Alimentazioni idriche antincendio con serbatoio di accumulo collegato a pompe: in questa risposta sintetizzo i punti operativi più utili per progettazione e verifica, con riferimento ai sistemi calcolati integralmente.
Sommario
Per orientarti rapidamente, trovi qui un sommario (utile anche come Table of Contents).
- Tipologie di riserva idrica
- Dati di progetto da dichiarare
- Volume utile: livelli X e N
- Antivortice: perché cambia il volume disponibile
- Affidabilità: singola vs singola superiore
- Pompe: tipologie, motori, Q/H, NPSH
- Sotto/soprabattente: limiti e implicazioni
- Avviamenti, alimentazioni e controlli
- Verifiche e manutenzione
Che cos’è un’alimentazione idrica con serbatoio di accumulo e pompe
Un’alimentazione idrica antincendio con serbatoio di accumulo collegato a pompe è composta da una riserva idrica (serbatoio/vasca a pelo libero) e da pompe di pressurizzazione che devono garantire alle utenze la portata (Q) e la prevalenza (H) di progetto.
I valori di Q/H e dell’autonomia derivano dai calcoli e dalle verifiche richieste dalle norme applicabili di volta in volta (ad esempio reti idranti o sprinkler). Quando si arriva alla scelta dell’alimentazione, il riferimento operativo indicato è ai capitoli 8, 9 e 10 della UNI EN 12845.
Riserva idrica completa vs riserva idrica a capacità ridotta (portata di rincalzo)
La riserva può essere:
- Riserva idrica completa: serbatoio a pelo libero con volume sufficiente a garantire l’autonomia richiesta.
- Riserva idrica a capacità ridotta: serbatoio con volume insufficiente; l’autonomia si ottiene sommando il volume presente con un apporto esterno garantito (da acquedotto), cioè la portata di rincalzo.
Qui sta il nodo: se la portata di rincalzo è fondamentale per raggiungere l’autonomia, serve che l’ente gestore dell’acquedotto certifichi chiaramente la disponibilità costante della portata. In mancanza, è il progettista a doversi assumere la responsabilità di dichiarare che la portata è sempre disponibile e che l’alimentazione è continua e affidabile, come richiesto.
Quali dati progettuali vanno dichiarati (pompe e serbatoio)
Nel capitolo 4 (progettazione e documentazione), vengono richiamate le informazioni da fornire in fase progettuale su:
- Gruppo di pompaggio automatico
- Serbatoio di accumulo
Per i gruppi di pompaggio, tra gli elementi citati: curva Q/H al livello minimo “X”, curva potenza assorbita (con riferimento a NPSHr = 16 m.c.a. per pompe centrifughe), curva NPSH richiesto, potenza disponibile dei motori, NPSH disponibile e richiesto alla portata massima, sommergenza per VTP e sommerse.
Per i serbatoi: volume totale, capacità effettiva e autonomia, portata di rincalzo (se capacità ridotta), distanza verticale tra asse pompa e livello minimo “X”, frequenza manutenzioni con svuotamento, protezione dal gelo, livelli minimo “X” e normale “N”.
Volume utile e autonomia: livelli “X” e “N” e calcolo della capacità effettiva
Un punto critico è distinguere tra volume geometrico e volume utile/effettivo. Il volume utile è quello compreso tra la quota “X” (livello minimo) e la quota “N” (livello normale/too pieno o livello massimo scelto).
Il livello minimo “X” si determina facendo riferimento al prospetto 12: in funzione del diametro d della tubazione di aspirazione, sono indicati i ricoprimenti idraulici minimi sopra la bocca di aspirazione (ragionamento applicato sia a pompe centrifughe sia a VTP, considerando il tratto minimo di aspirazione).
L’obiettivo del ricoprimento idraulico è evitare vortici in superficie che trascinano aria dall’atmosfera nella pompa, con calo prestazionale e possibili danni meccanici.
Esempio pratico (volume non utilizzabile): perché il “geometrico” può ingannare
Nell’esempio riportato: con d = 200 mm il ricoprimento idraulico minimo “A” è 0,62 m e la distanza minima dal fondo “B” è 0,15 m. Totale: 0,77 m non utilizzabili per il calcolo del volume utile.
Con vasca rettangolare 10 × 5 = 50 m² e altezza 4 m:
- volume non utilizzabile: 0,77 × 50 = 38,5 m³
- volume geometrico: 50 × 4 = 200 m³
- volume realmente utilizzabile: 161,5 m³
Questo esempio spiega perché, in verifica di impianti esistenti, può emergere che l’autonomia reale non coincide con quella attesa se in progetto si è considerato il volume geometrico e non quello utile.
Piastre antivortice: quando servono e cosa cambiano sul volume utile
Oltre al rispetto del ricoprimento minimo, l’altra soluzione descritta è l’uso di piastre antivortice: lamiere dimensionate e sufficientemente rigide, montate all’estremità inferiore della tubazione di aspirazione. Allungano il percorso dei filetti fluidi e ne riducono la velocità, limitando i vortici.
