autorimesse con Livello di Prestazione III · l’equazione più semplice (proposta ad esempio in...

Associazione Nazionale Antincendio e Controllo Evacuazione del fumo

“Sistemi di controllo di fumo e calore nelle

autorimesse con Livello di Prestazione III:

finalità e criteri di dimensionamento”

Bergamo, 20 settembre 2017

Ing. Roberto BarroConsigliere tecnico di ANACE

BUILDING SOLUTIONS

ENGINEERING & LAW


2

OGGETTO: analisi dei Sistemi di

controllo di fumo e calore nelle

autorimesse, adeguati per il richiesto

Livello di prestazione III,

approfondendo le finalità da

perseguire in questo tipo di edifici ed

in relazione ad esse i metodi di calcolo

disponibili e gli standard internazionali

applicabili.


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QUADRO NORMATIVO ITALIANO

Alcune prime considerazioni:

Ai fini della progettazione della prevenzione

incendi, attività 75 (DPR 151/11), è regolata da:

• DM 01/02/1986 – regola tecnica;

• DM 03/03/2017 – regola tecnica verticale.

Non è disponibile una Norma Tecnica per il

dimensionamento degli evacuatori di fumo e

calore nelle autorimesse…


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LIVELLO DI PRESTAZIONE III

La norma UNI 9494 stabilisce i criteri di progettazione

e installazione dei Sistemi di Evacuazione Forzata di

Fumo e Calore (SEFFC) in caso d'incendio. La norma

si riferisce ai Sistemi di Evacuazione Forzata di Fumo

e Calore (SEFFC) in ambienti di altezza h pari ad

almeno 3 m, aventi superficie minima di 600 m2

Quindi in genere la norma UNI non è

applicabile alle autorimesse


5


6

LIVELLO PRESTAZIONE III: (RTV)

CLASSIFICAZIONI:


7

DM 01/02/1986


8

R.T.V.

(DM 03/03/2017)

R.O.

(DM 03/08/2015)


9

R.O.

(DM 03/08/2015)

R.T.V.

(DM 03/03/2017)

DM 01/02/1986

Impone superficie di

ventilazione naturale =

A/25 0,3 % di tipo Sea

Per situazioni particolari:

DEROGA

DM 09/05/2007

FSE

Impone superficie utile minima delle

aperture di smaltimento

Ssm =

A/25 10% di tipo Sea o SEb o SEc

Per situazioni particolari:

SOLUZIONE ALTERNATIVA

FSE

Le soluzioni alternative possono essere ricercate nell'impiego di un impianto di

ventilazione meccanica in grado di garantire il livello di prestazione richiesto


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Il decreto 3 agosto 2015 (… Codice di Prevenzione Incendi)

STRATEGIA ANTINCENDI

Capitolo S.8 Controllo di fumi e calore

Si attua attraverso la realizzazione di:

a. aperture di smaltimento di fumo e calore d'emergenza per

allontanare i prodotti della combustione durante le

operazioni di estinzione dell'incendio da parte delle

squadre di soccorso;

b. sistemi per l'evacuazione di fumo e calore (SEFC) per

l'evacuazione controllata dei prodotti della combustione

durante tutte le fasi dell'incendio


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S.8.2 Livelli di prestazione

Tabella S.8-1: Livelli di prestazione per controllo di fumo e calore


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Tabella S.8-2: Criteri di attribuzione dei livelli di prestazione


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S.8.1.1 Smaltimento di fumo e calore d'emergenza

1. A differenza dei SEFC, correttamente dimensionati, lo

smaltimento di fumo e calore d'emergenza non ha la

funzione di creare un adeguato strato libero dai fumi

durante lo sviluppo dell'incendio, ma solo quello di facilitare

l'opera di estinzione dei soccorritori.

2. Lo smaltimento di fumo e calore d'emergenza è operato

per mezzo di aperture di smaltimento dei prodotti della

combustione verso l'esterno dell'edificio. Tali aperture

coincidono generalmente con quelle già ordinariamente

disponibili per la funzionalità dell'attività (es. finestre,

lucernari, porte, ...).


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S.8.5 Smaltimento di fumo e calore d'emergenza

S.8.5.3 Dimensionamento

Tabella S.8-4: Tipi di dimensionamento per le aperture di smaltimento


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INTERNATIONAL CODE COUNCIL

SECTION “SMOKE CONTROL SYSTEMS”

… smoke control systems that

are intended to provide a tenable environment for the evacuation

or relocation of occupants. These provisions are not intended for

the preservation of contents, the timely restoration of operations

or for assistance in fire suppression or overhaul activities.

SECTION “SMOKE AND HEAT REMOVAL”

Where required by this code or otherwise installed, smoke and

heat vents, or mechanical smoke exhaust systems, and draft

curtains shall conform to the requirements of this section.


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Mechanical smoke exhaust. (2009)

Exhaust fans shall be uniformly spaced within each draft-curtained area

and the maximum distance between fans shall not be greater than 30 m.

Fans shall have a maximum individual capacity of 14.2 m3/s.

The aggregate capacity of smoke exhaust fans shall be determined by

the equation:

C = A x K

where:

C = Capacity of mechanical ventilation required, in m3/s.

A = Area of roof vents provided in m2 (from specific table)

K = dimensional coefficient


Mechanical smoke exhaust. (2012)

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18

S.8.4.2 Soluzioni conformi per il livello di prestazione III

1. Deve essere installato sistema di evacuazione di fumi e

calore (SEFC), naturale (SENFC) o forzato (SEFFC),

progettato, installato e gestito in conformità alla

vigente regolamentazione e alle norme e documenti tecnici

adottati dall'ente di normazione nazionale.

