Calcolo antincendio rete idranti

[jugulo]

Buongiorno,
sto provando a calcolare una rete antincendio solo idranti UNI 45 , con un sotware dedicato che dimensiaona la rete (a maglie) con il metodo di Hadry-Cross.
Considerando 4 idranti contemporaneamente operativi dovrei ottenere la portata totale necessaria pari a 480 l/m, visto che un idrante ha una portata di 120 l/min.
Ora la cosa strana è che il rpogramma mi da una portata di 134 l/min per ogni idrante.
Non conoscendo il metodo hardy - Cross il mio dubbio è :

- è un risultato normale o sbaglio qualcosa a livello teorico?

Qualcuno ha gentilmente un'opinione in merito?

Grazie mille

[Terminus]

La portata all'idrante è funzione della pressione disponibile, la quale dipende ovviamente dalle caratteristiche dell'alimentazione e dalle perdite di carico della rete.
Ciò vale sia per reti aperte che per reti a maglia.
E' normale che il programma ti dia una portata diversa da quella nominale, quando la pressione ivi disponibile non è pari a quella nominale (in funzione del k dell'idrante stesso), anzi dovresti avere portate diverse ad ogni idrante.

[jugulo]

Grazie per la risposta.
Visto che hai una certa esperienza ti chiedo :" ma il dimensionamento di una rete idranti a maglie (30 UNI 45) è affrontabile a mano (studiando ovviamente?".
Esistono metodi alternativi ad Hardy-Cross?

[fred2000]

Il metodo di Cross è nato negli anni 40 inizialmente per la risoluzione delle strutture iperstatiche e per risolvere manualmente strutture con più di 3-4 iperstatiche. E' un metodo interattivo e si basa sul bilanciamento, ne caso delle strutture, dei momenti nei nodi. Si inizia a porre il momento = ad un certo valore e poi si ridistribuiscono sui vari nodi della struttura fino ad avere un bilanciamento ( somma algebrica momenti ) = 0.
L'estensione alle reti idrauliche è simile solamente anziché i momenti flettenti si considerano le portate.
Per molte maglie e 'nodi' il procedimento e molto lungo e laborioso. Di fatto i programmi automatici di calcolo procedono in tal modo operando centinaia di iterazioni finché il nodo viene bilanciato a livello di portata.
Se hai tempo e voglia potresti procurarti un testo con esempi e provare qualche rete con poche maglie per puro diletto intellettuale non certamente a livello pratico.

Se non disponi di programma apposito meglio considerare le maglie aperte usando la comoda espressione Hazen-Williams delle UNI 12845 che sicuramente è a favore di sicurezza.

[aupaz]

Buongiorno,
sto provando a calcolare una rete antincendio solo idranti UNI 45 , con un sotware dedicato che dimensiaona la rete (a maglie) con il metodo di Hadry-Cross.
Considerando 4 idranti contemporaneamente operativi dovrei ottenere la portata totale necessaria pari a 480 l/m, visto che un idrante ha una portata di 120 l/min.
Ora la cosa strana è che il rpogramma mi da una portata di 134 l/min per ogni idrante.
Non conoscendo il metodo hardy - Cross il mio dubbio è :

- è un risultato normale o sbaglio qualcosa a livello teorico?

Qualcuno ha gentilmente un'opinione in merito?

Grazie mille

Come ti hanno detto, la portata 120 l/m è quella minima e all'idrante più sfavorito. Non avrai mai, dico mai, nella realtà e anche nei calcoli, un impianto con idranti con la stessa portata, e tanto meno quella minima uguale dappertutto. Diventeresti matto a bilanciare un impianto perfettamente, senza contare che mica ogni volta vengono usati gli stessi idranti, quindi le condizioni di utilizzo sono così varie che tu simuli solo le condizioni peggiori, ossia di tot idranti in funzione contemporaneamente con portata e pressione minimi previsti dalla legge. In ogni impianto, se devono funzionare contemporaneamente N idranti, si individua l'idrante più sfavorito e gli N-1 altri in funzione, e con quelli si calcolano le portate pressioni residue. Troverai sempre 1 idrante con 120 l/min e gli altri con portate maggiori, quindi non farti problemi, le pompe saranno sempre con portate maggiori di N*120 l/min, su questo non ci piove.
Usa l'N*120 solo per i calcoli al volo o calcoli della serva, ma non per progettare l'esecutivo, ok?

