Descrizione e Applicazioni
Le alimentazioni idriche antincendio a servizio degli impianti di spegnimento ad acqua possono essere realizzate mediante reti idriche pubbliche o da gruppi di alimentazione privati.
Le alimentazioni idriche antincendio servite da reti idriche pubbliche sono affidabili e garantiscono continuitá di erogazione di acqua ma solitamente hanno prestazioni in termini di portata e pressione molto limitate.
Le alimentazioni idriche antincendio private sono costruite a misura dell’impianto di spegnimento a cui sono asservite ma il loro livello di affidabilitá talvolta é basso a causa della poca manutenzione e considerazione che nel tempo viene prestata a questo tipo di impianto.
Le alimentazioni idriche antincendio private sono principalmente di tre tipi:
- Serbatoi idrici elevati
- Serbatoi idrici a pressione
- Vasche idriche con sistemi di pompaggio
Gruppo di pompaggio I serbatoi idrici elevati o a gravitá, previsti dalla norma di riferimento UNI 9490, sono ormai sempre meno frequenti per l’alto costo di realizzazione. E’ indubbia l’affidabilitá; esso infatti non richiede nessuna spinta per l’acqua che raggiunge per effetto della colonna piezometrica con pressioni dell’ordine di 4 – 5 Bar e pertanto é esente da interruzioni di erogazione per black out elettrico o per mancato avviamento delle pompe di motori endotermici.
Per questo tipo di impianti di alimentazione sono richiesti gli usuali sistemi accessori quali:
il sistema di reintegro a livello di 1 lpm per ogni metro cubo di capacitá;
un bocchello di ventilazione;
un indicatore di livello visibile da terra ed un segnale ottico acustico riportato ad un luogo presidiato;
un sistema di troppo pieno.
I serbatoi idrici a pressione utilizzano per il loro funzionamento il principio dell’autoclave, nella quale praticamente un cuscino d’aria fornisce la spinta necessaria per garantire la fuoriuscita dell’acqua dal serbatoio. Questo sistema di alimentazione idrica peró non risulta essere una soluzione ottimale per un impianto che abbia una richiesta idrica notevole in quanto l’elevata pressione necessaria per garantire le prestazioni di funzionamento comporterebbe l’adozione di serbatoi in lamiera progettati per resistere a pressioni superiori a 8 Bar del costo di acquisto e di manutenzione molto elevati.
Il serbatoio idrico a pressione é pertanto valido per alimentazioni di impianti di piccole o medie dimensioni e per la protezione di rischi lievi.
Il sistema di alimentazione idrica piú comune é l’impianto costituito da una vasca di accumulo (riserva) ed un impianto di pompaggio ad avviamento automatico. Il sistema di alimentazione idrica con vasche di accumulo e stazione di pompaggio si presenta di grande funzionalitá e affidabilitá e si puó suddividere in due tipologie a secondo della tipologia di riserva idrica utilizzata:
- Riserva idrica in vasche di accumulo interrate
- Riserva idrica in vasche o serbatoi di accumulo fuori terra
La scelta della vasca di accumulo interrata solitamente é obbligata da motivi di spazio disponibile o di impatto architettonico o ambientale. La vasca di accumulo interrata é realizzata in calcestruzzo armato e gettato in opera. Nel caso di una perdita di tenuta dell’acqua causata dal normale invecchiamento della struttura o da una mancata manutenzione preventiva é possibile recuperare la funzionalitá con l’applicazione di speciali guaine in PVC o in PEAD del costo molto limitato.
La copertura anche se non obbligata dalla norma e sempre consigliata per minimizzare i notevoli problemi di pulizia, di formazione di alghe e di sicurezza e comunque la scelta della “piscina” non risolve il problema dell’ingombro di spazio che é come giá accennato la ragione principale per la scelta interrata.
Le coperture possono essere realizzate in vari modi ma la soluzione della carrabile resta la migliore e piú frequente. Anche per questo tipo di impianto di alimentazione sono richiesti gli usuali sistemi accessori quali:
- il sistema di reintegro a livello di 1 lpm per ogni metro cubo di capacitá
- due botole di accesso, su lati opposti, per consentire una buona ventilazione in caso di interventi di manutenzione all’interno della vasca
- un indicatore di livello visibile ed un segnale ottico acustico riportato ad un luogo presidiato
- un sistema di troppo pieno.
Nel caso di realizzazione di una riserva idrica fuori terra le soluzioni sono molteplici.
La migliore e piú frequente anche per il suo contenuto costo é quella dell’adozione di serbatoi metallici zincati di forma cilindrica. I principali problemi del serbatoio fuori terra sono legati oltre all’impatto architettonico, alla realizzazione di una rete di collegamento con le pompe del gruppo di pompaggio e alla costruzione di un locale adibito ad ospitare le pompe. Altro aspetto non trascurabile é quello relativo alla resistenza meccanica del suolo dove deve essere realizzata la platea di calcestruzzo per collocamento del serbatoio.
