L’evoluzione della norma europea sui sistemi a differenza di pressione (PDS): La norma tecnica UNI EN 12101-13:2022 a sostituzione della precedente UNI EN 12101-6:2005

Sistemi a differenza di pressione (PDS): La norma tecnica UNI EN 1210113:2022 a sostituzione della precedente UNI EN 12101-6:2005

Punti salienti della nuova norma europea EN 12101-13 pubblicata nel 2022, la quale fornisce metodi di calcolo e linee guida per progettare, installare e testare un PDS e Principali differenze rispetto alla precedente parte 6 del 2005.                        
La nuova versione della UNI EN 12101-6 emessa nel 2022 si limita alla descrizione dei componenti del kit di pressurizzazione.

Il sistema di pressurizzazione rappresenta una delle modalità per garantire ad un compartimento di essere “a prova di fumo”.

Due anni fa è stato pubblicato lo standard europeo che tratta specificatamente i sistemi differenziali di pressurizzazione (UNI EN 12101-13:2022 - Sistemi per il controllo di fumo e calore – Parte 13: Sistemi differenziali di pressione - PDS).

L’articolo si propone quale riassunto strutturato della norma e ne evidenzia le principali differenze rispetto alla norma precedente UNI EN 12101-6:2005, che a livello di criteri di progettazione la modifica e sostituisce (la nuova versione di UNI EN 12101-6 emessa nel 2022 si limita invece nei contenuti alla descrizione dei componenti del sistema di pressurizzazione).

PDS - SISTEMA A PRESSIONE DIFFERENZIALE: sistema che permette di evitare che in caso di incendio il fumo raggiunga spazi protetti o vie di fuga attraverso la realizzazione di opportuni gradienti di pressione. Garantire vie di fuga sicure e prive di fumo per le persone è l’obiettivo primario di un sistema PDS. Proprio perché è il fumo e non il fuoco la principale causa di morte durante un incendio, è di vitale importanza prevedere sistemi di pressurizzazione ed estrazione fumi.

Gli impianti di pressurizzazione hanno come finalità quella di limitare la propagazione del fumo evitando che invada zone considerate protette, come i vani scale o gli atri antistanti o i vani ascensore o tutti e tre insieme. La norma distingue due classi di edifici: classe 1 e classe 2, differenziandoli in base ad alcune caratteristiche che specificheremo in seguito.

Per progettare un sistema PDS, la norma ci indica alcuni parametri essenziali:

• La forza di apertura di una porta tra spazio protetto e non protetto non deve superare i 100N, onde evitare che sia troppo faticoso aprirla per abbandonare l’edificio in caso di incendio;
• la differenza di pressione tra spazio protetto e non deve essere di almeno 30 Pa a porte chiuse;
• la velocità dell’aria che fluisce attraverso le porte eventualmente aperte tra spazio protetto e non deve essere uguale o superiore a 1 m/s per edifici in classe 1, oppure uguale o superiore a 2 m/s per edifici in classe 2.
• Il funzionamento del sistema si divide in due fasi, caratterizzate da precisi tempi di esecuzione:
• Fase 1: max 60s è il tempo di predisposizione sistema a seguito di allarme ricevuto dall’impianto di rilevazione (apertura serrande di immissione aria, accensione ventilatori, ecc.);
• Fase 2: max 120s (comprensivi della fase 1) tempo per avere il sistema operativo con 30Pa a porte chiuse o velocità dell’aria attraverso eventuali porte aperte di 1 o 2 m/s a seconda della classe di appartenenza dell’edificio.
• Abbiamo poi l’indicazione del tempo massimo pari a 5 s per passare dalla condizione di 30 Pa a porta chiusa all’obiettivo di (1 o 2m/s) a porta aperta e/o viceversa.

Consideriamo le aree protette della Figura 2 contrassegnate in grigio. Il percorso di sfiato dell'aria per il solo piano incendiato può essere realizzato con un canale estrazione fumi ed estrattore meccanico o con un’apertura automatica in facciata (finestre ad apertura automatizzata). L'alimentazione dell'aria è mostrata come alimentazione individuale per ogni spazio protetto (punto 5). Le porte tra spazio protetto e non devono essere equipaggiate con chiudi-porta al fine di mantenere il più possibile le porte chiuse limitando così le perdite di carico e la perturbazione del sistema. Nell’immagine accanto, l’esempio riporta la pressurizzazione del vano scale, vano ascensore e atrio antistante scale e ascensore, con rilascio dell’aria in corridoio (punto 6).

Come accennato, i criteri per determinare la portata d’aria del sistema sono due e come dato finale per il dimensionamento bisogna considerare il valore più alto (Annex A):

1) «Pressure Differential Criteria»: Il progetto deve fornire un differenziale di pressione di almeno 30 Pa tra spazio protetto e non protetto. Questo requisito è soddisfatto quando:

• tutte le porte della scala protetta, compresa l'ultima porta di uscita, sono chiuse;
• tutte le porte del vano ascensore pressurizzato tranne eventualmente una porta di accesso sono chiuse;
• il rilascio dell'aria (attivo o passivo) verso l'esterno è aperto e funzionante.

