Szkoła Główna Służby Pożarniczej

Katedra Rozpoznawania Zagrożeń

st. sekc. pchor. Łukasz Maciejewski

METODYKA PROJEKTOWANIA MECHANICZNYCH SYSTEMÓW ODDYMIANIA OBIEKTÓW

Praca inżynierska

napisana pod kierunkiem

bryg. prof. dr hab. inż. Mariana Dąbrowskiego

Warszawa 2000

SPIS TREŚCI

1. Wstęp, cel i zakres pracy..............................................................4

2. Czynniki powodujące przemieszczanie się dymu w budynkach....................................................................................7

2.1.Efekt kominowy.....................................................................7

2.2.Konwekcja.............................................................................9

2.3.Wpływ wiatru.........................................................................9

2.4.Praca mechanicznych urządzeń wentylacyjnych.................10

3. Ogólna charakterystyka systemów do usuwania dymu i ciepła..........................................................................................12

3.1.Cele stosowania systemów do usuwania dymu i ciepła.......13

3.2.Klasyfikacja systemów ochrony przed zadymieniem..........15

3.3.Zasady ochrony przed zadymieniem....................................16

4. Problem oddymiania obiektów w świetle obowiązujących przepisów prawnych .................................................................21

5. Wybór systemu oddymiania.......................................................27

5.1. Obliczanie obciążenia ogniowego.......................................31

5.2. Rozkład temperatur wewnątrz pomieszczenia objętego

pożarem...............................................................................37

5.3. Ilość gazów odprowadzanych z miejsca pożaru..................39

6. Dobór wentylatora......................................................................41

6.1. Usytuowanie wentylatorów oddymiających oraz ich

zasilanie...............................................................................42

6.2. Przykładowy dobór instalacji oddymiania

mechanicznego....................................................................44

6.3. Warunki eksploatacji wentylatorów oddymiających..........48

7. Wentylatory i systemy stosowane w instalacjach mechanicznego

oddymiania................................................................................50

7.1. Oddymianie klatek schodowych, przedsionków i

korytarzy............................................................................54

8. Wentylacja ogólna obiektu a oddymianie..................................59

8.1. Systemy wentylacji pożarowej połączone z wentylacją

ogólną.................................................................................61

9. Badania systemów oddymiania..................................................70

9.1. Badania elementów składowych systemu...........................70

9.2. Badania dopuszczające do stosowania (odbiór końcowy)..72

9.3. Kontrole okresowe..............................................................76

10. Podsumowanie i wnioski..........................................................78

Literatura..................................................................................80

1. WSTĘP, CEL I ZAKRES PRACY

W budynkach użyteczności publicznej takich jak sale sportowe, supermarkety, kina, teatry najważniejsze jest takie zabezpieczenie tych budynków, aby jak najszybciej i jak najsprawniej można było ewakuować ludzi znajdujących się wewnątrz. W wielkokubaturowych halach przemysłowych obok problemu ewakuacji istnieje jeszcze problem zabezpieczenia wyposażenia technicznego znajdującego się w ich wnętrzu. W obecnych czasach w wielu przypadkach wartość maszyn i urządzeń kilkakrotnie przekracza wartość budynku, w którym się znajdują. Za przykład może nam tu posłużyć laboratorium wyposażone w drogi sprzęt komputerowy czy obsługowy hangar lotniczy, w którym stoi samolot.

W tej sytuacji ważne jest zaprojektowanie takiego systemu ochrony przeciwpożarowej, aby budynek w pierwszej fazie rozwoju pożaru jak najdłużej mógł bronić się sam. Wydłużenie rozwoju pierwszej fazy pożaru, w której nie występuje jeszcze wysoka temperatura pozwala na ewakuację ludzi i cennego wyposażenia, a także umożliwia wkroczenie do akcji służb ochrony przeciwpożarowej. Strefa, w której poruszają się ludzie powinna być w jak najkrótszym czasie uwolniona od dymu, gdyż - jak wykazało wiele pożarów - dym stanowi bardzo poważne zagrożenie dla życia ludzi i jest czynnikiem utrudniającym prowadzenie akcji ratunkowej.

Jednym z najczęściej występujących źródeł dymu są elementy wyposażenia pomieszczeń, wykonane z tworzyw sztucznych. W procesie spalania lub tlenia powstają dymy o kolorze najczęściej zbliżonym do czarnego i niekiedy o silnie trujących własnościach. Pełne zadymienie pomieszczenia wywołuje panikę, utrudnia ewakuację oraz opóźnia przystąpienie do akcji jednostek PSP.

Obowiązujące przepisy w niewystarczającym stopniu wymuszają stosowanie systemów pozwalających na oddymianie strefy, w której znajdują się ludzie. Strefa ta do wysokości około dwóch metrów od podłogi w pierwszej kolejności powinna być uwolniona od dymu. Dodatkową zachętą powodującą stosowanie systemów oddymiających mogą być zniżki w ubezpieczeniu, uzyskiwane od firm ubezpieczeniowych.

Najczęściej w procesie oddymiania wykorzystuje się grawitacyjne usuwanie zadymionego powietrza. Stosuje się klapy dymowe, a jako otwory nawiewne nieszczelności w oknach, drzwiach i przegrodach budowlanych. System ten dobrze spełnia swoją rolę kiedy temperatura wewnątrz budynku objętego pożarem i na zewnątrz znacznie różnią się od siebie, co powoduje zwiększenie sił konwekcji i ciągu kominowego. Zastosowanie systemów grawitacyjnych jest znacznie tańsze od systemów mechanicznych, co niejednokrotnie wpływa na decyzję o doborze systemu oddymiania. Jednak zwiększenie kosztów inwestycji może okazać się opłacalne z punktu widzenia zwiększonej skuteczności systemu wentylacji mechanicznej. System oddymiania mechanicznego z zastosowaniem wentylatorów oddymiających odpornych na wysoką temperaturę, z otworami kompensacyjnymi umożliwiającymi ukierunkowany napływ powietrza okazuje się być bardziej efektywny i szybciej reagować od systemów grawitacyjnych.

W budynkach wielokondygnacyjnych, szczególnie wysokich i wysokościowych, system mechanicznej wentylacji pożarowej połączony jest z systemem wentylacji ogólnej. Rozwiązanie takie jest korzystniejsze ze względów ekonomicznych. Instalowanie oddzielnych systemów wentylacji ogólnej i pożarowej podniosłoby koszty, a zarazem montowanie dwóch instalacji o podobnym usytuowaniu wywołałoby problemy natury technicznej, choć ich wykonanie byłoby prostsze.

Praca ta porusza problemy związane z projektowaniem mechanicznych systemów oddymiania obiektów. Jej celem jest ukazanie zasadności stosowania tych systemów tak w budynkach użyteczności publicznej, jak i w wielkokubaturowych halach przemysłowych, w budynkach jedno- i wielokondygnacyjnych. Przedstawia ona również schemat postępowania, według którego przebiega proces projektowania mechanicznych systemów do odprowadzania dymu.

W pracy omówione zostaną czynniki wpływające na zachowanie się dymu w budynkach, zasady ochrony przed zadymieniem, parametry na podstawie których dokonuje się wyboru systemu oddymiania oraz zasady doboru wentylatorów, warunki ich eksploatacji, usytuowanie, a także zasilanie i badania tych systemów.

2. CZYNNIKI POWODUJĄCE PRZEMIESZCZANIE DYMU.

W celu zrozumienia problemu usuwania dymu i ciepła należy zapoznać się z czynnikami, które powodują ich przemieszczanie w warunkach pożarowych, należą do nich [8]:

• efekt kominowy,

• konwekcja (unoszenie),

• wpływ wiatru,

• praca mechanicznych urządzeń wentylacyjnych.

2.1. Efekt kominowy

Zjawisko nazywane efektem kominowym zachodzi, kiedy temperatura na zewnątrz budynku jest niższa niż w jego wnętrzu. Różnica ciśnień wtłacza powietrze na niższe kondygnacje, co wywołuje jego ruch ku górze i uchodzenie na zewnątrz - na wyżej położone piętra. W sytuacji, kiedy wielkość otworów i ich rozmieszczenie są symetryczne na wysokości całego budynku, ciśnienie wewnątrz i na zewnątrz budynku wyrówna się tworząc tzw. linię neutralną. Określenie położenia linii neutralnej dla danego budynku jest bardzo pomocne w procesie projektowania systemu wentylacji pożarowej (Rys.2.1) [8].

W przypadku, kiedy temperatura na zewnątrz jest wyższa niż wewnątrz budynku może wystąpić zjawisko odwrotne i powietrze będzie przemieszczało się z góry na dół, tworząc odwrotny efekt kominowy.

Podczas występowania zjawiska normalnego efektu kominowego, dym z pożaru rozwijającego się poniżej płaszczyzny neutralnej przemieszczał się będzie zgodnie z kierunkiem przepływu powietrza - do szybu, a później ku górze. Przepływ ten może być spotęgowany dodatkowo występowaniem konwekcji. Po przekroczeniu linii neutralnej dym rozprzestrzenia się na wyższe kondygnacje.

Rys.2.1. Normalny ciąg kominowy oraz rozkład ciśnienia w funkcji wysokości

W przypadku, gdy pożar ma miejsce powyżej linii neutralnej, przepływ powietrza ma tendencje do ograniczenia stopnia przepływu dymu, wywołanego normalnym efektem kominowym. Może wówczas wystąpić efekt odwrotnego ciągu kominowego, powietrze będzie przepływać z szybów na kondygnację, na której rozprzestrzenia się pożar. Ruch dymu w kierunku szybów i w konsekwencji na wyższe piętra wystąpi wówczas, gdy siły wyporu hydrostatycznego pokonają siły działania efektu kominowego [8].

2.2. Konwekcja

Konwekcja lub unoszenie ciepła ma miejsce wówczas, gdy poszczególne makroskopowe cząstki otoczenia, w którym odbywa się ruch ciepła zmieniają swe położenie. Zjawisko to jest typowe dla cieczy i gazów, jako zasadniczy rodzaj ruchu w tych ośrodkach [6]. Podłożem powstawania ruchów konwekcyjnych są różnice gęstości spowodowane wzrostem objętości ogrzewanych gazów. W sytuacji, kiedy jakaś część powietrza zostanie ogrzana, rozszerza się ona, jej gęstość maleje, wskutek czego unosi się do góry. Wywołuje to powstawanie prądów konwekcyjnych. Stykając się z elementami chłodniejszymi prądy te oddają im ciepło ogrzewając je w ten sposób.

Wysokie temperatury gazów spalinowych w warunkach pożarowych mogą w znacznym stopniu wpływać na osłabienie konstrukcji nośnej budynku.

2.3. Wpływ wiatru

W wielu sytuacjach wiatr może mieć znaczący wpływ na ruchy dymu we wnętrzu budynku. Skala tego oddziaływania jest uzależniona od wielkości nieszczelności w przegrodach zewnętrznych, kierunku i prędkości wiatru, a także od aerodynamicznego kształtu budynku. W budynkach, w których nieszczelności w przegrodach budowlanych są minimalne, wszystkie drzwi i okna są zamknięte wpływ wiatru na przemieszczanie się dymu i gorących gazów spalinowych jest znikomy. Natomiast w budynku o nieszczelnej zabudowie, lub gdzie są pootwierane drzwi i okna, oddziaływanie wiatru ma istotny wpływ na ruchy powietrza.

Niejednokrotnie, w trakcie trwania pożaru ma miejsce sytuacja, kiedy z otworów okiennych wypadają szyby i powstają duże, nieosłonięte otwory. Jeżeli te otwory będą znajdowały się po stronie zawietrznej, to dym będzie wysysany w wyniku podciśnienia wytwarzanego przez działanie wiatru. Takie zjawisko może w pewnym stopniu wpłynąć na ograniczenie rozprzestrzeniania się dymu w obiekcie. Jeżeli jednak otwory te będą znajdowały się po stronie nawietrznej, to parcie wiatru będzie wtłaczać dym do wnętrza budynku powodując jego rozprzestrzenienie się po całym obiekcie.

Może się również zdarzyć, że wypadną szyby tak po stronie nawietrznej, jak i po stronie zawietrznej. Wówczas dym przemieszczał się będzie w płaszczyźnie poziomej, po jednej kondygnacji. Jeśli jednak strumień powietrza skieruje się w górę, wiatr może spotęgować przepływ dymu i gorących gazów spalinowych wewnątrz budynku wywołany np.: ciągiem kominowym (przykładem mogą być otwory dla strumieni kompensacyjnych lub otwory znajdujące się poniżej kondygnacji objętej pożarem).

2.4. Praca mechanicznych urządzeń wentylacyjnych

Mechaniczne instalacje wentylacyjne zainstalowane w budynku mogą stanowić drogi rozprzestrzeniania się dymu i ognia. Dzieje się tak w sytuacji, kiedy nie są one przystosowane do pracy w warunkach pożarowych. We wczesnych fazach pożaru, jeżeli powstał on w pomieszczeniu, w którym nie ma ludzi, instalacja taka może sygnalizować pojawienie się w tym pomieszczeniu dymu i co za tym idzie, prawdopodobieństwo powstania pożaru. Z drugiej jednak strony, może przenieść kanałami wentylacyjnymi dym do pomieszczeń, w których znajdują się ludzie i poważnie im zagrozić (toksyczne działanie dymu).

