Impianti rilevazione incendio
Uno dei pericoli più gravi – ma purtroppo molto spesso sottovalutati – che incombe sulle abitazioni, sui luoghi di lavoro, su tutte le strutture chiuse o aperte in cui vivono e operano le persone, è quello degli incendi.
Si dice spesso che è meglio prevenire che reprimere: anche in questi casi, se può essere difficile affrontare un incendio quando è già sviluppato, molto si può fare per limitarne i danni se si riesce a rilevarlo nei primissimi istanti del suo sorgere. Per far ciò occorre disporre di un efficiente impianto di segnalazione che metta in allarme al primo scoccare di scintilla o al primo refolo di fumo.
AD Electric è specializzata nella progettazione e installazione di vari tipi di impianti tra cui quelli di rilevazione antincendio. Naturalmente ai suoi clienti offre anche un costante servizio di consulenza e di assistenza tecnica per ogni tipo di impianto.
Vediamo in dettaglio di cosa si tratta:
Per impianto di rivelazione incendi si intende quella serie di componenti degli impianti di allarme incendio in grado di rilevare e segnalare la presenza di un incendio all’interno di un edificio o altra infrastruttura. Un dispositivo di rivelazione fumi e incendi è tipicamente costituito da apparecchiature elettroniche che rilevano la presenza di fumi o di variazioni di calore o di principio di incendio, in base ai fenomeni fisici connessi allo sviluppo dell’incendio.
Gli impianti di rivelazione incendi trovano largo impiego in ambienti industriali, complessi alberghieri, centri commerciali, strutture sanitarie, enti pubblici ecc.
Gli impianti di rivelazione incendi unitamente ad altri accorgimenti quali ad esempio l’impiego di materiali ignifughi ecc, rivestono fondamentale importanza per l’ottenimento dell’abitabilità delle varie strutture. I vigili del fuoco danno sempre maggiore importanza al loro impiego.
Gli impianti di allarme incendio e i dispositivi di rivelazione fumi e incendi sono inoltre richiesti dalle compagnie assicurative che in loro presenza concedono condizioni più vantaggiose. Alcune compagnie assicurative, a tutela del loro rischio, impongono delle caratteristiche specifiche a cui gli impianti devono sottostare, sia in termini di progettazione sia in termini di manutenzione. A fronte di tali standard la compagnia assicura il risarcimento integrale dell’eventuale danno causato dall’incendio.
Vediamo in dettaglio di cosa si tratta:
Per impianto di rivelazione incendi si intende quella serie di componenti degli impianti di allarme incendio in grado di rilevare e segnalare la presenza di un incendio all’interno di un edificio o altra infrastruttura. Un dispositivo di rivelazione fumi e incendi è tipicamente costituito da apparecchiature elettroniche che rilevano la presenza di fumi o di variazioni di calore o di principio di incendio, in base ai fenomeni fisici connessi allo sviluppo dell’incendio.
Gli impianti di rivelazione incendi trovano largo impiego in ambienti industriali, complessi alberghieri, centri commerciali, strutture sanitarie, enti pubblici ecc.
Gli impianti di rivelazione incendi unitamente ad altri accorgimenti quali ad esempio l’impiego di materiali ignifughi ecc, rivestono fondamentale importanza per l’ottenimento dell’abitabilità delle varie strutture. I vigili del fuoco danno sempre maggiore importanza al loro impiego.
Gli impianti di allarme incendio e i dispositivi di rivelazione fumi e incendi sono inoltre richiesti dalle compagnie assicurative che in loro presenza concedono condizioni più vantaggiose. Alcune compagnie assicurative, a tutela del loro rischio, impongono delle caratteristiche specifiche a cui gli impianti devono sottostare, sia in termini di progettazione sia in termini di manutenzione. A fronte di tali standard la compagnia assicura il risarcimento integrale dell’eventuale danno causato dall’incendio.
Normative
In più di un paese europeo gli impianti di allarme incendio e i relativi dispositivi di rivelazione fumi e incendi sono obbligatori e posseggono interfacce standard, comuni a tutti gli impianti, specificamente pensate per l’intervento dei soccorritori esterni e dei vigili del fuoco in caso di segnalazione di allarme.
I rivelatori devono essere conformi alle norme europee EN54 che stabiliscono le caratteristiche tecniche e fisiche.
In Italia la progettazione degli impianti di rivelazione incendi è regolamentata dalla norma UNI-9795 che ha stabilito criteri standard relativamente al posizionamento dei sensori e dei dispositivi di segnalazione.
