Gli incendi e gli edifici da proteggere non sono tutti uguali. Così come non sono tutti uguali gli inmpianti e le attrezzature antincendio. Una piccola attività ha di solito bisogno solo di un paio di estintori, ben funzionanti e controllati periodicamente dal manutentore.

Spesso basta poco per garantire la propria sicurezza e tenersi al riparo da controlli e multe. Ma quando si ha a che fare con aree ed edifici più grandi o con maggiori fattori di rischio, servono sistemi di protezione più complessi. E se pensi di poterne fare a meno, ti ricordo che ci sono chiari obblighi di legge che te lo impongono.

Aree più grandi o a maggior rischio, magari dove lavorano, vivono o circolano tante persone, sono le più soggette ai controlli. E quindi a possibili multe e sanzioni anche penali in caso di difformità o mancate manutenzioni.

Un tipo di impianto molto diffuso ed efficace in queste situazioni è proprio lo sprinkler.

 

Il termine inglese vuol dire “spruzzatore” e indica il sistema antincendio di tipo automatico a pioggia. Questo impianto è in grado di rilevare l’incendio attraverso delle testine sensibili al calore, per poi controllarlo attraverso l’erogazione di acqua automatica.

Ora vorrei fare un po’ di chiarezza. Un impianto sprinkler non è come si vede nei film e in televisione. Nell’immaginario cinematografico, interi locali sono letteralmente inondati di acqua, azionando il tutto solo con un accendino.

In realtà, un impianto sprinkler interviene in modo localizzato, nella zona vicino alle fiamme, attraverso l’immediata erogazione di un certo quantitativo di acqua. Si ottiene così l’abbassamento immediato della temperatura e la separazione del combustibile dal comburente.

L’impianto funziona in modalità automatica per riuscire a controllare l’espansione dell’incendio. Si agevola così l’intervento dei vigili del fuoco in sicurezza, anche nei casi dove non si ha la completa estinzione. È installato solitamente nei magazzini di stoccaggio o, più in generale, dove si hanno elevati carichi di incendio.

L’impianto deve essere costruito secondo un progetto esecutivo fatto da un professionista abilitato. Uno sprinkler comprende una rete di tubazioni, posizionata al livello del soffitto, alla quale sono collegati gli ugelli erogatori. Questi sono normalmente chiusi con un elemento termosensibile: la versione più usata è fatta da un ampollina di colore rosso, regolata per rompersi a 68°.

In caso di incendio, il calore delle fiamme provoca l’apertura di uno o più erogatori nelle vicinanze dell’area dell’incendio. Qui l’acqua in gocce permette un rapido controllo dell’incendio con il minimo di danni.

Di solito è sufficiente l’attivazione di meno di quattro erogatori per spegnere le fiamme. Ma in scenari con incendi che si sviluppano rapidamente, come quelli da idrocarburi, possono esserne necessari anche di più per il controllo dell’incendio.

Come è fatto?

L’erogatore distribuisce acqua sopra un’area definita, normalmente compresa tra 9 e 20 m², in funzione del rischio.

Ogni erogatore è composto da più elementi:

  • il corpo
  • il tappo
  • l’elemento termosensibile
  • l’orifizio
  • il deflettore

Il corpo costituisce la struttura dell’erogatore stesso. La tubazione di alimentazione è collegata alla base del corpo attraverso una filettatura, che tiene insieme il tappo e l’elemento termosensibile.

Le finiture possono essere in cromo o ottone, bianco e nero. Ci sono anche finiture personalizzate, da installare in ambienti con particolari esigenze estetiche. Per aree soggette ad alta corrosione è possibile usare anche vernici speciali.

La scelta della tipologia del corpo dipende da alcuni fattori da valutare in fase progettuale come ad esempio:

  • dimensione e il tipo di area che deve essere protetta
  • tipo di rischio
  • impatto visivo
  • condizioni ambientali.

Il tappo impedisce la fuoriuscita dell’acqua. Si trova sopra l’orifizio ed è mantenuto in posizione dall’elemento termosensibile. Se questo si attiva, fa cadere il tappo, facendo uscire l’acqua. I tappi sono in metallo e a volte hanno in aggiunta un disco in teflon.

