Rivelazione fumi - Antincendio i componenti

I Rivelatori di incendio: quali sono, dove si usano, come si installano
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 possibili rivelatori d'incendio installabili è ampissima. Facciamo comunque lezione di pragmatismo e limitiamoci a dire che i principi di rivelazione e quindi le categorie dei rivelatori sono essenzialmente tre:
•  I rivelatori di fumo, cioè quelli sensibili alle particelle dei prodotti della combustione e/o pirolisi sospesi nell'atmosfera (comunemente chiamati aerosol);
•  I rivelatori di calore e temperatura, cioè quelli sensibili all'innalzamento della temperatura;
•  I rivelatori di fiamma, cioè quelli sensibili alla radiazione emessa dalle fiamme di un incendio;
Adesso andremo ad analizzare più in profondità questi rivelatori, facendo presente però che solo per i rivelatori puntiformi di fumo e calore, la norma UNI 9795 fornisce indicazioni sulla loro installazione. Il progetto della nuova UNI 9795, inserisce indicazioni installative sui rivelatori lineari di fumo, mentre il progetto di norma EN 5414 fornisce alcuni criteri sui rivelatori di fiamma.
Premettiamo che l'aggettivo “puntiforme” appioppato ad un rivelatore, significa che esso risponde al fenomeno sorvegliato in prossimità di un punto fisso, mentre l'aggettivo “lineare” si riferisce a quando un fenomeno viene sorvegliato su una linea continua.
All'interno dello stesso principio di rivelazione, esistono sensori di tipologia diversa, come si può vedere dai seguenti elenchi.
4.1 Rivelatori di fumo
•  Rivelatori puntiformi fotoottici a diffusione . All'interno di questi rivelatori c'è una sorgente di luce nel campo dell'infrarosso (in genere un LED) posta in una zona nella quale può entrare il fumo. Una parte ricevente sensibile alla luce infrarossa (fotodiodo) è posta in una camera attigua alla parte emittente, ma non può riceverne il segnale perché è otticamente schermata da una parete e da un labirinto ottico. La presenza del fumo, che ha la possibilità di entrare nel rivelatore, riflette la luce emessa dal LED ad infrarossi, creandogli un percorso fino al ricevitore, il quale 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” particolare segnale luminoso e non di altri.
Il fumo serve quindi per creare uno schermo alla luce, di conseguenza questo rivelatore potrebbe avere dei problemi in caso di fumi poco opachi o trasparenti (non scatta) o in caso di locali molto polverosi (scatta a sproposito). E' ovvio che se l'incendio, per la tipologia dei materiali in combustione, produce soprattutto fiamma e poco fumo, tali rivelatori non sono i più adatti (come ad esempio nelle centrali termiche, nelle zone con pericolo di esplosione, nelle autorimesse). Mentre sono perfetti per situazioni opposte come locali in cui possono bruciare tessuti, legname o carta. E' utile anche ricordare che nei locali per fumatori è forse meglio astenersi dall'installare questo tipo di rivelatori.
•  Rivelatori puntiformi a ionizzazione . Questi rivelatori, basati sulla ionizzazione dell'aria da parte di particolari sostanze, lavorano come i precedenti, ma riescono a sentire anche fumi non particolarmente opachi. Sono comunque meno utilizzati per difficoltà di manutenzione.
•  Rivelatori puntiformi ad aspirazione . Rivelatore ideato per applicazioni particolari. Il rivelatore può essere posto in una posizione anche lontana rispetto all'area da proteggere, in quanto un sistema di aspirazione (posto nel locale da proteggere) si occupa di prelevare il fumo e di convogliarlo verso il rivelatore . Su una normale tubazione in PVC vengono praticati dei fori di campionamento dell'aria nel locale sorvegliato. Utilizzando un solo rivelatore, la guida CEI 83-11 indica in 30 m 2 la massima superficie di copertura per ognuno dei fori di campionamento. I possibili utilizzi di una tale tecnica sono soprattutto le aree inaccessibili (controsoffitti, vani tecnici, cavedi, condotti, etc.), ma anche ambienti ove è richiesto un basso impatto estetico, ambienti con atmosfera inquinata o impraticabile, stalle, prigioni, stazioni della metropolitana, etc.

