DS-Informacja
Systemy kontroli rozprzestrzeniania dymu i ciepła - Część 5:
Wskazówki dotyczące zaleceń funkcjonalnych oraz metod obliczeniowych dla instalacji usuwających dym i ciepło
RAPORT CEN CR 12101-5
Maj 2000 r.
Wersja angielska
Systemy kontroli rozprzestrzeniania dymu i ciepła - Część 5:
Wskazówki dotyczące zaleceń funkcjonalnych oraz metod obliczeniowych dla instalacji usuwających dym i ciepło
Niniejszy raport CEN został zatwierdzony przez CEN w dniu 10 kwietnia 2000 r. Został sporządzony przez Komitet Techniczny CEN/TC 191.
Członkami CEN są krajowe organa standaryzacyjne z Austrii, Belgii, Republiki Czeskiej, Danii, Finlandii, Francji, Niemiec, Grecji, Islandii, Włoch, Luksemburga, Holandii, Norwegii, Portugalii, Hiszpanii, Szwecji, Szwajcarii oraz Zjednoczonego Królestwa.
EUROPEJSKI KOMITET NORMALIZACJI
© 2000 CEN Wszelkie prawa do wykorzystywania w jakiejkolwiek formie i w jakikolwiek Nr ref. CR 12101-5:2000 E
sposób w skali globalnej zastrzeżone dla członków narodowych CEN.
Spis treści
Przedmowa....................................................................................................................................... 3
0.1 Wprowadzenie ogólne................................................................................................................ 4
1 Zakres............................................................................................................................................ 8
2 Odniesienia do norm.................................................................................................................... 8
3 Terminy, definicje, symbole i jednostki........................................................................................ 9
4 Zalecenia ogólne........................................................................................................................... 25
5 Zalecana procedura obliczeniowa.............................................. ................................................... 30
6 Zalecenia dotyczące efektywności................................................................................................ 32
7 Interakcje z innymi systemami przeciwpożarowymi oraz innymi instalacjami budynku............ 54
Załącznik A (informacyjny) Wartości domyślne szybkości uwalniania ciepła .............................. 59
Załącznik B (informacyjny) Słup dymu wznoszący się bezpośrednio znad pożaru
do zbiornika dymu............................................................................................................................ 60
Załącznik C (informacyjny) Natężenie przepływu gorących gazów
z pomieszczenia pożarowego do sąsiedniej przestrzeni................................................................... 63
Załącznik D (informacyjny) Przepływ gazów dymowych pod sklepieniem
wystającym poza otwór lub okno pomieszczenia pożarowego........................................................ 66
Załącznik E (informacyjny) Wpływ wielkości zbiornika dymu na wysokość wznoszenia
niezbędną do przeprowadzenia obliczeń związanych z rozpływnym słupem dymu....................... 69
Załącznik F (informacyjny) Zbiornik dymu oraz urządzenia do usuwania dymu i ciepła.. ............ 77
Załącznik G (informacyjny) Wpływ stref nadciśnienia oraz/lub stref zasysania na SOiUC .......... 82
Załącznik H (informacyjny) Odchylanie swobodnie zwisających kurtyn dymowych..................... 83
Załącznik I (informacyjny) Komora wyrównawcza........................................................................ 86
Załącznik J (informacyjny) Dekompresja atrium............................................................................. 88
Załącznik K (informacyjny) Współdziałanie tryskaczy, SOiUC
oraz osób prowadzących akcję gaśniczą.......................................................................................... 93
Załącznik L (informacyjny) Wpływ warstwy wypieranej na minimalne ciśnienie
zalecane dla instalacji wykorzystującej różnicę ciśnień................................................................... 95
Przedmowa
Niniejsza Norma Europejska została sporządzona przez Komitet Techniczny CEN/TC 191/SC1, Systemy kontroli rozprzestrzeniania dymu i ciepła oraz ich komponenty, którego Sekretariat prowadzony jest przez BSI.
