Come funzionano i rilevatori di fumo? Le tipologie di rilevamento nei sistemi antincendio

I rilevatori di fumo sono fondamentali per rilevare gli incendi ed evitarne la propagazione e proprio per questo in Italia per legge ogni edificio pubblico deve esserne dotato.
L'obiettivo di questi sistemi antincendio quindi è rilevare situazioni anomale e avvertire le persone che occupano l'edificio. Ma in che modo funzionano? E quali sono le principali tipologie?

I sistemi antincendio in Italia

In Italia i sistemi antincendio all'interno degli edifici pubblici non sono un optional. Esiste più di una normativa a riguardo. Le principali sono:

• La UNI EN 54-7 del 2018, in cui la parte 7 regola i rivelatori di fumo;
• La UNI 9795 del 2021, in cui la parte 14 regola pianificazione, progettazione, installazione, avvio, uso e manutenzione degli impianti.

Tra i metodi preferiti per rilevare gli incendi, troviamo al primo posto i sistemi di rilevazione fumi. I fumi infatti possono rilevare un principio di incendio, anticipando fatti più gravi. Insomma, nel dubbio, ci danno segnale che qualcosa non funziona. L'obiettivo di queste apparecchiature è rilevare l'eventuale presenza di fumo nell'aria e avvertire, in primis le persone che sono nell'edificio (in genere con segnali acustici), e in alcuni casi anche i soccorsi.

Come funzionano i rilevatori di fumo?

I rilevatori di fumo che sono utilizzati oggi sono tanti  ma possiamo riconoscere due tipologie principali: quella a camera ionizzante e quella ottica. Un generico sistema è formato da due parti: una parte di rilevazione che capisce che c'è un problema, e una di segnalazione, che fa partire l'allarme.

Rilevatori con tecnologia a ionizzazione

Questi sistemi sono formati da due elettrodi (anodo e catodo) a cui è applicata una differenza di potenziale. Tutto questo è posto vicino a una sorgente radioattiva. Questa sorgente ionizza l'aria (ossia gli da una carica elettrica) e quindi fa scorrere una debole corrente tra i due elettrodi.
Nel caso in cui le particelle di fumo entrano in questo spazio, la ionizzazione si riduce. Niente ionizzazione significa niente corrente. Proprio questa variazione fa scattare un allarme.

Il sistema a ionizzazione agisce rapidamente ed è molto sensibile. Si usa per lo più in particolari tipi di industrie dove gli incendi costituiscono un rischio maggiore del solito. O forse sarebbe meglio dire che si usava. Il rivelatore a ionizzazione infatti, come anticipato, funziona con una sorgente radioattiva. Il Parlamento Europeo nel 2007 ha consigliato la sostituzione dei rilevatori di fumo radioattivi in tutti gli Stati membri con dei rilevatori ottici privi di rischi (Interrogazione parlamentare – E-2005/2007).

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Cosa significa “radioattività”?

Troviamo quindi i rilevatori a ionizzazione negli impianti un po' datati. Oggi infatti le condizioni per la corretta dismissione delle sorgenti radioattive sono molto rigide e soprattutto costose. Ecco perché si preferiscono i rilevatori ottici.

Rilevatori di fumo ottici

Sono anche chiamati rilevatori fotoelettrici. Questi strumenti rilevano il fumo come farebbero i nostri occhi, ossia tramite l'annebbiamento della vista.
Più precisamente i rilevatori ottici sfruttano l'effetto Tyndall. Si tratta del fenomeno di diffusione della luce che si verifica quando nell'aria ci sono delle particelle sospese come la nebbia (o il fumo).

I rilevatori di fumo ottici sono dotati di un apparecchio che emette luce e una fotocellula che la riceve e la converte in elettricità. La luce emessa colpisce costantemente la fotocellula, che genera energia elettrica di continuo. Se per caso si genera del fumo, la luce si disperde secondo l'effetto Tyndall e la fotocellula rivela un cambiamento. Ecco che scatta l'allarme.

Questo è uno schema semplice, ma è possibile trovare anche sistemi ottici antifumo che lavorano in un altro modo. Ecco un esempio.

L'emettitore di luce e il ricevitore possono non essere allineati ma posti in un ambiente opaco che non permette alla luce di arrivare dall'uno all'altro. Eventuali particelle di fumo nel rilevatore rifletteranno in parte la luce e consentiranno a quest'ultima di arrivare alla fotocellula. Quindi esattamente al contrario di prima, la fotocellula si attiva avvertendo qualcosa di strano e la corrente elettrica manda il segnale di allarme.

Altri metodi per rilevare un incendio

I sistemi che rivelano il fumo non sono l'unico modo per capire se è in corso un incendio. Esistono anche altri metodi che usano rilevatori di calore, di gas o di fiamma. Questi strumenti sono sensibili all'innalzamento della temperatura dell'ambiente oppure ad eventuali radiazioni provocati dalla fiamma. Ma in questi casi si interverrebbe quando l'incendio è già in corso, non al principio come (si spera) con i rilevatori di fumo.

I sistemi antincendio sono essenziali anche per far entrare in funzione gli altri sistemi; ad esempio potrebbero sbloccare degli impianti di estinzione o avvisare i soccorsi. La legge italiana, europea e mondiale ne prevede l'utilizzo per questo motivo, ovvero perché possono davvero salvare delle vite in situazioni di pericolo.