Kurz nagromadzony w przewodach wentylacyjnych może spowodować rozprzestrzenienie się pożaru do sąsiednich pomieszczeń.

Aby zapobiec rozchodzeniu się dymu i ognia systemy instalacji wentylacyjnych projektuje się tak, aby w przypadku zaistnienia pożaru przełączały się one na specjalny tryb pracy, w którym działają jako instalacje odprowadzające dym i ciepło. W systemach tych specjalny układ klap przeciwpożarowych zapobiega możliwości przemieszczania się gorących produktów spalania przewodami wentylacyjnymi i dzięki temu zapobiega rozprzestrzenianiu się dymu na pozostałe części budynku.

3. OGÓLNA CHARAKTERYSTYKA SYSTEMÓW DO USUWANIA DYMU I CIEPŁA

Zastosowanie prawidłowo zaprojektowanych i wykonanych systemów oddymiania obiektów umożliwia zabezpieczenie dróg ewakuacyjnych przed napływem do nich dymu i toksycznych produktów rozkładu termicznego - co z kolei zapewnia bezpieczną ewakuację ludzi z budynków (lub określonych stref). Nie jest to jednak jedyna przesłanka ukazująca zasadność stosowania urządzeń do usuwania dymu i ciepła.

Stałe urządzenia Elementy oddzieleń Instrukcje

gaśnicze (SUG) przeciwpożarowych

Szkolenia

Automatyczne Sieć wodociągowa

urządzenia przeciwpożarowa

sygnalizacji

pożarowej (AUSP) Oświetlenie

bezpieczeństwa

Systemy do usuwania i ewakuacyjne

dymu i ciepła

Podręczny sprzęt

Urządzenia alarmowe gaśniczy

Instalacja

odgromowa

Dźwigi pożarowe

Rys.3.1. Systemy zabezpieczenia przeciwpożarowego obiektu.

Systemy usuwania dymu i ciepła obok stałych urządzeń gaśniczych, automatycznych urządzeń sygnalizacji pożarowej oraz urządzeń alarmowych należą do środków (urządzeń) ochrony aktywnej (Rys.3.1.) [12].

3.1. Cele stosowania systemów do usuwania dymu i ciepła

Dotychczas zakładano, iż szczelne pozamykanie wszystkich drzwi i okien spowoduje stłumienie pożaru. Jednak odosobnionym przypadkiem, w którym układ taki zda egzamin jest pożar w małym pomieszczeniu, kiedy to pozamykanie wszystkich otworów uniemożliwi dopływ tlenu, a przez to spowoduje „samougaszenie” się pożaru, poprzez zużycie całej ilości powietrza znajdującego się wewnątrz tego pomieszczenia.

W przypadku większych pomieszczeń warunki te zasadniczo różnią się od opisanych. W przestrzeniach wielkokubaturowych, takich jak hale sportowe, magazyny, hangary lotnicze, ilość tlenu jest tak duża, a  możliwość wniknięcia świeżego powietrza z zewnątrz przez liczne otwory i nieszczelności tak prawdopodobna, że zamknięcie drzwi i okien nie spowoduje samounicestwienia pożaru. Nie jest to pożądane gdyż, jak wynika z podstawowych zasad taktyki zwalczania pożarów doprowadzenie świeżego powietrza w tego typu obiektach odgrywa ważną rolę w ich zwalczaniu, a mianowicie zapewnia właściwe warunki do przeprowadzenia ewakuacji ludzi i mienia.

Tak więc cele stosowania systemów usuwania dymu i ciepła są następujące [24]:

• zwiększenie bezpieczeństwa działań ratowniczo - gaśniczych prowadzonych przez jednostki ochrony przeciwpożarowej; urządzenia do usuwania dymu i ciepła wpływają na zmniejszenie ryzyka zatrucia się ratowników biorących udział w akcji toksycznymi gazami spalinowymi;

• zmniejszenie stężenia toksycznych produktów spalania i rozkładu termicznego; systemy oddymiające powodują zmniejszenie stężenia lotnych produktów spalania w atmosferze pożarowej (następuje to poprzez usunięcie części lotnych produktów spalania i rozkładu termicznego oraz przez dostarczenie świeżego powietrza - rozrzedzenie atmosfery);

• zminimalizowanie strat ekonomicznych spowodowanych działaniem dymu i temperatury; dym posiada właściwości korozyjne i często zawiera dużo substancji smolistych, przez co może wpłynąć na uszkodzenie konstrukcji lub wyposażenia budynku, w którym nastąpił pożar; straty te uwidaczniają się np. w przypadku pomieszczeń wyposażonych w urządzenia elektroniczne i precyzyjne;

• poprawa widoczności poprzez usunięcie dymu oraz gazowych produktów spalania z budynku, w którym powstał pożar;

• zmniejszenie ryzyka zawalenia się budynku lub jego części poprzez usunięcie gorących gazów spod sufitu; ryzyko to jest następstwem niekorzystnego oddziaływania gorących gazów pożarowych, które są w stanie nagrzać elementy konstrukcyjne budynku do wartości krytycznych, po przekroczeniu których, tracą one właściwości wytrzymałościowe;

• zapobieganie powstawaniu znacznych różnic ciśnień pomiędzy pomieszczeniami objętymi pożarem, a sąsiednimi pomieszczeniami; wzrost ciśnienia spowodowany wzrostem temperatury w pomieszczeniu powoduje „wyciskanie” dymu do sąsiednich pomieszczeń przez istniejące nieszczelności;

• poprawa „termicznych” własności dymu; napływające chłodne powietrze potęguje ruch dymu wywołany różnicą temperatur (zjawisko unoszenia) czego efektem jest zwiększenie szybkości usuwania dymu;

• wydłużenie czasu rozprzestrzeniania się pożaru i zapobiegnięcie wystąpieniu zjawiska rozgorzenia; w czasie spalania materiałów strumień powstałego ciepła rozprzestrzenia się we wszystkich kierunkach, jednak największa porcja energii cieplnej gromadzi się w górnej części pomieszczenia - pod sufitem; część tej energii po dojściu do przegrody budowlanej (np. sufitu, ściany) zostaje przez tę przegrodę pochłonięta, część zaś zostaje odbita i wraca do materiału intensyfikując spalanie, jako tzw. zwrócony strumień ciepła; wraz ze wzrostem ilości gorących gazów pożarowych gromadzących się pod stropem, w sposób ciągły wzrasta temperatura w pomieszczeniu, czego wynikiem jest coraz większa dynamika pożaru; warunki te mogą doprowadzić do wystąpienia zjawiska rozgorzenia.

3.2. Klasyfikacja systemów ochrony przed zadymieniem

Ogół problemów związanych z tematyką zadymienia określany jest mianem ochrony przed zadymieniem, a co za tym idzie wszystkie systemy, których celem jest zapewnienie ochrony ludziom i obiektom przed niekorzystnym wpływem dymu i ciepła - systemami ochrony przed zadymieniem.

Systemy ochrony przed zadymieniem dzielą się na [12]:

• systemy kontroli dymu,

• systemy usuwania dymu.

- naturalne (grawitacyjne)

- wymuszone (mechaniczne)

Pod pojęciem - systemy kontroli dymu - kryją się systemy ochrony przed zadymieniem, których zadaniem jest uniemożliwienie przemieszczania się dymu do miejsc niepożądanych (dróg ewakuacyjnych) poprzez „uwięzienie” go w określonych obszarach budynku.

Zadaniem systemów usuwania dymu jest, jak na to wskazuje ich nazwa, usunięcie gorących i toksycznych gazów spalinowych wydzielających się w czasie pożaru na zewnątrz budynku.

W polskich przepisach [13] można natknąć się na wzmianki o urządzeniach zapobiegających zadymieniu oraz o samoczynnych urządzeniach oddymiających. Sprecyzowanie tych nazw nie jest jednak zbyt dokładne, aby w sposób zadowalający omówić problem ochrony przed zadymieniem i w rzeczywistości są synonimami nazw systemów kontroli dymu i systemów usuwania dymu.

3.3. Zasady ochrony przed zadymieniem

Pojęcie − ochrona przed zadymieniem − obejmuje wszystkie metody, których stosowanie, pojedynczo lub w kombinacjach, ma taki wpływ na ruch dymu, że powoduje zminimalizowanie niekorzystnych wpływów na zdrowie użytkowników budynku i ekip ratowniczych oraz zmniejszenie szkód materialnych.

Do najpowszechniejszych metod ochrony przed zadymieniem należy [9]:

• stosowanie przegród budowlanych (ściany, stropy, drzwi),

• stosowanie szybów dymowych,

• stosowanie otworów do odprowadzania dymu (klapy dymowe, uchylne świetliki).

Skuteczność zastosowania przegród budowlanych w ograniczaniu rozprzestrzeniania się dymu zależy od ich szczelności i od różnicy ciśnień po obu ich stronach.

Miejscami przedostawania się dymu przez przegrody budowlane mogą być:

• szczeliny pomiędzy drzwiami i ościeżnicą,

• pęknięcia w miejscach styku ścian ze stropami oraz wokół ościeżnic drzwiowych,

• nieszczelności w miejscach przechodzenia kanałów instalacyjnych przez ściany i stropy.

Skuteczność działania wywietrzników i kanałów dymowych zależy od ich odległości od miejsca rozwoju pożaru, a także od występowania siły unoszenia dymu oraz od obecności innych sił napędowych, którymi mogą być:

• efekt kominowy,

• konwekcja,

• wpływ wiatru,

• praca mechanicznych urządzeń wentylacyjnych (klimatyzacyjnych).

Znacznie skuteczniejszą ochronę przed zadymieniem niż same przegrody budowlane (ściany, stropy, drzwi itp.) stanowi wytworzenie różnicy ciśnień po obu stronach tych przegród, wywołanej przez pracę wentylatorów mechanicznych.

Rys.3.4. przedstawia sytuację, w której po obu stronach przegrody mającej zapobiec przedostaniu się dymu z jednej jej strony na drugą występuje różnica ciśnień. Po stronie strefy chronionej przed zadymieniem panuje wyższe ciśnienie niż po stronie strefy, w której dopuszcza się występowanie zadymienia.

Powietrze poprzez drogi upływu (nieszczelności) występujące w przegrodzie przedostaje się w kierunku strefy, w której panuje niższe ciśnienie. Zjawisko to zapobiega przedostawaniu się dymu do strefy chronionej.

Rys.3.4. Różnica ciśnienia po dwóch stronach przegrody, stanowiącej część składową systemu ochrony przed zadymieniem

Sytuacja zmienia się diametralnie, kiedy otwór znajdujący się w przegrodzie zostanie udrożniony (drzwi zostaną otwarte). Strumień powietrza przepływający przez otwarte drzwi działa w sposób podobny do zamknięcia otworu (pod względem zapobiegania przed przedostawaniem się dymu), jeżeli jednak jego prędkość przepływu będzie niewielka, to dym górną częścią otworu może przenosić się do strefy chronionej. Sytuacja taka została zobrazowana na rys.3.5.

Szybkość przepływu powietrza, która jest w stanie uniemożliwić ruch dymu pod prąd jest uzależniona od ilości energii emitowanej przez pożar.

Istnieją dwie metody kontroli przemieszczania się dymu przy zastosowaniu przegród budowlanych [25]:

• wygenerowanie prądu powietrza o odpowiednio dużej szybkości przepływu,

• wytworzenie różnicy ciśnień po obydwu stronach przegrody.

Rys.3.5. Przepływ dymu przez otwarte drzwi pod prąd powietrza

Ruch dymu pod prąd zostanie zahamowany, jeżeli prędkość przepływu powietrza będzie dostatecznie duża, co zostało przedstawione na rys.3.6.

Rys.3.6. Brak przepływu dymu przez otwarte drzwi pod prąd powietrza

Obydwie wyżej wymienione metody, w znaczeniu fizycznym są ściśle ze sobą powiązane, ponieważ występowanie nadciśnienia powoduje poruszanie się mas powietrza w postaci prądów o dużej prędkości przemieszczania się, posiadających zdolność przedostawania się przez małe szczeliny, czym zapobiegają przedostawaniu się dymu w przeciwnym kierunku. Skuteczność działania systemów ochrony przed zadymieniem znacznie wzrasta w sytuacji, kiedy jesteśmy w stanie zapewnić drogi upływu dymu na zewnątrz pomieszczenia.

Optymalny efekt ochrony przed zadymieniem następuje w sytuacji, gdy zastosowane przegrody budowlane istnieją w połączeniu z możliwością usuwania dymu i gorących gazów spalinowych na zewnątrz.

4. PROBLEM ODDYMIANIA OBIEKTÓW W ŚWIETLE OBOWIĄZUJĄCYCH PRZEPISÓW PRAWNYCH

W polskich przepisach problemowi skutecznego usuwania dymu nie poświęcono niestety zbyt wiele uwagi.

Obowiązujące warunki techniczne tylko zachęcają do stosowania systemów oddymiających lub zabezpieczających przed zadymieniem poprzez możliwość uzyskania złagodzeń wymagań ochrony przeciwpożarowej. Można również doszukać się wielu ułatwień budowlanych gdy zastosowany zostanie system usuwania dymu. W rozporządzeniu [13] jest mowa o tym, że:

• „Dopuszcza się budowę w klasie E odporności pożarowej, jednokondygnacyjnych budynków produkcyjnych i magazynowych o obciążeniu ogniowym przekraczającym 500 MJ/m² pod warunkiem zastosowania samoczynnych urządzeń oddymiających, jeżeli powierzchnia użytkowa budynku przekracza 1000 m² .”