[mizu]

ciao a tutti!
mi inserisco nella discussione chedendo un chiarimento a voi che sicuramente siste molto più preparati ed esperti di me!
vado al dunque...

Abbiamo detto che quando si dimensiona un impianto AI si considera il terminale maggiormente sfavorito e si fanno le dovute considerazioni.
Supponiamo che in fase di funzionamento dell'impinato si apra contemporanemente il terminale piu Favorito e quello più Sfavorito. In tali condizioni si avrà una portata di acqua maggiore nell'idrante più favorito poichè per l'acqua tendera a fliure nel tratto di tubazione meno sfavorita generando una riduzione della portata nel tratto più sfavorito (la quale può essere anche inferiore a quella richiesta)
Come faccio a bilanciare il circuito? Credo che sia impossibile realizzare un bilanciamento considerando le innumerevoli condizioni di funzionamento dell'impianto!
Inoltre in questo modo si può instaurare una condizione di funzionamento tale che la portata erogata dalla pompa sia diversa di quella di progetto con esasurimento più rapido della riserva idrica (Es. funzionamento dell'idrante più favorito)

A presto!!

[aupaz]

La questione che hai posto è pertinente e mi ci hai fatto pensare per la prima volta. Solitamente, se l'idrante più sfavorito viene utilizzato, verranno utilizzati anche quelli immediatamente vicini (nei circuiti ad anello), quindi non succede spesso che favorito e sfavorito vengano utilizzati contemporaneamente. EC divide le aree in favorite e sfavorite per dimensionare la riserva d'acqua nel primo caso(caso in cui si hanno le portate massime) e portate/pressioni minime residue nella seconda. Se oltre all'idrante più sfavorito, apri idranti diversi da quelli dell'area più sfavorita, avrai comunque una situazione in cui pompa garantisce un battente minimo sufficiente, perchè nel percorso verso l'idrante più sfavorito, hai portate minori e quindi perdite di carico minori di quanto avevi nel calcolo dell'area più sfavorita dove invece, fino al raggiungimento del primo idrante sfavorito, hai che tutta la portata attraversa il percorso quasi fino in fondo, quindi velocità elevate, Reynolds elevati e perdite di carico massime...
Spero di non esser stato troppo complicato nella spiegazione.

[Terminus]

Inoltre in questo modo si può instaurare una condizione di funzionamento tale che la portata erogata dalla pompa sia diversa di quella di progetto con esasurimento più rapido della riserva idrica (Es. funzionamento dell'idrante più favorito)

E' proprio così.
Ma il problema diventa serio solo in impianti di grande estensione, dove appunto possono essere attivati gli idranti di progetto dell'area favorita, piuttosto che quelli dell'area sfavorita, con conseguenti maggiori portate (vedi i criteri di dimensionamento degli impianti sprinkler)

[aupaz]

Come il buon Terminus ha suggerio a suo tempo, nel caso di forti sbilanciamenti, si può pensare di utilizzare strozzature calibrate nei rami con minori perdite e quindi portate eccessive...

[mizu]

grazie per le vs gntili risposte...
quindi se ho capito bene, potrebbe verificarsi che in un ambiente in cui è installato un imp AI , in caso di incendio in due punti diversi dello stesso ambiente ( esempio il più favorito e il più sfavorito)potrebbe verificarsi una condizione di funzionamento tale da avere anche una riduzione di portata considerevole nel punto maggiormente sfavorito!

Capisco i limiti della fisica... ma non vi sembra una COSA molto grave?
E' possibile che se si verifica un incendio contemporanenamente al primo e ultimo pianto in un palazzo di 6 piani servito da una sola colonna montante, la maggior parte della portata esca al primo e all'ultimo abbia una forte riduzione?

