Dentro la canna fumaria
(1ª parte)

Gino De Simoni
Coordinatore Commissione Termotecnici - Collegio Periti Industriali - Milano

Spesso i principali problemi relativi agli impianti domestici a gas derivano dalle canne fumarie. Quasi mai sono gli apparecchi a gas od il gas stesso a mettere in pericolo la vita umana: diversamente i sistemi fumari sono frequentemente causa di incidenti i controlli e gli eventuali adeguamenti non sono perciò procrastinabili.

Le valutazioni che si eseguivano una volta sui sistemi fumari hanno lasciato il passo ad una serie di verifiche che sono possibili solo grazie alla diffusione di videocamere miniaturizzate ed altre "diavolerie" simili che consentono, dopo rnolte decine d'anni dalla costruzione dei sistemi analizzati, di "vedere" come sono state costruite il risultato è allarmante.
Questo è il resoconto di molte ispezioni e non vuole essere nulla più che un "diario di bordo" di un termotecnico che analizza e trascrive i risultati di ogni indagine e con, se vogliamo, monotonia, prende atto di uno stato di fatto che mette a repentaglio l'incolumità di molte persone.
Solo in breve, ed al termine, si aggiunge un piccolo itinerario da suggerire a chi, e saranno molti, dovranno intraprendere la dura (e costosa) strada del risanamento o rifacimento delle canne fumane.

VIDEOISPEZIONI O VERIFICHE DI IMPIANTO
Se prima dicevamo che l'uso di microtelecamere ha consentito di vedere dentro la canna fumaria è da sottolineare come l'uso di questi strumenti debba forzatamente essere solo un ausilio per il controllo degli impianti.
La videoispezione, salvo casi di macroscopici difetti, dice, di per se, poco o nulla se non si rapporta quanto si è visto alle installazioni interne agli appartamenti.
Commissionare quindi solo una videoispezione è come pretendere qualcosa di monco, inadatto ed insufficiente a capire l'effettivo stato dei sistemi fumari.
L'invito è quindi di diffidare di coloro che si offrono, senza specifiche competenze termotecniche, per eseguire videoispezioni ed accettano, senza problemi, di non analizzare le installazioni interne.

DIFETTI PIÙ COMUNI E LORO INFLUENZA SUI SISTEMI FUMARI
Passiamo ad analizzare:
- i difetti più comunemente riscontrati nella verifica di canne fumarie e la loro influenza sull'efficienza del sistema fumario;
- un suggerimento su come eseguire le principaii verifiche e quindi cosa può fare l'amministratore del condominio, almeno in prima istanza, per valutare la situazione dei sistemi fumari;
- cosa occorre fare nel caso in cui si accerti, come spesso accade, l'inadeguatezza dei complessi camini/canne fumarie.

COME FUNZIONA UN CAMINO
Per comprendere meglio l'influenza dei difetti che si riscontrano comunemente e valutare con coscienza il peso che questi hanno sul sistema fumario occorre, almeno a grandi linee, conoscere le principali forze in gioco che consentono ad un sistema fumario di funzionare.

I parametri principali sono:

• la differenza tra la temperatura media dei fumi e l'aria esterna;
• l'altezza della canna fumaria;
• le dimensioni interne della stessa (rapportate alla portata in massa dei fumi);
• le perdite di carico del sistema ovvero gli ostacoli che il fumo trova nel suo percorso.

Si consideri che il tiraggio diminuisce quando:

• si abbassa la differenza di temperatura media tra i fumi e l'aria esterna;
• diminuisce l'altezza della canna fumaria;
• diminuisce la sezione a parità di portata di fumi da smaltire; aumentano le perdite di carico del sistema e quindi gli ostacoli nel percorso dei fumi.

Esistono altri parametri che però, per semplicità, non osserveremo in questa sede.
Ad ogni variazione dei parametri indicati consegue una variazione di tiraggio e quindi di efficienza del sistema.
L'efficienza del sistema fumario, cioè quello che ricerchiamo, deve garantire un tiraggio superiore a quelle che sono le perdite di carico caratteristiche del sistema stesso, dal punto di prelievo dell'aria comburente fino allo sbocco.
Importante sottolineare che il tiraggio deve essere garantito in qualsiasi condizione meteorologica e quindi anche in estate con temperature esterne particolarmente elevate.
Questo fattore sembra di poco significato ma la sola variazione di temperatura esterna comporta decadimenti di tiraggio di tutta evidenza con gravi conseguenze soprattutto per gli scaldacqua che funzionano anche d'estate.
Un esempio: un camino di dieci metri, che abbia dei fumi a temperatura media di 100°C passa da un tiraggio statico di circa 33 pascal con - 5°C esterni a circa 17 pascal con + 35°C esterni.
Sebbene tale drastica riduzione non sia matematicamente da riproporsi su un sistema fumario in esercizio il risultato è evidente: il tiraggio (quello statico) si dimezza.

