Normative di riferimento
Il prodotto estinguente aerosol è a base di Carbonato di Potassio in ordine alle indicazioni contenute nella lettera circolare del Ministero dell’Interno, servizi Antincendi, prot. N. 018/4101 del 2 Gennaio 1997, (relativamente all’uso di sostanze estinguenti “a basso impatto ambientale”), in accordo con le indicazioni contenute nella Norma internazionale N.F.P.A. 2001 edizione 1994/1996 in materia di agenti estinguenti puliti (clean agents), allo standard N.F.P.A. 2010 “Aerosol Extinguishing Technology” e con le bozze definitive prCEN/TR 15276-1 e prCEN/TR 15276-2 attualmente in attesa di pubblicazione.
Saranno, inoltre, applicate le seguenti normative di riferimento:
Norme CEI 64.8 per gli impianti utilizzatori
Norme CEI 20.22 e 20.36 per i cavi elettrici
Norma UNI 9795 per gli impianti di rivelazione incendi
DM 37/08 (ex Legge 46/90) per la Sicurezza degli Impianti
Tipo e caratteristiche essenziali
Secondo le indicazioni della premessa, il sistema di spegnimento si basa sull’impiego, come agente estinguente, di un aerosol a base di Carbonato di Potassio sviluppato da una miscela solida definita “compound”, contenuta in erogatori in acciaio dotati di griglie per l’espulsione in ambiente e definiti “generatori di aerosol”.
Gli agenti estinguenti ad aerosol non hanno interazioni con l’ambiente, in quanto il particolato emesso è un sale inerte e i gas sono naturalmente presenti in atmosfera. Per tale motivo vengono considerati agenti estinguenti “clean agent” cioè ad impatto ambientale nullo.
I principali vantaggi legati all’adozione di un agente estinguente ad aerosol sono di seguito elencati:
Assenza di parchi bombole, tubazioni, collettori ed ugelli e quindi dei relativi ingombri e pesi;
abbattimento dei costi e dei tempi di installazione, infatti, l’impianto richiede solo il fissaggio dei generatori, il collegamento delle linee di segnalazione ed alimentazione elettrica con il comando di attuazione della centrale di rivelazione incendi;
Estinzione dell’incendio in tempi molto rapidi, senza alcuna riduzione del tenore di ossigeno;
Assenza di sovrapressioni considerevoli nell’ambiente di immissione e dei relativi dispositivi come serrande di sovrapressione e test quali il “door fan test”, in quanto eventuali perdite, causate da non perfetta ermeticità, di estinguente dal volume protetto, vengono calcolate e compensate in fase progettuale attraverso un incremento della concentrazione estinguente;
flessibilità dell’impianto, in quanto sarà possibile adeguarlo a seguito di cambiamenti delle dimensioni e/o degli arredi del locale protetto;
Tempi di ripristino in caso di avvenuta scarica legati alla sola sostituzione dei generatori esauriti;
Costi di manutenzione impianto fortemente ridotti e service life del prodotto compreso tra i 10/12 anni.
Il sistema di spegnimento ad aerosol potrebbe, a titolo di esempio, rispettare i requisiti essenziali di seguito indicati:
Durata della scarica 15-30 sec.
Durata di inertizzazione almeno 10 min.
Tempo di Attivazione immediato
Corrente di Attivazione 24 Vcc
Assorbimento 0.7 A per 1 sec.
Temperatura di utilizzo da – 20 a + 30° C
Umidità fino al 98% U.R.
A L T (Atmosferic Life Time) trascurabile
O D P (Ozone Depletion Potential) 0
G W P (Global Warming Potential) 0
Classi di fuoco A, B, C, E.
Granulometria da 0.5 a 4 micron
Conducibilità elettrica Paragonabile ad aria secca
Corrosività assente
Shock Termico assente
Scariche elettrostatiche assenti
Fenomeni di Condensa assenti
Residui dopo l’estinzione trascurabili
Generazione dell’aerosol e sua immissione in ambiente
L’agente estinguente ad aerosol costituito essenzialmente da Carbonato di Potassio sotto forma solida a rapida espansione, che attivato elettricamente, mediante una forte reazione esotermica, passerà in fase di sublimazione e successivamente in aerosol, altamente efficace ed efficiente. La dispersione ultrafine di particelle solide sospese in un gas inerte consentono l’estinzione degli incendi.
La quantità di particolato rilasciata dall’agente estinguente solido dovrà essere pari al 55 % mentre la restante parte sarà composta da gas inerti. Le dimensioni delle particelle di aerosol dovranno avere un diametro compreso tra i 0.5 e 4 µ. La ridotta dimensione delle micro particelle, sospese in un gas inerte (azoto, anidride carbonica e vapore acqueo), contribuisce ad aumentare il rapporto tra la superficie esposta e la sua massa di reazione.
