Il caso si presenta a Milano, in un condominio costruito negli anni '60 con la rete idranti e dotato, per la sola rete sanitaria, di un impianto autoclave che, oltre a non essere conforme al regolamento dell'acquedotto, non potrebbe soddisfare i requisiti richiesti dalle norme antincendio.
GLI IDRANTI ANTINCENDIO La rete idranti attualmente è allacciata all'acquedotto senza pompe di pressurizzazione e senza disconnettore. La prova ha evidenziato che l'impianto non è in grado di fornire le prestazioni previste dalla normativa.
Disposizioni vigenti D.M. 20.12.2012
D.M. n. 246/87
Impianto costruito prima del 1987
Pericolosità (UNI 10779) livello 1
Altezza antincendio m 28
Categoria attività (DPR 151/11) "A"
Tipo di edificio (DM 246/87) "b"
Protezione antincendio solo interna
Alimentazione idrica singola
Diam. nominale alimentazione idranti DN 80
Scale n. 3
Montanti antincendio n. 3
Idranti da alimentare contemporaneamente n. 2
Portata min. di alimentazione m3/h 14,4
Press. min. ai bocchelli più sfavoriti bar 1,5
Press. normale acquedotto bar 4,0 - 4,5
Le prestazioni idrauliche che l'impianto antincendio di questo edificio tipo "b (altezza > 24 m e < 32 m) deve assicurare sono quelle su indicate, risultanti dal progetto approvato o dal C.P.I. rilasciato prima dell'entrata in vigore del D.M. 246/87.
LA RETE IDRICO-SANITARIA RESIDENZIALE
Diametro contatore A.P. DN 100
Unità abitative servite n. 128
Piani fuori terra n. 9
Livello impianto autoclave 1° interrato
Livello contatore A.P., ca. m -2,0
L'impianto autoclave attualmente alimenta solo la rete idrico-sanitaria e non è conforme al regolamento dell'acquedotto in quanto privo di pre-autoclave. Il polmone alla mandata delle pompe è costituito da tre serbatoi da 1000 litri ciascuno, collegati in parallelo lato aria e lato acqua come vasi comunicanti .
Le due pompe, che finora hanno soddisfatto l'utenza idrico-sanitaria, hanno una portata complessiva insufficiente per poter soddisfare anche il fabbisogno della rete antincendio.
L'ACQUEDOTTO DI MILANO A Milano l'acquedotto vieta l'aspirazione diretta delle pompe dalla rete, ma consente di sfruttare la pressione entrante installando, tra contatore e pompe, un pre-autoclave costantemente pressurizzato. La sua capacità dev'essere non inferiore al 50% di quella dell'autoclave d'esercizio e, se questo manca, non inferiore a 1/20 della portata nominale oraria del contatore.
Nella foto, un esempio di autoclave d'esercizio e pre-autoclave a norma.
LA SOLUZIONE: ALIMENTAZIONE IDRICA PROMISCUA Considerato pari a 1 il livello di pericolosità ai sensi della norma UNI 10779 e visto che l'edificio è dotato di protezione solo interna, per alimentare la rete idranti è applicabile l'Appendice A.2 della norma stessa, che consente l'alimentazione promiscua come derivazione dal sistema idrico generale dell'edificio rispettando determinate condizioni.
Negli edifici civili, tipicamente serviti dalla sola rete idranti interni, una stazione di pompaggio dedicata ai soli idranti rischierebbe di essere un'inutile "tassa" impiantistica, resa poco funzionale dalla mancanza di adeguata gestione tecnica e manutenzione. E' allora preferibile avere un collegamento diretto con l'alimentazione generale del fabbricato, opportunamente maggiorata, e sfruttare la normale gestione della rete idrico-sanitaria come garanzia di funzionalità e continuità.
VANTAGGI La ristrutturazione dell'attuale impianto autoclave e la sua trasformazione in un sistema di alimentazione "promiscua" rispondente alle condizioni della norma UNI 10779 e anche al regolamento dell'acquedotto può essere ottenuta con l'installazione di un gruppo pompe potenziato, il riutilizzo di due serbatoi in funzione di autoclavi d'esercizio e l'assegnazione della funzione di pre-autoclave al terzo serbatoio. Ecco i vantaggi:
si occupa l'ingombro di un solo impianto, invece di due
l'efficienza è tenuta continuamente sotto controllo dall'utenza
si evita di dover di adeguare il locale alla norma UNI 11292
il programma di manutenzione non deve sottostare agli obblighi previsti dalla UNI EN 12845 per le stazioni dedicate
sia l'investimento che le spese di gestione sono nettamente inferiori
PORTATA L'alimentazione idrica generale dovrà essere maggiorata per far fronte al contemporaneo fabbisogno della rete antincendio (14,4 m3/h) e di quella idrico-sanitaria ed avrà quindi una portata pari alla somma di quelle dei due sistemi, con una pressione pari a quella più elevata richiesta. Per determinare il fabbisogno residenziale istantaneo, stimato in 0,0318 il fattore di contemporaneità "f" per 128 appartamenti dotati mediamente di 9 punti di prelievo ciascuno e stimato in 123 (l/min x app.to) il consumo istantaneo massimo del suddetto appartamento tipo, si può determinare la portata complessiva di massima contemporaneità Q max come segue:
Q max = 123 (l/min) x 0,0318 x 128 (app.ti) = 500 l/min = 30 m3/h
Per verifica, questo valore è compatibile con una dotazione idrica giornaliera media nell'anno di 750 (l/dì x app.to), un consumo nei giorni di maggior prelievo pari a 1,5 volte quello medio e una portata oraria di punta quintupla di quella media giornaliera:
Q max = 750 (l/dì x app.to) x 128 (app.ti) / 24 (h/dì) x 1,5 x 5 = 30 m3/h
Quindi, per erogare la portata antincendio contemporaneamente al fabbisogno sanitario si dimensiona un gruppo pompe avente portata complessiva superiore alla somma delle due e se ne verifica la compatibilità con le disposizioni del Gestore del Servizio Idrico.
