Figura 6.17 – Grafico pressione/portata di una rete pubblica
Un acquedotto che presenta una curva a pendenza ridotta è un ottimo acquedotto, nel quale le perdite di carico sono ridotte. Questo tipo di acquedotto può essere migliorato con l’inserimento di una pompa di rilancio (booster), destinata a innalzare la pressione. Viceversa un acquedotto che presenta una curva ripida è un acquedotto limitato quanto a diametri, ha perdite di carico elevate, e quindi entra in crisi al crescere della portata.
6.3.1.1.4 – Le alimentazioni private
In tutti i casi in cui non si può fare affidamento sulla rete pubblica per l’alimentazione dei sistemi antincendio, occorrerà predisporre un’alimentazione idrica di tipo privato. In accordo con la norma UNI EN 12845 i tipi di alimentazione privata possono essere serbatoi elevati, serbatoi a pressione e vasche di accumulo accoppiate a uno o più unità di pompaggio.
Il serbatoio elevato è un serbatoio che viene posto ad un’altezza significativa, rispetto al piano di utilizzo, tale da garantire alla base una pressione dell’ordine di 4-5 bar per effetto della colonna piezometrica. Questo sistema di alimentazione è caratterizzato da un’elevata affidabilità ; esso infatti non richiede alcuna spinta per l’acqua, ed è quindi esente da interruzioni di servizio per mancanza di potenza elettrica o di avviamento dei motori diesel. Per contro il costo di costruzione è elevato in quanto per le alimentazioni idriche si hanno altezze di 50 m e capacità tipiche di circa 300 – 600 m3. Esiste ovviamente la possibilità di utilizzare, secondo lo stesso principio, una riserva idrica, o ancora meglio un bacino di accumulo “virtualmente inesauribile”, come ad esempio un lago o un bacino artificiale, che si trovi ad una quota sopraelevata rispetto al piano dove si trova l’attività da proteggere. È ovvio che tale soluzione può essere impiegata solo in aree specifiche e quindi è poco diffusa.
Un’ulteriore possibilità per l’alimentazione idrica di un sistema antincendio, è l’uso di uno o più serbatoi a pressione. Il principio in questo caso è quello tipico delle autoclavi, nelle quali un cuscino d’aria agisce da spinta per la fuoriuscita dell’acqua dal serbatoio. È chiaro che un serbatoio a pressione difficilmente potrà rappresentare un’alimentazione idrica valida per un impianto che abbia una richiesta idrica significativa e quindi è di scarsa diffusione. Oltre alla scarsa capacità bisogna considerare il costo, non solo del serbatoio stesso di per sé notevole ma anche del costo dell’esercizio
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e la gestione del serbatoio in pressione. Il serbatoio a pressione può essere considerato un valida alternativa solo per le aree classificate a rischio basso (LH) che in accordo con la norma UNI EN 12845, richiedono una durata di 30 minuti e portate di poche centinaia di litri al minuto, che possono essere ottenute con un serbatoio a pressione di modeste dimensioni.
Il tipo più comune e frequente di alimentazione idrica antincendio privata in Italia è sicuramente il sistema di pompaggio basato su una vasca si accumulo e uno o più unità di pompaggio ad avviamento automatico. Il sistema di alimentazione sopra descritto si presenta molto funzionale e di sicura affidabilità.
Per quanto riguarda le vasche di accumulo la prima scelta importante da eseguire riguarda il
posizionamento della riserva idrica a livello del terreno; una volta decisa la posizione si porranno delle scelte sul manufatto, sul sistema di tenuta, sulla copertura o meno del manufatto, sulla necessità di riscaldamento, ecc….
In diretta relazione alla vasca di accumulo, sta la sala pompe o stazione di pompaggio, dove sono ospitate le pompe automatiche con tutti i necessari controlli. Il primo punto da definire è la costruzione del locale pompe vero e proprio, per il quale la normativa UNI EN 12845 fissa solo il requisito di separazione totale e di resistenza al fuoco. In particolare i gruppi di pompaggio devono essere installati in locali aventi una resistenza al fuoco di almeno 60 minuti e devono essere in ordine di preferenza:
• In un edificio separato
• In un edificio adiacente all’edificio protetto da sprinkler con accesso diretto dall’esterno • In un locale all’interno dell’edifico protetto da sprinkler con accesso diretto dall’esterno Una semplificazione a quanto sopra esposto è stato introdotta con la UNI EN 10779 che si occupa di reti di idranti, in tali casi la sala pompe può essere ospitata in un locale comune ad altre utenze tipiche della distribuzione idrica e comunque non esposti a rischio d’incendio.