L’elemento termosensibile è il primo componente che attiva l’uscita fisica dell’acqua e la procedura di attivazione dell’impianto. Non appena l’elemento termosensibile si rompe a causa del calore, cede e rilascia il tappo.

Gli elementi termosensibili sono disponibile in due tipologie:

  1. lega metallica fusibile
  2. bulbo di vetro frangibile

La normale temperatura di funzionamento è tra 57 e 77°C. Alcune tipologie di installazioni richiedono ugelli che funzionano a temperature più elevate. Si utilizzano dove vi è una temperatura ambientale particolarmente elevata, come vicino a forni, motori, generatori e altre fonti di calore.

Raggiunta la temperatura di rottura nell’ambiente, è necessario un intervallo di tempo variabile, dai 30 secondi a 4 minuti, per la rottura effettiva. Gli erogatori sprinkler standard hanno un tempo di reazione dai 3 ai 4 minuti, mentre i sistemi a risposta rapida, “Quick Response”, si attivano in tempi più brevi.

L’orifizio è il foro alla base del corpo dell’erogatore. Da qui esce l’acqua necessaria per lo spegnimento dell’incendio. A parità di pressione, aumentando il diametro aumenta la portata dell’acqua. Diametri inferiori si installano in ambienti di tipo residenziale, quelli maggiori in aree a rischio elevato.

Il deflettore è montato sul corpo dell’erogatore nella parte opposta all’orifizio. Serve a frazionare il flusso d’acqua, un po’ come si fa con la gomma per innaffiare i fiori in giardino. In questo modo si ottiene una maggiore capacità estinguente grazie all’effetto ventaglio. La geometria del deflettore determina il flusso di acqua e di conseguenza la posizione di montaggio dell’erogatore.

Solitamente in condizioni standard gli sprinkler sono:

  • rivolti verso l’alto (sopra le tubazioni);
  • verso il basso (sotto le tubazioni);
  • rivolti orizzontalmente (erogazione parallela ad un muro o parete laterale).

Ricordati che l’erogatore deve essere montato secondo il progetto. Questo perché solo così si avrà un funzionamento corretto. A me è successo tantissime volte di vedere ugelli sbagliati montati sull’impianto. Troppo spesso manca qualunque rispetto del progetto e, soprattutto, della logica della protezione antincendio.

L’erogatore deve essere montato come è stato progettato. Solo così avrà un funzionamento corretto e fornirà le prestazioni per le quali è stato pensato e progettato. Inoltre ricordati che le norme prevedono un certo quantitativo di sprinkler di scorta in base al rischio specifico.

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Progettazione

Quando si va a progettare, bisogna tenere in considerazione le specifiche norme tecniche. Solo così si possono definire le caratteristiche del sistema. Due aspetti fondamentali da tenere presenti sono la densità di scarica, cioè la quantità d’acqua erogata al minuto su ogni metro quadro di superficie; l’area operativa, la superficie massima su cui si prevede il funzionamento dell’impianto.

Ti sarà chiaro quindi che nessun impianto sprinkler è uguale a un altro, ma ognuno sarà progettato tenendo conto di diversi fattori:

  • le condizioni ambientali;
  • le caratteristiche degli edifici;
  • l’attività svolta;
  • la tipologia delle merci, dei materiali e degli imballaggi;
  • le modalità di stoccaggio.

La principale norma tecnica italiana riguardante i sistemi sprinkler è la: UNI EN 12845: Installazioni fisse antincendio – Sistemi automatici a sprinkler – Progettazione, installazione e manutenzione.

Tipologie di installazione

Esistono quattro tipologie principali di tipologie di installazione sprinkler. Ognuna si differenzia in base alle modalità di funzionamento e all’ambiente dove è installata.

La scelta di questi diversi tipi dipende da diverse considerazioni, tra cui:

  • grado di rischio dell’incendio
  • velocità di propagazione
  • sensibilità del contenuto al danno da bagnamento
  • condizioni ambientali
  • tempo di reazione desiderato

I sistemi sprinkler a umido

Sono i più comuni. La definizione “a umido” indica che le tubazioni sono sempre riempite con acqua in pressione. Il calore sviluppato dall’incendio provoca l’apertura degli erogatori che si trovano sopra l’area interessata. Quindi la fuoriuscita dell’acqua è immediata. Continuerà poi ad essere alimentata dal gruppo di spinta installato nell’attività, fino alla chiusura della valvola di controllo manuale.

