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Misure di protezione per scaffalature metalliche e magazzini contro il rischio di incendio

02/11/2017

La protezione antincendio di un magazzino costituisce una grossa sfida, perché, in genere, sono edifici con un elevato carico d'incendio. Oltre alla merce, contengono altri elementi che facilitano la propagazione delle fiamme, tra questi: plastica, cartone o legno. Per ridurre al minimo i rischi, i magazzini devono essere dotati di sistemi di prevenzione, rilevamento ed estinzione delle fiamme.

Il magazzino è un elemento chiave all'interno della catena logistica dell'azienda. Per questo motivo, è d'obbligo vigilare per conservarlo in ottimo stato, eliminare i rischi per le persone, ridurre al minimo i danni alla merce ed evitare interruzioni al servizio.

Le interruzioni al servizio o la distruzione totale o parziale di un magazzino possono comportare perdite enormi a livello sia materiale che economico, oltre a compromettere l'immagine dell'azienda.

Per ridurre al minimo tali conseguenze, in genere i magazzini di grandi dimensioni vengono settorizzati. Le varie aree sono separate da muri o porte tagliafuoco che limitano la propagazione delle fiamme.

Prevenire, controllare o spegnere un incendio in un edificio con un carico d'incendio elevato come quello di un magazzino è un problema tecnico che richiede lo studio approfondito di un esperto.

Capacità portante contro il fuoco

È la capacità di un elemento costruttivo di sopportare l'esposizione al fuoco per un periodo di tempo senza perdere stabilità strutturale.

Esistono programmi per calcolare il tempo durante il quale una struttura metallica è in grado di resistere al fuoco prima di cedere. Questo tempo dipende da molti fattori, tra cui:

  - Carico d'incendio.

  - Tipo d'incendio.

  - Struttura esistente.

  - Rivestimento della struttura.

  - Ubicazione dell'installazione (presenza di umidità, correnti d'aria ecc.).

È possibile aumentare la capacità portante di una struttura metallica contro il fuoco mediante sistemi di protezione passiva (materiali e tecniche studiate per prevenire la comparsa del fuoco e impedirne o ritardarne la propagazione) e/o di protezione attiva (installando impianti e sistemi per rilevare gli incendi ed evitarne la propagazione).

Le misure di protezione antincendio che si possono applicare in un magazzino sono condizionate da:

  - Normative in materia.

  - Dimensioni del magazzino.

  - Carico d'incendio della merce.

  - Ubicazione del magazzino rispetto ad altri edifici.

  - Requisiti della compagnia di assicurazione.

  - Interesse dell'azienda stessa a proteggere i prodotti stoccati.

Protezione passiva delle strutture metalliche

Alle scaffalature di un magazzino non è richiesto alcun requisito di capacità portante contro il fuoco.

Nel caso dell'acciaio utilizzato nella costruzione dei suoi componenti, la norma europea EN 13501 classifica il materiale come A1 (non combustibile). D'alto canto, le vernici più comuni, come quelle utilizzate da Mecalux, sono classificate come Bs3d0, in conformità con la norma EN 13501, vale a dire che sono combustibili ma non infiammabili. Le vernici hanno uno spessore inferiore a 100 µ e, in caso di incendio, si inceneriscono senza fiamma, perciò non propagano il fuoco. Tuttavia, non forniscono capacità portante contro il fuoco all'elemento che ricoprono; a tale scopo bisognerebbe utilizzare vernici intumescenti.

Le vernici intumescenti sono quelle che sotto l'azione del fuoco sviluppano una schiuma che funge da isolante, impedendo che aumenti la temperatura dell'elemento protetto. Tuttavia, sono impraticabili sulle scaffalature metalliche che presentano dei profili leggeri e forati, per varie ragioni:

  - Per assicurare la capacità portante contro il fuoco dei profili che formano le scaffalature, bisognerebbe applicare una copertura di spessore molto elevato, superiore a 1.000 µ.

  - Bisognerebbe applicare la vernice quando la scaffalatura è montata. In tal caso, l'applicazione pratica sarebbe molto difficile a causa della particolarità dei profili (semiaperti e forati).

  - Le vernici potrebbero arrivare a staccarsi a causa dello sfregamento (per esempio tra le unità di carico e gli elementi che le sostengono).

  - Il costo sarebbe elevato.

Inoltre, la norma EN 15629:2009 "Sistemi di stoccaggio statici di acciaio. Specifiche delle attrezzature di immagazzinaggio" segnala, nel paragrafo 10, che "per le scaffalature, la protezione passiva di solito non è applicabile".

Ciononostante, potrebbero essere in vigore norme più restrittive in alcuni paesi. Nel caso della Francia, i magazzini autoportanti devono essere costruiti per crollare verso l'interno in caso di incendio, al fine di non danneggiare gli edifici annessi.

Protezione attiva antincendio nei magazzini

I mezzi di protezione attiva di un magazzino comprendono i dispositivi di rilevamento d'incendio (fiamme, fumo o calore) e i dispositivi automatici e semiautomatici per la relativa estinzione.

