Impianto di rilevamento incendi

Per impianto di rilevamento 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 rilevamento 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 rilevamento incendi trovano largo impiego in ambienti industriali, complessi alberghieri, centri commerciali, strutture sanitarie, enti pubblici ecc.

Gli impianti di rilevamento 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 rilevamento 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.

In più di un paese europeo gli impianti di allarme incendio e i relativi dispositivi di rilevamento 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 rilevatori devono essere conformi alle norme europee EN54 che stabiliscono le caratteristiche tecniche e fisiche.

In Italia la progettazione degli impianti di rilevamento incendi è regolamentata dalla norma UNI-9795 che ha stabilito criteri standard relativamente al posizionamento dei sensori e dei dispositivi di segnalazione.

La centrale di allarme antincendio rappresenta l’unità di controllo alla quale sono collegati tutti i singoli dispositivi di rilevamento fumi e incendi. Ad essa sono collegati, tramite apposite linee elettriche, tutti i diversi rilevatori automatici del sistema, che in genere variano da un numero ristretto di rilevatori di fumo, fino a circa 150-200 rilevatori.

I dispositivi di rilevamento 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 rilevamento 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 rilevatori descritti in seguito hanno dei circuiti elettronici in grado di limitare l’insorgenza di falsi allarmi. Esistono diversi tipi di dispositivi di rilevamento o sensori, suddivisibili in base al fenomeno che sono in grado di rilevare, che si indicano nei paragrafi seguenti.

I rilevatori 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 rilevamento sono quelli più utilizzati in quanto il fumo è uno dei fenomeni più comuni prodotto da un incendio. Si dicono rilevatori puntiformi perché ciascuno di essi, una volta installato, rappresenta un punto di rilevamento. Il rilevamento del fumo avviene con modalità diverse a seconda della tecnologia adottata per il rilevamento e pertanto si distinguono in:

• Rilevatore ottico di fumo
• Rilevatore di fumo a ionizzazione
• Rilevatori a campionamento
• Rilevatori di fiamma
• Rilevatori di temperatura

1. LED a luce infrarossa (emettitore)
2. Labirinto opaco
3. Fotodiodo (ricevitore)

I dispositivi di rilevamento ottico del fumo sono basati su un fenomeno fisico chiamato effetto Tyndall. All’interno del rilevatore 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 rilevatore, 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 rilevatori 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.

Questo tipo di rilevatore 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 rilevatore 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.

I rilevatori 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 aspirano l’aria dagli ambienti da monitorare per mezzo di ventole. 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 è presente un rilevatore che rileva la presenza del fumo nel campione di aria aspirata. A causa della maggiore diluizione del fumo che si genera, il rilevatore 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 rilevatori trova impiego in ambienti dove è necessaria una più che precoce rilevazione di un incendio.

Sono rilevatori puntiformi che rilevano 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 rilevazione tempestiva è estremamente importante.

Sono i rilevatori usati per la protezione di grandi superfici, in quanto più convenienti, dal punto di vista dell’installazione, dei rilevatori puntiformi. Vengono installati, ad esempio, nei grandi stabilimenti industriali, nei quali sarebbe necessario installare numerosi rilevatori di fumo puntiformi per garantire un’adeguata copertura dell’area. Sono impiegati anche in presenza di grandi locali con coperture a capriata, oppure a volte e cupole, nelle quali è più difficile individuare il posizionamento ideale dei punti di monitoraggio. Il rilevatore 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 rilevatori 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 rilevatore. Sono detti lineari perché la rilevazione del fumo può avvenire in qualsiasi punto del fascio senza soluzione di continuità. Questo tipo di rilevatori devono essere installati in vista l’uno con l’altro pertanto non devono essere presenti ostacoli che possano interferire con il fascio infrarosso.