Niniejsza Norma Europejska stanowi jedną z sześciu części Europejskiej Normy EN12101 posiadającej ogólny tytuł „Systemy kontroli rozprzestrzeniania dymu i ciepła” i obejmującej następujące osobne części:
Część 1: Specyfikacja przegród dymowych — wymagania i metody testowania.
Część 2: Specyfikacja klap dymowych usuwających dym i ciepło.
Część 3: Specyfikacja mechanicznych urządzeń usuwających dym i ciepło.
Część 4: Instalacje usuwające dym i ciepło, (grawitacyjne/mechaniczne) komponenty, odbiór i konserwacja instalacji.
Część 5: Wskazówki dotyczące zaleceń funkcjonalnych oraz metod obliczeniowych dla instalacji usuwających dym i ciepło.
Część 6: Systemy kontroli rozprzestrzeniania dymu wykorzystujące różnice ciśnień -
Projektowanie, metody obliczeniowe oraz procedury instalacji.
Norma EN 12101 została uwzględniona w serii planowanych Norm Europejskich, które mają również obejmować:
systemy CO2 (EN 12094 i EN ISO 14520)
instalacje tryskaczowe (EN 12259)
systemy proszkowe (EN 12416)
systemy ochrony przeciwwybuchowej (EN 26 184)
systemy pianowe (EN 13565)
g) stałe urządzenia gaśnicze (EN 671)
systemy tryskaczowe (EN BKWX)
Niniejsza część normy EN 12101 ogranicza się do procedur projektowych „stanu stabilnego”.
Intencją komitetu jest opublikowanie w przyszłości dodatku do normy EN 12101-5, w którym zostanie opisane wykorzystanie „rozprzestrzeniających się pożarów projektowych”.
0 Wprowadzenie
Wprowadzenie ogólne
Systemy oddymiania i usuwania ciepła (SOiUC) tworzą warstwę bezdymową nad podłożem poprzez usuwanie dymu, a przez to poprawiają warunki bezpiecznej ucieczki oraz/lub ratunku ludzi i zwierząt, a także chronią majątek i umożliwiają zwalczanie pożaru jeszcze na wczesnych etapach jego rozwoju. Usuwają one również gorące gazy uwalniane przez pożar na etapie powstawania. Instalacje wentylacyjne usuwające dym służą jednocześnie do usuwania ciepła.
Stosowanie takich instalacji w celu stworzenia obszarów bezdymowych poniżej wypieranej warstwy dymu stało się powszechne. Ich wartość związana ze wspieraniem ewakuacji ludzi z budowli, ograniczaniem uszkodzeń pożarowych oraz strat finansowych poprzez zapobieganie gromadzeniu się dymu, ułatwianie zwalczania pożarów, zmniejszanie temperatury dachu oraz opóźnianie bocznego rozprzestrzeniania się ognia została potwierdzona w sposób bezdyskusyjny. Aby uzyskać wspomniane korzyści należy upewnić się, że urządzenia usuwające dym i ciepło działają w pełnym zakresie i w sposób niezawodny przez cały okres użytkowania. SOiUC to plan rozmieszczenia sprzętu zabezpieczającego, którego celem jest odgrywanie pozytywnej roli w trakcie zagrożenia pożarowego.
Komponenty SOiUC powinny zostać zainstalowane jako część prawidłowo zaprojektowanej instalacji usuwającej dym i ciepło.
Przepływ wypieranych dzięki wysokiej temperaturze gazów dymowych w obrębie budynku zależy od właściwości takich gazów, od ścieżki przepływu (tj. od kształtu wewnętrznego oraz lokalizacji budynku), a także od strat ciepła z gazów dymowych. Na pole ciśnienia zewnętrznego dominujący wpływ ma wiatr. Co za tym idzie, jeżeli jakikolwiek SOiUC będzie musiał spełnić międzynarodowy poziom efektywności w budynku oraz poza budynkiem, projekt takiej instalacji będzie musiał bezpośrednio uwzględniać kształt budynku (od zewnątrz i od wewnątrz) oraz wpływy zewnętrzne (wiatr). To ważne, aby w procesie projektowania stosowano właściwe procedury obliczeniowe lub procedury testowania oparte na wykonanych w mniejszej skali modelach zgodnie z postanowieniami niniejszej normy.
