Home

.

Elettrotecnica

 

I rilevatori di fumo

Per impianti di rilevazione incendio si intende un insieme di apparecchiature in grado di rivelare e segnalare la presenza all’interno di un edificio o di una qualsiasi altra infrastruttura di un incendio.
Va da sé che tanto più rapidamente viene individuato un principio di incendio tanto minori sono le conseguenze, per cose e persone, dovute al diffondersi del fuoco.

Ma come è composto un impianto di rilevazioni incendi?
Fondamentalmente da apparecchiature elettroniche che rilevano la presenza del fuoco in base a fenomeni fisici connessi allo sviluppo dell’incendio stesso.

La progettazione degli impianti di rilevazione deve sottostare alla regolamentazione indicata dalla norma Uni9795 che ha stabilito i criteri standard relativamente al posizionamento dei sensori e dei dispositivi atti alla rilevazione dell’incendio.
Le modalità che si possono seguire per capire al più presto possibile quando si sviluppa un incendio sono quasi sterminate, tanto che la panoramica dei rivelatori è ampissima; la si può comunque riassumere in tre categorie principali:
- rivelatori di fumo, cioè quelli sensibili alle particelle dei prodotti della combustione e/ o pirolisi sospesi nell’atmosfera;
- rilevatori di calore e temperatura, cioè quelli sensibili all’innalzamento della temperatura;
- rilevatori di fiamma, cioè quelli sensibili alla radiazione emessa dalle fiamme di un incendio.

Andremo adesso ad analizzare più in profondità questi rilevatori, facendo presente però che solo per i rilevatori puntiformi di fumo e calore la norma Uni9795 fornisce indicazioni sulla loro installazione.
Il progetto della nuova Uni9795 inserisce indicazioni installative sui rilevatori lineari di fumo, mentre il progetto di norma EN5414 fornisce alcuni criteri sui rilevatori di fiamma.

Rilevatori puntiformi foto ottici a diffusione.
All’interno di questi dispositivi c’è una sorgente di luce (led), posta in una zona nella quale può entrare il fumo mentre una ricevente sensibile alla luce infrarossa (fotodiodo) è posta in una camera attigua alla parte emittente, che non può ricevere il segnale perché otticamente schermata da una parete e da un labirinto ottico dall’altra.
Il fumo che entra nel rilevatore riflette la luce emessa dal led, creandogli un percorso fino al ricevitore, che emette così il segnale di allarme.
Poiché una priorità assoluta è quella di evitare falsi allarmi, il segnale luminoso emesso viene codificato in modo che l’allarme scatti solo alla ricezione di quel determinato segnale luminoso e non di altri.
Il fumo rilevato all’interno del sensore, serve per creare uno schermo alla luce, di conseguenza questo rilevatore potrebbe avere dei problemi in caso di fumi poco opachi o trasparenti (mancato allarme) o in caso di locali molto polverosi (falsi allarmi).
È ovvio che se l’incendio, per la tipologia dei materiali in combustione, produce soprattutto fiamma e poco fumo, tali rivelatori non sono più adatti (per esempio nelle centrali termiche, nelle zone con pericolo di esplosione e nelle autorimesse).
Sono invece perfetti per situazioni opposte, come locali in cui possono bruciare tessuti, legnami, carta eccetera.
Assolutamente sconsigliata l’installazione di questo tipo di rivelatori nei locali per fumatori, per le caratteristiche elencate in precedenza.

Rivelatori puntiformi a ionizzazione.
Questi rivelatori sono basati sulla ionizzazione dell’aria da parte di particolari sostanze, lavorano come i precedenti ma riescono a sentire anche i fumi non particolarmente opachi. Sono comunque meno utilizzati per la maggiore difficoltà di manutenzione.

Rivelatori puntiformi ad aspirazione.
Ideato per applicazioni particolari, in questo caso il rilevatore può essere posto in una posizione anche lontana dal locale da proteggere, in quanto un sistema di aspirazione si occupa di prelevare il fumo e di convogliarlo verso il rilevatore.
Il funzionamento di questo tipo di rivelatore consiste nell’utilizzare una normale tubazione in pvc in cui vengono praticati dei fori dai quali viene aspirata l’aria di campionamento del locale sorvegliato.
La copertura di uno solo di questi rivelatori ci è data dalla guida Cei 83-11 che indica in 30 metri quadrati la massima superficie di copertura per ognuno dei fori di campionamento.
Gli utilizzi possibili sono soprattutto le aree inaccessibili (controsoffitti, vani tecnici, cavedi, condotti eccetera), ma anche ambienti nei quali è richiesto un basso impatto estetico con atmosfera inquinata o impraticabile: stalle, prigioni, stazioni della metropolitana…

