Sistemi Automatici a Pioggia (Sprinkler)

I sistemi automatici a pioggia, universalmente conosciuti come sistemi sprinkler, sono i sistemi più diffusi al mondo per la protezione di attività civili ed industriali contro il rischio d’incendio.
Un sistema sprinkler è costituito da una rete di tubazioni costantemente in pressione di acqua (sistemi a umido) o di aria (sistemi a secco) alle quali sono collegate le testine sprinkler chiuse dagli elementi sensibili al calore che li contraddistinguono. La rete di tubazioni è collegata ad una sorgente idrica avente la funzione di garantire l’alimentazione di acqua agli sprinkler, con caratteristiche di portata, pressione e durata predeterminate. La caratteristica base del sistema sprinkler sta nel suo funzionamento completamente automatico, che richiede quindi un’alimentazione idrica altrettanto automatica.
La semplicità del sistema, la sua grande affidabilità nel tempo, i successi riportati nel corso degli anni hanno reso la protezione sprinkler una sorta di infrastruttura necessaria per una moltitudine di costruzioni che ormai praticamente nascono protette con sprinkler sin dalla progettazione iniziale.
Il sistema sprinkler basa il suo grande successo proprio sulla semplicità e si può dire quasi genialità della testina sprinkler che, riunendo in un unico elemento la funzione di rivelazione dell’incendio e di inizio dell’intervento di contrasto, non ha praticamente riscontro in nessun altro tipo di sistema utilizzato attualmente per la protezione contro l’incendio.


In funzione delle varie necessità possono essere usati impianti di diverso tipo: a umido, a secco, alternativi, a preallarme. Quando è possibile, conviene utilizzare gli impianti a umido.

 
 
 

 

IMPIANTI A UMIDO
Gli impianti a umido hanno le tubazioni, a monte e a valle della stazione di controllo, permanentemente riempite d’acqua in pressione. Questi impianti possono essere utilizzati quando non vi è pericolo di congelamento né di vaporizzazione dell’acqua nella rete di distribuzione.
La figura sotto ne spiega il funzionamento.
 


Quando nell’impianto sprinkler ad aumido si apre un erogatore (1) il flusso d’acqua solleva l’otturatore della valvola di allarme (2) ed un po’ d’acqua defluisce attraverso la connessione dell’allarme (3) fino alla camera di ritardo (4). Dalla camera di ritardo l’acqua passa nella campana a motore idraulico (5) o nel pressostato di allarme (6) che aziona una campana elettrica.
 
IMPIANTI A SECCO
Gli impianti a secco hanno le tubazioni, a monte della stazione di controllo, permanentemente riempite d’acqua in pressione e quelle a valle della stazione medesima permanentemente riempite d’aria in pressione.
La caduta di pressione dell’aria, conseguente all’apertura di uno o più erogatori, provoca l’immissione dell’acqua nelle tubazioni di distribuzione. La figura sotto ne spiega il funzionamento.
 
Quando nell’impianto sprinkler a secco si apre un erogatore (1) la perdita dell’aria compressa consente all’otturatore della valvola a secco di apririsi (2) e di riempire con acqua le tubazioni dell’impianto.
Un acceleratore (3) può essere usato con gli impianti più grandi per accelerare l’apertura della valvola a secco. L’acqua che defluisce attraverso la camera intermedia della valvola aziona il pressostato (4) per segnalare l’intervento dell’impianto oppure aziona la campana a motore idraulico od entrambi.
 

 

IMPIANTI ALTERNATIVI
Gli impianti alternativi funzionano come un impianto a umido nella stagione estiva e come impianto a secco nella stagione invernale. Questi impianti sono utilizzati quando il rischio di gelo sussiste solo per un determinato periodo dell’anno. I terminali sono gruppi di erogatori di un impianto automatico a pioggia che proteggono una limitata zona e funzionano con il sistema a secco o alternativo sotto controllo di una valvola terminale. Essi possono essere utilizzati per la protezione di uno o più locali separati o di aree limitate che presentano possibilità di alte o basse temperature.