Grawitacyjne SOiUC działają w oparciu o zasadę wypierania termicznego gazów powstających w trakcie pożaru.
Efektywność instalacji zależy od takich czynników, jak:
— temperatura dymu;
— aerodynamiczna powierzchnia czynna urządzeń do usuwania dymu i ciepła;
— wpływ wiatru;
— rozmiar, geometria oraz rozmieszczenie wlotów powietrza;
— czas włączania;
— rozmieszczenie oraz stan instalacji (na przykład rozmieszczenie oraz wymiary budynku).
W sytuacji idealnej pożar, dla którego wykonywane są obliczenia, powinien odpowiadać pod względem rozmiaru fizycznego oraz ilości wytwarzanego ciepła pożarowi, który w sposób realistyczny zmienia się w miarę upływu czasu — w obliczeniach należy uwzględnić rosnące zagrożenie dla lokatorów, majątku oraz strażaków. Tego rodzaju uwzględniające upływ czasu obliczenia „czasu do zagrożenia” zwykle muszą być porównywane z osobnymi szacunkami czasu niezbędnego do bezpiecznej ewakuacji lokatorów budynku lub zalecanym czasem niezbędnym do rozpoczęcia udanej akcji gaszenia pożaru. Te ostatnie procedury oceniania nie mieszczą się w zakresie niniejszej Normy Europejskiej. Istotne jest również, by zostały wybrane krzywe rozwoju pożaru właściwe ze względu na precyzyjnie określone uwarunkowania związane (w zależności od okoliczności) z zajętością budynku, rozmieszczeniem paliwa oraz efektywnością działania tryskaczy. Tam, gdzie tego rodzaju informacje będą dostępne, konieczne będzie przeprowadzenie takich obliczeń dla każdego z przypadków z osobna przy wykorzystaniu zalecanych procedur związanych z techniką przeciwpożarową. Nawet jednak w przypadku przyjęcia takiego podejścia w niniejszej Normie Europejskiej znaleźć można właściwe zalecenia dotyczące parametrów technicznych i efektywności (np. minimalna wysokość warstwy przejrzystej, wpływy zewnętrzne itp.).
W przypadku gdy tego rodzaju obliczenia oparte na czasie okażą się niewykonalne, możliwe będzie wykorzystanie prostszej procedury opartej na pożarze o największych prawdopodobnych rozmiarach możliwych do osiągnięcia w danych okolicznościach. Takiego zależnego od czasu lub opartego na „stanie stabilnym” projektu nie należy mylić ze stabilnymi pożarami, które natychmiast osiągają pełną wielkość, a następnie powoli się palą. Procedura zakłada raczej, że SOiUC, który jest w stanie prawidłowo funkcjonować w przypadku największego pożaru, będzie również prawidłowo funkcjonować na (zwykle następujących wcześniej) etapach, na których ma on mniejszy zasięg.
W praktyce znacznie łatwiej jest ocenić największą prawdopodobną wielkość pożaru niż ocenić prędkość rozprzestrzeniania się takiego pożaru.
