IL DOOR FAN TEST e l’analisi di integrità dei locali
Il fattore determinante per un rapido e definitivo spegnimento dell’incendio in un’area
protetta da un impianto di spegnimento a saturazione
è quello della permanenza del gas estinguente nell’area stessa.Il test per l’integrità del
locale (Door Fan Integrity Test) ed il mantenimento della concentrazione dell’estinguente è
richiesto dalla norma NFPA 2001 e dalla UNI 15004 e dalla norma UNI 10877 che lo
definisce indispensabile per la verifica dei locali nei quali vengono installati gli impianti a
saturazione totale; difatti una tenuta non adeguata potrebbe compromettere il corretto
funzionamento dell’impianto di spegnimento. Mentre la norma UNI ISO 14520 :
nell’appendice e stabilisce:
1) La tenuta minima di un locale deve essere non inferiore ai 10 minuti con una
concentrazione del gas estinguente pari all’85% di quella di progetto al 10% 50% 90%
dell’altezza del locale
2) L’appendice E è DI TIPO NORMATIVO e quindi l’esecuzione del Door Fan Test o della
verifica della concentrazione con una scarica di prova è obbligatorio.
Viene alloggiato provvisoriamente nell’apertura di accesso del locale il ventilatore
collegato ad un barometro e ad un computer. Durante il test si effettuano una serie di
misurazione della pressione e del flusso di aria da cui si riescono a determinare le perdite
del volume protetto.
Le perdite si verificano nelle condizioni peggiori, cioè quando metà della superficie reale di
perdita si trova all’altezza massima del volume protetto e che rappresenta la perdita d’aria
verso l’interno; mentre l’altra metà della superficie di perdita equivalente totale che si trova
nel punto più basso del volume protetto (la zona di perdita inferiore), determina la perdita
di sostanza estinguente/aria verso l’esterno.
Eventuali perdite nel volume protetto possono essere ricercate con fumogeni (se
permesso), con termo anemometri a filo caldo, oppure con una macchina termografica.
Alla luce di quanto illustrato, resta legittimo interrogarsi in merito all’invariabilità nel
tempo delle caratteristiche di integrità di un locale protetto da impianto antincendio a
saturazione totale.
Una risposta può essere dedotta dalla norma UNI 11280 relativa al controllo iniziale e
manutenzione dei sistemi di estinzione incendi ad estinguenti gassosi.
Nel documento, con riferimento all’elenco delle procedure previsto per il controllo
periodico (almeno semestrale) di legge quanto segue: nel caso in cui siano disponibili i
rapporti di prova dell’integrità del locale e la dichiarazione del responsabile dell’impianto che
nulla è stato variato dalla data del suddetto rapporto, non è richiesta la ripetizione della prova
con ventilatore sulla porta.
In caso contrario, ai fini della verifica dell’integrità sul locale, deve essere effettuata la
prova con ventilatore sulla porta come specificato dall’appendice E della UNI EN
15004:2008.
Laddove le prova di integrità riveli che il locale non sia in grado di contenere l’agente
estinguente per il necessario tempo di permanenza, si devono attuare immediate azioni
correttive ed eventuale nuova progettazione-adeguamento dell’impianto.
Qualora venissero rilevate discrepanze rispetto ai dati iniziali di progetto, è necessario
adottare azioni correttive.
Tali azioni possono essere mirate, a seconda dei casi, al miglioramento della tenuta del
locale nel caso in cui i tempi di permanenza previsti scendano al di sotto del valore
minimo raccomandato, oppure ad un adeguamento del sistema tramite l’adozione di
serrande di sovrapressione opportunamente dimensionate.
La necessità di installare le serrande di sovrapressione
Quando sono necessarie
Per rilevare perdite: Se il test evidenzia significative differenze di pressione, sia positive che negative, tra l’interno e l’esterno del locale, si riscontrano delle superfici di perdita che devono essere eliminate.
Perché sono importanti
all’interno di un ambiente, specialmente in presenza di un impianto di spegnimento a gas.
Il controllo della pressione aiuta a prevenire danni strutturali e a mantenere il buon
funzionamento degli impianti, come evidenziato da esperti del settore.
L’installazione delle serrande di sovrapressione non è una scelta discrezionale, ma una
necessità tecnica che scaturisce dalla verifica di non conformità nella tenuta del locale.
Solo in seguito a un Door Fan Test che mostri una pressione interna non ottimale, si
procederà con la sigillatura delle perdite e l’installazione di queste serrande per garantire
l’efficacia dell’impianto e la sicurezza dell’ambiente.
La sovrapressione negli impianti antincendio
La norma UNI EN 15004 non contiene criteri di calcolo utili per la valutazione delle
sovrapressione che si genera nei locali protetti con un sistema di spegnimento a gas.
Per colmare tale lacuna, la ISO ha istituito un gruppo di lavoro con lo scopo di fornire linee
guida e dati numerici per la valutazione del fenomeno e i relativi accorgimenti necessari.
