La ventilazione meccanica connessa alla sicurezza ... - Veronafiere

PRE-PRINT INFRAVIA 2001
Seconda giornata
2.VENTILAZIONE LONGITUDINALE
La fig. 2.1 e 2.2 illustrano schematicamente il sistema di ventilazione
longitudinale attuata medianti ventilatori assiali ad induzione
(jet fans) installati a soffitto della galleria.
Il flusso d’aria longitudinale è dovuto alla spinta meccanica dei
ventilatori ed è influenzato dall’effetto di pistonamento dei veicoli,
dalle differenze di pressione fra i portali, oltreché ovviamente
dalle resistenze fluidodinamiche presenti in galleria.
La ventilazione longitudinale è particolarmente indicata per
un galleria a traffico unidirezionale (a due canne) dove il flusso
veicolare ed il flusso dell’aria hanno versi concordi. In una
galleria ad un fornice (ad una canna) con traffico bidirezionale
si possono verificare difficoltà, quando il flusso del traffico prevalente
ha direzione opposta a quello di flusso dell’aria spinta
dai ventilatori ad induzione ovvero da differenti condizioni meteorologiche
fra i due potali.
Fig. 3.2 – Sistema di ventilazione trasversale – Sezione trasversale
della galleria
Fig. 3.3 – Sezione longitudinale galleria con canale di estrazione fumi
Fig. 3.4 – Sezione normale galleria con estrazione fumi
In questa situazione può essere opportuno usare dei ventilatori
a flusso reversibile, che possono invertire la spinta e quindi il
verso dell’aria in funzione della pressione prevalente dovuta al
traffico, alle condizioni meteorologiche esterne o per altre circostanze.
Il sistema di ventilazione longitudinale è particolarmente idoneo
nel caso di incendio su un fornice a traffico unidirezionale,
in quanto il traffico a monte dell’incendio viene fermato e
protetto dal flusso d’aria che fluisce nel verso del traffico, mentre
il traffico a valle dell’incendio lascia il traforo con velocità
maggiore a quella del flusso dei fumi e quindi non viene investita
da quest’ultimi.
Inoltre il controllo della spinta longitudinale dei ventilatori e
quindi della velocità dell’aria può impedire il fenomeno del riflusso
(back layering) dell’aria verso il tronco in galleria a monte
dell’incendio, riflusso che rappresenta uno dei problemi critici
in questo caso.
3. VENTILAZIONE TRASVERSALE
La ventilazione trasversale è prevalentemente utilizzata per lunghe
gallerie ad un fornice con traffico bidirezionale ovvero per
gallerie urbane ad un fornice con denso traffico bidirezionale.
In questo sistema di ventilazione, l’aria fresca (AF) viene mandata
in un condotto, parallelo all’asse della galleria, ed immessa
attraverso bocchette posizionate con passo costante lungo il
condotto (generalmente ogni 5 ∏ 10 m). L’aria viziata (AV) viene
estratta da un altro condotto, anch’esso parallelo all’asse della
galleria, attraverso serrande di estrazione disposte con passo
costante (generalmente ogni 10 ∏ 50 m). (V. Fig. 3.1 ∏ 3.2).
L’AF immessa e l’AV estratta ‘‘lavano’’trasversalmente la galleria,
ma la distribuzione uniforme dell’aria nel caso di traffico
bidirezionale è ostacolata dall’effetto pistone, dalla distribuzione
stocastica del flusso veicolare, dalle differenti condizioni meteorologiche
e del vento ai portali.
I canali dell’AF e dell’AV hanno usualmente una lunghezza
compresa fra i 1000 ed i 2000 m con sezione trasversale costante.
Il flusso di AV estratta è di solito circa l’80% del flusso di AF
immesso; il flusso di AV restante viene espulso attraverso i portali.
Il canale di estrazione AV per le gallerie bidirezionali, viene oggi
modificato ed impiegato essenzialmente per l’estrazione dei
fumi da incendio, aumentando le sezioni delle serrande di estrazione
da ª1 a ª2,5 m_ con passo di installazione sul canale di circa
50÷100 m [1], [2].
Il sistema di comando delle serrande viene automatizzato e attuato
dal posto di controllo.
Ogni serranda è comandata da un motoriduttore, che apre totalmente
un certo numero di serrande (ad es. 5÷10 serrande) centrate
sulla posizione dell’incendio (fig. 3.3 e 3.4) e chiude le
restanti, in modo da aspirare i fumi sviluppati nella zona dell’incendio
stesso.
L’incendio di riferimento per il proporzionamento dell’impianto
di estrazione ha la potenza ª30 MW con portata di miscela
aria fumi di ª110÷150 m_/s [3]. Si tende attualmente verso potenze
superiori (ª100 MW) con maggiori portate di fumi in estrazione.
Naturalmente l’estrazione trasversale dell’aria viziata resta possibile,
parzializzando automaticamente le luci delle serrande
in funzione della loro distanza dal ventilatore.
Attualmente però in molti trafori con impianto di ventilazione
trasversale, si attua il funzionamento semitrasversale, con l’im-