Filozofie projektowe wentylacji usuwającej dym
Ochrona dróg ewakuacyjnych (bezpieczeństwo życia)
Powszechnie przyjmowane podejście do ochrony dróg ewakuacyjnych zakłada osiągnięcie pożądanej wysokości warstwy bezdymowej poniżej warstwy dymu. Celem SOiUC jest umożliwienie ciągłego korzystania z dróg ewakuacyjnych, które znajdują się w tych samych pomieszczeniach, co pożar (przykłady obejmują zamknięte centra handlowe oraz wiele atriów). Wypierany dzięki wysokiej temperaturze dym tworzy warstwę pod sufitem. Natężenie wywiewu dymu (za pośrednictwem klap dymowych lub wentylatorów) obliczane jest tak, żeby dym utrzymywał się na bezpiecznej wysokości ponad głowami ludzi korzystających z dróg ewakuacyjnych — nawet w trakcie trwania pożaru.
Kontrola temperatury
W przypadku gdy wysokość przejrzystego powietrza poniżej wypieranej termicznie warstwy dymu nie jest krytycznym parametrem projektowym, możliwe jest stosowanie tych samych procedur obliczeniowych (wzorów), co w punkcie 0.2.1, w inny sposób. Wywiew dymu można zaprojektować tak, aby osiągnąć (dla określonej wielkości pożaru) określoną wartość temperatury w warstwie wypieranej. Umożliwia to stosowanie materiałów, które w przeciwnym przypadku zostałyby uszkodzone przez gorące gazy. Typowy przykład to sytuacja, w której fasada atrium jest przeszklona szybami, które nie są ognioodporne, ale znane są z tego, że wytrzymują kontakt z gazami o temperaturze nieprzekraczającej określonej wartości. Stosowanie SOiUC umożliwiających „kontrolowanie temperatury” mogłoby w takim przypadku pozwolić np. na przyjęcie etapowej strategii ewakuacji z wyższych pięter oddzielonych od atrium wyłącznie wspomnianymi szybami.
Usprawnienie operacji zwalczania pożaru
Aby strażacy mogli z powodzeniem zwalczyć pożar w budynku, muszą najpierw doprowadzić urządzenia gaśnicze do wejść, co zapewni im dostęp do wnętrza budynku. Muszą następnie przemieścić siebie i sprzęt z takiego punktu do miejsca pożaru.
W obszernych, wielokondygnacyjnych budynkach może to trwać długo i wiązać się z przemieszczaniem się na wyższe lub niższe poziomy. Nawet w budynkach jednokondygnacyjnych znajdujący się w nich strażacy będą potrzebować m.in. wystarczającej ilości wody doprowadzanej pod odpowiednim ciśnieniem, która umożliwi im walkę z pożarem. Obecność ciepła i dymu może również poważnie utrudniać i opóźniać działania strażaków mające na celu ratowanie osób i gaszenie pożaru. Akcję gaśniczą ułatwi również zainstalowanie instalacji usuwających ciepło i dym zalecanych w związku z ochroną dróg ewakuacyjnych lub ochroną majątku. Możliwe jest zaprojektowanie SOiUC podobnego do opisanego w punkcie 0.2.1 w celu zapewnienia strażakom obszaru przejrzystego powietrza poniżej wypieranej warstwy dymu, dzięki czemu będą mogli łatwiej i szybciej znaleźć i ugasić pożar. Projekty zakładające „kontrolowanie temperatury” okażą się pod tym względem mniej korzystne.
Z uwagi na to, że strażacy zwykle są przeszkoleni i posługują się specjalistycznym sprzętem, rozsądne może okazać się zaakceptowanie surowszych warunków niż zalecane dla innych osób. Niniejsza część norma EN 12101 nie zawiera żadnych zaleceń funkcjonalnych dotyczących kluczowych parametrów projektowych dla przypadków, w których podstawowym celem SOiUC jest usprawnianie akcji gaśniczej. Tego rodzaju zalecenia funkcjonalne muszą być uzgadniane ze służbami pożarniczymi odpowiedzialnymi za określony budynek.
UWAGA: Należy jednak pamiętać, że procedury obliczeniowe określone w załącznikach do niniejszej Normy Europejskiej mogą być wykorzystywane do projektowania SOiUC spełniających wszelkie uzgodnione zalecenia.
