ft 3 /min
per ft 2 of floor area) during hours of normal operation.
5.3.3 Mechanical ventilating systems shall be installed in accordance with NFPA
90A. Ductwork shall be constructed of noncombustible material.
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NFPA 88A part 2
6.2 Automatic Sprinkler Systems or Fire Detection and Smoke Removal.
Enclosed parking structures located at or above grade, within or immediately below a
building used for another occupancy, shall have one of the following systems:
(1) An approved, automatic sprinkler system fully protecting the parking area
(2) An approved, supervised, automatic fire detection system installed throughout the
parking area and a mechanical ventilation system in accordance with 5.3.2
Nota. NFPA 90A Standard for the Installation of Air-Conditioning and Ventilating
Systems.
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FM 7-15 (2010)
2.1.4 Utilities.
All enclosed, basement, and underground
parking structures should have mechanical
ventilation from near floor level of at least six air
changes per hour.
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CHE COS’È IL FUMO?
Dispersione colloidale di particelle liquide e dei gas che si
sviluppano quando un materiale è soggetto a pirolisi o a
combustione, insieme ad una quantità di aria trascinata nella
massa dei fluidi messi in movimento (PLUME) dall’energia
rilasciata dall’incendio.
A 10 minuti dall’incendio, il 99,9% del fumo è composto da
aria.
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IL FUMO, le grandezze caratteristiche:
• massa di fumo prodotta
• Altezza della fiamma
• Altezza dello strato libero
dal fumo
• Temperatura del Plume
(pennacchio)
• Velocità di diffusione
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FORZE CHE INFLUENZANO IL MOVIMENTO
DEL FUMO• Galleggiamento di gas combustibile
• Temperatura del fumo
• Differenza della densità dovuta alla temperatura tra due spazi
“effetto camino”
• Espansione di gas combustibile
• Volume del fumo
• Sistemi costruttivi
• Barriere fisse o mobili
• Sprinkler
• HVAC
• Effetto pistone
di ascensori
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Da NFPA 92
t-square fire
Q(kW)=αt2
ULTRAFAST (α = 0,1778),
FAST (α = 0,0444),
MEDIUM (α = 0,0111),
SLOW (α = 0,00278)
Nel caso di un incendio
FAST dopo 300 s
si ha Q = 4 MW
ULTRAFAST Q = 16 MW
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l’equazione più semplice (proposta ad esempio in CEN/TR 12101-5 e in
BRE 368), è la seguente
(… ART. 2087 c.c. … E=mc2)
Ce = 0.19 for large-area rooms such as auditoria, stadia, large open-plan
offices, atrium floors, etc. where the ceiling is well above the fire
Ce = 0.21 for large-area rooms, such as open plan offices, where the ceiling
is close to the fire
Ce = 0,34 for small rooms such as unit shops, cellular offices, hotel
bedrooms (prior to flashover or full involvement),
Ce = 0.38 (un caso di semplificazione specifico e particolare) for the
specific case of single-storey shopping malls whose ceilings are not too
much taller than the shop units opening into those malls
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SMOKE MANAGEMENT
• Compartimentazione
Barriere fisse e mobili, filtri, condotti, cavedi
• Galleggiamento
Controllo VERTICALE del fumo
• Flusso (spostamento) d’aria
Controllo ORIZZONTALE del fumo
• Pressurizzazione
Vani scala, corridoi, interi piani …
• Diluizione
Durante e dopo l’incendio
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Le modalità di gestione del fumo si suddividono in
2 grandi categorie :
Naturale (galleggiamento)
Meccanico (flusso)
I sistemi meccanici possono essere di diverse
tipologie:
1) Controllo verticale;
2) Controllo orizzontale;
3) Pressurizzazione
di conseguenza molteplici possono essere i
problemi affrontabili e altrettante le possibili
soluzioni
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Nel caso delle autorimesse si considera un
controllo del fumo che può essere definito
«ORIZZONTALE», cioè il flusso controllato,
spostamento, dell’aria verso una direzione stabilita:
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Vediamo ora alcuni esempi pratici
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E al
“IL CONTROLLO ORIZZONTALE DEI FUMI”
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NFPA 92 e 92b
Con ∆T = 150°C
H = 3 m
Ve = 2,1 m/s
Se L = 3 m
Q = 67000 m3/h