• „W budynku produkcyjnym i magazynowym strefy pożarowe mogą być powiększone o 50% przy zastosowaniu samoczynnych urządzeń oddymiających.”

• „W jednokondygnacyjnym budynku produkcyjnym i magazynowym, bez pomieszczenia zagrożonego wybuchem, oraz na ostatniej kondygnacji takiego budynku wielokondygnacyjnego, wielkości stref pożarowych można powiększyć o 100% , jeżeli zastosowano samoczynne urządzenia oddymiające.”

• „W jednokondygnacyjnym budynku produkcyjnym i magazynowym wielkości stref pożarowych nie ogranicza się, pod warunkiem zastosowania samoczynnych urządzeń oddymiających.”

• „Przy zastosowaniu samoczynnych urządzeń oddymiających długość przejścia w pomieszczeniu, mierzona od najdalszego miejsca, w którym może przebywać człowiek, do wyjścia na drogę ewakuacyjną, określona w § 237.1. może być powiększona o 50%.”

• „Klatki schodowe obudowane i zamykane drzwiami powinny mieć urządzenia zapobiegające zadymieniu lub służące do usuwania dymu.”

• „Klatki schodowe i przedsionki w budynku wysokim kategorii ZL II oraz w budynku wysokościowym, z wyjątkiem kategorii ZL IV, należy wyposażyć w urządzenia zapobiegające ich zadymieniu.”

• „Klatki schodowe i przedsionki w budynku wysokim kategorii ZL I, ZL II i ZL V oraz w budynku wysokościowym kategorii ZL IV powinny mieć urządzenia zapobiegające zadymieniu lub służące do usuwania dymu.”

• „W budynku wysokim i wysokościowym kategorii ZL IV i produkcyjnym dopuszcza się wykonywanie klatek schodowych bez przedsionków zamykanych obustronnie drzwiami o odporności ogniowej co najmniej 30 min., których zadaniem jest oddzielenie ich od poziomych dróg ewakuacyjnych, jeżeli klatki te będą wyposażone w samoczynne urządzenia oddymiające.”

• „W budynku wysokim i wysokościowym, z wyjątkiem kategorii ZL IV, należy przewidzieć rozwiązania zabezpieczające przed zadymieniem poziomych dróg ewakuacyjnych.”

• „W obiekcie podziemnym, w którym znajdują się pomieszczenia dla ponad 100 osób, oraz w zadaszonym pasażu należy zapewnić usuwanie dymów i gazów pożarowych z tych pomieszczeń i dróg ewakuacyjnych.”

• „Długość dojść ewakuacyjnych może być powiększona o 50%, jeżeli droga ewakuacyjna jest chroniona przed zadymieniem.”

Podczas projektowania urządzeń oddymiających można kierować się Poradnikiem Projektanta Przemysłowego [9].

W przepisach zagranicznych oddymianiu poświęca się więcej uwagi niż dzieje się to w przypadku przepisów polskich. Powodem takiego stanu rzeczy może być fakt, iż z danych statystycznych opublikowanych w Niemczech i Austrii wynika, że ilość zgonów w następstwie zaistnienia pożaru z powodu:

• zatrucia gazami pożarowymi wynosi 62 % ,

• oparzeń - 26 %,

• innych urazów - 11,6 %.

W niemieckiej normie DIN 18230 - 18232 znajdują się między innymi następujące zapisy:

• „budowany obiekt z jego infrastrukturą nie może stwarzać - w przypadku pożaru - żadnego zagrożenia dla osób w nim przebywających”,

• „w obiekcie objętym pożarem - zapewnione być musi prowadzenie akcji ratunkowej i działań gaśniczych”.

Z przepisów tych może wynikać fakt stosowania systemów oddymiających. Na wybór systemu ma wpływ wiele czynników.

Bardzo ważną wielkością jest ilość powietrza odprowadzanego z miejsca pożaru. Wstępne, przypuszczalne dane o wymaganej wydajności wentylatorów stosowanych do oddymiania można uzyskać na podstawie zależności między kubaturą pomieszczenia a niezbędną ilością wymian powietrza w jednostce czasu.

Ilość ta powinna ulec zwiększeniu, jeżeli palące się materiały wydzielają dużą ilość produktów rozkładu termicznego (np.: guma, tworzywa sztuczne ).

W praktyce, w procesie projektowania często pojawia się pytanie, w jaki sposób należy wyznaczyć kubaturę pomieszczeń wysokich, aby móc skutecznie określić konieczną wydajność wentylatorów służących do usuwania dymu i gazów pożarowych.

Zgodnie z normą ÖNORM H 6029:

kubatura = powierzchnia strefy oddymianej x wysokość obliczeniowa

Wysokość obliczeniowa h określana jest na podstawie tabeli 4.1.

Tabela nr 4.1. Wysokość faktyczna i obliczeniowa budynku

oddymianego

Wysokość faktyczna pomieszczenia H	Wysokość obliczeniowa h
H < 3m 3m < H < 6m H > 6m	3 H* 6

*) faktyczna wysokość pomieszczenia

W sytuacji, kiedy pomieszczenie ma przekrój nieregularny, odbiegający od prostokątnego, w obliczeniach przyjmuje się uśrednioną wartość wysokości pomieszczenia. Średnią wysokość pomieszczenia określa się jak pokazano na rys.4.1. Jeżeli strefa oddymiania obejmuje kilka pomieszczeń o różnej wysokości, do obliczeń przyjmuje się wysokość maksymalną.

Rys.4.1. Sposób określania wysokości pomieszczenia o przekroju pionowym, nieregularnym przy obliczaniu kubatury zgodnie z normą austriacką

Istnieje wiele powodów, dla których korzystne jest zaprojektowanie instalacji wentylacji ogólnej spełniającej jednocześnie funkcje wentylacji pożarowej. Znaczy to tyle, że w praktyce sieć kanałów wywiewnych wraz z obsługującym je wentylatorem (wentylatorami) spełnia funkcje instalacji oddymiającej w przypadku zaistnienia pożaru. W takiej sytuacji strona wywiewna (system kanałów i ich uzbrojenie) musi być wykonana zgodnie z normą DIN 18232E/6, ponieważ nie istnieją polskie uregulowania prawne dotyczące tego zagadnienia, a w myśl ustawy z dnia 7 lipca 1994 r. przy braku uregulowań krajowych należy stosować przepisy innych państw (Dz.U.Nr16 poz.46 §243).

Prace Komisji Normalizacyjnej przy Unii Europejskiej związane z problematyką dotyczącą oddymiania rozpoczęły się przed kilkoma laty i obecnie są już na etapie końcowym.

Normy oznaczone symbolem EN 12101 z odpowiednim numerem, regulują w sposób precyzyjny między innymi następujące zagadnienia:

• EN 12101-4 - Oddymianie naturalne i mechaniczne. Montaż i procedura testowania.

• EN 12101-5 - Metoda obliczeń i doboru systemów oddymiających.

Nowe normy europejskie EN 12101 mają zastąpić między innymi normę niemiecką DIN 18232.

W związku z niezbyt odległą i dosyć realistyczną perspektywą wejścia Polski w skład państw Unii Europejskiej oraz brakiem szczegółowych przepisów polskich określających zakres stosowania systemów oddymiających, można się spodziewać, iż projektanci coraz powszechniej korzystać będą z europejskich przepisów i norm dotyczących tego zagadnienia.

5. WYBÓR SYSTEMU ODDYMIANIA

Pomieszczenie objęte pożarem [5], jest to pomieszczenie, względnie część budynku, poddane oddymianiu w czasie pożaru. Powstają wtedy zarówno duże ilości energii cieplnej, jak też gazów (dymów). Energia cieplna przekazywana jest na drodze konwekcji, promieniowania i przewodzenia - powietrzu w pomieszczeniu, jak też wyposażeniu pomieszczenia i przegrodom budowlanym. Okazało się, że 70-80% z całkowitej energii płomienia przypada na konwekcję, około 20-30% na promieniowanie i mniej niż 5% na przewodzenie. Wysoki udział konwekcji powoduje, że gorące gazy gromadzą się pod stropem pomieszczeń.

W pomieszczeniach wysokich gazy rozchodzą się do góry pod kątem około 15^O, patrząc od strony źródła pożaru, a następnie rozchodzą się poziomo pod stropem. Tym samym w pomieszczeniu objętym pożarem temperatura rośnie wraz ze wzrostem wysokości pomieszczenia. Najwyższa temperatura panuje bezpośrednio pod stropem. Rodzaj i skład gazów pożarowych zależy ściśle od rodzaju spalanego materiału. Gazy (dymy), które początkowo zalegają na części pomieszczenia, kierują się do góry tworząc warstwę, która nie zmieszała się jeszcze z leżącym poniżej zimnym powietrzem. Jedynie przy bardziej rozwiniętych pożarach w pomieszczeniach zamkniętych, warstwa gorących gazów zgromadziwszy się pod stropem, odrywa się od niego, miesza się z powietrzem chłodniejszym i kieruje się na dół w kierunku podłogi. Zagrożenie dla życia istnieje w momencie, kiedy mieszanina osiągnie wysokość, na której znajduje się głowa człowieka.

Wzrost temperatury w pomieszczeniu zamkniętym oznacza również wzrost ciśnienia i objętości. To zaś powoduje, że gazy (dymy) opuszczają pomieszczenie, w którym wybuchł pożar i przedostają się do pomieszczeń sąsiednich.

Jeżeli w pomieszczeniu objętym pożarem otwarte zostaną otwory doprowadzające świeże powietrze, a jednocześnie gorące gazy pożarowe zasysane będą przez odpowiednie urządzenia, ustali się w fazie początkowej równowaga ciśnień w obydwu strefach (rys.5.1.)

Po pewnym czasie w dolnej połowie pomieszczenia ustali się podciśnienie; tym łatwiej jest wtedy - poprzez otwory usytuowane w dolnej części pomieszczenia dostarczyć niezbędne ilości świeżego powietrza. Jeśli otwory te będą właściwie zwymiarowane, zależnie od wielkości pomieszczenia i obciążenia ogniowego, można stwierdzić, że zapewnione zostało zarówno odprowadzenie gorących gazów pożarowych, jak i dopływ odpowiedniej ilości świeżego powietrza.

W miarę trwania pożaru tworzy się pod stropem poduszka gorących gazów, w przypadku idealnym - w stałej odległości od podłogi (stan równowagi między powietrzem napływowym a odprowadzanymi gazami) tak, że w dolnej części pomieszczenia widoczność jest na tyle dobra, a zawartość tlenu na tyle duża, że możliwa jest ewakuacja i prowadzenie akcji ratowniczo - gaśniczej.

Taki stan równowagi można osiągnąć niekiedy poprzez system odpowiednio zwymiarowanych otworów łączących pomieszczenie objęte pożarem z atmosferą albo poprzez zastosowanie mechanicznych systemów oddymiania obiektów (rys.5.1.) [27].

Rys.5.1. Stan równowagi między powietrzem napływającym, a odciąganymi gazami pożarowymi.

Odciąg gazów i gorącego powietrza można realizować - jak już wspomniano wyżej - albo poprzez usytuowanie w górnej części pomieszczenia otworów, łączących pomieszczenie z atmosferą, albo poprzez zastosowanie mechanicznych systemów oddymiających, albo wreszcie poprzez kombinację obu tych systemów.

Decyzja o zastosowaniu danego systemu w konkretnym przypadku zależy najczęściej od konstrukcji budowlanej danego obiektu, przeznaczenia tego obiektu itp.

Systemy naturalne stosuje się przy bardzo dużych obciążeniach ogniowych i szybkim rozprzestrzenianiu się pożaru w obiektach, w których możliwe jest optymalne rozmieszczenie otworów odprowadzających dym na zewnątrz. Wskutek wzrostu temperatury objętość usuwanych gazów pożarowych rośnie.

W przypadku obiektów o kilku kondygnacjach, bardzo ważne są cechy aerodynamiczne otworów, które powinny być wyraźnie określone przez projektanta.

Problemy często występują w przypadku pomieszczeń głębokich, tj. takich, w których stosunek głębokości pomieszczenia do jego wysokości jest większy niż 4, zwłaszcza jeśli są to pomieszczenia bez okien. Nie zawsze można tu zapewnić odpowiednie warunki do odprowadzenia dymu i jednocześnie napływu świeżego powietrza. Kłopoty pojawić się mogą również tam, gdzie konfiguracja budynku, parcie wiatru itp., nie zapewniają odpowiedniego ciągu termicznego.

W przypadku mechanicznych systemów oddymiania obiektów strumień odprowadzanej masy maleje wraz ze wzrostem panującej temperatury. Urządzenia mechaniczne działają natychmiast po ich włączeniu z maksymalną wydajnością już w pierwszej fazie pożaru, niezależnie od ciągu termicznego. Urządzenia te mogą być stosowane w pomieszczeniach nie posiadających wystarczająco dużych otworów odprowadzających dym na zewnątrz. Dzięki nim możliwe jest również pokonanie dużych oporów przepływu przy napływie świeżego powietrza.