Ochrona majątku
Wentylacja usuwająca dym nie może samodzielnie zapobiegać rozprzestrzenianiu się pożarów, ale może zagwarantować, że pożar w wentylowanym pomieszczeniu ma stały dopływ tlenu i może się rozprzestrzeniać.
Co za tym idzie, wentylacja usuwająca dym może chronić majątek jedynie poprzez przyspieszanie i usprawnianie interwencji służb pożarniczych. Ochronę majątku należy zatem traktować jako szczególny przypadek punktu 0.2.3. W zależności od obecnych materiałów filozofia projektowa ochrony majątku może być oparta na konieczności utrzymywania gorącej, wypieranej warstwy dymu powyżej materiałów wrażliwych (zasada podobna do opisanej w punkcie 0.2.1) bądź na konieczności utrzymywania wypieranej warstwy dymu poniżej temperatury krytycznej (podobnie jak w punkcie 0.2.2.). W obydwu przypadkach zalecenia funkcjonalne dotyczące kluczowych parametrów, na których powinien zostać oparty projekt, nie muszą być takie same jak w sytuacji, w której podstawowym celem jest bezpieczeństwo ludzi. Będą one zależeć od istniejących w każdym przypadku okoliczności. Podobnie jak w punkcie 0.2.3. te kluczowe zalecenia muszą zostać uzgodnione ze wszystkimi właściwymi zainteresowanymi stronami. Do zaprojektowania SOiUC można wykorzystać procedury obliczeniowe przedstawione w załącznikach do niniejszej Normy Europejskiej.
Dekompresja
Gdy warstwa dymu jest bardzo głęboka, a kondygnacje sąsiadujące z warstwą są z nią połączone małymi otworami (np. szczelinami w drzwiach, małymi kratkami wentylacyjnymi w ścianach itp.) możliwe może okazać się zapobieżenie przedostawaniu się dymu przez te małe otwory poprzez zmniejszenie ciśnienia gazów w warstwie dymu. Podejście to znane jest jako dekompresja, a w opisanej formie stosowane jest głównie w przypadku budynków z atrium. Podstawowym celem tej techniki jest zapobieżenie przedostawaniu się dymu do przestrzeni sąsiadujących z atrium, a nie zapewnienie ochrony samego atrium. Najczęstszą nazwą tej techniki jest „dekompresja atrium”.
Projekt miejsc dekompresji atrium wiąże się z dodatkowymi zaleceniami dotyczącymi zainstalowanego w atrium SOiUC. Zalecenia te opisano w punkcie 6.11.
Inne formy wentylacji dymu
Chociaż termin „wentylacja dymu” był w przeszłości stosowany do innych filozofii projektowania, żadna z nich nie jest objęta zakresem normy prEN 12101-5:
oczyszczanie z dymu, gdzie dym jest usuwany z budynku po stłumieniu pożaru;
wentylacja krzyżowa, gdzie prądy powietrza, których źródłem jest wiatr lub urządzenie wentylacyjne przemieszczają dym w obrębie budynku, odprowadzając go na zewnątrz — również w tym przypadku zwykle w ramach procedur operacyjnych związanych z gaszeniem pożaru; oraz
wentylacja klatek schodowych, która zwykle wiąże się ze specjalnym zastosowaniem oczyszczania z dymu i która nie musi gwarantować ciągłej ochrony możliwości korzystania z klatki schodowej.
Zastosowania wentylacji usuwającej dym i ciepło
SOiUC pomagają:
usuwać dym z dróg ewakuacyjnych i dostępowych;
ułatwiać akcje gaśnicze, tworząc warstwę wolną od dymu;
ograniczać prawdopodobieństwo gwałtownego zapłonu i związanego z nim pełnego rozwinięcia się pożaru;
chronić sprzęt i wyposażenie pomieszczeń;
ograniczać skutki termiczne dla komponentów konstrukcyjnych w trakcie pożaru;
ograniczać uszkodzenia powodowane przez produkty rozkładu termicznego oraz gorące gazy.