Rivelatori lineari.
Sono costituiti da un trasmettitore e da un ricevitore alloggiati all’interno dello stesso contenitore e quindi abbinati a un catarifrangente oppure fisicamente separati.
Nel primo caso le distanze tra rivelatore e catarifrangente della parte opposta possono arrivare anche a 100 metri.
Il trasmettitore invia un raggio di luce infrarossa con una specifica frequenza ed intensità, e il ricevitore misura l’intensità del raggio ricevuto; se il raggio è oscurato dalla presenza di fumo, il sensore del ricevitore viene colpito da un’intensità inferiore al normale e genera un allarme.
C’è da rilevare che per evitare falsi allarmi come quelli causati ad esempio da un ostacolo fisico che interrompe il fascio luminoso, questi rilevatori si attivano solo quando la luce è interrotta in modo discontinuo, la presenza di fumo non è uniforme, mentre disattivano il funzionamento quando c’è un’in terruzione permanente della luce.
È un rilevatore ideale per la copertura di grandi aree come capannoni, magazzini, hangar o ambienti con soffitti molto alti dove installazione e manutenzione dei rilevatori puntiformi possono risultare difficoltose.
Installazioni possibili sono musei, chiese, mostre, hotel, cinema, sale Ced, magazzini.

Rilevatori di calore o termovelocimetrici.
Questo rilevatore sente la velocità della variazione della temperatura all’interno dell’ambiente. In pratica, se la temperatura varia notevolmente in tempi brevi il rilevatore innesca l’allarme in quanto si presume che sia un incendio che ha causato questa accelerazione.
In condizioni normali, infatti, la variazione di temperatura in un locale ha delle costanti di tempo molto basse.
Questo vale se nel locale non ci sono altre fonti di calore come possono essere dei forni.
È una tecnica di rilevazione adeguata quando l’incendio sviluppa molto rapidamente una grande quantità di calore (per esempio incendi di tessuti e legnami), ma ha dei tempi di intervento più lenti rispetto ai rilevatori di fumo.

Rivelatori puntiformi di soglia.
Il rilevatore è tarato con una precisata soglia di temperatura che deve essere maggiore della più alta temperatura ambiente raggiungibile nelle sue vicinanze. La differenza tra la soglia impostata e la più alta temperatura ambiente deve essere compresa tra 10 °C e 35 °C, tanto che in genere la soglia viene fissata tra i 50 °C e i 60 °C.

Rivelatori lineari.
Vengono utilizzati soprattutto per la rivelazione incendi nelle gallerie stradali o ferroviarie; sono costituiti da un cavo termosensibile installato lungo la volta della galleria, nella sua lunghezza.
Il cavo è sensibile alle differenze di temperatura lungo il suo percorso. In alternativa vi sono cavi a tecnologia laser che permettono il monitoraggio costante del percorso.

Rivelatori di fiamma.
Il principio di funzionamento è basato sulla rivelazione della radiazione infrarossa emessa da una fiamma.
Sono in grado di rivelare entro pochi secondi una fiamma prodotta da un incendio entro il loro campo visivo e trovano particolare applicazione nei luoghi dove si presume che un incendio possa svilupparsi in modo rapido come ad esempio nei magazzini di prodotti petroliferi, vernici, materiali plastici, alcool o prodotti comunque altamente infiammabili.
In genere sono dotati di filtri ottici, previsti per lasciare passare la radiazione infrarossa e bloccare le altre radiazioni come luce del sole o illuminazione artificiale.