Per la redazione di questo articolo, Mecalux si è servita della collaborazione di Carlos Garrido, direttore business development di Cottés, una delle aziende più innovative nel settore della sicurezza antincendio. Garrido ci ha spiegato quali sono i sistemi di protezione attiva più efficienti sul mercato.

Nella progettazione dei sistemi di protezione attiva antincendio, in genere si prendono in considerazione alcune regole:

  - Norme europee (EN). A sua volta, ogni paese deve rispettare anche una normativa locale specifica.

  - Norme nordamericane NFPA (National Fire Protection Association), accettate nella maggior parte del mondo.

  - Regole tecniche di FM Global (compagnia di assicurazioni).

  - Regole tecniche di VdS (istituto tedesco specializzato nel campo della protezione antincendio per il settore industriale).

Benché tutte queste norme abbiano approcci simili, presentano infatti specificità da conoscere e trattare in modo indipendente. "Bisogna sfruttare le sinergie tra i sistemi di protezione", nota Carlos Garrido. Sulla base della sua esperienza, i principali sistemi di protezione attiva antincendio nei magazzini sono:

  - Sistemi manuali: estintori portatili, manicotti antincendio e idranti.

  - Sistemi di allarme e rilevazione automatica: rilevatori di fumo, calore o fiamme, pulsanti manuali e sistemi di allarmi (di incendio ed evacuazione).

  - Sistemi di controllo o estinzione automatica degli incendi: sprinkler automatici.

  - Sistemi di controllo della temperatura ed evacuazione dei fumi.

La maggior parte dei codici normativi di solito richiede che in un magazzino siano presenti tutti questi sistemi. Tuttavia, si può prescindere da alcuni di essi (purché la normativa del paese lo consenta), in base alle misure di protezione passiva contro il fuoco applicate.

Sistemi manuali

Sono i componenti di primo intervento in caso di incendio e sono consigliati dalla normativa relativa ai magazzini di piccole dimensioni o a basso rischio..

Nei magazzini di grandi dimensioni o con un carico d'incendio maggiore sono complementari agli impianti automatici. In genere, questi sistemi sono consigliati per contrastare lievi principi d'incendio oppure, nel caso di un incendio che si è già propagato, come dispositivi ausiliari degli altri impianti di intervento.

Sistemi di allarme e rilevazione automatica

La localizzazione di un incendio nella fase iniziale è essenziale per ridurre al minimo i danni. Esistono dispositivi in grado di rilevare il fuoco attraverso alcuni indicatori: presenza di fumo, fiamme o aumento della temperatura.

I rilevatori sono utili negli edifici di un'altezza massima di 6 m e i rilevatori di radiazione ultravioletta si utilizzano solo quando l'incendio può provocare fiamme visibili già nella fase iniziale.

I rilevatori di fumo, sia ottici che ad aspirazione, sono quelli più usati nei magazzini. Negli edifici che raggiungono i 12 m di altezza, vengono installati sul soffitto (dove si accumulano i gas di combustione) e distribuiti in conformità ai requisiti di legge.

In caso d'incendio, i rilevatori di fumo ottici rilevano le variazioni di opacità dell'aria a causa della presenza di fumo. Il sensore attiva quindi un allarme sul pannello di controllo centrale, che è costantemente monitorato.

Dal canto loro i rilevatori di fumo ad aspirazione sono formati da un unico sensore centralizzato (di solito molto sensibile) e da una rete di tubi con fori calibrati distribuiti in tutto il magazzino (un foro equivale a un sensore). Attraverso i fori, il sistema preleva campioni d'aria della stanza per analizzarli.

Sistemi di estinzione automatica

Il sistema di sprinkler automatici è quello più utilizzato negli edifici di stoccaggio.

Consiste in una rete di tubi pieni d'acqua a pressione e dotati di ugelli di scarico (spruzzatori o sprinkler) opportunamente distribuiti nel magazzino, ad esempio, all'interno delle scaffalature. I fori degli sprinkler sono coperti da un componente sensibile alla temperatura che consente di mantenerlo chiuso in condizioni di riposo.

Si attiveranno soltanto gli sprinkler più vicini alla zona interessata dal fuoco che abbiano superato una determinata temperatura (di solito tra 68 e 74 °C), lasciando libero il passaggio alla fuoruscita dell'acqua.

Attivandosi, il getto d'acqua cozza contro un deflettore che permette all'acqua di polverizzarsi in gocce con uno schema di scarico che bagna l'area specifica in modo uniforme. In questo modo, si limitano gli eventuali danni dovuti all'impatto dell'acqua.

La distribuzione degli sprinkler deve essere progettata tenendo in considerazione molti fattori tra i quali sono compresi:

  - La merce stoccata.

  - Dimensioni dei carichi.