Mechaniczne systemy oddymiające stosuje się:

• w pomieszczeniach o dużym stosunku głębokości do wysokości - magazynach, halach sprzedaży, halach produkcyjnych, garażach itp.,

• w pomieszczeniach, w których w czasie pożaru należy liczyć się z napływem dymu i gorących gazów pożarowych z pomieszczeń sąsiednich,

• na drogach ewakuacyjnych (korytarze, klatki schodowe),

• w pomieszczeniach, w których należy rozważać możliwość wystąpienia spalania bezpłomieniowego (tlenia),

• w pomieszczeniach wyposażonych w instalację tryskaczową ze względu na małą powierzchnię pożaru oraz obecność tak zwanego zimnego dymu.

Reasumując:

• przy bardzo dużych obciążeniach ogniowych i przy szybkim rozprzestrzenianiu się pożaru zaleca się stosowanie systemów naturalnych,

• w przypadku pomieszczeń o niskim obciążeniu ogniowym, nie graniczących bezpośrednio z otoczeniem lub w pomieszczeniach, gdzie należy spodziewać się napływu dymu i gorących gazów pożarowych z pomieszczeń sąsiednich, stosować należy mechaniczne systemy oddymiania obiektów.

5.1. Obliczanie obciążenia ogniowego

Polskie przepisy wprowadzają pojęcie obciążenia ogniowego [16]. Definiowane jest ono jako wyrażona w jednostkach SI całkowita energia powstająca podczas spalania materiałów palnych zgromadzonych w określonej, ograniczonej przestrzeni (pomieszczeniu) wraz z materiałami palnymi podłóg, sufitów, ścian wewnętrznych i przepierzeń oraz okładzin ściennych.

Obecnie obowiązującą jednostką obciążenia ogniowego jest
.

Obowiązujące przepisy [17] podają również zależność, na podstawie której oblicza się wielkość tego obciążenia. Obliczenia wielkości obciążenia ogniowego przeprowadza się według wzoru:

(5.1.)

gdzie:

- obciążenie ogniowe w
,

- liczba rodzajów materiałów palnych znajdujących się w

pomieszczeniu (strefie pożarowej),

- współczynnik przeliczeniowy wyznaczony dla

poszczególnych materiałów według odpowiednich tablic,

- masa poszczególnych materiałów palnych w
,

- powierzchnia rzutu poziomego pomieszczenia (strefy

pożarowej) w
.

Dla potrzeb pracy posłużono się jednak zaleceniami odnośnie określania wielkości obciążenia ogniowego zawartymi w literaturze obcej [30].

Obciążenie ogniowe i sposób jego obliczania określa w Niemczech norma DIN 18230 część 1 i 2. Znajduje się w niej między innymi następujący zapis: obciążenie ogniowe
w
odpowiada ilości ciepła powstałej w wyniku spalenia wszystkich palnych materiałów w strefie pożarowej o powierzchni

w
. Obciążenie to określa się wzorem:

(5.2.)

gdzie:

- obciążenie ogniowe w
,

- masa poszczególnych materiałów palnych w
,

- wartość opałowa poszczególnych materiałów w
,

- powierzchnia strefy pożarowej w
.

Wartość opałowa materiałów
uwzględnia również opakowanie (patrz tabela nr 5.1.).

Wzór (5.2.) określa tzw. niezbędny opór ogniowy danej strefy pożarowej. Ważnym punktem jest prawidłowe określenie powierzchni strefy pożarowej
w
. Należy starannie, w każdej strefie pożarowej określić masy znajdujących się tam materiałów palnych
w
i ich wartości opałowe
w
.

Obciążenie ogniowe
w odniesieniu do danej powierzchni oddymianej
wynosi:

(5.3.)

gdzie:

- obciążenie ogniowe w
odniesione do strefy oddymianej,

- masa poszczególnych materiałów palnych w
,

- wartość opałowa poszczególnych materiałów w
,

- powierzchnia strefy oddymianej w
.

Obliczeniowe obciążenie ogniowe
przy uwzględnieniu tzw. współczynnika spalania
wyniesie:

(5.4.)

gdzie:

- obciążenie ogniowe, obliczeniowe w
,

- masa poszczególnych materiałów palnych w
,

- wartość opałowa poszczególnych materiałów w
,

- współczynnik spalania poszczególnych materiałów palnych,

- powierzchnia strefy oddymianej w
.

Na podstawie wieloletnich doświadczeń określono, iż w praktyce minimalne obciążenie ogniowe wynosi
.

Współczynnik spalania
ma duży wpływ na wybór systemu oddymiania. Uwzględnia on każdorazowo rodzaj, formę i charakterystykę spalania materiałów palnych. I tak na przykład jest oczywistym, że w tej samej jednostce czasu więcej masowo spali się papieru bez opakowania, papy czy tekstyliów aniżeli przedmiotów z drewna czy materiałów opakowanych [5].

Wartość współczynnika spalania wynosi od 0,2 do 1,7, zależnie od materiału, wartości opałowej i spójności składowania.

Dokładne dane podaje norma DIN 18230 cz.1

Tabela nr 5.1. Wyciąg z załącznika do normy DIN 18230 - część 1

(dokładne informacje zawiera norma DIN 18230, część 1

+ 2, norma tymczasowa)

Lp.	Materiał	Spójność^*) składowania %		Współ-czynnik mi		Hui
1. Drewno i materiały drzewne
1.1. 1.1.1 1.1.2 1.1.3 1.1.4 1.1.5 1.1.6 1.2.	drewno sosnowe deski krawędziaki 40mm x 40 mm krawędziaki 100mm x 100 mm krawędziaki 200mm x 200 mm okrąglaki okorowane 150 do 300 mm wełna drzewna luzem bele prasowane płyty wiórowe (DIN 4102 - B2)	50 70 50 50 90 50 95 50 8 60 99	1,0 0,8 1,0 0,7 0,5 0,3 0,2^**) 0,5 1,0 0,2^**) 0,2^**)			4.8 4,8 4,8 4,8 4,8 4,7 4,8
2. Papier, karton.
2. Papier, karton.
2.1. 2.2. 2.2.1 2.2.2 2.3. 2.4.	papier do pisania i papier drukarski karton w rolkach lub formatach na paletach karton powlekany karton nie powlekany papier opakowaniowy w belach papier w rolach stojących, leżących lub na paletach	100 90 100 90 100 90 100	0,2^**) 0,2^**) 0,2^**) 0,2^**) 0,2^**) 0,2^**) 0,2^**)		3,8 3,8 4,2 4,2

c.d. Tabeli nr.5.1.

2.4.1 2.4.2 2.5.	papier powlekany papier nie powlekany rolki papieru do celów sanitarnych, marszczonego, w workach	75 75 80	0,2^**) 0,2^**) 1,7	3,8 4,2 3,7
3. Wyroby tekstylne
3.1. 3.1.1 3.1.2 3.2. 3.3. 3.3.1 3.3.2 3.4. 3.4.1	bawełna tkanina w belach włókna sprasowane w belach włókno poliamidowe sprasowane w belach poliakrylonitryl sprasowany w belach włókno nie modyfikowane włókno modyfikowane ok. 35%-owym chlorkiem winylidenu materiał odpadowy sprasowany w bele z włókna bawełnianego, poliamidowego lub poliakrylonitrylowego	- - - - - -	0,4 0,2^**) 0,7 0,8 0,2^**) 0,8	4,3 4,3 7,9 8,2 6,6 -
4. Tworzywa sztuczne
4.1. 4.1.1 4.1.2 4.2. 4.2.1 4.2.2 4.3. 4.3.1 4.3.2	polietylen granulat w pojedynczych workach elementy z formy (puste pojemniki na piwo) w stosie polistyrol tworzywo piankowe twarde (DIN 4102-B3) PS 20 tworzywo piankowe twarde (DIN 4102-B1) PS 20 SE tworzywo piankowe twarde poliuretanowe tworzywo piankowe twarde PUR (DIN 4102-B2) tworzywo piankowe twarde PUR (DIN 4102-B1)	- - - 100 100 100	0,8 0,5 0,8 0,4 0,3 0,2^**)	12,2 12,2 11,0 11,0 6,7 6,7

c.d. Tabeli nr.5.1.

4.4. 4.5. 4.5.1	tworzywo piankowe twarde polikarbodwuimid nienasycone żywice poliestrowe wzmocnione włóknem szklanym pręty profilowane luzem	100 100	0,2^**) 0,7	8,6 5,3
5. Paliwa stałe
5.1.	brykiety węgla brunatnego luzem	60	0,3	5,8
6. Płyny palne w otwartej wannie
6.1. 6.2. 6.3. 6.4. 6.5. 6.6. 6.7. 6.8. 6.9. 6.10.	chlorobenzol cykloheksan dwuetyloformamid glikol etylowy olej opałowy EL olej opałowy S alkohol izopropylowy metanol terpentyna ksylen	- - - - - - - - - -	0,5 0,6 1,3 1,3 0,4 0,5 1,2 1,0 0,6 0,4	11.2 8,9 6,1 4,6 11,7 11,4 7,5 5,4 11,5 11,1
^*) spójność składowania = objętość materiału/objętość całkowita ^**) współczynniki spalania mi < 0,2 mogą być przyjmowane zgodnie z normą DIN 18230 część 1

5.2. Rozkład temperatur wewnątrz pomieszczenia objętego pożarem

Przy doborze systemu oddymiania projektant musi sobie postawić pytanie, jaką temperaturę osiągną gazy pożarowe w konkretnym przypadku?

Z uwagi na mnogość czynników wpływających na ten parametr - trudno jest odpowiedzieć jednoznacznie na tak postawione pytanie. Możliwe jest jednak określenie zależności między obciążeniem ogniowym a tzw. równoważnym czasem trwania pożaru t_a, które to pojęcie wprowadza norma DIN 18230. Do obliczeń wprowadza się symbole w oraz c:

[
] (5.5.)

gdzie:

- równoważny czas trwania pożaru w min,

- współczynnik przeliczeniowy, uwzględniający izolację

termiczną przegród budowlanych w pomieszczeniu objętym

pożarem,

- obliczeniowe obciążenie ogniowe w
,

- współczynnik odprowadzenia ciepła.

Współczynnik odprowadzenia ciepła
jest wielkością uwzględniającą warunki wentylacji podczas pożaru i wynosi dla odciągów mechanicznych
.

Współczynnik przeliczeniowy
uwzględnia [30] wpływ izolacji termicznej przegród budowlanych w pomieszczeniu objętym pożarem. Wartość jego waha się od 0,15 do 0,25
, przy czym większa wartość dotyczy izolacji o większym oporze cieplnym.

Jeśli np. podczas pożaru przegrody otaczające pomieszczenie nim objęte ulegają zniszczeniu (np. pękają okna) wartość
wynosi 0,15.

Wszystkie podane wyżej wartości bazują na doświadczeniach zdobytych podczas badania podobnych zjawisk i stanowią wartości orientacyjne.

Opierając się również na spostrzeżeniach praktycznych można stwierdzić, iż w większości obiektów tzw. równoważny czas trwania pożaru zawiera się pomiędzy 20 a 50min. Tym samym na podstawie odpowiednich tabel i wykresów temperaturę gazów pożarowych można określić na 750 - 950^OC.

Wydatne obniżenie tej temperatury osiągnąć można poprzez zastosowanie odpowiedniego systemu oddymiania, za pomocą którego dostarcza się do pomieszczenia odpowiednie ilości świeżego powietrza.

W takim przypadku średnia temperatura gazów pożarowych (dymu) w strefie objętej pożarem wynosi:

[^OC] (5.5)

gdzie:

- średnia temperatura w pomieszczeniu objętym pożarem w ^OC,

- ilość wymian powietrza w
,

- kubatura pomieszczenia w
.

Obliczona na podstawie wzoru (5.5.) wartość odpowiada temperaturze odciąganych gorących gazów pożarowych i służy do określania odporności stosowanych urządzeń oddymiających na działanie wysokich temperatur.

5.3. Ilość gazów odprowadzanych z miejsca pożaru

Po przeanalizowaniu wykresu przedstawiającego zależność pomiędzy kubaturą pomieszczenia, a niezbędną ilością wymian powietrza dla danego obciążenia ogniowego nasuwa się spostrzeżenie, iż przy kubaturach większych od 2000 m³ niezbędna ilość wymian wynosi ponad 10 h^-1.

W ten sposób uzyskuje się pierwsze, orientacyjne informacje o wymaganej wydajności wentylatorów oddymiających.

Ilość wymian powietrza powinna zostać zwiększona, jeśli palące się materiały wydzielają dużo dymu (np. guma, tworzywa sztuczne).

System oddymiania musi być tak dobrany, aby zapewnić w większości przypadków 12 - krotną wymianę powietrza. W przypadku dróg ewakuacyjnych np. korytarzy, klatek schodowych konieczna jest wymiana powietrza w ilości 30 wymian na 1 godzinę [5].

