Progettare un impianto elettrico per una scuola: dalla sicurezza elettrica alla prevenzione incendi

Costruire un impianto elettrico per una scuola è un’operazione complessa che richiede una progettazione accurata e il rispetto scrupoloso di numerose normative, in particolare quelle relative alla sicurezza elettrica e alla prevenzione incendi. Data la presenza di un elevato numero di persone, tra cui minori, è fondamentale garantire la massima sicurezza e affidabilità dell’impianto.

Protezione dai contatti elettrici: diretti e indiretti

La sicurezza delle persone è la priorità assoluta. Per la protezione contro i contatti elettrici, diretti e indiretti, è necessario applicare rigorosamente le prescrizioni del Capitolo 41 della Norma CEI 64-8.

In particolare:

• Contatti diretti: la protezione si ottiene principalmente attraverso l’isolamento delle parti attive e/o l’adozione di involucri e barriere che impediscano l’accesso involontario a parti in tensione.
• Contatti indiretti: la protezione può essere attuata con diversi sistemi previsti dalla norma. I più comuni sono:
  • Interruzione automatica dell’alimentazione: questo è il sistema più diffuso e prevede l’uso di dispositivi che interrompono automaticamente l’alimentazione in caso di guasto. È spesso associato alla messa a terra e all’impiego di interruttori differenziali.
  • Sistemi a bassissima tensione (SELV o PELV): questi sistemi utilizzano tensioni così basse da non essere pericolose in caso di contatto.
  • Doppio isolamento: prevede che l’apparecchio abbia un isolamento supplementare oltre all’isolamento di base, eliminando la necessità della messa a terra.
  • Separazione elettrica: un circuito viene alimentato da un trasformatore di isolamento, rendendo il circuito secondario non a terra e quindi sicuro in caso di contatto.

È importante notare che, sebbene previsti dalle norme, i sistemi di protezione mediante luoghi non conduttori o locali isolanti non sono solitamente praticabili negli ambienti scolastici.

Il ruolo degli interruttori differenziali

Se si opta per il sistema con interruzione automatica dell’alimentazione, l’uso dell’interruttore differenziale con Idn<30 mA è cruciale e spesso obbligatorio. Questo tipo di interruttore è richiesto, secondo la regola generale, per:

• Locali bagno-doccia
• Piscine
• Laboratori elettrici

Inoltre, per prassi consolidata e raccomandata, è buona norma proteggere con tali dispositivi almeno i circuiti terminali di tutta la scuola. La IV edizione della Norma CEI 64-8 ne richiede esplicitamente l’impiego per:

• Prese con corrente nominale fino a 20 A nei locali ad uso abitativo (applicabile anche a contesti simili nelle scuole).
• Prese con corrente nominale fino a 32 A che alimentano apparecchi mobili utilizzati all’esterno.

Norme antincendio in edilizia scolastica: un aspetto critico

Gli impianti elettrici nelle scuole devono rispettare rigorose norme antincendio, in particolare quelle previste dal D.M. 26/08/92 per gli edifici di nuova costruzione o sottoposti a ristrutturazioni sostanziali (rifacimento del 50% dei solai, rifacimento strutturale delle scale o aumento di altezza).

L’Art. 7 di questo decreto sottolinea che gli impianti devono essere realizzati secondo la regola dell’arte, come disposto dalla legge n. 186 del 01/03/68. Elementi chiave richiesti sono:

• Interruttore generale con comando di sgancio a distanza: ogni scuola deve essere dotata di un interruttore generale facilmente accessibile e segnalato, in prossimità dell’ingresso o in un luogo presidiato, che permetta di interrompere l’alimentazione a distanza in caso di emergenza.

L’Art. 7.1 introduce requisiti aggiuntivi per le scuole con una contemporanea presenza di più di 100 persone:

• Impianto di sicurezza: deve essere presente un impianto di sicurezza alimentato da una sorgente di alimentazione apposita ed esclusiva. Questo impianto deve alimentare:
  • Un sistema di illuminazione di sicurezza per garantire la visibilità delle vie di fuga anche in caso di interruzione dell’alimentazione principale.
  • Un impianto di diffusione sonora e/o di allarme per comunicare efficacemente le procedure di evacuazione.
• Comando manuale della sorgente di sicurezza: l’alimentazione dei circuiti di sicurezza deve potersi attivare anche tramite un comando a mano, posizionato in un punto noto e facilmente accessibile dal personale.
• Autonomia della sorgente di sicurezza: la sorgente di sicurezza (UPS, soccorritore o batterie in tampone) deve garantire un’autonomia di almeno 30 minuti.
• Locazione della sorgente di sicurezza: la sorgente deve essere ubicata in un apposito locale, ventilato naturalmente verso l’esterno, costruito secondo criteri antincendio, protetto dagli effetti di un eventuale incendio e accessibile solo a personale addestrato.