Centralina di allarme incendio
La centrale di allarme antincendio rappresenta l’unità di controllo alla quale sono collegati tutti i singoli dispositivi di rivelazione fumi e incendi. Ad essa sono collegati, tramite apposite linee elettriche, tutti i diversi rivelatori automatici del sistema, che in genere variano da un numero ristretto di rivelatori di fumo, fino a circa 150-200 rivelatori.
Rivelatori automatici
I dispositivi di rivelazione fumi e incendi sono gli elementi dell’impianto per mezzo dei quali è possibile rilevare la presenza di un principio di incendio. Nella grande maggioranza dei casi si tratta di dispositivi elettronici ed hanno in comune la capacità di comunicare, anche se con modalità diverse, con la centralina di allarme incendi.
I dispositivi di rivelazione devono essere installati alla sommità dei locali da proteggere, nella parte più alta (soffitto) in quanto sia il fumo che il calore prodotti da un incendio si spostano verso l’alto. Tutti i tipi di rivelatori descritti in seguito hanno dei circuiti elettronici in grado di limitare l’insorgenza di falsi allarmi. Esistono diversi tipi di dispositivi di rivelazione o sensori, suddivisibili in base al fenomeno che sono in grado di rilevare, che si indicano nei paragrafi seguenti.
Rivelatori di fumo puntiformi
I rivelatori di fumo puntiformi sono in genere applicati ai soffitti dei locali di un edificio che contengono un carico di incendio medio o alto (ad esempio magazzini di prodotti combustibili o infiammabili, archivi cartacei, edifici storico-artistici, stabilimenti produttivi, ecc…). Questi tipi di dispositivi di rivelazione sono quelli più utilizzati in quanto il fumo è uno dei fenomeni più comuni prodotto da un incendio. Si dicono rivelatori puntiformi perché ciascuno di essi, una volta installato, rappresenta un punto di rivelazione. La rivelazione del fumo avviene con modalità diverse a seconda della tecnologia adottata per la rivelazione e pertanto si distinguono in:
Rivelatore ottico di fumo
Rivelatore di fumo a ionizzazione
Rivelatori lineari di fumo
Rivelatori a campionamento
Rivelatori di fiamma
Rivelatori di temperatura
Rivelatore ottico di fumo
1) LED a luce infrarossa (emettitore)
2) Labirinto opaco
3) Fotodiodo (ricevitore)
I dispositivi di rivelazione ottica del fumo sono basati su un fenomeno fisico chiamato effetto Tyndall. All’interno del rivelatore sono presenti un trasmettitore ed un ricevitore di luce separati da un labirinto opaco che impedisce alla luce emessa dall’emettitore di raggiungere il ricevitore. In presenza di fumo all’interno del rivelatore, parte dei fotoni emessi dall’emettitore raggiungeranno il ricevitore perché riflessi dalle particelle di fumo. Un apposito circuito elettronico amplifica il segnale di corrente in uscita dal fotodiodo e trasformerà l’evento in una segnalazione di allarme. I rivelatori basati su questo principio sono idonei a rilevare la presenza di fumo chiaro mentre hanno difficoltà nell’individuare fumi scuri in quanto per questi ultimi l’effetto Tyndall non è apprezzabile.
Rivelatore di fumo a ionizzazione
Questo tipo di rivelatore è idoneo a rilevare tutti i tipi di fumo prodotti da una combustione compresi i fumi invisibili quali quelli prodotti ad esempio dall’alcool etilico. Il principio di funzionamento è basato sul fenomeno della ionizzazione. Al suo interno sono presenti due elettrodi, anodo e catodo, a cui è applicata una differenza di potenziale e che sono posti in vicinanza di una sorgente radioattiva. La sorgente radioattiva ionizza l’aria ad essa circostante e dunque tra gli elettrodi scorre una debole e costante corrente elettrica. In presenza di fumo, questo assorbe le particelle alfa emesse dall’americio (si sceglie l’americio proprio perché emette molte più particelle alfa rispetto ad altre sostanze) e dunque la corrente elettrica diminuisce. La diminuzione, rilevata dall’elettronica, fa scattare l’allarme.
Attualmente questo tipo di sensori, pur essendo sicuramente efficaci, sono poco usati perché la presenza di un elemento radioattivo all’interno ne determina una difficoltà di movimentazione, conservazione, gestione e smaltimento. In realtà la pericolosità di questo tipo di rivelatore è praticamente nulla in quanto l’elemento radioattivo americio 241 è presente in quantità infinitesimali ed è protetto da una pellicola di oro che ne impedisce la fuoriuscita. La normativa italiana impone comunque che qualora questi dispositivi siano utilizzati, deve esserne segnalata la presenza a mezzo di apposite etichette e che gli stessi debbano essere maneggiati e mantenuti solo da personale edotto.