6. DOBÓR WENTYLATORA

Dobór wentylatora (lub kilku wentylatorów, jeżeli zachodzi taka

konieczność), który będzie obsługiwał projektowany system opiera się na spełnieniu poniższych warunków:

• określenie wartości obliczeniowego obciążenia ogniowego
  dla danego pomieszczenia z wykorzystaniem wzoru (5.3);

• obliczenie równoważnego czasu trwania pożaru, którego wartość jest potrzebna do określenia temperatury panującej w pomieszczeniu objętym pożarem po zastosowaniu urządzeń oddymiających;

• obliczenie temperatury gazów pożarowych; jeśli ich temperatura leży więcej niż o 5% powyżej temperatury, którą wg atestu wytrzymuje wentylator określoną wcześniej niezbędną ilość wymian powietrza należy podnieść lub przewidzieć dodatkowy przewód pozwalający na domieszanie świeżego powietrza;

• określenie ilości powietrza traconego w wyniku występowania nieszczelności w instalacji oraz określenie całkowitej ilości odciąganego powietrza; nieszczelności w systemie, rodzaj i na ogół rozległa budowa sieci kanałów wpływają na mniejsze lub większe straty ciśnienia; szczególny wpływ na to zjawisko ma duża długość odcinków kanałów po stronie ssawnej wentylatora; powstałe w związku z tym straty ciśnienia mają bezpośredni wpływ na całkowity wydatek wentylatora; należy podkreślić, że wydajność mechanicznych urządzeń oddymiających mierzy się nie na wentylatorze, ale w określonym pomieszczeniu (strefie chronionej) w normalnych warunkach; przy doborze wentylatora można więc zaniedbać straty powietrza powstałe w wyniku nieszczelności; każdorazowo należy sprawdzić, czy rozdział powietrza zapewni równomierne wentylowanie chronionego pomieszczenia;

• określenie całkowitego spadku ciśnienia;

• określenie typu wentylatora odpowiadającego powyższym ustaleniom.

6.1. Usytuowanie wentylatorów oddymiających oraz ich zasilanie

Z wieloletnich doświadczeń firm projektujących mechaniczne systemy oddymiania obiektów wynika [5], że należy dążyć do takiego usytuowania urządzenia (urządzeń) oddymiającego, aby zapewnić mu w optymalny sposób wystarczający dopływ świeżego, chłodnego powietrza, niezbędnego do chłodzenia zespołu napędowego wentylatora.

Jeśli wentylator jest usytuowany na zewnątrz obiektu np. na dachu, konstrukcja jego gwarantować musi możliwość odprowadzenia wody z obudowy w każdej sytuacji. Woda ta może pochodzić z opadów deszczu, topniejącego śniegu lub wreszcie z kondensacji pary wodnej zawartej w zasysanym powietrzu. Brak skutecznego odwodnienia doprowadzić może zimą do zamarznięcia wody zgromadzonej w dolnej części obudowy wentylatora, a tym samym do unieruchomienia wirnika.

Pod uwagę należy brać jeszcze jeden istotny szczegół: w obiektach, w których występuje podwyższona wilgotność powietrza i silny ciąg grawitacyjny może dojść do sytuacji, kiedy strumień wilgotnego powietrza uchodzący na zewnątrz poprzez nie pracującą sieć kanałów oddymiających ulega kondensacji w zimnej obudowie wentylatora i zamarzając zamyka odwodnienie blokując tym samym wirnik.

W takich przypadkach przewidzieć należy bezwzględnie powietrzoszczelną klapę odcinającą, montowaną tuż za wentylatorem po stronie tłocznej, uruchamianą automatycznie siłownikiem w przypadku powstania pożaru.

Wszystkie kable zasilające wentylator w energię elektryczną muszą być odporne na działanie wysokich temperatur.

Należy również zagwarantować niezależne źródło zasilania bezpośrednio z sieci. Obiekty szczególnie ważne powinny mieć własne zasilanie, niezależne od sieci elektrycznej.

Rys.6.1.Schemat zasilania mechanicznego systemu oddymiania obiektu w energię elektryczną

Instalacja zasilająca wentylator musi być wykonana w taki sposób, aby mogła funkcjonować w warunkach pożarowych przez okres 90 min.

Typowy sposób zasilania mechanicznego systemu oddymiania obiektu w energię elektryczną przedstawia rys.6.1. [5].

6.2. Przykładowy dobór instalacji oddymiania mechanicznego

Jako przykład przedstawiono przebieg procesu doboru instalacji oddymiania mechanicznego dla pomieszczenia magazynu meblowego zlokalizowanego w budynku wielokondygnacyjnym (rys.5.2.) [5].

Geometria pomieszczenia (drzwi jako otwór umożliwiający napływ świeżego powietrza) pozwala na zastosowanie krótkiego kanału odciągowego przy jednoczesnym zachowaniu właściwej wentylacji tego pomieszczenia.

Rys.5.2. Rzut poziomy rozpatrywanego pomieszczenia.

Zakres akcji przeciwpożarowej

Zasilanie i sterowanie

Rys.5.3. Przekrój w płaszczyźnie A - A przez rozpatrywane pomieszczenie.

Dzięki zastosowaniu skoncentrowanego strumienia napływającego powietrza i jednoczesnemu występowaniu podciśnienia w pomieszczeniu uzyskuje się w korytarzu strefę wolną od dymu, umożliwiającą prowadzenie działań ratowniczo - gaśniczych.

Dobór instalacji (wentylatora) przeprowadza się według poniższego schematu:

• Obliczenie obciążenia ogniowego:

Zakładamy ilość składowanych mebli na ok. 10 t.

Skład materiałów, z których wykonane są te meble przedstawia się następująco:

• drewno - 6000 kg,

• tekstylia - 3000 kg,

• tworzywa sztuczne - 1300 kg.

Powierzchnia pomieszczenia
wynosi:

Tabela 6.1. Zestawienie parametrów potrzebnych do określenia

odciążenia ogniowego.

Materiał	Mi	Hui	mi	Mi x Hui x mi
Drewno Tekstylia Tworzywa sztuczne	6000 3000 1300	4,8 4,3 6,7	1 0,4 0,4	28800 5160 3484
Suma				37444

Obliczeniowe obciążenie ogniowe
przyjmie wartość:

• Obliczenie równoważnego czasu trwania pożaru
  :

Na podstawie normy DIN 18230 przyjęto współczynnik odprowadzenia ciepła

oraz
.

Równoważny czas trwania pożaru
wynosi:

Znając tę wartość z odpowiednich wykresów i tabel odczytuje się temperaturę, jaka będzie panowała w pomieszczeniu objętym pożarem. W rozpatrywanym przypadku temperatura ta przyjmie wartość 940^OC.

• Obliczenie średniej temperatury panującej w pomieszczeniu objętym

pożarem po zastosowaniu mechanicznych urządzeń oddymiających

:

W celu określenia tej wartości konieczne jest określenie kubatury pomieszczenia
, która w rozpatrywanym przypadku wyniesie:

Mając kubaturę
pomieszczenia oraz znając wartość obliczeniowego obciążenia ogniowego
korzystając z odpowiednich wykresów wyznacza się niezbędną ilość wymian powietrza.

W przypadku rozpatrywanego przykładu ilość wymian powietrza wynosi
.

Po uzyskaniu powyższych wartości możemy obliczyć średnią temperaturę panującą w pomieszczeniu objętym pożarem po zastosowaniu mechanicznych urządzeń oddymiających
.

Temperatura ta wynosi:

• Określenie niezbędnej ilości odciąganego powietrza
  :

Zakładamy, że straty z powodu nieszczelności w rozpatrywanym przypadku nie występują. W tej sytuacji ilość odciąganego powietrza wyniesie:

Całkowite opory sieci przy wydatku
wynoszą ok. 110 Pa.

• Korzystając z wykresu krzywych doboru wentylatora określa się typ urządzenia, który odpowiada obliczonym w trakcie procesu projektowania mechanicznego systemu oddymiania obiektu parametrom.

6.3. Warunki eksploatacji wentylatorów oddymiających

Odporność na wysokie temperatury, czas pracy w warunkach pożarowych, czy wydajność to nie wszystkie kryteria charakteryzujące mechaniczne urządzenia oddymiające. Wentylator powinien być odpowiednio usytuowany i podłączony, co oznacza, że spełnione muszą być poniższe warunki [5]:

• dobre odprowadzenie ciepła z pomieszczenia, w którym zainstalowany jest wentylator,

• odpowiedni dobór elementów napędowych stosownie do warunków pracy,

• zapewnienie 100% - owej dostawy energii elektrycznej poprzez stosowanie przewodów ochronnych i wybór odpowiednich tras ich prowadzenia; nie powinno się przewidywać żadnych wyłączników serwisowych po to, aby nie nastąpiło przypadkowe wyłączenie wentylatora,

• usytuowanie szafy sterowniczej - załączającej dla wentylatora (wentylatorów) oddymiającego poza pomieszczeniami zagrożonymi wystąpieniem pożaru bądź takimi, które mogą być narażone na działanie wysokich temperatur; szafy sterownicze nie mogą być zawieszane na ścianach stanowiących granice strefy pożarowej.

Dopiero uwzględnienie wyżej wymienionych zaleceń, co niestety w

praktyce często jest zaniedbywane, wraz z kryteriami doboru wentylatora daje gwarancję, że zaprojektowany system oddymiania rzeczywiście będzie efektywny.

7. WENTYLATORY I SYSTEMY STOSOWANE W INSTALACJACH ODDYMIANIA MECHANICZNEGO

Wentylatory stosowane do oddymiania dróg ewakuacyjnych i pomieszczeń o obciążeniu ogniowym do
wyposażonych w instalację tryskaczową powinny być odporne na oddziaływanie temperatury ok. 400^OC przez okres ok. 90 min [5].

Wentylatory stosowane do oddymiania pomieszczeń o obciążeniu ogniowym ponad
w tych samych warunkach powinny znosić temperaturę rzędu 600^OC przez okres 60 min [5].

Wśród systemów usuwania dymu na uwagę zasługują dwa podstawowe [5]. Pierwszy z nich polega na centralnym odciągu dymu ze wszystkich kondygnacji jednocześnie (rys.7.1.). Istotą działania systemu usuwania dymu wykorzystującego drugi sposób jest centralny odciąg dymu z poszczególnych kondygnacji (rys.7.2.).

Liczne badania i obserwacje pożarów wykazały, że dym szybko unosi się do góry i przenika przez wszelkie otwory na kondygnację położoną powyżej kondygnacji objętej pożarem [22]. Z tego powodu zalecane jest tak dobrać system oddymiania, aby oddymianiu poddana była nie tylko kondygnacja bezpośrednio objęta pożarem, ale również leżąca nad nią (klapa przeciwpożarowa w instalacji oddymiającej na tej kondygnacji powinna znajdować się w pozycji otwartej). Dodatkową zaletą, w ten sposób dobranego systemu oddymiania jest fakt, że rozwiązanie takie powoduje mieszanie się usuwanego dymu i gorących gazów pożarowych z chłodniejszym powietrzem zasysanym z kondygnacji położonej powyżej. Wpływa to na obniżenie temperatury mieszaniny zasysanej przez wentylator, a co za tym idzie zmniejsza ryzyko przekroczenia dopuszczalnych parametrów pracy dla danego typu wentylatora.

Rys.7.1. Centralny odciąg dymu ze wszystkich kondygnacji jednocześnie.

Centralny odciąg dymu ze wszystkich kondygnacji jednocześnie charakteryzuje się prostotą wykonania, zwłaszcza gdy pomieszczenia usytuowane są jedno nad drugim.

W przypadku pożaru wskutek różnych długości kanałów i różnicy oporów przepływu (opory sieci oraz charakterystyka wentylatora - zależne od temperatury przetłaczanego gazu) dochodzi często do niekontrolowanych przepływów na poszczególnych kondygnacjach.

Wymienione wyżej zjawisko jest podstawową wadą tego systemu.

WO - wentylator oddymiający

Rys.7.2. Centralny odciąg dymu z poszczególnych kondygnacji.

W przypadku centralnego odciągu dymu i gorących gazów pożarowych z poszczególnych kondygnacji sieć kanałów na każdej kondygnacji wyposażona jest przed miejscem podłączenia do głównego kanału wyciągowego w klapę odcinającą do przewodów oddymiającej wentylacji pożarowej [7], której zadaniem jest niedopuszczenie do rozprzestrzeniania się dymu wewnątrz przewodów dymowych, sterowaną siłownikiem. Parametry takiej klapy odpowiadają parametrom powszechnie stosowanych klap przeciwpożarowych. W przypadku zaistnienia warunków pożarowych otwiera się tylko klapa na pietrze objętym pożarem i wentylator usuwa dym tylko z tego piętra. Pozostałe klapy pozostają w tym czasie zamknięte.

Rodzaj i wielkość projektowanego systemu oddymiania zależy od wielu czynników. Na początku procesu projektowania pod uwagę trzeba wziąć takie elementy jak: podział budynku na strefy pożarowe, ich wielkość, obciążenie ogniowe, zagrożenie ludzi, możliwość przeprowadzenia skutecznej ewakuacji, wysokość obiektu, wstępne określenie drogi przepływu ciepła i dymu oraz zapewnienie dopływu świeżego powietrza z zewnątrz. Na podstawie powyższych ustaleń przyjmuje się określony system wentylacji pożarowej.

Decydując się na określony system wentylacji należy pamiętać, że układy, w skład których wchodzi kilka wentylatorów pracują na ogół bardziej efektywnie niż oparte na jednym lub dwóch wentylatorach o większej mocy. Przyjmując konkretne rozwiązanie należy również wziąć pod uwagę konstrukcję budynku i jego układ funkcjonalny.

Zastosowana wentylacja pożarowa w budynkach wielokondygnacyjnych powinna realizować następujące cele:

• odprowadzać dym i ciepło z pomieszczeń objętych pożarem wraz z usuwanym powietrzem,

• zapobiegać niekontrolowanemu rozprzestrzenianiu się dymu,

• przeciwdziałać rozprzestrzenianiu się produktów spalania do innych stref pożarowych, a w szczególności na drogi ewakuacyjne (korytarze, kondygnacje, klatki schodowe),

• nie dopuszczać do przemieszczania się ognia przez przewody

wentylacyjne,

• doprowadzać do budynku świeże powietrze z zewnątrz.