È noto come l’efficacia di un impianto di spegnimento a gas dipenda dal mantenimento
della concentrazione di un agente estinguente all’interno del locale protetto in seguito alla
scarica. Questo periodo noto come tempo di mantenimento ha durata normativa pari a 10
minuti.
Tale obiettivo richiede la riduzione degli scambi d’aria attraverso le superfici che separano
il volume protetto dall’ambiente circostante.
In altri termini risulta necessario minimizzare le aperture (perdite) del locale protetto.
Questa condizione d’altro canto comporta un aumento della pressione che si genera
durante la scarica dell’agente estinguente gassoso.
Talvolta l’incremento di pressione può eccedere i limiti di resistenza strutturale del locale,
causando danni che, quando non gravi, potrebbero condurre all’inefficacia del
mantenimento dell’agente estinguente all’interno del volume protetto.
Si può dunque affermare che una buona progettazione di un impianto di spegnimento a
saturazione gassosa imponga il contemporaneo soddisfacimento di due obiettivi tra loro
in contrapposizione; l’ottenimento del tempo di mantenimento (normativo pari al minimo
di 10 minuti) e il non superamento della massima pressione ammissibile del locale.
Il gruppo di lavoro TC-21-SC-8 formato dai principali enti del settore, tra cui F.I.A. , F.S.S.A. e
RETROTEC partendo dai dati numerici raccolti a seguito di numerose scariche reali dei
diversi agenti estinguenti gassosi, ha chiarito alcuni aspetti in merito all’ottenimento
dell’area di sfogo (Total Vent Area) da considerare in fase di progettazione e realizzativa
dell’impianto, atta a ridurre i rischi di un eccessivo aumento della pressione durante la
scarica.
Tra i risultati più significativi ottenuti dallo studio si colloca la differenza del
comportamento della sovrapressione tra una scarica di gas inerti e una di gas chimici;
mentre per i primi il comportamento della sovrapressione è sempre positivo, per i secondi
si verifica inizialmente una sotto-pressurizzazione (depressione) e solo successivamente
una sovra-pressurizzazione (sovrapressione).
L’origine di questo comportamento esclusivo della famiglia dei chimici è da imputarsi al
passaggio di stato liquido-gassoso nei primi istanti della scarica all’ugello. L’assorbimento
di energia termica a carico del gas per compiere il suddetto passaggio genera un forte
abbassamento della temperatura del locale, con conseguente abbassamento della
pressione.
Si è inoltre scoperto che questo fenomeno risulta fortemente influenzato dalla umidità
relativa; il picco negativo è amplificato in tenore di umidità relativa ridotta (ambiente
secco), mentre quello positivo da un tenore di umidità relativa elevata (ambiente umido).
Nella sua linea guida il gruppo di lavoro TC-21-SC-8 illustra dunque i concetti base che
governano le escursioni di pressione, sottolineando come la garanzia dell’integrità
strutturale del locale sia un fattore fondamentale in tema di sicurezza generale e di
efficacia dell’impianto di spegnimento stesso.
Al fine di lavorare in accordo con questo aspetto, nella guida vengono riportati i criteri
attraverso cui calcolare, scegliere ed installare i dispositivi calibrati dedicati allo sfogo di
un’eventuale eccessiva sovra o sotto-pressurizzazione, noti con il nome di serrande di
sovrapressione.
In merito alla scelta dei sopracitati componenti è importante orientarsi verso i modelli
dotati di certificazione specifica per applicazione antincendio.
Riprendendo quanto accennato in precedenza in merito al parametro Total Vent Area –
Area di sfogo totale richiesta per un locale protetto da impianto di spegnimento a
saturazione gassosa, si sottolinea come quest’ultimo sia il dato più importante per il
calcolo del numero e dimensione delle serrande di sovrapressione. Quest’ultimo dipende
dalle proprietà chimico fisico dell’estinguente, dalla concentrazione di progetto, dalle
condizioni di esercizio (valori al contorno di temperatura, altitudine e umidità relativa) dal
tempo di scarica dell’impianto e dal valore limite di resistenza alla sovra (o sotto)
pressurizzazione.
È utile inoltre sottolineare che la Total Vent Area equivale alla somma dell’area e delle
aperture naturali presenti sulla superficie di confinamento del volume protetto (Leakage
Area Area totale dispersione gas) e l’area effettiva di apertura delle serrande (Additional
Vent Area-Area di sfogo addizionale).
La Leakage Area viene determinata sperimentalmente attraverso la prova del Door Fan
Integrity Test secondo appendice E della norma UNI EN 15004.
La Additional Vent Area dipende dalle caratteristiche geometriche e funzionali della
serranda di sovrapressione installata e deve essere specificato dal costruttore del
dispositivo.
In altre parole, ai fini del calcolo di un’area utile complessiva delle serrande di
sovrapressione da installare, è possibile sottrarre all’area totale richiesta, la superficie
equivalente che quantifica le aperture naturali presenti nel locale.
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