Nel caso di realizzazione di una vasca in calcestruzzo fuori terra é possibile utilizzare manufatti prefabbricati che, oltre all’economicitá, consente un grande semplicitá di realizzazione. I sistemi accessori sono simili a quelli adottati per le altre tipologie.
Componente essenziale per il funzionamento dei sistemi di alimentazione a vasca di accumulo é la stazione di pompaggio.
La stazione di pompaggio deve trovare collocazione in un locale totalmente indipendente e resistente al fuoco per 120 minuti, dotato di accesso dall’esterno; nel caso di un impianto idrante la norma UNI 10779 prevede la possibilitá di collocare la stazione di pompaggio in un locale comune ad altri sistemi idrici purché non esposti a rischio d’incendio significativo. Alternativa alla costruzione del locale con resistenza al fuoco é la realizzazione di un manufatto isolato che puó essere costituito anche da strutture leggere (struttura in pannelli, container) purché siano mantenute le caratteristiche di incombustibilitá.
La stazione di pompaggio puó essere realizzata con uno dei seguenti schemi:
- sala pompe complanare alla riserva idrica, entrambe fuori terra
- sala pompe complanare alla riserva idrica, entrambe interrate
- sala pompe sovrapposta alla riserva idrica
La soluzione della sala pompe complanare alla riserva idrica, entrambe fuori terra risulta la soluzione tecnica migliore e piú conveniente dal punto di vista economico; non é soggetta ad allagamenti causati da perdite da tubazioni ed é facilmente assicurabile una adeguata ventilazione. Inoltre si ha il vantaggio, proprio per la complanarietá, di poter installare pompe centrifughe ordinarie, operanti sotto battente.
Nella soluzione della sala pompe complanare alla riserva idrica, entrambe interrate devono essere risolte tutte una serie di problematiche che complicano la semplicitá e la affidabilitá del funzionamento. Queste complicazioni sono, il rischio di allagamento da perdite dalle tubazioni proprie e da tracimazione, la difficoltá di accesso ed uscita, in caso di emergenza e la realizzazione di un adeguato sistema di ventilazione.
La soluzione della sala pompe sovrapposta alla riserva idrica é una soluzione funzionale a patto che si adottino pompe verticali, con giranti immerse e motore esterno. La norma UNI 9490 ammette sia l’installazione di pompe di tipo sommerso monoblocco, con motore immerso, sia l’installazione di pompe orizzontali aspiranti in depressione (non sotto battente) con apposito sistema di adescamento.
Per la scelta del tipo di pompa devono essere considerate le seguenti caratteristiche funzionali alla domanda idrica del sistema di spegnimento antincendio:
- la portata nominale, con una scorta dell’ordine del 20 – 30%
- la pressione nominale, di poco superiore alla pressione richiesta (15 – 20%) per il funzionamento dell’impianto, in modo da evitare l’effetto di eccessiva domanda legata al funzionamento effettivo
- le caratteristiche della pompa di scorta
La soluzione ideale é quella di un singolo gruppo dimensionato per l’intera domanda idrica e quello di riserva con il medesimo dimensionamento in modo da ottenere una riserva al 100% della capacitá nominale.
Nella scelta delle pompe inoltre e buona regola definire i seguenti requisiti:
- il rispetto dell’NSPH tipica della pompa adottata
- la velocitá di rotazione che dovrebbe essere del 15 – 20% inferiore alla velocitá massima raggiungibile, al fine
- di poter contare in un possibile innalzamento della potenza
- le caratteristiche del quadro elettrico di controllo e avviamento e dei suoi singoli componenti
- la disponibilitá di parti di ricambio in modo da minimizzare i tempi di fermo esercizio dell’impianto di spegnimento antincendio
Per quanto riguarda la scelta fra pompa con unitá elettrica o diesel é semplice indicare la prima come la soluzione migliore. La pompa elettrica é certamente piú affidabile dell’unitá diesel sia dal punto di vista della semplicitá dell’avviamento, sia dal punto di vista della continuitá dell’erogazione di potenza.
La scelta della pompa diesel é preferibile quando le potenze richieste sono superiori al centinaio di chilowatt e la distanza fra la cabina elettrica e la sala pompe é superiore ai 100 metri.
Nell’installazione di una pompa elettrica é bene verificare le classiche protezioni di carico, che sono invece tipiche dell’utilizzo industriale dei motori, e che sono volte ad evitare il guasto delle apparecchiature, proteggendole appunto contro i sovraccarichi, ma che possono procurare esclusioni dell’alimentazione elettrica non appropriate per un sistema antincendio.
Raramente gli impianti di pompaggio che utilizzano unitá elettriche sono accoppiati da generatori diesel, in funzione di alimentazione elettrica di emergenza. Questa soluzione infatti somma le incertezze di avviamento del gruppo di pompaggio, con quelle tipiche del gruppo diesel di generazione. Alternativa valida per impianti di pompaggio di limitate dimensioni puó essere l’utilizzo di gruppi di continuitá che possono garantire l’alimentazione fino ad alcune decine di chilowatt.