SOiUC wykorzystywane są w budynkach lub budowlach, w przypadku których szczególne (szczególnie duże) rozmiary, kształt lub konfiguracja sprawiają, że kontrola dymu staje się konieczna.
Typowe przykłady to:
jedno- i wielokondygnacyjne centra handlowe;
jedno- i wielokondygnacyjne budynki przemysłowe oraz chronione instalacją tryskaczową magazyny;
atria i budynki złożone;
zamknięte parkingi;
klatki schodowe;
tunele;
kina i teatry.
SOiUC nie nadają się do niechronionych instalacją tryskaczową zbiorników paliwa wyższych niż 4 m (np. magazyny z wysokimi zatokami). Ważne jest, aby pamiętać, że w przypadku wszelkich poważnych pożarów w magazynach, w których znajdują się wysokie sterty lub wysokie stojaki bądź w przedziałach pożarowych bez tryskaczy można oczekiwać, że nastąpi utrata takich magazynów lub przedziałów pożarowych.
Specjalne warunki obowiązują również wówczas, gdy stosowane są gazowe instalacje gaśnicze (np. instalacje spełniające normy EN 12094, EN ISO 14502 lub EN BKWY). Zwykle gazowe instalacje gaśnicze nie są zgodne z instalacjami SOiUC.
W zależności od różnorodnych okoliczności oraz lokalizacji budynku bądź budowli, które to uwarunkowania mogą mieć wpływ na funkcjonowanie instalacji SOiUC, można stosować mechaniczne lub grawitacyjne instalacje SOiUC.
Zakres
Niniejsza Norma Europejska zawiera zalecenia dotyczące sposobów funkcjonowania systemów oddymiania i usuwania ciepła (SOiUC) oraz związanych z nimi metod obliczeniowych dla zróżnicowanych typów budynków i zastosowań, w tym dla budynków jednokondygnacyjnych, antresol, magazynów z towarami przechowywanymi na paletach lub regałach, centrów handlowych, atriów oraz budynków złożonych, parkingów samochodowych, miejsc rozrywki oraz zgromadzeń publicznych, budynków wielokondygnacyjnych oraz tuneli.
Odniesienia do norm
Niniejsza Norma Europejska obejmuje datowane lub niedatowane odniesienia do innych publikacji. Wspomniane odniesienia do norm są cytowane we właściwych miejscach tekstu, zaś publikacje wymieniono poniżej. W przypadku odniesień datowanych, kolejne poprawki lub przeglądy wszelkich tego rodzaju publikacji dotyczą niniejszej Normy Europejskiej jedynie wówczas, gdy zostaną do niej włączone na mocy poprawki lub przeglądu. W przypadku odniesień niedatowanych obowiązuje najnowsze wydanie wzmiankowanej publikacji.
EN 54 (wszystkie części), Wykrywanie ognia i systemy alarmów pożarowych
ISO 834:1975 Testy ognioodporności — Elementy konstrukcyjne budynków
EN 4501:1989 Ogólne kryteria użytkowania laboratoriów badawczych
pr EN 12094 Instalacje CO2
prEN 12101-1 Systemy kontroli rozprzestrzeniania dymu i ciepła - Część 1: Przegrody dymowe. Zalecenia, metody testowania, instalacja oraz konserwacja.
prEN 12101-2 Systemy kontroli rozprzestrzeniania dymu i ciepła - Część 2: Specyfikacja klap dymowych usuwających dym i ciepło.
prEN 12101-3 Systemy kontroli rozprzestrzeniania dymu i ciepła - Część 3: Specyfikacja mechanicznych urządzeń usuwających dym i ciepło.
prEN 12101-4 Systemy kontroli rozprzestrzeniania dymu i ciepła - Część 4: Instalacje usuwające dym i ciepło, (grawitacyjne/mechaniczne) komponenty, odbiór i konserwacja instalacji.