Rivelatori lineari di fumo
Sono rivelatori usati per la protezione di grandi superfici, in quanto più convenienti dal punto di vista dell’installazione. Vengono installati, ad esempio, nei grandi stabilimenti industriali, nei quali potrebbe essere antieconomico l’inserimento di numerosissimi rivelatori di fumo puntiformi. Sono impiegati anche quando si hanno grandi locali con coperture a capriata, o con superfici di volte e cupole, nelle quali è più difficile installare rivelatori puntiformi. Il rivelatore lineare di fumo è un sensore basato sull’attenuazione prodotta dal fumo sul fascio infrarosso trasmesso da un emettitore posto su una parete a un ricevitore posto sulla parete opposta. I rivelatori più moderni riuniscono in una unica apparecchiatura il trasmettitore ed il ricevitore: sulla parete opposta viene installato un riflettore catarifrangente che rinvia il fascio verso la parte ricevente del rivelatore. Sono detti lineari perché la rivelazione del fumo può avvenire in qualsiasi punto del fascio senza soluzione di continuità. Questo tipo di rivelatori devono essere installati in vista l’uno con l’altro pertanto non devono essere presenti ostacoli che possano interferire con il fascio infrarosso.
Rivelatori a campionamento
I rivelatori a campionamento trovano impiego quando si voglia monitorare un particolare ambiente o apparecchiatura elettronica, come ad esempio un centro elaborazione dati o un quadro elettrico.
Sono apparecchiature che prelevano l’aria dagli ambienti da monitorare per mezzo di ventole di aspirazione. L’aria viene convogliata all’interno del dispositivo attraverso tubazioni che hanno una serie di fori di diametro variabile, calcolato in base alla distanza ed alla dimensione dei locali da proteggere. All’interno del dispositivo di aspirazione è presente un rivelatore di fumo che rileva la presenza del fumo nell’aria aspirata. A causa della maggiore diluizione del fumo che si genera, il rivelatore di fumo utilizzato è generalmente ad alta sensibilità.
Esistono anche sistemi a campionamento in cui l’analisi dell’aria prelevata è effettuata da un dispositivo laser che è in grado di rilevare quantità infinitesime di particelle di fumo. Quest’ultimo tipo di rivelatori trova impiego in ambienti dove è necessaria una più che precoce rivelazione di un incendio.
Rivelatori di fiamma
Sono rivelatori puntiformi che rivelano la presenza di un incendio in base alla presenza di radiazione infrarossa o radiazione ultravioletta emessa da una combustione. Trovano impiego nei casi in cui il rischio di incendio è rappresentato da combustibili liquidi o solidi altamente infiammabili in cui la produzione di fumo è un effetto secondario e la rivelazione tempestiva è estremamente importante.
Rivelatore di temperatura
Sono rivelatori in grado di monitorare la temperatura di un ambiente segnalando il superamento di una soglia prefissata o il rapido aumento della stessa. Nel primo caso si tratta di rivelatore termico mentre nel secondo si tratta di rivelatore termovelocimetrico. Il principio di funzionamento comune a tutte le tipologie prevede l’apertura di un contatto elettrico per effetto dell’incremento di temperatura. La corrente di riposo, che normalmente vi passa, si annulla e ciò attiva il sistema di allarme.
La tipologia più semplice è quella dei rilevatori termici a massima composti da una lamina bimetallica, che si flette a causa dell’aumento di temperatura essendo composta da due materiali a differente coefficiente di dilatazione termica lineare.
I rilevatori termici differenziali hanno, invece, due lamine, di cui una rivestita da uno strato isolante: finché le lamine restano solidali, pur flettendosi, non si attiva il segnale di allarme. Pertanto sono sensibili solo a repentini aumenti di temperatura, che aprono il contatto elettrico, mentre non creano falsi allarmi nel caso di graduale incremento di temperatura, che non costituiscono pericolo.
Infine vi è una tipologia di rilevatori termici in cui un elemento metallico fusibile chiude un contatto elettrico, finché non è raggiunta la sua temperatura di fusione.
In più di un paese europeo gli impianti di allarme incendio e i relativi dispositivi di rivelazione fumi e incendi sono obbligatori e posseggono interfacce standard, comuni a tutti gli impianti, specificamente pensate per l’intervento dei soccorritori esterni e dei vigili del fuoco in caso di segnalazione di allarme.