Successivamente è necessario definire il layout della sala pompe in relazione alla riserva idrica, che può essere uno dei seguenti tipi:
1. sala pompe complanare alla riserva idrica, entrambe fuori terra; 2. sala pompe complanare alla riserva idrica, entrambe interrate; 3. sala pompe sovrapposta alla riserva idrica.
La soluzione 1 è sicuramente la più sicura ed anche la più conveniente dal punto di vista dei costi delle apparecchiature; la sala pompe risulta accessibile dall’esterno, non è soggetta a problemi di allagamento conseguenti a eventuali perdite o danni alle tubature. Si ha inoltre il vantaggio di poter installare pompe centrifughe ordinarie, operanti sotto battente.
Il caso 2 comporta una serie di problemi ed è certamente quello meno opportuno; i problemi principali sono: l’allagamento in caso di perdite, la difficoltà di accesso ed uscita in caso di emergenza e le difficoltà di manutenzione.
Il caso 3 dovrebbe essere sempre adottato quando la riserva idrica è interrata; si devono utilizzare pompe verticali con giranti immerse e motore esterno che rappresentano la soluzione più valida e affidabile.
65 Le pompe possono essere azionate da motori diesel o elettrici e nel caso in cui sia installata più di una pompa, solo una può essere azionata da un motore elettrico.
Figura 6.18 – Elettropompa (sinistra) e motopompa per un’alimentazione privata La scelta fra unità elettriche ed unità diesel è relativamente semplice se si parte dal presupposto che l’alimentazione elettrica è nettamente più affidabile sia dal punto di vista dell’avviamento sia dal punto di vista della continuità di erogazione di potenza a condizione che sia disponibile
l’alimentazione elettrica. È proprio questo il punto chiave dell’analisi, verificare la disponibilità di alimentazione all’unità elettrica sia a livello di avviamento sia a livello di continuità; occorre considerare che:
• l’alimentazione elettrica all’unità di pompaggio sia derivata in modo da non essere scollegata in caso di intervento automatico o intenzionale dei sistemi di esclusione dell’energia elettrica che, con ogni probabilità saranno azionati durante l’emergenza incendio;
• la linea elettrica di potenza, che alimenta la pompa, non sia esposta al rischio d’incendio; • l’alimentazione elettrica si affidabile, sino al motore stesso, e quindi siano previsti gli
opportuni dispositivi di protezione, tali però da evitare esclusioni non appropriate.
L’ultimo punto merita un’analisi approfondita; infatti il requisito prevede la possibilità, per la pompa, di funzionare ad ogni costo pena la sua stessa distruzione. Ciò comporta la necessità di evitare, le classiche protezioni contro i sovraccarichi, che sono invece tipiche dell’utilizzo industriale.
Se si considera la linea elettrica di alimentazione di una pompa a motore elettrico si trova una partenza dalla cabina, un cavo di collegamento, il quadro della pompa e la linea tra il quadro e il motore. Tutti questi elementi, fra loro consecutivi, devono essere mantenuti in perfetta efficienza per garantire il corretto funzionamento della pompa. In particolare la partenza dalla cabina di alimentazione oltre ad essere derivata a monte di altri dispositivi di intercettazione deve essere realizzata in modo da non essere sensibile alle condizioni di carico. L’interruttore di partenza sarà un interruttore con protezione solo contro il corto circuito, di tipo magnetico, destinato alla protezione del cavo e dimensionato per la massima corrente che il motore può assorbire, detta corrente a rotore bloccato. Il cavo elettrico dovrà essere dimensionato per il carico massimo di corrente alle condizioni nominale con una maggiorazione del 15-20%. Il quadro elettrico della pompa dovrà avere caratteristiche di protezione adatte a prevenire solo il corto circuito del motore.
In definitiva si può dire che l’installazione di una pompa elettrica presenta una serie di problemi che deve essere risolta e che spesso, specie se la distanza tra cabina elettrica e sala pompe è superiore ai 100 m, si traduce in una netta preferenza verso la pompa diesel che risolve tutte le problematiche sopra esposte.[36]