  - Imballaggi, scatole, plastica (non solo quella che avvolge la merce, bensì anche quella presente nella confezione stessa), pallet di legno e così via.

  - Metodo di stoccaggio: a cielo aperto, su scaffalatura portapallet, su scaffalatura con ripiani solidi ecc.

  - Altezza dei sistemi di stoccaggio e dell'edificio.

È possibile installare gli sprinkler sul soffitto degli edifici che misurano fino a 13,5 m di altezza, tuttavia, quando si supera questa altezza, sono sconsigliati. Il motivo è che l'energia dei gas caldi impedisce alle gocce d'acqua di raggiungere il fuoco, perché evaporano prima. Per risolvere questa situazione, si possono collocare degli sprinkler ai livelli intermedi delle scaffalature.

Nel caso di magazzini automatici, gli sprinkler vengono installati sul tetto e all'interno delle scaffalature (in-rack sprinkler). È possibile che si debbano collocare degli sprinkler su ciascun livello, in special modo nei vani tra i carichi che fungono da conduttura di evacuazione lungo cui potrebbero salire i gas caldi.

Nella fase iniziale, gli incendi si propagano in senso verticale ascendente. Secondo le parole di Carlos Garrido, "se si riesce a controllare il fuoco in questa fase, non si propagherà verso altre aree del magazzino e danneggerà solo poche unità di carico".

Sistemi di evacuazione dei fumi

I sistemi di controllo della temperatura e dell'evacuazione dei fumi sono importanti come gli elementi di estinzione automatica.

Il fumo e i gas tossici di un incendio si alzano verso il soffitto dell'edificio, dove si accumulano e aumentano di densità fino a raggiungere l'altezza delle persone (rendendo così difficile l'evacuazione).

L'alta temperatura dei fumi caldi accumulati nella parte superiore dell'edificio pregiudica in modo considerevole la resistenza della capriata e dell'edificio stesso, che potrebbe crollare.

È possibile effettuare l'evacuazione dei fumi in modo naturale, aprendo gli aeratori nella capriata perché contribuiscano all'espulsione dei fumi, nonché dei gas caldi e tossici dell'incendio. Inoltre, l'evacuazione dei fumi combinata con l'azione degli sprinkler automatici contribuirà a mantenere la temperatura dei gas sotto i livelli dannosi per la struttura.

Altri sistemi di estinzione

Alcuni magazzini hanno delle specificità, sia per la merce stoccata sia per le condizioni ambientali e costruttive, che impongono l'integrazione di sistemi di protezione ed estinzione d'incendio personalizzati.

Per citare un esempio, in magazzini con prodotti liquidi combustibili o infiammabili, in genere hanno integrati dei sistemi di estinzione a schiuma. Normalmente, si installano valvole a diluvio con acqua-schiuma oppure si inietta del liquido schiumogeno nel sistema degli sprinkler.

Dal canto loro, le celle di congelamento richiedono una particolare attenzione, perché se operano a una temperatura inferiore a 0 °C, non si può installare un sistema convenzionale di sprinkler automatici. Tuttavia, sono disponibili tre alternative:

  - Installare sistemi di sprinkler automatici a secco con aria pressurizzata. Si riempiono d'acqua e si scaricano solo quando si sviluppa un incendio.

  - Installare sistemi di sprinkler automatici di preazione. Si attivano quando si rompe il componente termico e, nel contempo, un rilevatore automatico (ad esempio di fumi) conferma che sta scoppiando un incendio. È molto efficace nei magazzini in cui lo scarico d'acqua accidentale potrebbe essere dannoso.

  - Installare sistemi di riduzione dell'ossigeno (specialmente nelle celle di congelamento dove non operano persone). Questo sistema inietta azoto nel magazzino in modo controllato, diminuendo la concentrazione di ossigeno ed evitando così lo sviluppo di un incendio.

Un magazzino sicuro

Le priorità di tutte le aziende devono essere la protezione del personale e la garanzia del corretto svolgimento dei cicli operativi del magazzino.

Gli incendi possono verificarsi, non sono fenomeni assolutamente inevitabili ed esiste sempre il rischio che si sviluppino. Per questa ragione, la progettazione e la prevenzione sono fondamentali per ridurre le conseguenze degli incendi, sia per l'effetto di fuoco, fumo e calore sia per quello dell'acqua utilizzata per estinguerli.

Le misure di protezione passiva e attiva sono imprescindibili al fine di dotare le installazioni del livello di sicurezza adeguato per le persone e i beni stoccati, ridurre al minimo le perdite e assicurare la continuità delle attività.

A proposito di Cottés

È una società spagnola del settore della sicurezza antincendio che eccelle per il grosso impegno profuso nell'innovazione. Il team di Cottés fornisce assistenza per la progettazione, la fornitura, l'installazione, l'avviamento e la manutenzione di sistemi di protezione antincendio.

Questo articolo è stato preparato dalla divisione ingegneria di Mecalux in collaborazione con Carlos Garrido, direttore business development di Cottés.