I rivelatori devono essere conformi alle norme europee EN54 che stabiliscono le caratteristiche tecniche e fisiche.
In Italia la progettazione degli impianti di rivelazione incendi è regolamentata dalla norma UNI-9795 che ha stabilito criteri standard relativamente al posizionamento dei sensori e dei dispositivi di segnalazione.
Centralina di allarme incendio
La centrale di allarme antincendio rappresenta l’unità di controllo alla quale sono collegati tutti i singoli dispositivi di rivelazione fumi e incendi. Ad essa sono collegati, tramite apposite linee elettriche, tutti i diversi rivelatori automatici del sistema, che in genere variano da un numero ristretto di rivelatori di fumo, fino a circa 150-200 rivelatori.
Rivelatori automatici
I dispositivi di rivelazione fumi e incendi sono gli elementi dell’impianto per mezzo dei quali è possibile rilevare la presenza di un principio di incendio. Nella grande maggioranza dei casi si tratta di dispositivi elettronici ed hanno in comune la capacità di comunicare, anche se con modalità diverse, con la centralina di allarme incendi.
I dispositivi di rivelazione devono essere installati alla sommità dei locali da proteggere, nella parte più alta (soffitto) in quanto sia il fumo che il calore prodotti da un incendio si spostano verso l’alto. Tutti i tipi di rivelatori descritti in seguito hanno dei circuiti elettronici in grado di limitare l’insorgenza di falsi allarmi. Esistono diversi tipi di dispositivi di rivelazione o sensori, suddivisibili in base al fenomeno che sono in grado di rilevare, che si indicano nei paragrafi seguenti.
Rivelatori di fumo puntiformi
I rivelatori di fumo puntiformi sono in genere applicati ai soffitti dei locali di un edificio che contengono un carico di incendio medio o alto (ad esempio magazzini di prodotti combustibili o infiammabili, archivi cartacei, edifici storico-artistici, stabilimenti produttivi, ecc…). Questi tipi di dispositivi di rivelazione sono quelli più utilizzati in quanto il fumo è uno dei fenomeni più comuni prodotto da un incendio. Si dicono rivelatori puntiformi perché ciascuno di essi, una volta installato, rappresenta un punto di rivelazione. La rivelazione del fumo avviene con modalità diverse a seconda della tecnologia adottata per la rivelazione e pertanto si distinguono in:
Rivelatore ottico di fumo
Rivelatore di fumo a ionizzazione
Rivelatori lineari di fumo
Rivelatori a campionamento
Rivelatori di fiamma
Rivelatori di temperatura
Rivelatore ottico di fumo
1) LED a luce infrarossa (emettitore)
2) Labirinto opaco
3) Fotodiodo (ricevitore)
I dispositivi di rivelazione ottica del fumo sono basati su un fenomeno fisico chiamato effetto Tyndall. All’interno del rivelatore sono presenti un trasmettitore ed un ricevitore di luce separati da un labirinto opaco che impedisce alla luce emessa dall’emettitore di raggiungere il ricevitore. In presenza di fumo all’interno del rivelatore, parte dei fotoni emessi dall’emettitore raggiungeranno il ricevitore perché riflessi dalle particelle di fumo. Un apposito circuito elettronico amplifica il segnale di corrente in uscita dal fotodiodo e trasformerà l’evento in una segnalazione di allarme. I rivelatori basati su questo principio sono idonei a rilevare la presenza di fumo chiaro mentre hanno difficoltà nell’individuare fumi scuri in quanto per questi ultimi l’effetto Tyndall non è apprezzabile.
Rivelatore di fumo a ionizzazione
Questo tipo di rivelatore è idoneo a rilevare tutti i tipi di fumo prodotti da una combustione compresi i fumi invisibili quali quelli prodotti ad esempio dall’alcool etilico. Il principio di funzionamento è basato sul fenomeno della ionizzazione. Al suo interno sono presenti due elettrodi, anodo e catodo, a cui è applicata una differenza di potenziale e che sono posti in vicinanza di una sorgente radioattiva. La sorgente radioattiva ionizza l’aria ad essa circostante e dunque tra gli elettrodi scorre una debole e costante corrente elettrica. In presenza di fumo, questo assorbe le particelle alfa emesse dall’americio (si sceglie l’americio proprio perché emette molte più particelle alfa rispetto ad altre sostanze) e dunque la corrente elettrica diminuisce. La diminuzione, rilevata dall’elettronica, fa scattare l’allarme.
