Dal design fire alle portate d’estrazione: cosa chiede davvero la UNI/TS 9494-4

Il punto di partenza di un SEFC ingegneristico è sempre lo stesso: che incendio sto progettando?

La UNI/TS 9494-4 distingue, semplificando, tra incendi stazionari (rilascio termico quasi costante) e incendi non stazionari, tipicamente descritti con curve di crescita nel tempo (modello “t²”) e successive fasi di plateau e decadimento. Le grandezze in gioco sono massa totale di combustibile, potere calorifico, tempo caratteristico di crescita, eventuale limitazione per ventilazione.

Da qui si derivano due grandezze chiave: la potenza termica in funzione del tempo e la frazione convettiva che alimenta la colonna di fumo. Sono questi dati che entrano nei modelli di plume: colonna simmetrica, colonna da balconata, colonna da finestra a seguito di flashover nel compartimento adiacente. La norma fornisce relazioni per stimare la portata massica risucchiata nel pennacchio e la temperatura dello strato caldo in funzione dell’altezza.

Un passaggio spesso sottovalutato è la distanza di separazione radiativa: la porzione di flusso radiativo che può innescare combustibili vicini. Questo permette di capire se l’area effettivamente coinvolta nell’incendio è più ampia del solo “focolaio di base”, con ricadute dirette sulla potenza termica di progetto e quindi sulle portate di estrazione.

La presenza di sprinkler cambia ulteriormente il quadro: se considerati nella strategia, il rilascio termico non raggiunge il valore massimo teorico, ma viene “tagliato” a quello corrispondente all’istante di attivazione del sistema e mantenuto finché dura l’alimentazione idrica. Anche questa semplificazione ha bisogno di dati affidabili e di una valutazione dell’affidabilità del sistema automatico.

Una volta stimata la produzione di fumi, si passa alla stratificazione. I modelli indicano come varia nel tempo l’altezza del piano neutro in un volume di sezione pressoché costante, a partire da area in pianta, altezza utile, rapporto A/H² e assenza/presenza di evacuatori. Da qui derivano i tempi in cui l’interfaccia fumo/aria scende sotto le quote di interesse per le vie d’esodo.

Il passo finale è il dimensionamento delle aperture di evacuazione e delle portate meccaniche:

• portata maxima per singola apertura senza plugholing, funzione di spessore dello strato, temperatura e geometria;
• minima separazione tra aperture per evitare interferenze;
• bilancio di massa tra estrazione fumi e aria di rinnovo, con limiti sulla velocità di ingresso per non disturbare la stratificazione.

Quando esistono grandi aperture verso spazi comunicanti, entrano in gioco anche i controflussi: velocità minime d’aria per impedire al fumo di migrare lateralmente o verso volumi superiori/inferiori. Anche qui la norma indica dei limiti oltre i quali il metodo del controflusso non è più raccomandato e occorrono analisi più approfondite.

Per FSE PROGETTI, tutto questo non è un insieme di formule da incollare in un foglio di calcolo, ma un modello di ragionamento: dall’incendio di progetto alle prestazioni richieste, fino al dettaglio di aperture, ventilatori e logiche di comando. Solo così le portate d’estrazione “tornano” sia dal punto di vista numerico sia, soprattutto, da quello fisico.