Najważniejszym jednak celem, który realizować powinien system oddymiania jest zapewnienie odpowiednich warunków do sprawnej i skutecznej ewakuacji ludzi z budynku, w którym rozwija się pożar. Z tego też względu należy zwrócić szczególną uwagę na właściwe zabezpieczenie klatek schodowych, korytarzy i przedsionków.

7.1. Oddymianie klatek schodowych, przedsionków i korytarzy

Najczęściej w celu oddymienia klatek schodowych wykorzystuje się dwa systemy wentylacji pożarowej:

• dym usuwany jest na zewnątrz przez otwór umieszczony w górnej części klatki,

• nadciśnienie w klatce schodowej wywołane działaniem mechanicznego systemu oddymiania obiektu nie dopuszcza do przedostania się do niej dymu.

Dla potrzeb pracy omówiony zostanie sposób wykorzystujący mechaniczne systemy oddymiania.

Zastosowany układ stopniowania ciśnień pozwala na ukierunkowanie przepływu powietrza. Najwyższe jest ciśnienie panujące w klatce schodowej, nieco niższe w przedsionku i najniższe w korytarzu. W przypadku, kiedy zastosowano wentylację mechaniczną konieczne jest zapewnienie dróg wypływu powietrza z korytarza lub pomieszczeń objętych pożarem.

Jako podstawowe uznawane są następujące systemy wentylacji klatek schodowych, przedsionków i korytarzy [8]:

• system A obejmujący:

• nawiew do klatki schodowej,

• nawiew i wywiew z przedsionków,

• nawiew i wywiew z korytarzy;

• system B obejmujący:

• nawiew do klatki schodowej,

• nawiew do przedsionków,

• przepływ powietrza z przedsionków do korytarzy przez otwory wentylacyjne w przegrodach budowlanych,

• wywiew z korytarzy;

• system C obejmujący:

• nawiew do klatki schodowej,

• przepływ przez przedsionki i napływ do korytarza,

• wywiew z korytarza.

Założenie systemu A jest takie, że nadciśnienie w klatce schodowej będzie wynosić od 20 do 80 Pa, a prędkość przepływającego powietrza w klatce schodowej będzie nie większa niż 5 m/s. Powietrze powinno napływać do klatki schodowej w sposób równomierny, tzn. wlot powietrza powinien zapewniać jego rozpływ w dolnej części klatki schodowej i przemieszczanie się w górę całym jej przekrojem. Otwór wlotowy świeżego powietrza najlepiej spełnia swoją funkcję, kiedy umieszczony jest możliwie nisko, nie niżej jednak niż 0,5 m nad podłogą. Nawiew musi dostarczać wymaganą ilość świeżego powietrza z zewnątrz

Rys.7.3. Wentylacja klatek schodowych, przedsionków i korytarzy - system A: 1 - nawiew do klatki schodowej, 2 - nawiew do przedsionków, 3 - nawiew do korytarza, 4 - wywiew z przedsionków, 5- wywiew z korytarza.

W przypadku systemu B napływające z zewnątrz świeże powietrze doprowadzane jest do klatki schodowej oraz do przedsionków. Ciśnienie powietrza w klatce schodowej powinno być wyższe od ciśnienia panującego w przedsionkach. Zapewnienie takich warunków ma na celu usunięcie dymu w pierwszej kolejności z głównych dróg ewakuacyjnych. Z korytarzy powietrze jest usuwane za pomocą wywietrzników umieszczonych w górnej ich części. Instalacja wywiewna umiejscowiona jest na drodze naturalnego ruchu powietrza, gdzie wzmacnia ruch wywołany przez wzrost temperatury w wyniku pożaru. Powietrze z przedsionków przedostaje się do korytarzy przez otwory wentylacyjne usytuowane w dolnej części przegrody oddzielającej korytarz od przedsionka.

Rys.7.4. Wentylacja klatek schodowych, przedsionków i korytarzy - system B: 1- nawiew do klatki schodowej, 2 - nawiew do przedsionków, 3- wywiew z korytarza.

W systemie C nawiew świeżego powietrza z zewnątrz umiejscowiony jest w dolnej części klatki schodowej, a otwory wywiewne w górnej części korytarzy. Wywietrzniki połączone są z przewodem zbiorczym, którego zakończeniem jest wentylator zamocowany na dachu. Powietrze przepływa z klatki schodowej do przedsionków a następnie do korytarzy przez otwory wentylacyjne umieszczone w przegrodach budowlanych, które oddzielają klatkę schodową od przedsionków i przedsionki od korytarzy.

Zaletą tego systemu jest niższy koszt inwestycyjny w porównaniu z poprzednimi systemami, natomiast zasadniczą wadą możliwość wystąpienia zadymienia w korytarzach w sytuacji kiedy pożar będzie się rozwijał w przedsionku lub w część klatki schodowej.

Rys.7.5. Wentylacja klatek schodowych, przedsionków
i korytarzy - system C: 1- nawiew do klatki schodowej, 2 - wywiew z korytarza

Omówione systemy zapobiegania zadymieniu klatek schodowych występują jako instalacje niezależne. Nie są one połączone z innymi, istniejącymi już instalacjami.

8. WENTALACJA OGÓLNA OBIEKTU A ODDYMIANIE

Z wielu powodów korzystne jest połączenie funkcji oddymiania z wentylacją ogólną obiektu [5]. Oznacza to w praktyce, że sieć kanałów wywiewnych wraz z obsługującym je wentylatorem (wentylatorami) w normalnych warunkach pracy spełnia rolę wentylacji ogólnej, a w przypadku powstania pożaru staje się mechanicznym systemem oddymiania obiektu (następuje przełączenie obrotów wentylatora na wyższe). Ważne jest tutaj, aby strona wywiewna układu (system kanałów i ich uzbrojenie) wykonana była zgodnie z wymogami odpowiednich norm [19].

Omówiony system stosuje się zazwyczaj w przypadku mniejszych instalacji.

W przypadku dużych instalacji mamy do czynienia z wentylatorami oddymiającymi o ciężkiej konstrukcji. Wentylatory te są również odpowiednio głośne w pracy i posiadają stosunkowo niską sprawność.

W takich przypadkach należy przewidzieć oddzielny wentylator oddymiający (WO) i oddzielny wentylator (WWO) dla celów wentylacji ogólnej (rys.8.1.)

W przypadku powstania pożaru wyłącza się najpierw wentylator wentylacji ogólnej (WWO) oraz zamyka się klapa odcinająca, której zadaniem jest niedopuszczenie do rozprzestrzeniania się dymu wewnątrz przewodów dymowych 2, a następnie włącza wentylator oddymiający (WO).

Sieć kanałów, które w czasie pracy systemu w warunkach pożarowych będą miały kontakt z odprowadzanym dymem i gorącymi gazami pożarowymi należy wykonać, zgodnie z przepisami określającymi wymogi jakim powinna odpowiadać instalacja oddymiająca, w klasie F 1 odporności ogniowej (odporność ogniowa t_F = 90 min.).

Ry.8.1. Zastosowanie oddzielnych wentylatorów do oddymiania i wentylacji ogólnej.

Jeśli rozważa się możliwość wykorzystania systemu wentylacyjnego do celów wentylacji ogólnej i pożarowej należy przeanalizować następujące zagadnienia [8]:

• podczas pożaru wentylator wywiewny usuwający zadymione powietrze bezpośrednio z budynku powinien mieć wydajność nie mniejszą niż maksymalna wydajność powietrza wywiewanego i recyrkulacyjnego jaka występuje w warunkach normalnych,

• wentylator wywiewny może być stosowany jako wentylator oddymiający, jeżeli spełnia wszystkie wymagania, jakie są przewidziane dla wentylatora oddymiającego,

• jeżeli 50% lub więcej całkowitej ilości nawiewanego powietrza jest usuwane przez niezależne systemy wentylacji wywiewnej (bez przewidywania recyrkulacji wywiewanego powietrza), to system wywiewny powinien także spełniać rolę wentylacji pożarowej,

• przewody wywiewne i recyrkulacyjne (za wyjątkiem kuchennych przewodów wywiewnych) mogą być usytuowane wewnątrz szybów wentylacyjnych,

• system wentylacji pożarowej powinien być wydzielony pod względem pożarowym od innych instalacji, szybów, konstrukcji budynku itp.

8.1. Systemy wentylacji pożarowej połączone z wentylacją ogólną

W budynkach wielokondygnacyjnych przeznaczonych do użytku publicznego lub przemysłowego najczęściej projektuje się zarówno wentylację mechaniczną, jak i klimatyzację. Przedsięwzięcie takie jest jednak dosyć kosztowne w związku z czym rozważa się możliwość połączenia systemu wentylacji ogólnej i klimatyzacji z przewidywanym systemem oddymiania. Zainstalowanie dwóch niezależnych od siebie systemów wentylacyjnych podnosi koszt inwestycji oraz sprawia, że mogą wystąpić trudności techniczne z rozmieszczeniem przewodów i otworów nawiewnych i wywiewnych. W związku z powyższym należy zdecydować na etapie projektowania czy system oddymiania może być połączony z systemem wentylacji (klimatyzacji) ogólnej, czy też mają to być dwa oddzielne, niezależne od siebie systemy.

Wielorakość połączeń wentylacji ogólnej z pożarową zależy w zasadzie tylko i wyłącznie od pomysłowości osób projektujących te instalacje.

Jako przykładowe rozwiązania można jednak przyjąć niżej przedstawione układy [8]:

• połączenie układu wentylacji ogólnej i pożarowej z maszynownią wentylacyjną usytuowaną powyżej obsługiwanej części budynku (rys.8.2.),

• połączenie systemu wentylacji ogólnej i pożarowej z maszynownią umiejscowioną niżej od obsługiwanej części budynku (rys.8.3.),

• połączenie systemu wentylacji ogólnej i pożarowej z maszynownią wentylacyjną zlokalizowaną pomiędzy obsługiwanymi częściami budynku (rys.8.4.),

• połączone systemy wentylacji ogólnej i pożarowej z oddzielnymi instalacjami umieszczonymi powyżej i poniżej obsługiwanych części budynku (rys.8.5.).

W przypadku połączenia układu wentylacji ogólnej i pożarowej z maszynownią wentylacyjną usytuowaną powyżej obsługiwanej części budynku na każdej kondygnacji, w pomieszczeniach zabezpieczanych przez instalację umieszczone są klapy przeciwpożarowe sterowane wyzwalaczami temperaturowymi oddzielające elementy systemu nawiewnego od przewodu doprowadzającego powietrze. W chwili zaistnienia pożaru klapy te otwierają się automatycznie umożliwiając tym samym dopływ czystego powietrza do pomieszczenia. Dym i gazy spalinowe usuwane są z pomieszczenia przez wywiewniki usytuowane w górnej jego części (pod stropem), by następnie przewodem zbiorczym poprzez wentylator wywiewny zostać usunięte na zewnątrz. W przypadku powstania pożaru ma miejsce samoczynne, pełne otwarcie przepustnicy dymowej oraz automatyczne zamknięcie przepustnicy powietrza recyrkulacyjnego. Dzięki temu powietrze odprowadzane z pomieszczenia - nasycone spalinami, nie ma możliwości ponownego napływu do pomieszczeń wentylowanych.

KP - klapa przeciwpożarowa

Rys.8.2. Połączenie układu wentylacji ogólnej i pożarowej z maszynownią wentylacyjną usytuowaną powyżej obsługiwanej części budynku.

W rozwiązaniu, w którym maszynownia umiejscowiona jest niżej od obsługiwanej części budynku stosuje się dodatkowy wentylator, który uruchamiany jest tylko i wyłącznie w przypadku zaistnienia pożaru. Wentylator ten usytuowany jest na najwyższej kondygnacji budynku. W normalnych warunkach pracy kiedy instalacja działa jako wentylacja ogólna budynku przepustnica dymowa przed wentylatorem pożarowym jest zamknięta i dopływ powietrza z instalacji do tego wentylatora jest odcięty. Wentylatory nawiewny i wywiewny zainstalowane są na dolnej kondygnacji i pracują w układzie z recyrkulacją, przy czym występuje częściowy dopływ świeżego powietrza z zewnątrz.. W momencie powstania pożaru następuje samoczynne włączenie wentylatora pożarowego usytuowanego w górnej części budynku, którego zadaniem jest usunięcie najkrótszą drogą dymu i gorących gazów spalinowych na zewnątrz. Równocześnie otwierana jest przepustnica dymowa przed tym wentylatorem i następuje zatrzymanie wentylatora wywiewnego. Przepustnice powietrza wywiewanego i recyrkulacyjnego zamykają się
automatycznie i cały układ działa jako wentylacja pożarowa.

KP - klapa przeciwpożarowa

Rys.8.3. Połączenie systemu wentylacji ogólnej i pożarowej z maszynownią umiejscowioną niżej od obsługiwanej części budynku.