Attualmente questo tipo di sensori, pur essendo sicuramente efficaci, sono poco usati perché la presenza di un elemento radioattivo all’interno ne determina una difficoltà di movimentazione, conservazione, gestione e smaltimento. In realtà la pericolosità di questo tipo di rivelatore è praticamente nulla in quanto l’elemento radioattivo americio 241 è presente in quantità infinitesimali ed è protetto da una pellicola di oro che ne impedisce la fuoriuscita. La normativa italiana impone comunque che qualora questi dispositivi siano utilizzati, deve esserne segnalata la presenza a mezzo di apposite etichette e che gli stessi debbano essere maneggiati e mantenuti solo da personale edotto.
Rivelatori lineari di fumo
Sono rivelatori usati per la protezione di grandi superfici, in quanto più convenienti dal punto di vista dell’installazione. Vengono installati, ad esempio, nei grandi stabilimenti industriali, nei quali potrebbe essere antieconomico l’inserimento di numerosissimi rivelatori di fumo puntiformi. Sono impiegati anche quando si hanno grandi locali con coperture a capriata, o con superfici di volte e cupole, nelle quali è più difficile installare rivelatori puntiformi. Il rivelatore lineare di fumo è un sensore basato sull’attenuazione prodotta dal fumo sul fascio infrarosso trasmesso da un emettitore posto su una parete a un ricevitore posto sulla parete opposta. I rivelatori più moderni riuniscono in una unica apparecchiatura il trasmettitore ed il ricevitore: sulla parete opposta viene installato un riflettore catarifrangente che rinvia il fascio verso la parte ricevente del rivelatore. Sono detti lineari perché la rivelazione del fumo può avvenire in qualsiasi punto del fascio senza soluzione di continuità. Questo tipo di rivelatori devono essere installati in vista l’uno con l’altro pertanto non devono essere presenti ostacoli che possano interferire con il fascio infrarosso.
Rivelatori a campionamento
I rivelatori a campionamento trovano impiego quando si voglia monitorare un particolare ambiente o apparecchiatura elettronica, come ad esempio un centro elaborazione dati o un quadro elettrico.
Sono apparecchiature che prelevano l’aria dagli ambienti da monitorare per mezzo di ventole di aspirazione. L’aria viene convogliata all’interno del dispositivo attraverso tubazioni che hanno una serie di fori di diametro variabile, calcolato in base alla distanza ed alla dimensione dei locali da proteggere. All’interno del dispositivo di aspirazione è presente un rivelatore di fumo che rileva la presenza del fumo nell’aria aspirata. A causa della maggiore diluizione del fumo che si genera, il rivelatore di fumo utilizzato è generalmente ad alta sensibilità.
Esistono anche sistemi a campionamento in cui l’analisi dell’aria prelevata è effettuata da un dispositivo laser che è in grado di rilevare quantità infinitesime di particelle di fumo. Quest’ultimo tipo di rivelatori trova impiego in ambienti dove è necessaria una più che precoce rivelazione di un incendio.
Rivelatori di fiamma
Sono rivelatori puntiformi che rivelano la presenza di un incendio in base alla presenza di radiazione infrarossa o radiazione ultravioletta emessa da una combustione. Trovano impiego nei casi in cui il rischio di incendio è rappresentato da combustibili liquidi o solidi altamente infiammabili in cui la produzione di fumo è un effetto secondario e la rivelazione tempestiva è estremamente importante.
Rivelatore di temperatura
Sono rivelatori in grado di monitorare la temperatura di un ambiente segnalando il superamento di una soglia prefissata o il rapido aumento della stessa. Nel primo caso si tratta di rivelatore termico mentre nel secondo si tratta di rivelatore termovelocimetrico. Il principio di funzionamento comune a tutte le tipologie prevede l’apertura di un contatto elettrico per effetto dell’incremento di temperatura. La corrente di riposo, che normalmente vi passa, si annulla e ciò attiva il sistema di allarme.
La tipologia più semplice è quella dei rilevatori termici a massima composti da una lamina bimetallica, che si flette a causa dell’aumento di temperatura essendo composta da due materiali a differente coefficiente di dilatazione termica lineare.
I rilevatori termici differenziali hanno, invece, due lamine, di cui una rivestita da uno strato isolante: finché le lamine restano solidali, pur flettendosi, non si attiva il segnale di allarme. Pertanto sono sensibili solo a repentini aumenti di temperatura, che aprono il contatto elettrico, mentre non creano falsi allarmi nel caso di graduale incremento di temperatura, che non costituiscono pericolo.
Infine vi è una tipologia di rilevatori termici in cui un elemento metallico fusibile chiude un contatto elettrico, finché non è raggiunta la sua temperatura di fusione.