PrEN 12101-6, Systemy kontroli rozprzestrzeniania dymu i ciepła -Część 6: Systemy kontroli rozprzestrzeniania dymu oparte wykorzystujące różnice ciśnień - Projektowanie, metody obliczeniowe oraz procedury instalacji.
EN 12259-1, Stałe urządzenia gaśnicze. Podzespoły urządzeń tryskaczowych i zraszaczowych. Część 1: Tryskacze
prEN 12845, Stałe urządzenia gaśnicze — Automatyczne instalacje tryskaczowe — Projektowanie i montaż
prEN 12848, Asfalty i lepiszcza asfaltowe. Oznaczanie stabilności mieszanin emulsji asfaltowych z cementem
pr EN BKWY Instalacje halonowe.
ENV 1991-2-4
ENV 1991-2-5,
Terminy, definicje, symbole i jednostki
Terminy i definicje
Dla celów niniejszej Normy Europejskiej przyjmuje się przedstawione poniżej terminy i definicje.
3.1.1
przylegający słup dymu
jednostronny słup dymu
rozpływny słup dymu wznoszący się przy pionowej powierzchni, do którego to słupa powietrze może wnikać tylko z jednej strony
3.1.2
aerodynamiczna powierzchnia czynna
iloczyn powierzchni geometrycznej i współczynnika emisji
3.1.3
otoczenie
właściwości środowiska
3.1.4
współczynnik kształtu
stosunek długości do szerokości
3.1.5
atrium
zamknięta przestrzeń, niekoniecznie wyrównana w pionie, przechodząca przez dwie lub więcej kondygnacji w budowli
UWAGA: Szyby wyciągowe, szyby wind, kanały serwisowe budynku oraz chronione klatki schodowe nie są klasyfikowane jako atria.
3.1.6
czas dotarcia
czas niezbędny na dotarcie służb pożarniczych do miejsca pożaru od momentu otrzymania pierwszego wezwania
3.1.7
władze
organizacje, urzędnicy lub osoby odpowiedzialne za zatwierdzenie SOiUC oraz/lub instalacji tryskaczowych jako właściwych, a także za zatwierdzenie sprzętu i procedur, np. władze kontrolujące bezpieczeństwo pożarowe i stan budynku, podmioty oferujące ubezpieczenia od pożaru bądź inne właściwe władze publiczne
3.1.8
wyzwalanie automatyczne
inicjacja działania bez bezpośredniej interwencji człowieka
3.1.9
automatyczna klapa dymowa usuwająca dym i ciepło
klapa dymowa usuwająca dym i ciepło, która została zaprojektowana tak, aby otwierała się automatycznie po wybuchu pożaru jeżeli otrzyma właściwy sygnał
UWAGA: Automatyczne wywietrzniki usuwające dym i ciepło mogą być również wyposażane w ręczne urządzenie regulujące lub uruchamiające.
3.1.10
automatyczna kurtyna dymowa
opuszczana kurtyna dymowa
kurtyna dymowa, która przemieszcza się w pozycję operacyjną automatycznie po otrzymaniu właściwego sygnału
3.1.11
automatycznie uruchamiane mechaniczne urządzenie usuwające dym i ciepło
mechaniczne urządzenie usuwający dym i ciepło, które włącza się automatycznie po wybuchu pożaru
3.1.12
ciąg wsteczny
nagła deflagracja spowodowana dotarciem świeżego powietrza do pomieszczenia lub przedziału zawierającego skażone powietrze, niespalone paliwo gazowe oraz źródło zapłonu
3.1.13
strumień sufitowy
przepływ dymu pod sufitem, rozprzestrzeniający się promieniowo od punktu, w którym słup ogniowy styka się z sufitem
UWAGA: Zwykle temperatura strumienia sufitowego jest wyższa od temperatury sąsiedniej warstwy dymu.