W budynkach wysokich i wysokościowych istnieje możliwość, a niekiedy nawet potrzeba przeznaczenia jednej z kondygnacji dla celów technicznych. W takich przypadkach maszynownie mogą być umiejscawiane na tych właśnie kondygnacjach. Wentylatornia zlokalizowana na takiej kondygnacji obejmuje swoim działaniem zarówno pomieszczenia znajdujące się na piętrach poniżej jak i powyżej miejsca jej lokalizacji. Istota działania takiego układu jest w zasadzie identyczna jak systemów przedstawionych wcześniej. Zasadniczą różnicą jest miejsce usytuowania wentylatorów. Taka lokalizacja maszynowni sprawia, że w normalnych warunkach pracy, kiedy działa wentylacja ogólna powietrze z kondygnacji technicznej płynie do dolnych i górnych kondygnacji i tak samo jest z nich usuwane. W momencie powstania pożaru powietrze usuwane płynie tylko w jednym kierunku - od kondygnacji najniższej do najwyższej, natomiast powietrze napływające z zewnątrz przemieszcza się w tych samych co poprzednio kierunkach.

KP - klapa przeciwpożarowa

Rys.8.4. Połączenie systemu wentylacji ogólnej i pożarowej z maszynownią wentylacyjną zlokalizowaną pomiędzy obsługiwanymi częściami budynku.

W praktyce stosuje są również układy bardziej skomplikowane składające się z oddzielnych instalacji umieszczonych poniżej i powyżej obsługiwanych części budynku. Budynek podzielony jest na dwie części. W górnej jego części w skład instalacji wentylacyjnej wchodzą wentylatory nawiewny i wywiewny. W chwili powstania pożaru przepustnica powietrza usuwanego otwiera się całkowicie i wentylator wywiewny usuwa zadymione powietrze i gorące gazy spalinowe, a przepustnica powietrza recyrkulacyjnego zamyka się samoczynnie aby nie dopuścić do zasysania dymu do instalacji nawiewnej.

W dolnej części budynku znajduje się druga maszynownia, która jest umieszczona na najniższej kondygnacji. W jej skład również wchodzą wentylatory wywiewny i nawiewny. W tej części budynku znajduje się również dodatkowy wentylator oddymiający, który zainstalowany jest na najwyżej położonej kondygnacji wchodzącej w skład dolnej części budynku. Wentylator ten umiejscowiony jest na drodze naturalnego ruchu dymu i gorących gazów pożarowych, które napływają do zbiorczego przewodu wywiewnego.

W momencie powstania pożaru w tej części budynku samoczynnie włącza się wentylator oddymiający i następuje otwarcie przepustnicy dymowej usytuowanej za nim. Jednocześnie zatrzymany zostaje wentylator wywiewny i zamykane są przepustnice powietrza usuwanego i recyrkulacyjnego. Zastosowanie podziału budynku wielokondygnacyjnego na dwie lub więcej stref zwiększa skuteczność działania układu wentylacji pożarowej z jednoczesnym ograniczeniem działania tych urządzeń wyłącznie do stref bezpośrednio objętych pożarem.

KP - klapa przeciwpożarowa

Rys.8.5. Połączone systemy wentylacji ogólnej i pożarowej z oddzielnymi instalacjami umieszczonymi powyżej i poniżej obsługiwanych części budynku.

Niekiedy poszczególne kondygnacje budynku zostają podzielone na mniejsze, wydzielone pożarowo strefy (rys.8.6.). Powodem takiego podziału może być przeznaczenie pomieszczeń lub własności pożarowe materiałów w nich składowanych. W takich przypadkach fakt ten musi być uwzględniony podczas projektowania i wykonywania danego budynku. Ściany i stropy stanowią wówczas oddzielenia przeciwpożarowe i muszą spełniać odpowiednie wymagania odnośnie odporności ogniowej. W przewodach wentylacyjnych, w tunelach kablowych, w przejściach przez przegrody umieszcza się klapy przeciwpożarowe zapobiegające przedostaniu się pożaru przez te miejsca do sąsiednich stref. W przypadku gdy nie zastosowano klap przeciwpożarowych należy zainstalować ognioodporne odcinki przewodu o odpowiedniej odporności ogniowej.

Rys.8.6. Pojedyncza kondygnacja z podziałem na

strefy pożarowe

Wydzielenie pomieszczeń jako oddzielnych stref pożarowych wiąże się z dużymi kosztami, w związku z czym robi się to tylko w miejscach, w których istnieje duże zagrożenie pożarowe.

9. BADANIA SYSTEMÓW ODDYMIANIA

Każdy system oddymiania powinien być poddany badaniom pod względem zgodności z przyjętymi kryteriami projektowymi. Czynności badawcze dzielą się na trzy podstawowe grupy [8]:

• badanie elementów składowych systemu,

• badanie dopuszczające do użytku (odbiór końcowy),

• kontrole okresowe i konserwacja.

Wskazane jest doprowadzenie do spotkania właściciela budynku, projektanta i przedstawiciela organu dopuszczającego w fazie planowania przedsięwzięcia. Osoby te w trakcie rozmów powinny uzgodnić poglądy i zamiary związane z projektowanym systemem oddymiającym oraz ustalić kryteria projektowe i zakres badań kwalifikacyjnych systemu. Porozumienie takie może doprowadzić do rozwiązania wielu problemów, które mogą się pojawić podczas próby odbiorczej systemu, a także  ułatwić uzyskanie zezwolenia na użytkowanie obiektu. Dokumentacja kontraktowa powinna określać wszystkie kryteria dopuszczające, aby możliwie precyzyjnie przedstawić zainteresowanym stronom zamierzenia systemowe, procedury badawcze i kryteria kwalifikacyjne systemu oddymiania.

9.1. Badania elementów składowych systemu

Badania elementów składowych systemu oddymiania mają na celu ustalenie, czy końcowa postać instalacji jest zgodna z projektem oraz określenie gotowości systemu do odbioru dopuszczającego do stosowania. Przed rozpoczęciem badań należy dokładnie określić odpowiedzialnego za ich przebieg oraz poprawność ich przeprowadzenia. Przed przystąpieniem do badań osoba za nie odpowiedzialna powinna sprawdzić konstrukcję budynku ze szczególnym uwzględnieniem następujących jej cech:

• szczelności każdej ścianki działowej, podłogi, stropu lub innej części, której zadaniem jest uniemożliwienie przepływ dymu,

• ognioodporności,

• drzwi i zamykaczy mających wpływ na kontrolę przepływu dymu w budynku,

• przeszkleń pokrywających przestrzenie wielkokubaturowe.

Badanie działania poszczególnych części składowych systemu należy przeprowadzić bezpośrednio po ich zainstalowaniu w budynku. Badania te na ogół przeprowadza się w ramach wykonywania czynności z zakresu różnych branż, jeszcze przed podłączeniem danego elementu do systemu oddymiania. Badania takie powinny być potwierdzone pisemnym sprawozdaniem stwierdzającym, że każdy z badanych elementów składowych systemu został poprawnie zainstalowany i prawidłowo funkcjonuje. Dokumentacja badań powinna być sporządzana dla każdego z badanych elementów indywidualnie.

Badaniom powinny być poddane podsystemy, które będą miały wpływ na działanie całego systemu oddymiania lub też system będzie miał wpływ na nie.

Do grupy tej należą niżej wymienione podsystemy [11]:

• sygnalizacji pożarowej,

• zasilania w energię elektryczną,

• zarządzania budynkiem,

• kontroli temperatury,

• urządzenia klimatyzacyjne i wentylacyjne,

• urządzenia i wyposażenie elektryczne,

• źródła zasilania,

• zasilanie awaryjne,

• stałe urządzenia gaśnicze,

• automatycznie działające drzwi i zamykacze,

• inne urządzenia służące do ochrony przed zadymieniem,

• działanie dźwigu awaryjnego.

9.2. Badania dopuszczające do stosowania (odbiór końcowy)

Zadaniem badań dopuszczających do stosowania jest udowodnienie, że postać końcowa systemu oddymiania jest zgodna z projektem i, że system ten funkcjonuje prawidłowo.

W czasie badań odbiorczych powinni być obecni przedstawiciele organu dopuszczającego, właściciela (inwestora) oraz jednostki projektowania (projektant systemu).

Badania odbiorcze elementów systemu powinny zostać udokumentowane, a kompletna dokumentacja powinna być dostępna w trakcie przeprowadzanych kontroli.

Podczas przeprowadzania badań dopuszczających należy sprawdzić następujące parametry:

• całkowitą objętościową szybkość przepływu powietrza,

• szybkości przepływu powietrza,

• kierunek przepływu powietrza,

• siły otwierania drzwi,

• różnice ciśnienia,

• temperaturę otoczenia.

W trakcie przeprowadzania badań dopuszczających można korzystać z następujących urządzeń:

• amperomierza;

• przyrządów do pomiaru różnic ciśnień, manometrów wodnych lub manometru elektronicznego (zakres pomiarowy przyrządu powinien zawierać się w granicach 0 - 62,5Pa oraz 0 - 125 Pa);

• anemometru, wyposażonego w układ pomiarowy w kierunku poprzecznym;

• klinów do drzwi;

• wagi dynamometrycznej przystosowanej do pomiarów siły otwarcia drzwi;

• wstęgi papierowej lub innego odpowiedniego do wskazywania kierunku przepływu powietrza środka;

• oznakowania informującego, że przeprowadzane jest badanie systemu oddymiania i że w związku z tym zabrania się otwierania drzwi;

• kilku radiotelefonów, które mogłyby być pomocne w trakcie koordynowania działania ludzi, sprzętu i zapisu danych (wskazane).

Przed przystąpieniem do badań dopuszczających całe wyposażenie techniczne budynku powinno pracować w normalnym trybie (nie licząc urządzeń nie mających wpływu na realizację ochrony przed zadymieniem).

Każdego dnia, w którym przeprowadza się badania należy mierzyć i zapisywać kierunek wiatru, jego prędkość oraz temperaturę powietrza na zewnątrz. Każda znaczna zmiana panujących warunków atmosferycznych następująca w czasie przeprowadzania badań powinna zostać odnotowana.

W sytuacji, kiedy system oddymiania posiada układ awaryjnego zasilania w energię elektryczną, badania dopuszczające należy przeprowadzać tak przy zasilaniu głównym, jak i awaryjnym. W celu przeprowadzenia badań w warunkach zasilania awaryjnego należy wyłączyć główne zasilanie budynku w celu zasymulowania prawdziwych warunków działania w tym trybie.

Nie zawsze podczas prób działania systemu oddymiania konieczne jest stosowanie metod, które wymagają użycia dymu lub produktów imitujących dym.

Przestrzenie wielkokubaturowe przybierają zazwyczaj różne układy (konfiguracje), z których każdy określają specyficzne dla niego cechy. Pomieszczenia takie bywają wysokie i wąskie, niskie i szerokie, mogą posiadać balkony, antresole i łączące się ze sobą piętra; mogą być otwarte lub zamknięte dla sąsiednich kondygnacji oraz mogą posiadać korytarze i schody przeznaczone do celów ewakuacji. Mogą również stanowić część hotelu, szpitala, centrum handlowego lub hali widowiskowej. Każda z rozpatrywanych sytuacji wymaga opracowania odpowiednich procedur ochrony przed zadymieniem.

Należy ustalić miejsca występowania wszelkiego rodzaju otworów w tej przestrzeni oraz określić wszystkie przyległe pomieszczenia, połączenia z którymi mają pozostać otwarte, i które mają być chronione jedynie za pomocą przepływu strumienia powietrza.

Podczas normalnego trybu pracy systemu wentylacji i klimatyzacji należy dokonać pomiarów różnic ciśnienia po obydwu stronach wszystkich barier (np. drzwi) oraz prędkości przepływu powietrza w płaszczyźnie tych barier.

Należy również dokonać pomiaru wartości siły koniecznej do otwarcia każdych drzwi (wykorzystując wagę dynamometryczną).

Po uruchomieniu systemu oddymiania należy sprawdzić i udokumentować działanie wszystkich elementów układu (wentylatorów, klap przeciwpożarowych, drzwi wykorzystywanych do ewakuacji itp.). Dokonuje się również pomiarów wydajności wentylatorów oraz prędkości napływu świeżego powietrza.

Opisane powyżej metody badań powinny zagwarantować odpowiednią ilość informacji niezbędnych do oceny działania systemu oddymiania. Jednakże w sytuacjach kiedy organ dopuszczający stawia dodatkowe, szczególne wymagania stosuje się dodatkowe metody badawcze. Metody te mają znacznie mniejszą wartość przy ocenie działania systemów oddymiania.

Po zakończeniu badań dopuszczających właściciel powinien otrzymać kopie wszystkich dokumentów z przeprowadzonych czynności. Do dokumentacji tej powinien być zapewniony dostęp w czasie kontroli okresowych i konserwacji.

Właściciel powinien również zostać poinformowany o zasadach działania i konserwacji systemu.

Ze względu na fakt, iż właściciel może podjąć decyzję o używaniu systemu oddymiania już od momentu zakończenia badań dopuszczających, podstawowe instrukcje powinny zostać przygotowane przed testowaniem akceptującym.

Wszystkie próby testowe i dopuszczające do użytkowania w przypadku jakichkolwiek zmian i modyfikacji systemu oddymiania należy przeprowadzać na modyfikowanej części systemu. Następnie należy wprowadzić dane o zmianach lub modyfikacjach do dokumentacji w celu jej uaktualnienia.