Dal punto di vista normativo, se la piastra rispetta le dimensioni del prospetto 12, la quota “A” può diventare costante per tutti i diametri e pari a 0,1 m. Nell’esempio precedente l’altezza non utilizzabile passa a 0,15 + 0,1 = 0,25, incrementando il volume utile (nell’esempio: + 26 m³, fino a 187,5 m³).
Conclusione operativa: le piastre antivortice possono aiutare anche nella verifica di alimentazioni esistenti, recuperando volume utile e autonomia.
Affidabilità dell’alimentazione: “singola” e “singola superiore” (serbatoio + pompe)
La tipologia “serbatoio più pompe” è presente sia tra le alimentazioni idriche singole sia tra le singole superiori, ma con differenze sostanziali.
- Nel caso “singolo”, lo schema è “serbatoio con una o più pompe di surpressione”.
- Nel caso “singolo superiore”, lo schema è “serbatoio e due o più pompe”.
Per l’alimentazione di tipo superiore il serbatoio deve rispettare requisiti specifici: capacità totale (capacità ridotta vietata), chiusura (niente luce/materiale dall’esterno), uso di acqua pulita, costruzione tale da richiedere svuotamento per manutenzione solo dopo almeno dieci anni. È anche richiamata l’ispezione interna ogni 3 anni, salvo i serbatoi della tipologia superiore progettati per interventi dopo 10 anni.
Pompe principali: tipologie ammesse, motori e regole con più pompe
Tra i punti richiamati:
- Motori ammessi per pompe principali: elettrici e diesel.
- La scelta della potenza motore dipende dalla curva di potenza della pompa (con richiami a condizioni legate a NPSHd = 16 m per curve crescenti).
- Tipologie di pompe principali: centrifughe sottobattente, VTP (verticali immerse a flusso assiale), sono tollerate pompe sommerse (per casi particolari). Le multistadio orizzontali sono per “sistemi ad elevato sviluppo verticale”.
- Con più pompe: devono poter funzionare in parallelo; con due pompe ciascuna deve dare 100% della portata di progetto alla prevalenza di progetto; con tre pompe ciascuna deve dare 50%.
Indicazione chiave per alimentazioni superiori o doppie: quando c’è più di una pompa, non più di una deve essere azionata da motore elettrico.
Sotto/soprabattente: limiti principali e implicazioni di impianto
La norma distingue tra disposizione idraulica sottobattente e soprabattente, con limiti su quote, diametri e velocità di aspirazione.
Per il sottobattente (tra i punti riportati):
- almeno 2/3 della capacità effettiva sopra l’asse pompa
- asse pompa non oltre 2 m sopra il livello minimo
- diametro aspirazione ≤ 65 mm
- velocità max aspirazione ≤ 1,8 m/s
Per il soprabattente:
- distanza livello minimo/asse pompa ≤ 3,2 m
- diametro aspirazione ≤ 80 mm
- velocità max aspirazione ≤ 1,5 m/s
- collettori di aspirazione vietati; ogni pompa (anche jockey) con aspirazione indipendente
- richiesto dispositivo di adescamento con allarmi e collegamenti dedicati, con serbatoio di adescamento da 100 o 500 litri (a seconda della classe di pericolo).
Avviamento, arresto e alimentazioni (elettrico/diesel): cosa controllare
Sistemi di avviamento:
- per ciascuna pompa sono previsti due pressostati, ciascuno in grado di avviare
- prima pompa: avvio automatico a 80% della prevalenza massima (mandata chiusa); eventuale seconda a 60%
- una volta avviata, la pompa si arresta solo manualmente (con eccezione citata per sole reti idranti, arresto automatico dopo 20 minuti dal ripristino pressione).
Per elettropompe: alimentazione elettrica sempre disponibile, linea dedicata e separata, presa a monte dell’interruttore generale; criteri di dimensionamento cavi (con riferimento al 150% della corrente massima possibile a pieno carico) e monitoraggi visivi (alimentazione disponibile, richiesta avviamento, pompa in funzione, mancato avviamento).
Per motopompe diesel: funzionamento continuativo a pieno carico (richiamo a UNI ISO 3046), alimentazione autonoma per avviamento, indicazioni su raffreddamento, scarico, serbatoio combustibile (ore di autonomia per classe di pericolo), doppia batteria e logica di avviamento (sei tentativi), controllo spie/allarmi, prove e collaudi.
Conclusione: come “leggere” correttamente serbatoio + pompe
Le alimentazioni idriche antincendio con serbatoio e pompe non si valutano solo sul volume totale “di targa”: contano volume utile, livelli X/N, prevenzione ingresso aria, configurazione sotto/soprabattente, numero e tipologia pompe, e requisiti di continuità e affidabilità. Anche in verifica di esistente, interventi come le piastre antivortice possono incidere in modo concreto sul volume utile e quindi sull’autonomia.
