La ventilazione meccanica connessa alla sicurezza delle gallerie stradali

Tra gli incidenti che si possono verificare in una galleria autostradale, specie se di grande lunghezza, l’incendio rappresenta sicuramente uno degli eventi che può avere conseguenze drammatiche e pericolose per gli utenti e la galleria stessa.

Per tale ragione, nel corso degli anni, le grandi organizzazioni mondiali per la sicurezza delle strade (PIARC, ITA, OECD) si sono occupate con particolare interesse al tema dell’antincendio. A questo proposito, le Linee Guida ANAS 2009 individuano, tra tutti gli eventi che possono accadere in galleria, cinque principali tipologie:

• incendio;
• collisione che degenerano in eventi di incendio;
• sversamento di combustibili liquidi infiammabili;
• detonazione e deflagrazione;
• rilascio di sostanze tossiche e nocive.

Come è facile osservare, quattro di questi eventi sono assimilabili in un unico fenomeno incidentale, che è appunto l’incendio; la distinzione tra queste quattro tipologie sta, di fatto, nelle cause che l’hanno generato.
Esistono nel campo delle gallerie autostradali due indirizzi fondamentali, due insiemi di parametri di grandezze che definiscono la sicurezza della galleria. Il primo indirizzo è quello degli elementi passivi, il secondo è quello degli elementi attivi.

Fra gli elementi attivi, un elemento primario è la ventilazione meccanica che gioca un ruolo importante ed è considerata un sistema di sicurezza attivo, ovvero che si adegua alle diverse situazioni (Chiarelli, 2003). La scelta della tipologia di sistema di ventilazione da utilizzare è una fase molto delicata della definizione del processo della sicurezza. Occorre sempre tenere conto di una molteplicità di fattori che intervengono nelle dinamiche di areazione del sistema sia durante l’esercizio sia in caso di eventi anomali. I sistemi di ventilazione principali sono tre: longitudinale, trasversale, ibrido.

Ventilazione longitudinale

Questo tipo di ventilazione sfrutta il principio dell’induzione aerodinamica mediante ventilatori a impulso installati in prossimità della volta della galleria. I ventilatori assiali sono appesi alla volta della galleria, singolarmente oppure a coppie. Questo sistema è usato maggiormente per le gallerie unidirezionali in quanto i ventilatori aiutano il flusso d’aria già indotto dai veicoli (effetto pistone). Inoltre, in caso d’incendio in galleria, i veicoli che sono a valle dell’incendio non lo vedono nemmeno, in quanto escono dalla galleria, quelli che restano dietro il veicolo incendiato, cioè a monte dell’incendio, sono protetti dal flusso dell’aria che va nella direzione del traffico. Il sistema funziona nel modo descritto solo se la portata d’aria occorrente è valutata correttamente al fine di evitare il cosiddetto fenomeno del riflusso dell’aria verso i veicoli a monte: il fenomeno del riflusso può verificarsi con una velocità dell’aria dell’ordine dei 3÷4 metri al secondo.

Pertanto, la velocità longitudinale in galleria va controllata, nel senso che deve avere valori dell’ordine di 1÷1,5 metri al secondo. Se si supera questa velocità il pennacchio di fumi estratto si sposta longitudinalmente verso le zone occupate dai veicoli e, quindi, dagli utenti. Questo tipo di ventilazione può anche essere usata per le gallerie bidirezionali, ma in questo caso il moto dei veicoli, in parte è favorevole, in parte contrario al flusso d’aria; ne consegue che è necessario incrementare il numero dei ventilatori poiché la “spinta” necessaria per indurre l’aria all’interno della galleria deve vincere la resistenza dei veicoli viaggianti in senso contrario rispetto all’aria di ventilazione.

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