9.3. Kontrole okresowe

W czasie całego okresu użytkowania budynku, konserwacja jest czynnością niezmiernie ważną, która gwarantuje spełnienie przez system oddymiania w warunkach pożarowych przewidzianych dla niego zadań. Na konserwację systemu, jako niezbędne minimum, powinny składać się kontrole okresowe wszystkich elementów składowych systemu takich, jak wentylatory, klapy przeciwpożarowe, urządzenia inicjujące i sterujące, drzwi i okna. Sprzęt należy konserwować z uwzględnieniem zaleceń jego producentów i wymogów zawartych w odpowiednich normach [10].

Do podstawowych zadań kontroli okresowej należy określenie, czy zainstalowany w obiekcie system oddymiania nadal pracuje zgodnie z założeniami projektowymi. Zalecane jest, aby badania obejmowały swym zakresem zarówno pomiary różnic ciśnienia, jak i ilości przepływającego powietrza:

• w miejscach napływu powietrza uzupełniającego (świeżego),

• w poprzek otworów stanowiących bariery dymowe,

• w bezpośrednim sąsiedztwie urządzeń usuwających dym.

Wszystkie pomiary powinny być dokonywane, w celu ułatwienia porównania zmierzonych parametrów pracy, w tych samych co w przypadku badań dopuszczających punktach pomiarowych.

Badania systemu powinny być przeprowadzane dwa razy w ciągu roku przez osoby zapoznane z funkcjonowaniem systemu oraz uprawnione do jego kontroli i konserwacji. Wyniki i spostrzeżenia z przeprowadzonych badań powinny zostać odnotowane w dzienniku pracy i konserwacji urządzenia. Powinna istnieć możliwość wglądu do tych danych.

Jeżeli zachodzi taka potrzeba należy przeprowadzić badania przy zasilaniu awaryjnym.

Może również pojawić się konieczność dokonania specjalnych przygotowań do badań polegających na wprowadzeniu dużych ilości powietrza z zewnątrz do obszarów zamieszkałych lub wyposażonych np. w sprzęt komputerowy w sytuacjach, kiedy temperatura i wilgotność powietrza na zewnętrz przyjmują wartości ekstremalne (takie nieklimatyzowane powietrze może uszkodzić sprzęt stanowiący wyposażenie tych obszarów). Z uwagi na fakt, iż praca systemów oddymiania może stanowić czynnik nadrzędny, w stosunku do innych systemów (jak np. urządzenia do regulacji temperatury wewnątrz obiektu) próby powinno przeprowadzać się wtedy, gdy warunki panujące na zewnątrz nie będą powodowały uszkodzeń sprzętu stanowiącego wyposażenie chronionego obiektu, a także samego systemu oddymiania.

10. PODSUMOWANIE I WNIOSKI

Na bezpieczeństwo budynku i osób, które się w nim znajdują ma wpływ wiele systemów ochrony, zarówno aktywnej jak i pasywnej. Zadaniem tych systemów jest między innymi informowanie o powstaniu pożaru, ograniczanie jego rozwoju oraz minimalizowanie skutków jego wystąpienia. Nie podlega jednak dyskusji fakt, że zapewnienie skutecznej ochrony osobom i mieniu, które znajdują się w danym obiekcie (zwłaszcza wysokim) wymaga zainstalowania systemu ochrony przed zadymieniem. Z przedstawionej pracy można wyciągnąć wniosek, że najważniejsze jest nie samo zainstalowanie systemu ochrony przed zadymieniem, lecz poprawne jego zaprojektowanie i wykonanie oraz późniejsze przeprowadzanie kontroli i konserwacji.

Poprawne zaprojektowanie i wykonanie omawianego systemu uwarunkowane jest znajomością mechanizmów powstawania oraz rozprzestrzeniania się dymu wewnątrz budynków przez osoby wykonujące te czynności.

Zawarte w przedstawionej pracy zasady i metodyka projektowania mechanicznych systemów oddymiania obiektów ukazują konieczność posiadania przez projektanta szczegółowej wiedzy na temat samego budynku, w którym projektowany system oddymiania zostanie zainstalowany. Powinien on również posiadać informacje na temat konstrukcji budynku, usytuowania poszczególnych pomieszczeń, rozmieszczenia kanałów, szybów jak również wyposażenia i przeznaczenia, lokalizacji ścian przegród i wszelkiego rodzaju otworów.

Przedstawione rozważania projektowe wskazują jednoznacznie, że w procesie projektowania obok obliczenia określonych parametrów wskazane jest również przeprowadzenie szeregu testów i prób, których wyniki pozwolą na określenie wartości parametrów i przebiegu zjawisk towarzyszących rozwojowi pożaru (np. kierunki przepływu dymu, wpływ pracy urządzeń klimatyzacyjnych i wentylacyjnych) w przypadku rozpatrywanego budynku.

Należy zwrócić uwagę na fakt, że proces projektowania mechanicznych systemów oddymiania obiektów w większości przypadków polega na rozważaniach teoretycznych i obliczeniach matematycznych. Powodem takiego stanu rzeczy jest pewna kłopotliwość upozorowania rzeczywistych warunków pracy dla tych systemów, co w dużej mierze komplikuje proces projektowania. Wywołanie rzeczywistego pożaru jest niemożliwe ze względu na straty materialne jakie niewątpliwie to spowodowałoby oraz możliwość utraty kontroli nad rozwijającym się procesem spalania.

Niniejsza praca w sposób jednoznaczny uwidacznia fakt niemożności zaprojektowania standardowego modelu systemu oddymiania, który mógłby być wykorzystywany w przypadku wszystkich lub chociażby grupy podobnych do siebie pod względem funkcjonalnym czy też konstrukcyjnym obiektów.

Wynika z tego, że każdorazowo należy przeprowadzić proces projektowania mechanicznego systemu oddymiania obiektu oraz instalować go w budynku z uwzględnieniem własności tego budynku, które mają wpływ na rodzaj systemu, po czym musi on pozytywnie przejść badania dopuszczające do stosowania.

LITERATURA

1. Mizieliński B. Ograniczenie rozprzestrzeniania się dymu w drogach ewakuacyjnych budynku wielokondygnacyjnego. I Międzynarodowa Konferencja Bezpieczeństwo Pożarowe Budowli. Spała 21 -22 listopada 1995.

2. Mizieliński B. Zagadnienia oddymiania budynków wielkokubaturowych. II Międzynarodowa Konferencja Bezpieczeństwo Pożarowe Budowli. Warszawa 22 - 24 października 1997.

3. Mizieliński B., Osiecka A., Hendiger J. Oddymianie pomieszczenia ze wspomaganiem strumieniami kompensacyjnymi. II Międzynarodowa Konferencja Bezpieczeństwo Pożarowe Budowli. Warszawa 22 - 24 października 1997.

4. Projektowanie klap dymowych w budynkach przemysłowych i użyteczności publicznej. Instrukcja Nr 331. ITB. Warszawa 1995.

5. Wentylatory oddymiające. System Babcock - BSH. Dobór, działanie i zastosowanie. Materiały informacyjne firmy BSH - KLIMA POLSKA. Warszawa 1997.

6. Pofit - Szczepańska M. Wybrane zagadnienia z chemii ogólnej, fizykochemii spalania i rozwoju pożarów. S.A. PSP. Kraków 1985.

7. Mizieliński B., Węgrzyn W. Wentylacja pożarowa w budynkach wielokondygnacyjnych. Poradnik Projektanta Przemysłowego - TEMAT 181. 1991.

8. Mizieliński B. Systemy oddymiania budynków. Wentylacja. WNT. Warszawa 1999.

9. Mizieliński B. Poradnik projektanta przemysłowego. Wentylacja pożarowa. „BISTYP” Warszawa 1995.

10. NFPA 90 A:1989 Standard for the installation of air conditioning and ventilating systems. National Fire Protection Association, 1 Batterymarch Park, Quincy, MA, 1989.

11. NFPA 72 H: 1988 Guide for testing procedures for local, auxiliary, remote station, and proprietary protective signalling systems. National Fire Protection Association, 1 Batterymarch Park, Quincy, MA, 1988.

12. Nieopublikowane materiały z wykładu prof. M. Dąbrowskiego.

13. Obwieszczenie Ministra Spraw Wewnętrznych i Administracji z dnia 4 lutego 1999r. w sprawie ogłoszenia jednolitego tekstu rozporządzenia Ministra Gospodarki Przestrzennej i Budownictwa w sprawie warunków technicznych, jakim powinny odpowiadać budynki i ich usytuowanie. (Dziennik Ustaw Nr 15 poz. 140).

14. Rozporządzenie Ministra Spraw Wewnętrznych z dnia 31 listopada 1992r. w sprawie ochrony przeciwpożarowej budynków i innych obiektów budowlanych i terenów. (Dz. U. Nr 92 poz. 460) z późniejszymi zmianami.

15. PN - 74/B - 02866 „Ochrona przeciwpożarowa w budownictwie. Otwory pod klapy dymowe. Obliczanie powierzchni i rozmieszczenie.”

16. PN - 91/B - 02840 „Ochrona przeciwpożarowa budynków. Nazwy i określenia.”

17. PN - 70/B - 02852 „Obliczanie obciążenia ogniowego oraz wyznaczanie względnego czasu trwania pożaru” z późniejszymi zmianami.

18. PN - 89/B - 10425 „Przewody dymowe, spalinowe i wentylacyjne murowane z cegły. Wymagania techniczne i badania przy odbiorze.”

19. PN - 90/B - 02851 „Metoda badania odporności ogniowej elementów budynków” z późniejszymi zmianami.

20. Warunki techniczne jakim powinny odpowiadać budynki. Izba Projektanta Przemysłowego. Warszawa 1992.

21. Wolanin J. Podstawy rozwoju pożarów. SGSP. Warszawa 1986.

22. Wolanin J. Inżynierskie metody obliczeniowe w analizie rozwoju pożarów. CNBOP. Warszawa 1985.

23. NFPA 92 A:1993 Guide for smoke control systems. National Fire Protection Association, 1 Batterymarch Park, Quincy, 1993.

24. Łoza H. Badanie układów sterowania klapami dymowymi. Instrukcja do ćwiczeń laboratoryjnych. SGSP. Warszawa 1999.

25. Elbracht k. Urządzenia odciągające dym i ciepło. Rynek Instalacyjny. Czerwiec 1996.

26. Adamczewski A. Gorący temat. Rynek Instalacyjny. Czerwiec 1996.

27. Polubok T. Dlaczego w czasie pożaru boimy się dymu? Rynek Instalacyjny. Czerwiec 1996.

28. Małkowski Z. Klapy oddymiające. Systemy Alarmowe 3/94.

29. Skaźnik M. Zakres stosowania technicznych zabezpieczeń budowlanych w budynkach i budowlach wynikający z obowiązujących przepisów oraz norm. EKO POŻ. Katowice 1997.

30. DIN 18230 - 1. Baulicher Brandschutz Im Industriebau - Teil 1: Rechnerisch erforderliche Feuerwederstandsdauer.

31. DIN 18230 - 1 Beiblatt 1. Baulicher Brandschutz Im Industriebau. Rechnerisch erforderliche Feuerwederstandsdauer. Abbrandfaktoren m und Heizwerte.

32. DIN 18230 - 2. Baulicher Brandschutz Im Industriebau - Teil 2: Ermittlung des Abbrandverhaltens von Materialien in Lageranordnung - Werte für den Abbrandfaktor m.

33. DIN 18232. Rauch - und Wärmeabzugsanlagen. Begriffe und Anwendung.

34. ÖNORM H 6029. Lueftungstechnische Anlagen - Brandrauchabsaug - Anlagen.

1

21

wysokość [h]

podstawa budynku

dach budynku

płaszczyzna neutralna

ciśnienie [p]

SYSTEMY ZABEZPIECZENIA PRZECIWPOŻAROWEGO OBIEKTU

Przedsięwzięcia organizacyjno- prawne

Środki ochrony pasywnej

Środki ochrony aktywnej

H

Warstwa gorących gazów

Dobra widoczność

Napływ powietrza

przez drzwi

Miejsce włączania

Odprowadzanie gazów pożarowych

25m

10m

Szafa sterownicza

3m

Wentylator oddymiający

parter

1p.

2p.

dach

WO

parter

1p.

2p.

dach

WO

WO

M

M

WWO

1

2

3

4

Przewody wykonane w klasie F 1 (odporność ogniowa t_F = 90 min.)

KP - klapa przeciwpożarowa

przeciwpożarowe

Strop jako oddzielenie

KP

KP

KP

usuwane

Powietrze

nawiewane

Powietrze

Ściany jako ODDZIELENIEoddzielenia

wentylowana

Przestrzeń

wentylowana

Przestrzeń

wentylowana

Przestrzeń

Ściany jako oddzielenia

przeciwpożarowe

Strop jako oddzielenie

przeciwpożarowe

Dym

Strona wyższego ciśnienia

Strona niższego ciśnienia

Dym

Dostatecznie duża prędkość powietrza

Zbyt mała prędkość

powietrza

Ruch dymu

pod prąd

Dym

MAGAZYN MEBLI

KORYTARZ

A

A

przepustnica

powietrza

zewnętrznego

przepustnica dymowa automatycznie otwierana w przypadku pożaru

1 - bezpiecznik główny,

2 - bezpiecznik wentylatora,

3 - wyłącznik przeciążeniowy.

1

2

3

Podłączenie wentylatorów oddymiających do szafy sterowniczo - załączającej

Do odbiorników energii elektrycznej

M

przepustnica powietrza

zewnętrznego

M

---