Considerazioni aggiuntive per la progettazione

Oltre alle normative specifiche, un impianto elettrico scolastico deve tenere conto di diversi aspetti pratici e funzionali:

• Dimensionamento adeguato: calcolare correttamente le sezioni dei cavi e la capacità degli interruttori in base ai carichi previsti nelle diverse aree (aule, laboratori, uffici, palestra, mensa).
• Flessibilità e espandibilità: prevedere la possibilità di future espansioni o modifiche all’impianto senza interventi invasivi.
• Suddivisione dei circuiti: suddividere l’impianto in circuiti distinti per illuminazione, prese di corrente, apparecchiature specifiche (es. laboratori informatici, cucine), garantendo una maggiore affidabilità e facilità di intervento in caso di guasti.
• Accessibilità e manutenzione: progettare l’impianto in modo che sia facilmente accessibile per le verifiche periodiche, la manutenzione e l’eventuale risoluzione di problemi.
• Efficienza energetica: considerare l’adozione di soluzioni per il risparmio energetico, come l’illuminazione a LED con sistemi di gestione intelligente.
• Documentazione: produrre una documentazione completa e dettagliata dell’impianto, inclusi schemi elettrici, relazioni tecniche e certificazioni di conformità.

In sintesi, la realizzazione di un impianto elettrico per una scuola non è solo una questione tecnica, ma un atto di responsabilità che richiede la massima attenzione ai dettagli e la piena conformità alle normative vigenti, con un’enfasi particolare sulla sicurezza delle persone.

Per la realizzazione di un impianto elettrico in un edificio scolastico, oltre alle leggi e ai decreti ministeriali, è fondamentale fare riferimento a diverse norme tecniche, tra cui le norme UNI (Ente Nazionale Italiano di Unificazione) e CEI (Comitato Elettrotecnico Italiano), che definiscono lo stato dell’arte e garantiscono la sicurezza e l’efficienza degli impianti.

Di seguito, proponiamo un breve approfondimento sulle principali norme UNI e CEI da prendere in considerazione.

Norme UNI per l’illuminazione

L’illuminazione è un aspetto cruciale negli ambienti scolastici per garantire il benessere visivo degli studenti e del personale, influenzando la concentrazione e la prevenzione dell’affaticamento.

• UNI 10840: “Luce e illuminazione – Locali scolastici – Criteri generali per l’illuminazione artificiale e naturale” Questa norma fornisce i criteri generali per la progettazione e la verifica dell’illuminazione, sia artificiale che naturale, negli ambienti scolastici. L’obiettivo è assicurare condizioni illuminotecniche ottimali che soddisfino i requisiti di benessere e sicurezza degli utenti della scuola. Essa indica i livelli di illuminamento minimi, l’uniformità e la resa dei colori necessari per le diverse aree, come aule, laboratori, corridoi e uffici.
• UNI EN 12464-1: “Luce e illuminazione – Illuminazione dei posti di lavoro – Parte 1: Luoghi di lavoro in interni” Questa norma europea, recepita come UNI EN, è di applicazione generale per l’illuminazione di tutti i luoghi di lavoro interni, inclusi gli ambienti scolastici. Sostituisce la precedente UNI 10380 per l’illuminazione di interni e stabilisce i requisiti illuminotecnici per garantire prestazioni visive adeguate e la sicurezza nei diversi compiti visivi. Si integra con la UNI 10840, fornendo dettagli specifici per le diverse attività che si svolgono all’interno di una scuola (es. lettura, scrittura, lavoro al computer nei laboratori informatici).

Norme CEI per gli impianti elettrici

Le norme CEI costituiscono il riferimento principale per la progettazione, realizzazione e verifica degli impianti elettrici in Italia, coprendo tutti gli aspetti legati alla sicurezza, alla funzionalità e alla qualità degli impianti.