2) «Airflow Velocity Criteria»: Il progetto deve fornire velocità minime dell'aria attraverso le porte aperte tra l'area protetta e non protetta.

Deve essere dimostrato che il PDS funzionerà con una porta completamente aperta e, nel caso di porte di diverse dimensioni, questa sarà la porta con la superficie più ampia.

Se una porta ha due battenti, compresa la porta di uscita finale, è sufficiente dimostrare che il PDS funzionerà con solo il battente più ampio completamente aperto.

I criteri di velocità del flusso d'aria devono essere soddisfatti solo sul piano dell'incendio. Il rispettivo percorso di rilascio verso l'esterno sarà aperto. La norma specifica che, se il progettista lo può giustificare alle autorità competenti, la porta di uscita finale può essere considerata chiusa al fine del calcolo della portata totale. Tale porta deve essere comunque sempre apribile per la fuga delle persone e accessibile da fuori per i VVF. Sarebbe comunque più sensato e conservativo con questo metodo considerare l’ultima porta di uscita dall’edificio aperta.

La maggiore tra la portata totale a porte chiuse e la portata totale a porte aperte maggiorata del 15% sarà la portata di progetto.

La norma fa una distinzione tra componenti di un PDS con rilascio d’aria passivo o attivo.

Ecco i 2 possibili scenari:

• Rilascio passivo dell'aria mediante apertura in facciata ad evacuazione naturale o rilascio passivo dell'aria tramite sistemi di canali ad evacuazione naturale;
• Rilascio attivo dell'aria tramite sistemi di canali ad evacuazione forzata tramite un estrattore.

Solitamente «l’AROF - Air release opening façade» apertura in facciata ad evacuazione naturale (identificabile con una finestra ad apertura automatica) certificata secondo UNI EN 12101-2 è alternativa «all’ARS - Air Release Shaft» ossia condotta per il controllo del fumo forzata o naturale certificata in accordo alla norma UNI EN 13501-4.

Gli ultimi capitoli della norma sono dedicati ai test di accettazione, i quali contengono molti dettagli operativi:

• Definizione ed individuazione delle condizioni, anche climatiche preliminari all’attività di test (temperatura nel vano scale/vano ascensore e fuori dall’edificio in aggiunta a velocità e direzione del vento);
• Qualificazione degli strumenti di misura: anemometro per misurare la velocità dell’aria sulla porta tra spazio protetto e non, dinamometro con gancio per misurare la forza di apertura delle porte e manometro che misuri la differenza di pressione tra lo spazio protetto e lo spazio dove è posto il punto di smaltimento fumi che sia in grado di registrare la pressione differenziale ogni 0,2 s per la misurazione della risposta dinamica;
•  Procedure dettagliate di test in funzione della tipologia di PDS;
• Valutazione delle condizioni di misura che potrebbero avere influenza sui risultati;
• Documentazione da produrre;
• Interazioni con altri sistemi di protezione attiva a contorno;
• Gestione delle anomalie rilevate;
• Registrazione delle misure;
• Test di routine sistematici ripetuti nel tempo (almeno una volta ogni 6 mese dall’operatore antincendio e almeno una volta all’anno da persona specialista).

Vediamo le principali differenze tra le due norme

• Classi di appartenenza degli edifici. Erano 6 nella precedente norma dalla A alla F classificate in base alla tipologia di piano d’evacuazione e al tipo di attività che poteva essere svolta all’interno, mentre ora le classi sono solo 2, classificate in base all’altezza e all’uso dell’edificio e alla presenza dell’impianto sprinkler o meno (Figura 3 e 4).

• Pressione Differenziale. La UNI EN 12101-6:2005 chiedeva una differenza di pressione ≥ 50 Pa, ora la UNI EN 12101-13 richiede una differenza di pressione ≥ 30 Pa
• Velocità dell’aria. La UNI EN 12101-6:2005 richiedeva 0,75 m/s o 2 m/s a seconda della classe più una pressione residuale di 10 Pa nel vano scale (vedi fig. 3), ora la UNI EN 12101-13 richiede 1 m/s o 2 m/s ma nessun criterio di sovrapressione residuale.
• Tempi di intervento. Sono stati introdotti i tempi di risposta: Initiation Time, Operation Time e Response Time (fig. 1) spiegati in precedenza.
•  Manutenzione programmata. Per garantire nel tempo la funzionalità del sistema, sono stati introdotti i Test di accettazione e manutenzione, ove sono indicati molti più dettagli di misurazione e periodicità; nella nuova UNI EN 12101-13 infatti, a questo argomento, si dedicano ben 4 capitoli.i 6 mese dall’operatore antincendio e almeno una volta all’anno da persona specialista).

La nuova UNI EN 12101 – Parte 6:2022, a differenza della vecchia versione, tratta nello specifico solo le caratteristiche tecniche e i metodi di prova di tutti i componenti del kit di pressurizzazione. Tutte le logiche di funzionamento dell’impianto sono, come visto, passate alla nuova parte 13 con un focus che si è spostato dall’impianto di pressurizzazione al sistema complessivo. Questa norma è direttamente legata alla UNI EN 12101-13 e va applicata congiuntamente alla stessa. 6 mese dall’operatore antincendio e almeno una volta all’anno da persona specialista).