Questo tipo di impianto non è indicato se le temperature sono inferiori a 4°C: i tubi potrebbero congelarsi e rendere inutilizzabile l’impianto.

I sistemi sprinkler a secco

Hanno tubazioni riempite con aria in pressione anziché acqua. Un’apposita valvola di controllo, detta “valvola a secco”, viene posizionata in un’area a temperatura controllata (di solito il locale pompe antincendio). La valvola evita l’ingresso dell’acqua fino a quando un incendio attiva gli sprinkler.

Con l’apertura degli erogatori, l’aria fuoriesce immediatamente e la valvola a secco si apre. Solo allora l’acqua entra nelle tubazioni e viene erogata tramite gli sprinkler aperti direttamente sull’incendio.

Il principale vantaggio dei sistemi sprinkler a secco è la protezione di spazi non riscaldati o refrigerati. Qui i sistemi a umido potrebbero non funzionare a causa del congelamento.

I sistemi sprinkler a preallarme

Utilizzano il concetto base dei sistemi a secco: le tubazioni sono riempite con aria non in pressione e non con acqua.

L’apertura della valvola di controllo è comandata da impianti di rivelazione incendio separati. Affinché l’acqua venga scaricata occorre quindi un doppio consenso, apertura dell’erogatore e intervento dell’impianto di rivelazione.

Questi sistemi sono impiegati dove si temono gravi danni da un eventuale falso allarme oppure in conseguenza della rottura accidentale di un erogatore o di un tubo, magari da parte di un muletto.

La presenza di un impianto di rivelazione collegato aumenta la complessità del sistema, con maggior possibilità di guasti e una minor affidabilità. In caso di malfunzionamento dell’impianto di rivelazione non si avrebbe l’apertura della valvola di controllo, bloccando l’erogazione di acqua anche in caso di incendio.

Però, se mantenuto in efficienza, questo tipo di impianto offre un livello di protezione aggiuntivo contro un rilascio accidentale dell’acqua. Per questo i preallarme sono utilizzati in ambienti i cui contenuti possono essere danneggiati dall’acqua, come archivi, depositi di beni artistici, biblioteche con libri rari e centri di elaborazione dati.

I sistemi a diluvio

Hanno la particolarità di avere gli ugelli privi del tappo e dell’elemento termosensibile. Sono tubi vuoti con ugelli erogatori in cima sempre aperti. L’acqua è mantenuta in un’apposita valvola. L’apertura è condizionata dal consenso della rivelazione fumi oppure da un azionamento manuale.

Ti spiego quando potrebbe servirti. In un silos di gasolio, dei cavi termosensibili potrebbero fare da rivelatore di incendio e far scattare lo spegnimento successivo.

Aprendosi tutti in contemporanea permettono una grande portata di acqua in simultanea. Creano una sorta di diluvio o nebbia d’acqua molto abbondante. Si usano in impianti chimici, depositi di carburanti o di gas.

Durante la manutenzione è importante che i sistemi a diluvio siano effettivamente azionati, perché gli ugelli tendono ad occludersi. Le tubazioni, infatti, non contengono acqua in movimento ma sono vuote. Delle micro-scaglie di ossido di ferro si possono accumulare nei tubi e poi negli ugelli, impedendone il funzionamento.

Un lavoro che spesso mi capita di fare è appunto liberare gli ugelli. Considera che più della metà possono intasarsi, anche solo parzialmente, impedendo il corretto funzionamento dell’intero impianto.

Tieni bene a mente che questi sistemi a diluvio si usano proprio in luoghi dove gli incendi si propagano rapidamente, magari anche in modo esplosivo. L’erogazione dell’acqua sotto forma di aerosol è fondamentale per abbassare la temperatura, altrimenti l’effetto sarebbe vanificato.

Certo, costa tempo fare questo tipo di prove, però è necessaria e, se non la fai, ti potresti ritrovare con un impianto che all’occorrenza non fa il suo dovere.

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