Nota L'elenco, non esaustivo, delle norme e documenti

tecnici adottati dall'ente di normazione nazionale è reperibile

nel paragrafo S.8.8.


Queste ad esempio:

• UK - BS 7346 Part 7, 2006

• prCEN TS 12101-11

• NFPA 88A (2009)

• FM 7 - 15 (2010)

• UK - Approved Documents B [Fire Safety] & F

[Ventilation]

• USA – ASHRAE Journal & Guide 3-38 [Ventilation]

• USA – NFPA 88A [Fire Safety]

• Qatar – QCD Fire Safety Standard No. 7.219

Non potendo applicare la UNI 9494 ed avendo indicazioni

progettuali solo per la ventilazione naturale, occorre fare

riferimento a normative straniere.

Quali possono esserci di aiuto?


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NFPA 88A (2009): part1

5.3 Ventilation

5.3.1 A mechanical ventilation system shall not be required in an open parking

structure.

5.3.2* All enclosed parking structures shall be ventilated by a mechanical system

capable of providing a minimum of 300 L/min per m2 of floor area (1 ft 3 /min

per ft 2 of floor area) during hours of normal operation.

5.3.3 Mechanical ventilating systems shall be installed in accordance with NFPA

90A. Ductwork shall be constructed of noncombustible material.


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NFPA 88A part 2

6.2 Automatic Sprinkler Systems or Fire Detection and Smoke Removal.

Enclosed parking structures located at or above grade, within or immediately below a

building used for another occupancy, shall have one of the following systems:

(1) An approved, automatic sprinkler system fully protecting the parking area

(2) An approved, supervised, automatic fire detection system installed throughout the

parking area and a mechanical ventilation system in accordance with 5.3.2

Nota. NFPA 90A Standard for the Installation of Air-Conditioning and Ventilating

Systems.


22

FM 7-15 (2010)

2.1.4 Utilities.

All enclosed, basement, and underground

parking structures should have mechanical

ventilation from near floor level of at least six air

changes per hour.


23

NFPA 92 e 92b


24

Z


25

CHE COS’È IL FUMO?

Dispersione colloidale di particelle liquide e dei gas che si

sviluppano quando un materiale è soggetto a pirolisi o a

combustione, insieme ad una quantità di aria trascinata nella

massa dei fluidi messi in movimento (PLUME) dall’energia

rilasciata dall’incendio.

A 10 minuti dall’incendio, il 99,9% del fumo è composto da

aria.


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IL FUMO, le grandezze caratteristiche:

• massa di fumo prodotta

• Altezza della fiamma

• Altezza dello strato libero

dal fumo

• Temperatura del Plume

(pennacchio)

• Velocità di diffusione


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FORZE CHE INFLUENZANO IL MOVIMENTO

DEL FUMO• Galleggiamento di gas combustibile

• Temperatura del fumo

• Differenza della densità dovuta alla temperatura tra due spazi

“effetto camino”

• Espansione di gas combustibile

• Volume del fumo

• Sistemi costruttivi

• Barriere fisse o mobili

• Sprinkler

• HVAC

• Effetto pistone

di ascensori


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Da NFPA 92

t-square fire

Q(kW)=αt2

ULTRAFAST (α = 0,1778),

FAST (α = 0,0444),

MEDIUM (α = 0,0111),

SLOW (α = 0,00278)

Nel caso di un incendio

FAST dopo 300 s

si ha Q = 4 MW

ULTRAFAST Q = 16 MW


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l’equazione più semplice (proposta ad esempio in CEN/TR 12101-5 e in

BRE 368), è la seguente

(… ART. 2087 c.c. … E=mc2)

Ce = 0.19 for large-area rooms such as auditoria, stadia, large open-plan

offices, atrium floors, etc. where the ceiling is well above the fire

Ce = 0.21 for large-area rooms, such as open plan offices, where the ceiling

is close to the fire

Ce = 0,34 for small rooms such as unit shops, cellular offices, hotel

bedrooms (prior to flashover or full involvement),

Ce = 0.38 (un caso di semplificazione specifico e particolare) for the

specific case of single-storey shopping malls whose ceilings are not too

much taller than the shop units opening into those malls


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SMOKE MANAGEMENT

• Compartimentazione

Barriere fisse e mobili, filtri, condotti, cavedi

• Galleggiamento

Controllo VERTICALE del fumo

• Flusso (spostamento) d’aria

Controllo ORIZZONTALE del fumo

• Pressurizzazione

Vani scala, corridoi, interi piani …

• Diluizione

Durante e dopo l’incendio


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Le modalità di gestione del fumo si suddividono in

2 grandi categorie :

Naturale (galleggiamento)

Meccanico (flusso)

I sistemi meccanici possono essere di diverse

tipologie:

1) Controllo verticale;

2) Controllo orizzontale;

3) Pressurizzazione

di conseguenza molteplici possono essere i

problemi affrontabili e altrettante le possibili

soluzioni


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Nel caso delle autorimesse si considera un

controllo del fumo che può essere definito

«ORIZZONTALE», cioè il flusso controllato,

spostamento, dell’aria verso una direzione stabilita:


Vediamo ora alcuni esempi pratici

33


34

E al

“IL CONTROLLO ORIZZONTALE DEI FUMI”


35

NFPA 92 e 92b

Con ∆T = 150°C

H = 3 m

Ve = 2,1 m/s

Se L = 3 m

Q = 67000 m3/h


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LE AUTORIMESSE


38

CEN TC191 SC1 WG9 N212


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GRAZIE PER L’ATTENZIONE

A DISPOSIZIONE PER DOMANDE …

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