Tale aerosol, per effetto della pressione generata all’interno dell’erogatore dalla reazione esotermica, fuoriuscirà dal generatore attraverso una o due griglie presenti sull’involucro metallico dello stesso, entrando così nel volume protetto.
L’aerosol immesso in ambiente verrà raffreddato, mediante il generatore, per effetto di un’azione di raffreddamento meccanico/fisico o per effetto di un’azione chimica a seconda del generatore scelto.
In particolare il sistema di raffreddamento meccanico/fisico dell’erogatore deve essere in grado di ottimizzare la quantità e la dimensione delle particelle e di contribuire alla diminuzione della temperatura di immissione in ambiente. Nel processo di trasformazione del combustibile solido in aerosol non devono fuoriuscire fiamme dai generatori. Il rispetto di tali caratteristiche risulta essenziale per il mantenimento dell’efficacia e dell’efficienza del prodotto estinguente.
Ciascun erogatore, della famiglia con raffreddamento meccanico/fisico, sarà provvisto di n. 2 griglie di erogazione in grado di garantire un raggio di azione di almeno 4 mt., di un connettore circolare a norma MIL per il collegamento dei generatori all’impianto di rivelazione/spegnimento e di un sistema di attivazione termico supplementare in grado di attivare i generatori al raggiungimento di una temperatura di 170 °C. Tale sistema di attivazione, di sicurezza, consente l’intervento dei generatori anche in caso di default dell’impianto di rivelazione/spegnimento.
Azione estinguente
L’aerosol prodotto ed immesso in ambiente, combatte ed estingue il fuoco inibendo la reazione chimica della combustione a livello molecolare, senza esaurire il contenuto d’ossigeno, senza usare metodi di soffocamento e raffreddamento, ma lasciando piena respirabilità e ottime condizioni di vivibilità.
L’azione di spegnimento è di blocco dell’autocatalisi e si attua attraverso due azioni:
Azione Fisica
Consiste nella capacità del carbonato di potassio di attenuare l’energia della fiamma in virtù del processo di ionizzazione dello stesso in presenza del fuoco. Al contatto con la fiamma l’aerosol reagisce chimicamente formando radicali di potassio K+ derivati dalla dissociazione dei sali di potassio.
Azione Chimica
In un incendio (reazione di combustione) atomi e radicali liberi instabili reagiscono tra loro in presenza di ossigeno facendo proseguire la combustione fino all’esaurimento del combustibile; l’aerosol blocca i radicali liberi che alimentano la combustione, attraverso la formazione di radicali di potassio K+ che legandosi con i radicali liberi OH formano un composto stabile KOH con conseguente inibizione dell’incendio.
Le micro particelle di sali di potassio veicolate da gas inerte, sono dotate di un rapporto estremamente alto della superficie di reazione in rapporto al volume caratteristica che ne incrementa, a parità di peso, la capacità estinguente (riducendo pertanto la quantità di materiale attivo necessario per ottenere l’azione estinguente).
Le particelle di Carbonato di Potassio agiscono come un agente a saturazione essendo capaci di spegnere focolai non direttamente irrorati. Rimangono in sospensione per moltissimo tempo consentendo l’inertizzazione del volume protetto grazie al loro scorrere nelle naturali correnti di convenzione presenti nella combustione, al loro fluire attorno agli ostacoli e alla capacità di distribuirsi in maniera uniforme nel volume, accrescendo pertanto l’efficacia dell’agente estinguente.
Calcolo della quantità estinguente
La quantità estinguente necessaria a garantire lo spegnimento di un determinato volume viene individuata nella massa estinguente solida necessaria per proteggere 1 metro cubo (gr/mc.).
Tale parametro, definito design factor, sarà legato a molteplici fattori. In particolare occorrerà individuare l’extinguishing factor (differente per tipologia di fuoco e per tipo di prodotto) al quale si dovranno aggiungere altri coefficienti legati all’altezza del locale, alla ermeticità, al tempo di inertizzazione, alle caratteristiche spaziali (lunghezza, larghezza, altezza) oltre che ad un coefficiente di sicurezza impianto, pari ad un incremento del 30% della massa estinguente calcolata. Di seguito si indica la formula per l’ottenimento della concentrazione di progetto:

M*=V*Ko*K1*K2*K3*K4*K5*q

M: Massa estinguente (Total Flooding Quantity), in gr.