•  Rivelatori lineari. Il rivelatore di fumo in questione è costituito da un trasmettitore e da un ricevitore alloggiati all'interno dello stesso contenitore e quindi abbinati ad un catarifrangente , oppure fisicamente separati . Nel primo caso le distanze tra rivelatore e catarifrangente dalla parte opposta può arrivare a poche decine di metri, mentre nella versione con trasmettitore e ricevitore separati si può arrivare anche a coprire distanze di 100 m. Il trasmettitore invia un raggio di luce infrarossa con una specifica frequenza ed intensità , i l ricevitore misura l'intensità del raggio ricevuto, se il raggio è oscurato dalla presenza di fumo, il sensore del ricevitore è 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 rivelatori si attivano solo quando la luce è interrotta in modo discontinuo (presenza di fumo che non è uniforme), mentre disattivano il funzionamento quando c'è un'interruzione permanente della luce (presenza di ostacolo materiale) E' un rivelatore ideale per la copertura di grandi aree come capannoni, magazzini, hangar o di ambienti con soffitti molto alti dove l'installazione e la manutenzione di rivelatori puntiformi può risultare difficoltosa. Locali possibili sono musei chiese, mostre d'arte, biblioteche, hotel, negozi, cinema, sale computer, magazzini, etc.

Rivelatori di calore
•  Rivelatori puntiformi termovelocimetrici. Questo rivelatore sente la velocità di variazione della temperatura all'interno dell'ambiente. In pratica se la temperatura varia notevolmente in tempi brevi (alta derivata) il rivelatore innesca l'allarme, in quanto si presume che ci 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 però se nel locale non ci sono forti fonti di calore come possono essere dei forni. E' una tecnica di rivelazione adeguata quando l'incendio sviluppa molto rapidamente una grande quantità di calore (es. incendi di tessuti o legnami), ma ha dei tempi di intervento più lenti rispetto ai rivelatori di fumo.
•  Rivelatori puntiformi a soglia. Qui il rivelatore interviene ad una prefissata 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. Utilizzato soprattutto per la rivelazione incendi nelle gallerie stradali o ferroviarie, è costituito 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 un monitoraggio costante del percorso.

4.3 Rivelatori di fiamma
•  Rivelatori puntiformi all'infrarosso . Il principio di funzionamento é 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, di vernici, di materiali plastici, di alcoli, di prodotti cartacei, di legname, di gas infiammabili, etc. In genere sono dotati di filtri ottici previsti per lasciare passare la radiazione infrarossa e bloccare le altre radiazioni luminose, come la luce del sole, o l'illuminazione artificiale.
•  Rivelatori puntiformi all'ultravioletto . Il principio di funzionamento é basato sulla rivelazione della radiazione ultravioletta emessa da una fiamma. Sono adatti per impianti di rivelazione antincendio dove la velocità d'intervento é di primaria importanza e trova particolare applicazione nei luoghi dove si presume che un incendio possa svilupparsi in modo rapido, come ad esempio nei magazzini di prodotti combustibili (benzine, petroli), di vernici, di materiali plastici, di alcoli, nei laboratori chimici, etc. Uno speciale sensore UV attraverso una opportuna finestra “guarda” la zona sorvegliata. Quando all'interno di questa si genera una fiamma dovuta ad inizio d'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 rivelatori di fiamma è che devono “vedere” la fiamma, cosa problematica quando si sviluppa molto fumo o addirittura quando ci sono nell'ambiente, mobili che impediscono la visione diretta. Non sono quindi adatti a locali con presunto sviluppo di fumo durante l'incendio.
Il punto forte invece è la loro velocità di intervento, non appena le fiamme raggiungono una certa dimensione. La dimensione minima della fiamma che il rivelatore di fiamma riesce a segnalare varia con la distanza ed è circa il 2-3% della distanza, ad esempio a 10 metri la dimensione minima della fiamma è di 20 - 30 cm.