LA TEMPERATURA DEI FUMI
Una delle principali cause che hanno portato alla ribalta la questione dei sistemi fumari è dovuto al progresso tecnologico avutosi dopo l'entrata in vigore della Legge 308/82 e più generalmente alle esigenze di risparmio energetico.
Abbiamo visto che uno dei parametri fondamentali per valutare il sistema fumario è la temperatura media dei fumi.
Ebbene, negli ultimi due decenni, siamo passati ad apparecchi a gas che hanno temperature dei prodotti della combustione dimezzate rispetto ai precedenti passando all'incirca dai 200°C agli attuali 90/120°C.
Questa drastica riduzione, ricercata dai costruttori degli apparecchi per massimizzare i rendimenti di combustione, ha avuto l'effetto di ridurre di molto il tiraggio delle canne esistenti con il risuitato che se precedentemente le canne fumarie, anche se mai fatte, in qualche modo funzionavano, adesso il tiraggio residuo non è in grado di superare la somma delle perdite accidentali delle canne fumarie e quindi non garantisce l'evacuazione completa dei prodotti della combustione degli apparecchi.
Questo è il primo reale e fondamentale problema che ci ha portato in questa situazione e che non è modificabile.
Anzi la tendenza sarà quella di vedere le temperature dei fumi progressivamente abbassarsi sino a quando, anche in Italia, arriveremo ad installare in modo diffuso caldaie a condensazione che avranno fumi con temperature di poche decine di gradi assolutamente non in grado di utilizzare i sistemi fumari di cui trattiamo.
Passiamo ora ai problemi costruttivi che invece si riscontrano sulle canne fumane.
I dati che andrò ad illustrare non sono riferiti a casi generici, ma si riferiscono a situazioni dove è stato segnalato, nel 70% dei controlli, almeno un caso, su tutto il condominio, di disservizio.
Disservizio dovuto ad apparecchi che non funzionavano per intervento del termostato fumi, o perché erano stati richiesti controlli dal'USSL per presunte irregolarità o a seguito di incidenti già accertati.
Pertanto i dati vanno letti non come situazione generale ma come fotografia di quanto è stato rilevato in controlli eseguiti su segnalazione.
Seppure riferiti a condizioni estreme i dati che seguono sono allarmanti.
Tutti i sistemi controllati erano al servizio, almeno originariamente, di apparecchi del tipo a camera aperta.
Ci si riferisce per il 90% a canne fumarie collettive e per il 10% a camini singoli.
La tipologia di costruzione è composta da:
- 79% cemento,
- 7% eternit;
- 14% altri materiali quali cotto, refrattario, ed anche tubi in plastica.

I DEBORDI INTERNI
I sistemi fumari verificati presentano:

- 68% con significativi debordi di materiaie di giunzione che restringevano le dimensioni interne dei condotti;
- 32% con debordi assenti o scarsamente significativi agli effetti del funzionamento dei sistemi.

Gli sbordamenti interni sono dovuti al materiale di giunzione posato in eccesso tra gli elementi che compongono la canna fumaria che non è stato adeguatamente eliminato durante la fase di costruzione del manufatto.
Gli sbordamenti costituiscono ostacolo al deflusso ordina to dei fumi creando strozzature e turbolenzee quindi diminuiscono il tiraggio.
L'incidenza sull'efficienza del sistema fumario dipende sostanzialmente dalla consistenza dei debordi; in particolare questi sono decisamente deleteri quando sono presenti nei condotti secondari delle canne collettive in quanto riducono la sezione di passaggio in modo spesso determinante.
Per capire l'importanza si noti che, ad esempio, su un condotto secondario quadrato di 10 cm. x 10 cm. un eccesso di malta di 1 centimetro sul bordo, apparentemente innocuo, riduce la sezione del condotto stesso del 36% da 100 cmq. (10 x 10) a 64 cmq. (8 x 8). Il che vuole dire che senza debordi si passerebbe da 64 cmq. a 100 cmq. con aumento della sezione utile del 56%.
Prendiamo ora in esame un condotto primario di 24 cm. x 12 cm.
Eliminando il centimetro di sbordamento si passa da 22 x 10 (cmq. 220) a 24 x 12 (cmq. 288) con un aumento (recupero) di sezione del 31 %.
Come si vede anche il semplice intervento di eliminazione degli sbordamenti interni nel caso preso a campione comporta l'immediato recupero di sezione dei condotti in ragione del 56% sui secondari e del 31 % sui primari: in sostanza è come se avessimo allargato la canna fumaria.
Da non sottovalutare che un altro consistente recupero, sebbene di non semplice valutazione numerica, ci è dato dal fatto che non si creano più turbolenze in corrispondenza dei "gradini" formati dai debordi; anche tale aspetto contribuisce al miglioramento del funzionamento del sistema.

LE DIMENSIONI INTERNE DELLE CANNE FUMARIE
I condotti dei sistemi analizzati hanno presentato le più diverse sezioni, forme e dimensioni; fra tutte queste, analizzate secondo la nuova norma UNI 10640 che dovrebbe fornire i valori minimi di dimensionamento, abbiamo riscontrato:

- il dimensionamento corretto nel 4% dei sistemi;
- l'errato dimensionamento dei sistemi nel 96% dei casi.

Il dimensionamento è stato definito ovviamente irregolare anche quando uno solo dei condotti (primario o secondario) risultava sottodimensionato.
In considerazione di quanto sopra dovremmo avere la quasi totalità dei sistemi fumari non funzionanti; questa valutazione deve però tenere conto anche di due aspetti importanti; e cioè, in primo luogo, che le modalità di calcolo secondo UNI 10640 prevedono l'utilizzo di ampi margini di sicurezza e, secondariamente, che la norma prevede la verifica anche con tutti gli apparecchi in funzione, cosa che, nella realtà, di rado accade.
In ogni caso, come ovvio, le dimensioni non sono modificabili.

LA RUGOSITÀ DI PARETE
Il 79% delle canne fumane analizzate sono realizzate in cemento; questo materiale presenta una marcata rugosità interna.
La rugosità costituisce un concreto ostacolo al deflusso dei fumi come nel caso dei debordi.
Anche in questo caso però è possibile, creando un film protettivo interno, "lisciare" le pareti della canna fumaria garantendo, in termini di tiraggio, un consistente recupero.