Rivelazione incendio e gas

La rivelazione incendio raggruppa l’insieme delle tecniche e dei processi che concorrono alla rivelazione di un incendio nel modo più precoce possibile e di conseguenza nel mettere in pratica una serie segnalazioni e comandi per la salvaguardia delle persone e dei beni.

Per soddisfare il primo di questi requisiti è necessario che, in fase di progettazione dell’impianto, vengano scelti dei rivelatori che utilizzino la migliore tecnologia in funzione della tipologia di ambiente da sorvegliare.

Esistono essenzialmente le seguenti tecnologie di rivelazione:
- rivelazione ottica di fumo 
  (puntiforme, lineare, ad aspirazione)
- rivelazione di fiamma
- rivelazione termica (puntiforme e lineare)
- rivelazione gas  

che danno origine ai seguenti sistemi di rivelazione:
- sistema di rivelazione convenzioanle
- sistema di rivelazione indirizzato
- sistema di rivelazione interattivo


 
RIVELAZIONE OTTICA DI FUMO
La tecnologia più precoce

In generale è considerata la tecnologia più precoce ed inoltre rivela la presenza dei fumi di combustione che sono considerati il fenomeno più pericoloso per l’uomo durante un incendio.

La rivelazione del fumo è fortemente consigliata per gli edifici pubblici, negli uffici, negli alberghi, negli ospedali e nelle abitazioni. E’ utilizzabile anche in campo industriale a patto che le condizioni ambientali ne permettano il suo utilizzo dato che l’efficienza di questo tipo di tecnologia risulta diminuita in presenza di polvere o forti correnti d’aria. 

Per la rivelazione ottica di fumo sono disponibili tre diverse tipologie di rivelatori:
- Rivelatori ottici puntiformi
- Rivelatori ottici lineari
- Rivelatori ottici ad aspirazione



 
Rivelazione ottica puntiforme
Effetto Tyndall

La tecnologia utilizzata da questi rivelatori si basa sull’effetto Tyndall e cioè sul fenomeno della diffusione della luce (scattering) prodotta dalla presenza di particelle di dimensioni comparabili a quelle della lunghezza d’onda della luce incidente.

Per questo tipo di tecnologia, oltre al rivelatore ottico standard OA-O, DEF è in grado di offrire anche il rivelatore ORION+. 
Quest’ultimo è dotato di una camera ottica equipaggiata da 2 sorgenti luminose con differenti lunghezze d’onda che consentono sia di rivelare qualsiasi tipo di fumo (chiari e/o scuri con differenti granulometrie) e di discriminare il vapore acqueo.

Ne risulta quindi un doppio vantaggio: aumento della capacità di rivelazione e drastica riduzione dei falsi allarmi.



 
Rivelazione ottica lineare
La presenza di fumo compromette il fascio luminoso

I rivelatori ottici lineari basano il loro funzionamento sul fenomeno dell’attenuazione dell’intensità di un fascio luminoso provocata dalla presenza di fumo lungo il percorso del fascio luminoso.
I rivelatori lineari di fumo utilizzano infatti un sensore fotoelettrico posto nel ricevitore il quale, in condizioni normali, è illuminato dalla luce prodotta dal trasmettitore

La variazione del segnale luminoso ricevuto è indice della presenza di fumo, vapori o ostacoli lungo il percorso e l’algoritmo che elabora ed interpretare le variazioni del segnale nel tempo discrimina la bontà di un rivelatore lineare in quanto sarà capace di distinguere un vero allarme da guasti o anomalie.

I rivelatori lineari sono principalmente usati per protegge grandi superfici (magazzini, atri, musei), oppure edifici di grande altezza oppure ancora nei casi in cui la rivelazione puntiforme non è praticabile. 

Esistono 2 tipi di rivelatori lineari: Tx-Rx e a riflessione.

Nel tipo primo caso il trasmettitore (Tx) è installato di fronte la ricevitore (Rx) ed entrambi hanno bisogno di una connessione elettrica ad una unità di trattamento del segnale. L’allineamento dei due elementi richiede molta accuratezza ma generalmente il sistema è meno sensibile alle riflessioni parassite e alle ostruzioni dei fasci luminosi.