• Norma CEI 64-8: “Impianti elettrici utilizzatori a tensione nominale non superiore a 1000 V in corrente alternata e a 1500 V in corrente continua” È la norma fondamentale per la progettazione e l’esecuzione degli impianti elettrici di bassa tensione. È applicabile a un’ampia gamma di edifici, inclusi quelli a uso civile e terziario come le scuole. Questa norma copre aspetti cruciali quali:
  • Protezione dai contatti elettrici: specifica le misure per la protezione contro i contatti diretti (isolamento delle parti attive, barriere e involucri) e indiretti (interruzione automatica dell’alimentazione con messa a terra e interruttori differenziali, sistemi a bassissima tensione, doppio isolamento, separazione elettrica). Ribadisce l’importanza degli interruttori differenziali con Idn​<30 mA per la protezione aggiuntiva di circuiti specifici (es. laboratori, bagni, prese per apparecchiature esterne).
  • Protezione da sovracorrenti e sovratensioni: definisce i requisiti per i dispositivi di protezione contro sovraccarichi e cortocircuiti, e per la protezione contro le sovratensioni.
  • Sistemi di messa a terra: stabilisce le modalità di realizzazione e verifica del sistema di messa a terra, essenziale per la sicurezza contro i contatti indiretti.
  • Verifiche iniziali e periodiche: prescrive le modalità per le verifiche da effettuare sull’impianto prima della messa in servizio e quelle periodiche per mantenerne l’efficienza e la sicurezza nel tempo.
• Norme CEI EN 62305 (Serie): “Protezione contro i fulmini” Questa serie di norme (in particolare la CEI EN 62305-2 per la valutazione del rischio e la CEI EN 62305-3 per i sistemi di protezione) è fondamentale per la protezione degli edifici scolastici dalle scariche atmosferiche. Data l’importanza e la dimensione delle strutture scolastiche, è indispensabile valutare il rischio di fulminazione e, se necessario, prevedere un sistema di protezione esterno (es. gabbia di Faraday, parafulmine) e interno (es. SPD – Surge Protective Devices) per salvaguardare persone e apparecchiature elettroniche da sovratensioni indotte.

La Protezione Interna con SPD (Surge Protective Devices)

I SPD sono dispositivi progettati per limitare le sovratensioni transitorie di origine atmosferica (dovute a fulmini diretti o indiretti) e le sovratensioni di manovra (dovute all’attivazione o disattivazione di grandi carichi induttivi), deviando le correnti impulsive verso terra e proteggendo così le apparecchiature elettriche ed elettroniche sensibili.

In un impianto come quello di una scuola, dove sono presenti numerose apparecchiature informatiche, sistemi di comunicazione, apparati multimediali e didattici elettronici, la protezione interna tramite SPD è di fondamentale importanza per garantire la continuità didattica e salvaguardare investimenti significativi.

Classificazione dei SPD secondo la Norma CEI EN 62305-3 e CEI EN 61643-11

I SPD vengono classificati in diverse tipologie in base alla loro posizione e capacità di scarica all’interno dell’impianto elettrico:

1. SPD di Tipo 1 (o Classe I):
   • Posizionamento: Vengono installati all’ingresso dell’impianto elettrico, generalmente nel quadro elettrico principale, nel punto di arrivo della linea elettrica esterna o in prossimità del quadro generale di bassa tensione.
   • Funzione: Sono progettati per scaricare le elevate correnti impulsive associate a un colpo di fulmine diretto sulla struttura o sulla linea di alimentazione esterna. Hanno una capacità di scarica molto elevata (Iimp), spesso dell’ordine di decine di kA.
   • Requisito: La loro installazione è obbligatoria quando l’edificio è dotato di un LPS esterno (es. parafulmine) o quando le linee elettriche che alimentano l’edificio sono esposte a rischio elevato di fulminazione diretta.
2. SPD di Tipo 2 (o Classe II):
   • Posizionamento: Vengono installati nei quadri secondari, nei quadri di sottodistribuzione o più a valle nell’impianto, per proteggere circuiti specifici o gruppi di apparecchiature.
   • Funzione: Proteggono dalle sovratensioni residue non completamente abbattute dagli SPD di Tipo 1 e dalle sovratensioni indotte generate all’interno dell’impianto stesso. Hanno una capacità di scarica inferiore rispetto ai Tipo 1 (In), ma sono comunque essenziali per una protezione efficace.
   • Requisito: Sono ampiamente utilizzati per la protezione generale dell’impianto quando non è necessario un SPD di Tipo 1 (edificio non protetto da LPS esterno o rischio di fulmine diretto basso), o in cascata con SPD di Tipo 1 per una protezione più raffinata.
3. SPD di Tipo 3 (o Classe III):
   • Posizionamento: Vengono installati il più vicino possibile alle apparecchiature da proteggere (es. all’interno di prese elettriche dedicate, multiprese con SPD integrato, o direttamente sull’alimentazione dell’apparecchio).
   • Funzione: Offrono una protezione “fine” e supplementare per le apparecchiature elettroniche più sensibili, riducendo ulteriormente la sovratensione residua a livelli tollerabili dai circuiti interni. Hanno una capacità di scarica limitata (In e Up).
   • Requisito: Sono utilizzati in cascata con SPD di Tipo 1 e/o Tipo 2 per una protezione completa e stratificata.