Inoltre in questo modo al primo idrante potrei avere una portata così elevata da superare i limiti di velocità consentiti causando danneggiamenti del circuito oltre alla riduzione precoce della riserva idrica

C'E' qualcosa che non capisco!
MI SENTO MOLTO CONFUSO!

[Terminus]

Non cercare di esaminare situazioni inverosimili.
L'incendio non scoppia contemporaneamente in due punti distanti o in due compartimenti differenti o in due piani del palazzo (a meno di attacchi terroristici.........).
La norma tecnica e le norme verticali ti dicono quali sono i requisiti minimi di contemporaneità, portata e pressione agli idranti attivi.
Tu devi verificare quelli nell'area sfavorita e devi anche verificare la capacità della riserva idrica nel caso di azionamento degli idranti attivi nell'area favorita.
Punto.
Quando il focolaio d'incendio si è diffuso su tutta l'area dell'edificio, sei vicino al flashover e l'unica cosa da fare e andarsene ed affidarsi all'eventuale protezione esterna.

[aupaz]

Confermo...
Comunque, all'atto della progettazione, nessuno ti obbliga a utilizzare lance uguali dappertutto. Puoi mettere benissimo lance con K elevati dove hai l'area favorita e K più bassi dove hai l'are asfavorita, in modo da non aver portate troppo elevate. Di lance in commercio ce n'è un bel po' e molto diverse....

[mizu]

Concordo con voi!
E' vero che posso calcolare la portata dell'impianto sia in funzionamento con terminale più sfavorito sia con terminale favorito, mediante interesezione delle curve caratteristiche con curva pompa ma sicuramente siete daccordo con me nel pensare che il tempo minimo di riserva potrebbe subire delle variazioni notevoli!
A questo punto che senso ha andare a fare delle supposizioni teoriche imposte dalla normativa quando attivando i due teminali maggiormente favoriti la riserva idrica viene esaurita in tempi fortemente diversi da quelli imposti dalla normativa?.

Relativamente al coeff. K di lancia potrebbe essere una buona soluzione ma nella pratica progettuale e realizzativa non mi è mai capitato (io lavoro in una società di installazione che ha vuto commesse attinenti importanti e non ho mai visto in un progetto una tale differenziazione)...

[aupaz]

In teoria su un impianto nuovo, i diametri li scegli apposta per avere prestazioni simili per ogni idrante... Chiaramente, non in tutte le combinazioni possibili, ma a rigor di conti della serva... Quindi non è che da una parte ti trovi un idrante con le prestazioni minime prescritte dalla norma, e dall'altra un cannone che abbatte muri..... E poi, i problemi di riserva non li hai se apri meno idranti di quelli minimi prescritti per le verifiche progettuali...

[mizu]

Scusami Aupaz, ma ti rendi pienamente conto che è impossibile equilibrare una rete di idranti usando solo la scelta delle tubazioni considerando che devi rispettare l'offerta del mercato di diametri normati e la garanzia di requisti relativi di velocità e pressione residua??

Faccio un esempio... Autorimessa

Il decereto richiede che l'impianto e relativa riserva idrica devone essere dimensionate considerando una contemporaneita del 50% degli idranti installati.
Supponiamo che scoppi un incendio nella zona più favorita... sicuramente ogni idrante fornirà una portata ben superiore a quelli installati nella zona piùà sfavorita con conseguente precoce riduzione della riserva idrica!

Vi rendete conto che tutto non ha senso...

ALLORA sarebbe pù logico usare delle VALVOLE DI BILANCIAMENTO con otturatore a 45° a monte di ogni idrante.
Ho avuto la fortuna di visitare dei paesi europei come UK, Belgio, Francia (forse più lungimiranti da questo punto di vista!!!) in cui ogni idrante, naspo ecc era provvito di dedicata valvola di bilanciamento...

Se trovo una foto la allego...

Grazie ancora per la partecipazione.!!!

[Terminus]

Fatti due conti e vedi di quanto devi sovradimensionare la riserva idrica.
E' normale.

[aupaz]

Scusami Aupaz, ma ti rendi pienamente conto che è impossibile equilibrare una rete di idranti usando solo la scelta delle tubazioni considerando che devi rispettare l'offerta del mercato di diametri normati e la garanzia di requisti relativi di velocità e pressione residua??