Nel tipo a riflessione invece tutta la parte ottica (Tx ed Rx) è posta in un solo elemento ed il fascio ottico viene riflesso da un elemento passivo (catarifrangente) installato di fronte ad esso. Il cablaggio elettrico è richiesto solo da un lato dell’edificio e questo è un grosso risparmio dal punto di vista installativo.

Per sua natura un rivelatore lineare a riflessione ha una sensibilità maggiore in quanto, a parità di quantità di fumo presente, il fascio luminoso subisce una “doppia” attenuazione (andata e ritorno) e quindi è intrinsecamente più precoce.

Per questo tipo di tecnologia, DEF offre il rivelatore lineare indirizzato a riflessione E-BEAM/I che può essere collegato direttamente al loop di rivelazione di una centrale senza bisogno di nessuna alimentazione esterna e di dispositivi di interfacciamento con la centrale. Questo oltre che ridurre enormemente i costi di installazione offre tutti i vantaggi di avere un rivelatore analogico come ad esempio la possibilità di regolare la sua sensibilità oppure il suo stato di inquinamento direttamente dalla centrale.



 
Rivelazione ottica ad aspirazione
L'aria viene aspirata attraverso i fori di una rete di tubazioni

Il principio di funzionamento di questi sistemi si basa su un aspiratore ad alta efficienza che, creando una depressione, aspira aria attraverso dei fori posti lungo una rete di tubazioni installate nell’ambiente da proteggere

Il campione dell’aria aspirata, attraversa dapprima eventuali filtri e/o altri accessori che rimuovono la polvere, lo sporco e l’umidità e quindi raggiunge la camera ottica di un rilevatore ad altissima sensibilità dove è posta una sorgente di luce

In presenza di fumo, la luce si diffonde all’interno della camera di rilevazione e viene immediatamente identificata da un sistema di ricezione estremamente sensibile.

Il segnale viene elaborato dando origine alle eventuali segnalazioni di allarme.

La rivelazione di fumo ad aspirazione viene utilizzata nei casi in cui la rivelazione di tipo puntiforme non è possibile o conveniente come ad esempio in zone di difficile accesso per la manutenzione (controsoffitti), in ambienti “difficili” (con elevato ricircolo d’aria, di grandi altezze) oppure quando è necessaria una rivelazione “discreta” e cioè dove deve essere preservato l’aspetto architettonico (Chiese, edifici storici, ….) oppure e soprattutto quando si desidera, o è necessaria, una rivelazione molto precoce (alta sensibilità).Il limite dei sistemi di aspirazione è di fornire un’indicazione d’allarme relativa dal tubo dal quale viene aspirato il fumo. Non è quindi possibile, ad esempio, sapere da quale eventuale diramazione, e tantomeno da quale foro, venga aspirato il fumo in modo da permettere una identificazione più rapida dell’area in cui è presente un principio di incensio.

Per ovviare a questo inconveniente, DEF offre una soluzione innovativa: il rivelatore “satellite” 2AD.
E’ un rivelatore analogico ad alta sensibilità che è elettricamente collegato anche sul loop di una centrale di rivelazione ma fisicamente integrato sulle tubazioni del sistema di aspirazione. 

Il 2AD permette quindi di unire l’affidabilità e la rapidità di rivelazione propria del sistema di aspirazione con necessità di localizzare in modo più dettagliato l’area interessata dall’incendio.

 



 
RIVELAZIONE DI FIAMMA
Quando un eventuale principio d’incendio sviluppa immediatamente delle fiamme

La rivelazione di fiamma è utilizzata quanto si effettua un’installazione a protezione di specifici aree in cui un eventuale principio d’incendio svilupperebbe immediatamente delle fiamme

Questo tipologia di incendi si verifica soprattutto nel caso di sostanze combustibili quali ad esempio idrocarburi o solventi.

La rivelazione di fiamma si basa sulla misura dell’energia radiante emessa dalla fiamma

Questa misura viene normalmente eseguita su 2 differenti spettri elettromagnetici: l’infrarosso e l’ultravioletto.