IMPIANTI A PREALLARME
Gli impianti a preallarme sono costituiti dalla combinazione di un impianto automatico a pioggia a secco e di un impianto automatico di rivelazione di incendio coprente la medesima area protetta dall’impianto a pioggia. In caso di allarme l’impianto di rivelazione comanda l’apertura della valvola di preallarme e, tramite questa, l’entrata dell’acqua nelle tubazioni di distribuzione prima dell’eventuale apertura degli erogatori automatici.
Questo sistema va utilizzato solo se si teme un’erogazione intempestiva d’acqua a seguito di danneggiamento di erogatori o tubazioni. L’impianto di rivelazione deve essere più tempestivo di quello di estinzione, in modo che possa intercorrere un adeguato intervallo di tempo fra l’attivazione dell’allarme e l’eventuale apertura degli erogatori automatici. L’impianto di rivelazione posto a comando della valvola di preallarme deve essere conforme alle relative norme. Fanno caso a se gli impianti di rivelazione costituiti da erogatori pilota. L’apertura di uno o più erogatori pilota causa una caduta di pressione nella rete e, di conseguenza, l’azionamento della valvola di preallarme. Il sistema a preallarme può essere limitato a terminali dell’impianto.

 

ALIMENTAZIONE DEGLI IMPIANTI
Le alimentazioni idriche devono:
- intervenire automaticamente;
- mantenere in pressione il collettore di alimentazione dell’impianto anche in fase non operativa;
- essere conformi alla UNI9490.

 

STAZIONE DI CONTROLLO
Ciascuna sezione di impianto deve essere dotata di una propria stazione di controllo, comprendente:
- una valvola principale di intercettazione,
- una valvola di controllo e allarme,
- una campana idraulica di allarme,
- una valvola principale di scarico,
- apparecchiature di prova,
- due manometri.
Le stazioni di controllo devono essere situate in posizione accessibile, senza difficoltà, anche durante l’incendio. Esse, ed il tratto terminale del collettore di alimentazione, a cui sono collegate, non devono essere esposte al gelo, ad urti, a sollecitazioni meccaniche; possono essere poste:
- nell’area protetta dall’impianto stesso;
- in un locale destinato esclusivamente ad impianti antincendio.

 

VALVOLA PRINCIPALE DI INTERCETTAZIONE
La valvola principale di intercettazione serve per isolare la sezione di impianto ad essa facente capo, dalle alimentazioni.
Su di essa deve essere chiaramente indicato il senso di chiusura. La valvola deve essere tenuta in ogni tempo totalmente aperta e bloccata in tale posizione oppure dotata di controllo automatico.

 

VALVOLA DI CONTROLLO E ALLARME PER IMPIANTI A UMIDO
La valvola di controllo e allarme separa la sezione di impianto, ad essa facente capo, dal collettore di alimentazione. Essa deve funzionare soltanto per effetto della differenza di pressione tra monte e valle dell’otturatore.

 

VALVOLE DI CONTROLLO E ALLARME A SECCO
La valvola di controllo e allarme a secco separa la sezione di impianto contenente aria ad essa facente capo dal collettore di alimentazione contenente acqua. Le valvole di controllo e allarme a secco possono essere a pressione differenziale o a comando meccanico oppure una combinazione dei due tipi.

 

VALVOLE DI CONTROLLO E ALLARME COMPOSITE O COMBINATE
Il controllo degli impianti alternativi può essere ottenuto:
  a) mediante una valvola composita in grado di funzionare come valvola di controllo e allarme sia a secco sia a umido. oppure
  b) mediante la installazione in serie (sovrapposizione) di una valvola a secco e di una a umido a monte.

 

VALVOLE DI PREALLARME
Per il controllo degli impianti a preallarme deve essere installata una valvola a preallarme, la cui apertura è asservita ad una rete di rivelatori automatici di incendio o di erogatori pilota dotata anche di comando manuale. Le caratteristiche costruttive e funzionali delle valvole di preallarme devono soddisfare tutti i requisiti specificati dalle UNI 9489 per le valvole a umido, a secco o composite rispettivamente. Deve essere prevista una segnalazione d’allarme acustico e luminoso quando interviene anche soltanto l’impianto di rivelazione. I rivelatori devono essere conformi alle UNI EN 54, gli erogatori pilota alla UNI 9490.

 

CAMPANA IDRAULICA DI ALLARME
Le campane idrauliche di allarme devono essere azionate direttamente dall’acqua proveniente dalla relativa valvola di controllo e allarme. Il segnale di allarme deve essere distintamente udibile, nelle condizioni di installazione, dal personale addetto alla sorveglianza anche quando interviene un solo erogatore. Qualora detto segnale possa non essere sicuramente avvertito in ogni tempo, devono essere installati ripetitori di allarme acustici e luminosi.

 

VARI TIPI DI EROGATORI SPRINKLER
•Sprinkler “Tipici”, forniti dell’affermato bulbo di vetro che è l’elemento termosensibile tarato ad una prestabilita temperatura.
 

