Computo metrico degli impianti sprinkler antincendio

Un impianto ad albero a tubazioni umide si legge come una gerarchia. Una colonna montante verticale alimenta il sistema dalla rete idrica antincendio e porta la valvola d'allarme o di ritegno, i manometri e lo scarico principale. Le tubazioni di alimentazione raggiungono le tubazioni trasversali, le tubazioni trasversali alimentano le diramazioni e le diramazioni servono gli erogatori tramite tratti di raccordo (arm-over) e calate.

Da questa gerarchia emergono cinque gruppi di quantità: gli erogatori sprinkler conteggiati a numero; le tubazioni misurate come lunghezza sviluppata sull'asse, suddivise per diametro nominale e sistema; i raccordi e le valvole conteggiati a numero o computati come extra over (sovrapprezzo) sulla tubazione, mai detratti; le staffe ricavate dalla lunghezza delle tubazioni; e gli accessori speciali come la colonna montante, l'attacco autopompa dei vigili del fuoco e il dispositivo antiriflusso conteggiati a sé.

Il conteggio degli erogatori è la colonna portante della stima. Quando gli erogatori sono disegnati sul layout, contali tutti e suddividi il conteggio per tipo (pendent, upright, a parete, incassato, a secco, ESFR), valore nominale di temperatura, fattore K e finitura.

Quando gli erogatori non sono disegnati, il conteggio si ricava dividendo la superficie di pavimento protetta per la superficie massima di copertura per erogatore in base alla classe di rischio dell'attività. La norma NFPA 13 stabilisce questi valori massimi: fino a 225 piedi quadrati (circa 20,9 metri quadrati) per erogatore nel rischio leggero con costruzione incombustibile e non ostruita, ridotti verso 200 e 130 piedi quadrati per costruzione combustibile o ostruita; 130 piedi quadrati (circa 12,1 metri quadrati) per il rischio ordinario; e circa 130 piedi quadrati con interasse di 12 piedi per il rischio elevato, che deve essere calcolato idraulicamente. Si tratta di valori massimi, quindi il conteggio ricavato è un valore minimo: arrotondalo per eccesso, perché un layout reale concentra più erogatori per aggirare travi e pareti.

La superficie di copertura non è l'unico fattore che determina il conteggio. Quattro limiti della NFPA 13 si applicano contemporaneamente e, in ambienti lunghi o stretti, spesso ne prevale uno. L'interasse massimo tra erogatori spray standard è di 15 piedi (4,6 metri) per il rischio leggero e ordinario, che scende a 12 piedi (3,7 metri) per il rischio elevato ad alta densità e i depositi. L'interasse minimo è di 6 piedi (1,8 metri). La fila più esterna deve trovarsi entro la metà dell'interasse ammesso da ciascuna parete, quindi 7,5 piedi per un layout da 15 piedi, con un minimo di 4 pollici dalla parete. In un piccolo ambiente a rischio leggero di 800 piedi quadrati o meno con costruzione non ostruita, un erogatore può trovarsi fino a 9 piedi da una singola parete. Con tutti i limiti attivi, il conteggio lungo ciascun asse è la luce divisa per l'interasse massimo, arrotondata per eccesso, assunta come il maggiore tra il valore ricavato dalla superficie e quello ricavato dall'interasse.

La norma NFPA 13 consente due metodi per dimensionare le tubazioni sprinkler, e la scelta cambia il modo in cui si ripartisce la lunghezza delle tubazioni tra i diametri nominali. I sistemi calcolati idraulicamente dimensionano le tubazioni a partire da un calcolo di portata e pressione rispetto a un'area di progetto e a una curva di densità; questa è l'impostazione moderna predefinita ed è obbligatoria per il rischio elevato e i depositi. Il metodo a schema delle tubazioni (pipe schedule) ricava il diametro da una tabella in base al numero di sprinkler a valle, ed è ammesso solo per nuovi sistemi a rischio leggero o ordinario di 5.000 piedi quadrati o meno (o per ampliamenti di sistemi esistenti), con diramazioni limitate a 8 sprinkler per lato di una tubazione trasversale, estendibili a 9. Nel Regno Unito e in Europa, la BS EN 12845 definisce il percorso equivalente.

Le tubazioni si misurano come lunghezza sviluppata sull'asse, l'asse che attraversa ogni gomito, tee e deviazione, mai in diagonale attraverso un raccordo e mai accorciato per i raccordi. Ciò segue la definizione di lunghezza sviluppata dell'International Plumbing Code e il criterio dell'asse adottato da RICS NRM2 e POMI. Aggiungi i tratti verticali dallo schema della colonna montante: la colonna di alimentazione che sale a ogni piano, i tratti di raccordo (arm-over) e la calata verso ciascun erogatore. Le calate sono la quantità sprinkler più frequentemente tralasciata, poiché la pianta mostra solo la diramazione orizzontale. Nulla viene detratto dal tracciato; l'asse passa diritto attraverso ogni raccordo, valvola e attraversamento.

Distingui le tubazioni per sistema (a umido, a secco, a preazione, colonna a secco), diametro nominale e materiale (acciaio nero schedule 10 o 40, CPVC, rame). Le diramazioni a secco e a preazione devono avere una pendenza affinché il sistema dreni, almeno mezzo pollice ogni 10 piedi sulle diramazioni e un quarto di pollice ogni 10 piedi sulle tubazioni principali; sui lunghi tracciati a secco la pendenza accumulata aggiunge tubazione verticale e impone scarichi ausiliari (drum drip) nei punti bassi. I sistemi a umido non hanno pendenza e si misurano sulla lunghezza in pianta orizzontale.