Esistono rivelatori di fiamma che misurano solo una delle due lunghezze (UV oppure IR) ed altri che le combinano (UV/IR, Doppio IR, Triplo IR) per avere una segnalazione più oppure per evitare dei falsi allarmi.

Infatti la scelta del tipo di rivelatore deve tener conto del tipo di sostanza che si potrebbe incendiare (idrocarburi, solventi, ecc.), dell’applicazione (esterno, interno, ad oggetto ecc.) e della presenza di eventuali sorgenti di disturbo (archi elettrici, oggetti riflettenti, …).

Per questo tecnologia di rivelazione DEF è grado di offrire un rivelatore indirizzato (FRIR200) ed un rivelatore convenzionale (FRIR100) a doppio infrarosso certificati CE CPD EN54-10 collegabili direttamente sulle linee di rivelazione senza bisogno di alimentatori esterni e/o moduli di interfaccia. Utilizza due cellule sensibili alle variazioni di energia di due diverse lunghezze d’onda dell’infrarosso. 
La combinazione delle due cellule permette di misurare la presenza esclusivamente del CO2 emesso da un incendio. 
L’analisi dei segnali ricevuti è associata a trattamenti analogici e digitali necessari per generare un informazione d’allarme sicura e tempestiva scartando i fenomeni indesiderati.



 
RIVELAZIONE TERMICA
Rileva un aumento della temperatura

E’ ritenuta in generale la tecnologia meno precoce nel rilevare un incendio dato che la rivelazione termica presenta lo svantaggio di rilevare l’ultimo fenomeno provocato da un incendio, vale a dire un aumento della temperatura.

I rivelatori di temperatura sono in grado di misurare la temperatura dell’ambiente e si differenziano innanzitutto tra termostatici e velocimetrici.
 
I primi trasmettono l’allarme quando la temperatura misurata è superiore ad una soglia impostata, mentre i secondi trasmettono l’allarme quando la temperatura subisce un brusco aumento nel tempo (per una questione di sicurezza, solitamente, i rivelatori velocimetrici hanno anche un soglia d’allarme statica).

La rivelazione termica, tuttavia possiede il vantaggio di essere intrinsecamente più “robusta” e di poter essere utilizzata in ambienti polverosi o sottoposti a correnti d’aria

Normalmente si consiglia una temperatura di intervento compresa tra i 30÷35°C superiore alla temperatura massima di installazione.

Per la rivelazione termica sono disponibili due diverse tipologie di rivelatori:
- Rivelatori termici puntiformi
- Rivelatori termici lineari



 
Rivelazione termica puntiforme
Rivelatori equipaggiati da un termistore

Nella maggior parte dei casi questi rivelatori sono equipaggiati con un termistore in grado di convertire la temperatura misurata in una parametro elettrico che viene poi gestito da un microprocessore. 
In questo caso si ha un notevole vantaggio legato alla precisione della misura e al trattamento dell’informazione.

Esistono anche dei rivelatori termici di tipo meccanico che basano il loro principio di funzionamento sulla deformazione che subiscono i metalli a causa della temperatura

Sono più robusti e possono intervenire a temperature molte alte ma il loro difetto è la precisione riguardo alla temperatura d’intervento.



 
Rivelazione termica lineare
Sfrutta il cavo termosensibile di tipo digitale

La tecnica più semplice utilizzato per questo tipo di rivelazione è quella che sfrutta il cavo termosensibile di tipo digitale e cioè un cavo a 2 conduttori rivestiti da un particolare polimero sensibile alla temperatura. 

Il raggiungimento della temperatura d’intervento provoca la fusione del polimero ed il conseguente cortocircuito tra i 2 conduttori che deve essere interpretato come la segnalazione d’allarme.

E’ un sistema di rivelazione semplice e poco costoso ma estremamente poco performante.

Esistono per altre delle tecnologie che sfruttando dei cavi speciali oppure delle fibre ottiche, sono in grado di aumentare in modo interessante le prestazioni in termine di rivelazione ma ad un costo altrettanto importante. 