 

I bulbi di vetro possono avere le temperature nominali di taratura indicate nel prospetto sopra, in corrispondenza il liquido contenuto deve avere la colorazione specificata.

• Sprinkler «Tipici a risposta rapida», forniti di bulbo di vetro più piccolo per una più rapida attivazione.
• Sprinkler con corpo antigelo adatti anche per ambienti freddi e per celle frigorifere.
• Sprinkler per depositi intensivi tipo ESFR con grandi portate d’acqua.
• Sprinkler speciali resistenti ad atmosfere fortemente corrosive
• Sprinkler per alte temperature
• Sprinkler aperti per impianti a diluvio
• Sprinkler aperti per acqua frazionata
• Sprinkler aperti per raffreddamento
• Sprinkler aperti a getto conico con diverse angolazioni
• Sprinkler di tipo residenziale dove sia data importanza anche all’estetica.
• Sprinkler per controsoffitti con rosoni scorrevoli • Sprinkler a scomparsa dove la sporgenza praticamente non esiste
• Sprikler per formazione di schiuma.

 

PROGETTAZIONE DEGLI IMPIANTI CLASSIFICAZIONE DELLE AREE PROTETTE
• Le aree protette di classe A comprendono attività non industriale, con quantità modeste di materiali combustibili corrispondenti a un carico di incendio mediamente di valore 20 kg/m3 di legna standard, quali edifici destinati a civili abitazioni, scuole, collegi, accademie, servizi aziendali e simili.
• Le aree protette di classe B, a sua volta suddivisa in quattro sottoclassi da B1 a B4 comprendono attività industriali e commerciali, concarichi di incendio orientativamente compresi all’incirca tra 20 e 60 kg/m3. Rientrano in queste categorie le sale di spettacolo, i teatri, i locali da ballo, le autorimesse, le biblioteche, gli uffici, gli ospedali, gli alberghi, gli archivi, i grandi magazzini di vendita.
• Le aree protette di classe C, a sua volta suddivisa in quattro sottoclassi da C1 a C4, comprendono i fabbricati e gli impianti industriali nove si detengano o si lavorino materiali a elevato grado di pericolosità, con carichi di incendio superiori a 60 kg/m3, quali infiammabili, vernici, materiali plastici espansi e quelli per i quali la velocità di combustione è molto elevata.
• Le aree protette di classe D sono quelle destinate a depositi normali Do e intensivi, da D1 a D4 , in cui, oltre alla natura dei materiali, hanno importanza anche le modalità di imballaggio, di impilamento e le attrezzature utilizzate. Definita la classe dell’area protetta, le norme fissano i valori numerici delle grandezze fondamentali, che sono:
• L’area operativa (m2) che è la superficie, in proiezione orizzontale, in cui, in una data ipotesi di incendio, si prevede l’entrata in funzione degli erogatori. Essa è per tanto il prodotto del numero di sprinkler che si ritiene entrino in funzione per l’area protetta da ciascun erogatore.
• La densità di scarica (l/m2.min), che è la minima quantità di acqua scaricata dagli erogatori nell’unità di tempo sull’unità di superficie. Essa è l’intensità di precipitazione sufficiente per estinguere o tenere sotto controllo l’eventuale incendio su una presunta area operativa nel punto dell’edificio idraulicamente più sfavorevole.
• La portata d’acqua minima (l/min) necessaria per l’estinzione o il controllo dell’incendio, che è data dal prodotto della densità di scarica per la superficie interessata. La capacità minima della riserva idrica, che dipende dalla durata prevista dell’incendio.
La relazione tra la classe dell’area protetta, l’area operativa, la densità di scarica, le portate e pressioni alle valvole di controllo è data dalla tabella 1.

 

 
Tabella 1. (*) In rapporto alla densità di scarica all’area operativa si hanno pressioni e portate variabili.
Le norme per la realizzazione di impianti fissi di estinzione automatici a pioggia redatte dall’UNI 9489 indicano le modalità di una corretta installazione, le distanze massime tra i vari ugelli erogatori e fra i tubi delle diramazioni, nonché le distanze dai soffitti, dalle pareti e dalle travi che potrebbero limitare l’azione degli sprinkler.

 

C.M.A. Sistemi Antincendio srl
Sede Legale: Via Ragionier Evangelista Laini 20, 25043 Breno
P.IVA 03419760172

© 2016 CMA. All Rights Reserved. Designed By Digima