Rivelatori puntiformi a ultravioletti.
Il principio è basato sulla rivelazione della radiazione ultravioletta emessa dalla fiamma.
Sono adatti per impianti di rivelazione antincendio dove la velocità d’intervento è di fondamentale importanza e trovano particolare applicazione in luoghi dove si presume che un incendio si possa propagare in tempi rapidi come ad esempio in magazzini di prodotti combustibili, di vernici, di materiali plastici…
Uno speciale sensore UV attraverso una opportuna finestra “guarda” la zona sorvegliata.
Quando all’interno di questa si genera una fiamma dovuta ad un inizio di incendio, le radiazioni UV emesse dalla fiamma stessa vengono rivelate dal sensore che farà scattare un opportuno relè d’uscita per l’invio del segnale di allarme.
Il punto debole dei rilevatori di fiamma è che devono “vedere” la fiamma, cosa problematica quando si sviluppa molto fumo o addirittura quando nell’ambiente ci sono ostacoli che ne impediscono la visione diretta.
Non sono adatti in locali in cui è prevista emissione di fumo durante l’incendio.
Il punto forte invece è la loro velocità di intervento.
La dimensione minima della fiamma che il rilevatore di fiamma riesce ad individuare varia con la distanza ed è circa il 2-3% della distanza fiamma/rilevatore. Ad esempio, a 10 m di distanza la dimensione della fiamma è di 20-30 cm.

I rivelatori devono essere installati in modo che possano individuare il tipo d’incendio previsto nell’area sorvegliata, fin dal suo stadio iniziale ed in modo da evitare falsi allarmi.

La determinazione del numero di rilevatori necessari e della loro posizione deve essere effettuata in funzione:
del tipo di rivelatori, della superficie, dell’altezza del locale, della forma del soffitto e delle condizioni di aerazione e di ventilazione naturale o meccanica del locale.
In ogni locale che faccia parte dell’area sorvegliata deve essere installato almeno un rilevatore.

Installazione dei rilevatori puntiformi di fumo.
Ricordiamo che in base alla circolare del dipartimento dei vigili del fuoco 09/10/2003 n. P1172/4101 i rilevatori di fumo per poter essere installati nelle attività soggette ai controllo di prevenzione incendi devono soddisfare almeno una delle seguenti condizioni: - devono essere dotati della marchiatura CE, prevista dalla direttiva 89\106\Cee (dpr 21\4\93 n. 246), del primo aprile 2003;
- devono essere muniti di dichiarazione di conformità al prototipo dotato di certificato di prova, attestante la rispondenza alla norma EN-54-7 e alle norme a questa equivalenti, emesso da organismi legalmente riconosciuti in uno dei paesi membri.

Essendo tali rivelatori sensibili al fumo, è ovvio che deve essere attentamente valutata la loro posizione in modo che sorgenti di fumo presenti nell’ambiente da sorvegliare non diano origine a falsi allarmi.
In particolare i rivelatori non devono essere installati dove possono venire direttamente investiti dagli aerosol prodotti da alcune lavorazioni di prodotti o dove possono essere investiti direttamente da flussi di aria immessi dagli impianti di condizionamento, aerazione, ventilazione.

Il numero di rilevatori deve essere determinato in modo che non siano superati i valori A max dell’area pavimento sorvegliata da ogni rilevatore in funzione della superficie S in pianta e dell’inclinazione α del soffitto del locale sorvegliato.
Nell’ambito dell’area sorvegliata da ciascun rilevatore la distanza tra questo e le pareti o l’area sorvegliata da un altro rilevatore non deve essere maggiore dei valori limite specificati in tabella 1 della norma EN-54-7.

La normativa stabilisce regole precise per l’installazione e la manutenzione degli impianti di rilevazione incendi; naturalmente la scelta del rilevatore è fondamentale per la salvaguardia delle persone e degli ambienti, perchè anche pochi secondi di ritardo possono creare danni incalcolabili.
Quindi, prima di qualsiasi operazione deve essere fatta una scelta consapevole del rilevatore di fumo onde evitare spiacevoli conseguenze.

 

Superficie S in pianta del locale sorvegliato (m2)
Altezza h del locale sorvegliato (m)
Distanza massima in orizzontale del rilevatore dalle pareti o dall'area sorvegliata da un altro rilevatore (m)
 
Inclinazione α del soffitto o copertura rispetto all'orizzontale
α < = 20°
20° < α < = 45°
α > 45°
S < = 80
h < = 12
6,5
7
8
S > 80
h < = 6
6
7
9
6 < h < = 12
7
8
10

 

Norma EN-54-7 «Sistemi di rivelazione e di segnalazione d’incendio - Parte 7: Rivelatori di fumo - Rivelatori puntiformi funzionanti secondo il principio della diffusione della luce, della trasmissione della luce o della ionizzazione»

Il progetto della nuova Uni9795 inserisce indicazioni installative sui rilevatori lineari di fumo

Il progetto di norma EN5414 fornisce alcuni criteri sui rilevatori di fiamma