Questi sistemi normalmente hanno bisogni di specifiche centrali o SW di gestione e sono in grado di definire con precisione il punto di innesco di un incendio ed il suo sviluppo tracciando su un grafico l’andamento della temperatura lungo il cavo.



 
RIVELAZIONE GAS
Gas infiammabili, tossici e per ossigeno

Nonostante non possano essere classificati come dei rivelatori d’incendio, i rivelatori di gas possono rivelarsi un complemento indispensabile e molto efficace nella gestione del rischio incendio (rivelazione di gas infiammabili) e per la sicurezza delle persone (rivelazione di gas tossici e di ossigeno).
In base alla tipologia di gas da rilevare si distinguono 3 famiglie di rivelatori: per gas infiammabile, per gas tossici e per ossigeno (difetto o eccesso) e per ognuna di queste famiglie esistono diverse tipologie di sensore che può essere utilizzato.

I RIVELATORI PER GAS INFIAMMABILI sono in grado di dare delle informazioni di allarme/preallarme quando la presenza di gas supera una prefissata percentuale del LIE (ovvero del Limite Inferiore di Esplosività). 
Per queste applicazioni vengono usati dei sensori a semiconduttore oppure catalitici (Pellistore). 
Nei luoghi in cui i sensori tradizionali non possono essere usati a causa della presenza di agenti che avvelenano l’elemento sensibile, si possono usare dei sensori di tipo infrarosso.

I RIVELATORI PER GAS TOSSICI sono invece in grado di dare delle informazioni di allarme/preallarme quando la presenza di gas supera una prefissata percentuale (solitamente si parla di ppm). 
Per queste applicazioni vengono usati dei sensori a cella elettrochimica.

I RIVELATORI D'OSSIGENO sono in grado di dare delle informazioni di allarme/preallarme quando la presenza di ossigeno è inferiore (ipossia) o superiore (iperossia) alla concentrazione naturale
Anche per queste applicazioni vengono usati dei sensori a cella elettrochimica.

Bisogna in ogni caso tener presente che tutti i rivelatori di gas hanno un largo spettro di rivelazione vale a dire che non sono selettivi a tal punto da individuare e misurare la sola sostanza per la quale sono stati tarati ma dei gas “simili” possono “interferire” nella rivelazione.



 
SISTEMA DI RIVELAZIONE CONVENZIONALE
Fornisce informazioni di stato solo a livello di zona di rivelazione

Composti da centrali e da rivelatori convenzionali, questi sistemi sono in grado di fornire delle informazioni di stato (allarme incendio, preallarme, guasto,…) solo a livello di zona di rivelazione

Data la tecnologia utilizzata da queste sistemi, non esiste una comunicazione tra la centrale ed ogni dispositivo ad essa collegato, e quindi, ad esempio, non è possibile identificare il rivelatore in allarme ma solamente la linea sulla quale esso è collegato.

La trasmissione degli stati da un rivelatore alla centrale è tipicamente effettuata tramite assorbimento di corrente dalla linea di rivelazione sulla quale sono collegati.

Per normativa ogni linea può gestire al massimo 32 rivelatori ed inoltre una linea non può gestire rivelatori di tecnologia differente.

Dato il principio di funzionamento, questi sistemi sono adatti per edifici di piccole dimensioni, dove la sorveglianza dell’incendio è ridotta a pochi punti di rivelazione, oppure dove non è necessario identificare il dispositivo in allarme ma è sufficiente avere un’informazione di zona (insieme di rivelatori).Questi sistemi sono piuttosto economici, ma il cablaggio, la ricerca guasti e la manutenzione risulta più complessa ed onerosa rispetto ad sistema indirizzato.



 
SISTEMA DI RIVELAZIONE INDIRIZZATO
Precisa localizzazione del punto in cui è presente un allarme

Questi sistemi sono composti da rivelatori (e altri dispositivi) di tipo indirizzato che vengono collegati su specifiche linee di rivelazione delle centrali indirizzate

Queste linee sono genericamente chiamate “loop” dato che, per normativa, se gestiscono più di 32 dispositivi debbono essere realizzate ad anello (partenza e ritorno della linea debbono essere cablati in centrale).