Principio di Funzionamento dei SPD

I SPD sono basati su componenti come varistori (MOVs – Metal Oxide Varistors) o spinterometri (gas discharge tubes – GDT). Quando la tensione ai loro capi supera una certa soglia (tensione di innesco), questi componenti diventano rapidamente conduttivi, creando un percorso a bassa impedenza per la corrente impulsiva. In questo modo, la sovratensione viene “cortocircuitata” a terra, mantenendo la tensione sull’apparecchiatura protetta a un livello di sicurezza (tensione di protezione Up). Una volta che la sovratensione è cessata, il SPD ritorna al suo stato di alta impedenza, ripristinando il normale funzionamento dell’impianto.

Coordinamento e Scelta dei SPD in una Scuola

La scelta e l’installazione dei SPD in una scuola devono seguire un approccio coordinato:

1. Valutazione del rischio di fulminazione: La norma CEI EN 62305-2 richiede una valutazione del rischio di fulminazione per determinare la necessità di un LPS esterno e/o interno. Questa analisi considera fattori come le dimensioni dell’edificio, la sua posizione geografica, la natura delle linee di alimentazione e la presenza di apparecchiature sensibili.
2. Coordinamento energetico: È essenziale che i SPD siano installati in “cascata”, ovvero in sequenza, con SPD di Tipo 1 all’ingresso che gestiscono le correnti più elevate, seguiti da SPD di Tipo 2 nei quadri intermedi e infine SPD di Tipo 3 per la protezione terminale. Questo garantisce che ogni SPD sia dimensionato per la sovratensione che deve gestire e che i dispositivi “a monte” proteggano quelli “a valle”.
3. Protezione delle linee dati e segnale: Oltre alle linee di alimentazione, è fondamentale proteggere anche le linee dati (rete LAN, telefonia, sistemi di allarme, videosorveglianza, ecc.) con SPD specifici per queste applicazioni, conformi alla norma CEI EN 61643-21. Le sovratensioni possono infatti propagarsi anche attraverso queste vie, danneggiando server, computer e altri dispositivi sensibili.
4. Impianto di messa a terra efficiente: L’efficacia dei SPD dipende in larga misura da un impianto di messa a terra ben realizzato e con bassa resistenza. Le correnti di fulmine deviate dai SPD devono poter fluire a terra rapidamente e in sicurezza.

Altre considerazioni normative

Oltre alle norme specifiche richiamate nel testo, è importante ricordare che un impianto elettrico scolastico deve sempre essere realizzato nel rispetto della “regola dell’arte” e in conformità con la legislazione vigente, come il D.M. 37/08 (che regolamenta l’installazione degli impianti all’interno degli edifici e stabilisce i requisiti tecnici e professionali per gli installatori) e il D.Lgs. 81/08 (Testo Unico sulla salute e sicurezza nei luoghi di lavoro), che include sezioni specifiche sulla sicurezza degli impianti elettrici nei luoghi di lavoro.

La corretta applicazione di tutte queste norme garantisce non solo la conformità legislativa, ma soprattutto un ambiente sicuro e funzionale per l’intera comunità scolastica.

Per saperne di più sulla sicurezza negli impianti elettrici

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