Considerato inoltre che il fabbisogno antincendio si presenta solo in situazioni d'emergenza o di prova, è opportuno ripartire le prestazioni fra n. 3 pompe con commutazione della priorità d'intervento, in modo che sia chiamato a funzionare un numero di pompe sempre proporzionato al fabbisogno e che l'usura sia equamente ripartita.
PREVALENZA Quella occorrente per la rete idranti espressa in m di col. H2O può essere stimata in prima approssimazione, tenendo conto di una pressione normale di alimentazione di circa 40 m, come segue.
Sommano:
altezza antincendio 28 m
dislivello contatore dal piano strada 2 m
perdite di carico montanti, ca. 3 m
perdite di carico disconnettore 9 m
press. min. richiesta ai bocchelli 15 m
perdite di carico nelle lance, ca. 5 m
margine di sicurezza 3 m
= Press. alla mandata dell'autoclave 65 m
A dedurre:
pressione erogata dall'acquedotto - 40 m
= Prevalenza netta occorrente 25 m
RIDUTTORE DI PRESSIONE La pressione attualmente erogata dall'impianto autoclave oscilla tra circa 57 e 72 m di col. H2O ed è, in prima approssimazione, compatibile con quella occorrente per gli idranti. Occorrerà comunque verificare l'eventuale necessitàdi differenziare la pressione di alimentazione della rete idranti da quella ottimale per le utenze residenziali mediante l'installazione di un riduttore/regolatore di pressione a servizio di quest'ultima.
PRESSIONE COSTANTE E' invece senz'altro opportuno regolare il funzionamento delle pompe a velocità variabile mediante uno o più inverter allo scopo di erogare pressione costante. Si possono così ottenere:
ampia elasticità di risposta del sistema alle variazioni della pressione a monte con eliminazione del rischio di funzionamento delle pompe fuori curva;
impostazione del set-point di pressione ottimale per le due reti;
adeguamento automatico del numero di pompe attive agli effettivi fabbisogni;
eliminazione del differenziale di pressione tipico della regolazione ON-OFF e riduzione dell'oscillazione di livelli nel polmone pneumatico;
riduzione del volume d'accumulo occorrente.
CAPACITA' DEI SERBATOI Con l'erogazione idrica a pressione costante il polmone alla mandata serve solo a smorzare gli sbalzi di pressione che si verificano alla commutazione dei motori. La capacità dei tre serbatoi esistenti (3 x 1000 litri) diviene ridondante. Per il regolamento dell'acquedotto, se non ci fossero serbatoi autoclavi d'esercizio (ma ad es. solo vasi d'espansione a membrana), il pre-autoclave dovrebbe avere capacità non inferiore a 1/20 della portata nominale oraria del contatore e quindi, nel nostro caso, 1/20 di 60 m3, cioè ben 3000 litri. Conviene pertanto adottare l'altro criterio, più favorevole, di dimensionamento e riutilizzare i tre serbatoi esistenti, previa verifica del loro stato di corrosione. Se ne può trasformare uno (1000 litri) in pre-autoclave e lasciare agli altri due (2 x 1000 litri) la funzione di autoclavi d'esercizio. Si dovrà di conseguenza ristrutturare la sezione pneumatica dell'impianto alimentando l'aria compressa a pressioni differenziate.
NUOVO GRUPPO POMPE Un gruppo con 3 pompe a velocità variabile aventi, ad es., portata complessiva di 50 m3/h alla prevalenza di 25 m è in grado di erogare prestazioni compatibili con quelle richieste con normali condizioni di esercizio dell'acquedotto.
Curve caratteristiche gruppo di 3 pompe a velocità variabile
Il diagramma e il disegno si riferiscono all'esempio di un gruppo pompe idoneo, che dispone anche di un piccolo margine di maggior prevalenza rispetto a quella di progetto. Occorre verificare se un'eventuale pressione di alimentazione temporaneamente inferiore a quella normale richieda un margine più ampio. I vasi d'espansione di solito presenti sul collettore di mandata dei gruppi preassemblati potranno essere esclusi.
Disegno dimensionale
CONTINUITA' DELLE ALIMENTAZIONI La continuità dell'alimentazione elettrica durante la normale erogazione del servizio può essere attestata dal Gestore mediante dati statistici relativi agli anni precedenti. E' comunque opportuno dotare l'impianto di una linea preferenziale. Il requisito di continuità dell'alimentazione idrica durante il normale servizio può essere anch'esso attestato dai dati statistici forniti dal Gestore relativamente agli anni precedenti. Un'eventuale indisponibilità dell'ordine di 60 ore/anno per manutenzione della rete è considerata accettabile ai sensi della norma UNI 10779.
UN IMPIANTO REALIZZATO La foto mostra un impianto autoclave condominiale in cui si notano 3 pompe a velocità variabile, 2 serbatoi autoclavi d'esercizio (a sin. nell'immagine), 1 pre-autoclave e un disconnettore idrico all'alimentazione della rete antincendio.
Fonti:
L. Nigro, Impianti antincendio V ediz., EPC editore
A. Bianchi e U. Sanfilippo, Pompe e impianti di sollevamento, Hoepli