4.4 Installazione dei rivelatori: disposizioni comuni a tutti i tipi di rivelatori
Le prescrizioni di carattere generale sono che i rivelatori devono essere installati in modo che possano individuare ogni tipo d'incendio prevedibile nell'area sorvegliata, fin dal suo stadio iniziale ed in modo da evitare falsi allarmi. La determinazione del numero di rivelatori necessari e della loro posizione deve essere effettuata in funzione del tipo di rivelatori , della superficie ed altezza del locale , della forma del soffitto (o della copertura quando questa costituisce il 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 rivelatore (a parte le aree indicate al capitolo 10, quali vani scala, spazi nascosti, etc.).
4.5 Installazione dei rivelatori puntiformi di fumo
Ricordiamo che, in base alla circolare del Dipartimento dei Vigili del Fuoco 09/10/2003, n. P1172/4101, i rivelatori di fumo per poter essere installati nelle attività soggette ai controlli di prevenzione incendi devono soddisfare ad almeno una delle seguenti due condizioni:
•  Devono essere dotati della marcatura CE, prevista dalla Direttiva 89/106/CEE (DPR 21/4/93, n. 246), dal 1 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;
La centrale di controllo e segnalazione
La centrale deve essere ubicata in luogo permanentemente e facilmente accessibile, protetto, per quanto possibile, dal pericolo di incendio diretto, da danneggiamenti meccanici e manomissioni, esente da atmosfera corrosiva, tale inoltre da consentire il continuo controllo della centrale da parte del personale di sorveglianza oppure il controllo a distanza attraverso un sistema di trasmissione tramite il quale gli allarmi di incendio e di guasto e la segnalazione di fuori servizio sono trasferiti ad una o più stazioni di telesorveglianza, dalle quali gli addetti possano dare inizio in ogni momento e con tempestività alle necessarie misure di intervento.
In ogni caso il locale in cui ubicare la centrale, per motivi di sicurezza, deve essere:

• sorvegliato da rivelatori automatici d'incendio, se non presidiato in modo permanente;

• situato possibilmente in vicinanza dell'ingresso principale del complesso sorvegliato;

• dotato di illuminazione di emergenza ad intervento immediato (cioè entro 0,5 s) ed automatico in caso di assenza di energia elettrica di rete.

Qualora la centrale di controllo non sia sistemata in un locale sufficientemente protetto contro l'incendio, essa deve essere realizzata in modo da conservare integra la sua capacità operativa per il tempo necessario ad espletare le funzioni per le quali è stata progettata, cioè deve restare in vita il tempo sufficiente per lanciare gli allarmi, dopo di che può anche spirare.

La centrale di controllo e segnalazione deve essere conforme alla norma UNI EN 54-2. Ad essa fanno capo sia i rivelatori automatici sia i punti di segnalazione manuale, con l'obbligo però di poter individuare se l'allarme proviene dagli uni o dagli altri.