Il vantaggio di questo tipo di sistema è che ad ogni dispositivo collegato sul loop viene associato un proprio indirizzo che lo identifica e che utilizza per comunicare con la centrale.

Questo concetto permette di identificare il punto che sta trasmettendo un’informazione, permette di verificare l’autenticità degli allarmi è di rendere più efficace l’intervento del servizio antincendio grazie alla precisa localizzazione del punto in cui è presente un allarme.

Il concetto di indirizzo è comunque utili durante ogni fase della gestione dell’impianto: durante la messa in servizio permette un’identificazione rapida dei problemi di collegamento e durante la manutenzione permette di verificare lo stato di ogni singolo dispositivo.

I sistemi indirizzate infine propongono una varietà di strumenti più ampia: display alfanumerico, stampante, storico dettagliato, tools per messa in servizio e manutenzione agevolata, SW di programmazione, ….



 
SISTEMA DI RIVELAZIONE INTERATTIVO
Oltre alle funzioni di un sistema indirizzato, offre delle prestazioni avanzate

E’ un sistema di rivelazione specifico di DEF che, oltre alle funzioni proprie di un sistema indirizzato, offre delle prestazioni avanzate

Tutto è basato su una comunicazione di tipo interattivo tra rivelatori e centrale che consente di adattare il comportamento del sistema nel sua globalità alle esigenze dell’ambiente protetto.

Sono disponibili ad esempio dei modi di gestione degli allarmi molto flessibili: allarme diretto, ritardato, conferma dell’allarme, preallarme/allarme a soglia, criteri di rivelazione, cambio di sensibilità, …

Il sistema di rivelazione interattivo è in grado di adattarsi alle esigenze del luogo da proteggere prendendo in considerazione differenti condizioni ambientali dovute ad esempio a turnazioni (fasce orarie), giorni festivi o esigenze specifiche.

Controllando i parametri dell’attività sul suo impianto, l’utente è svincolato da un gran numero di operazioni che possono essere prese in carico direttamente dal sistema di rivelazione. 

La rivelazione viene di conseguenza adattata al meglio per evitare falsi allarmi durante particolari attività ma ottimizzata nella sua globalità per garantire il massimo delle prestazioni in ogni momento.




 
FAQ
Il rivelatore OA-T è un rivelatore termostatico o un rivelatore termovelocimetrico?
OA-T è un rivelatore termico di tipo indirizzato certificato CE CPD EN54-5 per funzionare sia come rivelatore termovelocimetrico sia come rivelatore termostatico secondo le 3 classi di temperatura (A1, A2 e BR) definite nella norma di prodotto. La temperatura statica d’allarme del rivelatore può essere scelta durante la programmazione dell’impianto, mentre la parte velocimentrica può essere o meno disabilitata. Questo è un grosso vantaggio in quanto il rivelatore OA-T può essere configurato ed adattato in base alle esigenze dell'impianto senza l’obbligo di doverlo sostituire con un modello diverso nel caso in cui fosse necessario variare la temperatura d’allarme o escludere la parte velocimetrica.
Nelle strutture ospedaliere è necessario prevedere una ripetizione ottica anche per i rivelatori installati all’interno delle camere di degenza?
Si, ogni rivelatore previsto all’interno delle camere di degenza deve possedere una ripetizione ottica di allarme direttamente visibile nei corridoi come previsto dal decreto ministeriale del 18 settembre 2002, paragrafo 8.2.5 Qualora all’interno della camere fossero presenti più rivelatori e si volesse un unico ripetitore nel corridoio, il sistema indirizzato DEF permette di collegare il ripetitore su uno qualsiasi dei rivelatori all’interno della camera e di attivare il ripetitore in caso di allarme di uno qualsiasi dei rivelatori all’interno.
Com’è possibile calcolare il numero di rivelatori da installare all’interno di un locale?
Per calcolare il numero di rivelatori da installare all’interno di un locale è necessario far riferimento alla normativa UNI 9795 che definisce l’area di copertura di un rivelatore in funzione della tecnologia del rivelatore, dell’altezza del locale e della forma e dell’inclinazione del soffitto.