Faccio un esempio... Autorimessa

Il decereto richiede che l'impianto e relativa riserva idrica devone essere dimensionate considerando una contemporaneita del 50% degli idranti installati.
Supponiamo che scoppi un incendio nella zona più favorita... sicuramente ogni idrante fornirà una portata ben superiore a quelli installati nella zona piùà sfavorita con conseguente precoce riduzione della riserva idrica!

Vi rendete conto che tutto non ha senso...

ALLORA sarebbe pù logico usare delle VALVOLE DI BILANCIAMENTO con otturatore a 45° a monte di ogni idrante.
Ho avuto la fortuna di visitare dei paesi europei come UK, Belgio, Francia (forse più lungimiranti da questo punto di vista!!!) in cui ogni idrante, naspo ecc era provvito di dedicata valvola di bilanciamento...

Se trovo una foto la allego...

Grazie ancora per la partecipazione.!!!

Quello che si può fare con i mezzi che abbiamo, lo si fà, altrimenti ci si adatta. Penso sia ovvio.
Son daccordo che una valvola di bilanciamento ci starebbe bene, ma chi le paga ??? E inoltre, se hai un impianto di 20 idranti che deve garantire il funzionamento di 4 idranti contemporanei, avresti un lavoro immane nel tarare l'impianto dovendo fare 20 prove con 4 idranti aperti per volta. Quante persone ti servirebbero per farlo?
Non so se rendo, qui si parla di un bel po' di costi....
E inoltre, raddoppi le prove verificando se tutto è ok azionando gli altri 3 idranti favoriti e poi gli altri 3 sfavoriti per verificare pressioni/portate/riserve ??? Qui le combinazioni sono un po' tante... Troppe direi...
E inoltre, non puoi considerare di tarare l'impianto aprendo meno idranti contemporanemente di quelli previsti(mettiamo che in una rete idranti esterna per rischio medio ne apri 2 invece di 4), perchè avresti portate minori, quindi minori perdite di pressione e quindi pressioni residue all'idrante più elevate, e per questo, dovresti strozzare di più. Cosa che ti si ritorcerebbe contro nel caso di utilizzo di 4 idranti, ossia con portate quasi doppie, maggiori perdite di carico, e con quelle strozzature, pressioni minime all'idrante non sufficienti.
La questione che hai posto è corretta, ma io la risolverei non aprendo del tutto, nel caso di utilizzo di 1 solo idrante, la saracinesca... a patto che l'operatore si stia rendendo conto di avere un cannone tra le mani... Soluzione più economica.

PS: son dispostissimo a confrontarmi ancora sull'argomento eh !!!

[aupaz]

Fatti due conti e vedi di quanto devi sovradimensionare la riserva idrica.
E' normale.

Ha ragione TErminus. E' normalissimo, e anzi, devi sempre sovradimensionare la riserva idrica!!! In giro è prassi considerare i 72m³ come sufficienti nel caso di rete esterna con rischio medio, ma è un ERRORACCIO!!! MAI ogni idrante eroga 300 l/min, e la norma non parla di riserve d'acqua economiche, prescive riserve d'acqua SUFFICIENTI, quindi consideri , con la pompa dimensionata per gli idranti sfavoriti, le portate agli idranti favoriti e con quelle dimensioni la riserva. Non è che hai molto scampo....
Quindi, occhio che sbagli a priori se dimensioni la riserva in base alle portate orarie minime previste dalla 10779 !!!!!
Non so se costa meno mettere le valvole di bilanciamento, tararle e fare un collaudo del genere o aggiungere una virola in più alla cisterna della riserva idrica....

[mizu]

Ancora grazie per le vs. proposte!
Purtroppo ho avuto alcuni casini per la testa e non ho potuto rispondere prima di ora!
Adesso tutto è un po più chiaro...
Ho eseguito un esempio di progettazione in cui spero di avere applicato quanto voi mi avete gentilemnte comunicato. Appena ripristino lo scanner li posto... mi piacerebbe sapere cosa ne pensate!!

a presto!