Le staffe si ricavano dalla lunghezza delle tubazioni, non si misurano direttamente. La Tabella 17.4.2.1 della NFPA 13 stabilisce la distanza massima tra le staffe in base a diametro e materiale della tubazione: per l'acciaio è in genere di 12 piedi per le tubazioni da 1 pollice e 1,25 pollici e di 15 piedi per quelle da 1,5 pollici e oltre, con valori più ravvicinati per rame e CPVC. Il conteggio di base è la lunghezza sviluppata divisa per l'interasse massimo, arrotondata per eccesso, per tratto, più gli aggiuntivi per almeno una staffa per ogni barra di tubazione, una staffa in prossimità di ciascuna colonna montante e il limite sulla lunghezza non supportata dall'ultima staffa allo sprinkler terminale (36 pollici a 1 pollice, 48 pollici a 1,25 pollici, 60 pollici a 1,5 pollici e oltre per l'acciaio; circa la metà per il rame).

Dove la categoria di progettazione sismica lo richiede, il Capitolo 18 della NFPA 13 aggiunge le controventature antioscillazione (sway bracing), un gruppo distinto rispetto alle staffe di gravità. Le controventature trasversali si dispongono sulle tubazioni di alimentazione e trasversali a un massimo di circa 40 piedi, quelle longitudinali a circa 80 piedi, con controventature a quattro vie alle colonne montanti e giunti flessibili in corrispondenza dei giunti sismici dell'edificio. Nei siti non sismici questo conteggio è pari a zero.

Oltre alle tubazioni e agli erogatori, un impianto sprinkler dispone di un insieme definito di accessori speciali discreti, ciascuno conteggiato per diametro e tipo: il gruppo della colonna montante (tubo della colonna, valvola d'allarme o di ritegno o valvola a secco, manometri e scarico principale), le valvole di controllo e di intercettazione, l'attacco di prova dell'ispettore, l'attacco autopompa dei vigili del fuoco, il dispositivo antiriflusso e i cartelli di identificazione.

Il numero di colonne montanti deriva dalla superficie di pavimento che una singola colonna può proteggere. La NFPA 13 fissa questo limite a 52.000 piedi quadrati per piano per il rischio leggero e ordinario e a 40.000 piedi quadrati per il rischio elevato e i depositi; l'edizione 2025 innalza il limite per le tubazioni a umido a rischio leggero a 78.000 piedi quadrati. Il conteggio delle colonne montanti è la superficie protetta per piano divisa per quel limite, arrotondata per eccesso. Due ambiti correlati costituiscono gruppi a sé: le colonne a secco (standpipe) della NFPA 14 hanno proprie colonne montanti e valvole per manichetta, dove il conteggio delle valvole per manichetta deriva dalle posizioni richieste dal codice, come le scale di uscita, anziché dalla superficie; e una pompa antincendio della NFPA 20 viene enumerata con il suo motore, quadro di comando, pompa pilota (jockey) e collettore di prova come un unico insieme di voci.

Il confine misurato è la lunghezza sviluppata netta, e se aggiungere o meno un'aliquota per lo sfrido dipende dallo scopo. Una quantità per l'approvvigionamento aggiunge lo sfrido in modo da acquistare tubazione a sufficienza; una quantità netta per l'offerta è la lunghezza misurata con lo sfrido incorporato nel prezzo unitario; e una quantità per la contabilità a stato di avanzamento è la lunghezza netta installata senza sfrido. Le aliquote consuete per gli scarti di taglio vanno dal 5 al 10 percento sulle tubazioni principali lunghe e sono più elevate per le diramazioni di piccolo diametro e le calate, ma nessun ente normativo pubblica una percentuale di sfrido per le tubazioni sprinkler, quindi calibrala sullo scarto effettivo.

La geometria è la stessa ovunque; ciò che cambia è lo standard di progettazione, l'unità di misura e il modo in cui si trattano i raccordi. Negli Stati Uniti e in Canada la NFPA 13 disciplina la progettazione, la lunghezza delle tubazioni si esprime in piedi lineari, la copertura in piedi quadrati e ogni raccordo e valvola si conteggia come pezzo separato. Nel Regno Unito e in Europa la progettazione segue la BS EN 12845 mentre la misurazione segue RICS NRM2 o POMI: le tubazioni in metri lineari lungo l'asse, i raccordi computati come extra over (sovrapprezzo) e i raccordi su tubazioni piccole (diametro interno di 60 millimetri o meno secondo POMI) considerati inclusi. Australia e Nuova Zelanda progettano secondo AS 2118 e NZS 4541 e misurano secondo lo standard ANZSMM di AIQS e NZIQS, sempre in metrico con i raccordi in extra over. Con questi standard metrici le categorie di rischio hanno propri valori di superficie per erogatore e di densità anziché i valori NFPA sopra indicati.

Poiché la geometria delle tubazioni è coerente e cambiano solo l'unità di misura e il meccanismo dei raccordi, lo stesso disegno può essere misurato secondo qualsiasi standard adottato dal progetto. Exayard legge le tavole e applica queste regole di misurazione, mantenendo il conteggio degli erogatori, la distinzione delle tubazioni e le voci ricavate allineati allo standard in vigore.