V: Volume lordo protetto, in mc
K0: Classe di fuoco (A:1 – B:0,5 – C:0,75 – E:1,3)
K1: Coefficiente riduttivo volume (detrazione per volumi fissi nell’ambiente)
K2: Coefficiente non ermeticità dell’ambiente (aumento percentuale in funzione delle aperture e/o dei ricambi d’aria del locale nel periodo di scarica dell’aerosol)
K3: Coefficiente di sicurezza impianto (Safety Factor): 1,3
K4: Coefficiente di inertizzazione (tempi di inertizzazione diversi in base ai valori rilevati dal diagramma
K5: Coefficiente di incremento per altezza del locale (valore rilevato dal diagramma 2)
q: Coefficiente di efficienza delle singole unità estinguenti (il coefficiente q viene rilevato dalle schede tecniche dei prodotti), in gr./mc.
La distribuzione dell’aerosol in ambiente dovrà essere la più uniforme possibile al fine di garantire i tempi di saturazione e la concentrazione ottimale. Sarà quindi necessario installare le singole unità estinguenti conformemente ai relativi raggi di azione riportati nelle schede tecniche di ciascun prodotto.
Il prodotto estinguente dovrà essere in grado di garantire una concentrazione di spegnimento che rispetti quanto riportato nel calcolo dimensionale e nelle caratteristiche tecniche indicate dal produttore, munite di certificato di prova rilasciato da autorità competente.
Calcolo dimensionale
Calcolo del numero di generatori
In relazione al volume ed alla tipologia degli ambienti da proteggere, come rilevabile dal calcolo dimensionale,il design factor calcolato è pari a circa: ….. gr./mc.
I generatori contengono una massa estinguente rispettivamente pari a>e> e saranno distribuiti in ambiente così come riportato negli elaborati forniti in ambito progettuale.
Posizionamento dei generatori e loro fissaggio
Il posizionamento, dei generatori aerosol tiene conto, nei locali protetti, della dislocazione degli arredi oltre che al raggio di azione di ciascun generatore. Per ogni, ulteriore, particolare si rimanda agli elaborati che verranno forniti.
In merito al fissaggio dei generatori, quest’ultimo è previsto normalmente a soffitto. Nei locali in cui è prevista controsoffittatura, il generatore potrà essere parzialmente incassato nel controsoffitto, mediante l’utilizzo di barre filettate, come di seguito mostrato.

Informazioni tossicologiche
L’agente estinguente solido non è tossico e deve essere accompagnato dalla scheda di sicurezza (MSDS) e dai certificati di analisi relativi al prodotto estinguente allo stato solido e all’aerosol generato ed immesso in ambiente, con particolare riferimento al particolato solido.
In particolare, dovranno essere indicati la massima concentrazione di spegnimento ammissibile in luoghi di lavoro, i tempi di permanenza in caso di esposizione accidentale e i valori del parametro di tossicità (HCL50).
Alle concentrazioni di spegnimento considerate, non risultano problemi di respirazione legati alla presenza del particolato solido ultrafine nel volume protetto, il quale non agendo per sottrazione del livello di ossigeno che resta invariato al 20%, mantiene ottime condizioni di vivibilità.
PROCEDURA DI SCARICA
Pur non presentando livelli di tossicità dannosi per l’uomo e per l’ambiente, l’uso del sistema estinguente ad aerosol avverrà come per tutti gli estinguenti a saturazione, nel rispetto di procedure che garantiscano la massima sicurezza.
In particolare, in considerazione dell’effetto di opacità durante e dopo la scarica dovuta alla permanenza dell’estinguente nell’ambiente, saranno attuate tutte le misure di sicurezza per l’evacuazione delle persone prima della scarica e per una corretta gestione del sistema di rivelazione/spegnimento.
A tal proposito nei locali in cui non si prevede presenza di personale, la gestione dell’impianto di rivelazione/spegnimento potrà essere automatica, mentre nei locali in cui vi potrà essere presenza costante di personale, sarà necessario, nelle ore di lavoro, gestire l’impianto in modalità manuale.
Procedura automatica (Caratteristiche del sistema di rivelazione incendi e gestione spegnimento)
L’impianto di rilevazione incendi sarà del tipo a doppio consenso, per cui l’azionamento dell’impianto di spegnimento sarà subordinato all’intervento contemporaneo di 2 rilevatori ottici di fumo diversi presenti in ambiente.
Nel dettaglio:
l’attivazione di un solo rivelatore provocherà uno stato di preallarme:
l’attivazione di un secondo rivelatore provocherà uno stato di allarme confermato e l’attivazione della procedura di scarica dei generatori aerosol.
Tale procedura sarà resa possibile mediante un sistema che prevede l’installazione di una centrale di rivelazione incendi generale, che gestirà ed attiverà una serie di centrali di spegnimento, ubicate nei pressi degli archivi, a seconda del numero di zone di spegnimento da realizzare.