6.  Dispositivi di segnalazione luminosi e acustici
Dei dispositivi di segnalazione cosiddetti interni, vale a dire quelli posizionati nella centrale, abbiamo già parlato nel capitolo precedente. Rimangono quelli acustici e luminosi, distribuiti all'interno e/o all'esterno dell'area sorvegliata, necessari ai fini della sicurezza. Questi ultimi e quelli interni sono obbligatori, mentre sono facoltativi quelli posti nelle stazioni di ricevimento dell'allarme incendio e del segnale di guasto.
Le segnalazioni acustiche e luminose, normalmente costituite da sirene, da campane, da pannelli luminosi con la scritta “Allarme Incendio”, devono essere distinguibili in modo chiaro, rispetto ad altri tipi di segnalazioni e devono essere pensati e concepiti per cercare di evitare situazioni di panico.
I collegamenti tra la centrale e i dispositivi di segnalazione esterna, devono essere realizzati con cavi in tubo sotto traccia, o in alternativa con cavi resistenti al fuoco (rispondenti alle norme CEI 20-36 o 20-45).
7.  Linee di connessione
Le indicazioni fornite per l'utilizzo dei cavi che devono collegare le varie parti di un impianto di rivelazione incendi, sono le seguenti: i cavi devono essere del tipo usato per gli impianti elettrici, ma opportunamente schermati, se connessi ad apparati sensibili ai disturbi elettromagnetici. La sezione minima dei conduttori di alimentazione dei componenti (rivelatori, punti manuali, ecc.) deve essere di 0,5 mm 2 .
I collegamenti in cavo devono essere eseguiti in uno dei tre seguenti modi: con cavi in tubo sotto traccia, oppure con cavi posati in tubi a vista, oppure con cavi a vista. In quest'ultimo caso i cavi devono però essere con guaina e la loro posa deve garantire che non possano essere danneggiati accidentalmente. Non sono ammessi collegamenti volanti.
I cavi dell'impianto di rivelazione incendi possono essere posati insieme ad altri conduttori non facenti parte dell'impianto, a patto che siano riconoscibili almeno in corrispondenza dei punti ispezionabili.
Devono essere adottate particolari protezioni nel caso in cui le interconnessioni si trovino in ambienti umidi od in presenza di vapori o gas infiammabili od esplosivi.
Le linee, per quanto possibile, devono correre all'interno di ambienti sorvegliati da sistemi di rivelazione di incendio, e devono comunque essere installate e protette in modo da ridurre al minimo il loro danneggiamento in caso di incendio.
Le linee che collegano la centrale con i dispositivi di segnalazione esterna (pannelli ottico-acustici, sirene, etc.) e con i dispositivi di sicurezza (sistema di spegnimento automatico, porte tagliafuoco, sistemi di estrazione del fumo, etc.) devono essere realizzati con cavi in tubo sotto traccia, o in alternativa con cavi resistenti al fuoco (conformi alle norme CEI 20-36 o 20-45), per fare in modo che funzionino anche durante l'incendio. Mentre non è necessario appoggiarsi ai cavi resistenti al fuoco per il collegamento tra centrale e rivelatori, in quanto il segnale di allarme viene inviato quando ancora l'incendio si deve sviluppare.
La norma UNI 9795 non prende in considerazione collegamenti che non siano in cavo, ma d'altra parte non vieta nemmeno esplicitamente l'uso di collegamenti senza fili (è infatti in preparazione un documento normativo che diventerà la norma EN 54-25 sui dispositivi connessi via radio).
8.  Alimentazione dell'impianto
L'impianto di rivelazione deve essere dotato di una doppia alimentazione (in conformità alla norma UNI EN 54-4): un'alimentazione principale ed un'alimentazione di riserva.
L'alimentazione principale deve essere derivata da una rete di distribuzione pubblica e deve essere effettuata tramite una linea esclusivamente riservata a tale scopo, dotata di propri organi di sezionamento, di manovra e di protezione.
L'alimentazione di riserva, invece, può essere costituita da una batteria di accumulatori elettrici oppure essere derivata da una rete elettrica di sicurezza indipendente da quella pubblica a cui è collegata la principale. L'alimentazione di riserva deve essere in grado di assicurare il corretto funzionamento dell'intero sistema
ininterrottamente per almeno 72 h, nel caso di interruzione dell'alimentazione principale. Tale autonomia può essere ridotta a non meno di 24 h, purché gli allarmi siano trasmessi ad una o più stazioni ricevitrici, che garantiscano assistenza e manutenzione.
L'alimentazione di riserva deve assicurare in ogni caso anche il contemporaneo funzionamento di tutti i segnalatori di allarme per almeno 30 minuti a partire dalla emissione degli allarmi. Nel caso in cui l'alimentazione principale vada fuori servizio, l'alimentazione di riserva deve intervenire automaticamente in un tempo non maggiore di 15 s.
Il collegamento tra la centrale di controllo e segnalazione e l'alimentazione di riserva, quando questa non è all'interno della centrale stessa o nelle sue immediate vicinanze, deve essere un circuito di sicurezza, cioè realizzato con cavi in tubo sotto traccia, o in alternativa con cavi resistenti al fuoco (conformi alle norme CEI 20-36 o 20-45).
Se l'alimentazione di riserva viene realizzata attraverso l'uso di batterie di accumulatori, queste devono, per quanto possibile, essere installate il più vicino possibile alla centrale di controllo e segnalazione, ma non nello stesso locale se possono sviluppare gas pericolosi. Il locale dove sono collocate le batterie deve essere ventilato.