Il sistema di rivelazione e gestione spegnimento previsto sarà del tipo digitale, con componenti indirizzabili, in modo da consentire tutti i livelli di programmazione previsti dalla normativa, a garanzia della funzionalità, efficienza ed affidabilità richieste all’impianto di spegnimento in questione.
Stato di pre-allarme
L’intervento di un solo rilevatore, all’interno dell’ambiente protetto, determinerà la condizione di “pre-allarme” con conseguente attivazione dei seguenti comandi:
Attivazione dei pannelli ottico/acustici, installati all’interno dei locali, che segnaleranno uno stato di “Allarme Incendio – Evacuare il locale”;
Attivazione condizione di pre-allarme del modulo di spegnimento;
Chiusura delle porte tagliafuoco ;
Ove prevista, trasmissione dello stato di pre-allarme al sistema di supervisione;
Stato di allarme confermato (attivazione scarica)
L’intervento di un secondo rilevatore dovrà attivare le procedure di spegnimento. Questa condizione, sottoposta a temporizzazione, dovrà permettere l’evacuazione dell’eventuale personale presente in ambiente e una ricognizione del personale addetto alla sicurezza.
In particolare, tale procedura prevede i seguenti step:
Attivazione dei pannelli ottico/acustici, installati all’esterno dei locali, che segnaleranno uno stato di “Vietato Entrare – Spegnimento in Corso”;
Attivazione condizione di allarme del modulo di spegnimento;
Disattivazione del sistema di condizionamento e/o aspirazione aria;
Conferma della chiusura delle porte REI;
Chiusura di eventuali serrande tagliafuoco e/o delle aperture di ventilazione naturale dotate di comandi ad azionamento automatico;
Ritardo della scarica compreso tra i 60-90 sec.;
Attivazione canale di spegnimento;
Attivazione generatori aerosol
Al momento dell’attivazione del canale di spegnimento da parte dell’unità preposta, tale segnale verrà convogliato ai generatori attraverso un’unità gestione aerosol, a microprocessore, interfaccia necessaria per l’attuazione degli erogatori ad aerosol.
Questa unità di gestione sarà dotata e capace di gestire l’attivazione sequenziale di 8 linee, alle quali potranno essere collegati, mediante un box di connessione, fino a 8 generatori aerosol per linea.
Ciascuna linea verrà costantemente controllata mediante un piccola corrente di sorveglianza, riportando le segnalazioni di guasto sul pannello di controllo.

L’unità è in grado di interfacciarsi con qualsiasi centrale di rilevazione/spegnimento incendio mettendo a disposizione un ingresso per il comando di attivazione e non necessità di unità di alimentazione supplementare in quanto sarà alimentata dall’unità di spegnimento preposta.
Sono inoltre disponibili un relè generale di allarme ed uno di guasto, entrambi con contatto libero da tensione.
Apparecchiature Accessorie
All’esterno di ogni locale protetto dovranno essere installati, in posizione accessibile e ben visibili, un pulsante a rottura vetro per l’attivazione manuale della scarica ed uno a rottura vetro per l’interdizione della stessa.
Procedura manuale
Nel caso in cui la scarica dei generatori aerosol venga comandata mediante la pressione del pulsante di attivazione manuale, posto al di fuori della porta REI del locale, si attueranno tutte le procedure di sigillatura dell’ambiente e di blocco del sistema di condizionamento/aspirazione aria e la pressione del pulsante provocherà direttamente il conteggio del ritardo programmato prima della scarica, non essendo necessaria la condizione di preallarme e allarme confermato.
Ripristino condizioni di sicurezza
Una volta avvenuta la scarica, dopo il tempo necessario per l’estinzione e l’inertizzazione dell’incendio, si renderà necessario evacuare i gas residui, dell’incendio stesso e dell’aerosol, dai volumi protetti, al fine di ripristinare le normali condizioni di sicurezza nell’ambiente.
Tale procedura dovrà essere eseguita dal personale intervenuto (vigili del fuoco) e/o da quello addetto alla sicurezza dell’impianto, attraverso la naturale ventilazione del locale e/o il ripristino del funzionamento del sistema di aspirazione aria.
Successivamente, sarà possibile procedere alla rimozione del leggerissimo particolato di scarica che resterà depositato in ambiente, per mezzo di ordinari sistemi di soffiaggio d’aria compressa e/o aspirazione.
La rimozione del leggerissimo particolato dovrà avvenire in tempi rapidi, soprattutto in considerazione dell’umidità presente nel locale oggetto dello scarica.