3.1.14
ekran kanalizujący
kurtyna dymowa zainstalowana pod balkonem lub wystającym daszkiem, której celem jest skierowanie przepływu dymu i gorących gazów z otworu w pomieszczeniu do krawędzi rozpływu
3.1.15
antresola zamknięta
antresola lita bądź niespełniająca kryteriów antresoli otwartej
3.1.16
współczynnik emisji
efektywność aerodynamiczna
stosunek faktycznego natężenia przepływu mierzonego w określonych warunkach do teoretycznego natężenia przepływu przez wylotowy otwór wentylacyjny (CV), zgodnie z definicją w normie prEN 12101-2, bądź przez otwór wlotowy (Ci)
UWAGA: Współczynnik ten uwzględnia wszelkie istniejące w urządzeniu do usuwaniu dymu i ciepła przeszkody, takie jak elementy sterujące, żaluzje, łopatki itp. oraz wpływ zewnętrznych wiatrów bocznych.
3.1.17
konwekcyjny strumień cieplny
całkowita energia cieplna przenoszona przez gazy przepływające przez określoną granicę w jednostce czasu
3.1.18
dekompresja
usuwanie dymu poprzez wytworzenie różnicy ciśnień, w przypadku gdy ciśnienie powietrza w strefie pożarowej lub w sąsiednim pomieszczeniu zostanie ograniczone do wartości niższej od ciśnienia w przestrzeni chronionej
3.1.19
pożar projektowy
hipotetyczny pożar o parametrach, które wystarczą do uznania za podstawę do zaprojektowania SOiUC
3.1.20
destratyfikacja
skierowane w dół mieszanie dymu z pierwotnie wypieranej termicznie warstwy gazów dymowych z pierwotnie czystym powietrzem znajdującym się poniżej
UWAGA: Destratyfikacja następuje zwykle na skutek utraty wyporności warstwy dymu na skutek schładzania.
3.1.21
urządzenie do usuwania dymu i ciepła podwójnego działania
urządzenie do usuwania dymu i ciepła, które może być wykorzystywane do wentylacji zapewniającej komfort (tj. codziennej)
3.1.22
równoważne źródło gaussowskie
nieskończenie szerokie pozorne źródło rozpływnego słupa dymu zlokalizowane na tej samej wysokości, co krawędź rozpływu, wykorzystywane do obliczeń związanych z wnikaniem powietrza do słupa rozpływnego
3.1.23
wydmuchowe urządzenie do usuwania dymu i ciepła
urządzenie stosowane do usuwania gazów z budowli
3.1.24
przedział pożarowy
zamknięta przestrzeń obejmująca jedną lub więcej osobnych przestrzeni, ograniczona elementami budowli posiadającymi określoną odporność pożarową, której celem jest zapobieganie rozprzestrzenianiu się ognia (niezależnie od kierunku) przez podany okres
UWAGA: Pojęcie „przedział pożarowy” często wymieniane jest w przepisach. Terminu tego nie należy mylić z „pomieszczeniem pierwotnym” lub „komórką pożarową”.
3.1.25
otwarta pozycja pożarowa
określona przez projektanta konfiguracja urządzenia do usuwania dymu i ciepła, która ma być osiągana i utrzymywana w trakcie wentylowania dymu i ciepła
3.1.26
urządzenie gaśnicze
urządzenie przeznaczone do ograniczania wielkości pożarów oraz/lub do gaszenia pożarów, np. tryskacze
3.1.27
stała kurtyna dymowa
kurtyna dymowa statyczna w pozycji eksploatacyjnej
3.1.28
rozgorzenie
gwałtowne przejście do stanu całkowitego zapalenia powierzchni w przypadku pożaru substancji palnych w zamknięciu
3.1.29
swobodny słup dymu
rozpływny słup dymu, do którego powietrze ma swobodny dostęp z obydwu stron
3.1.30
swobodnie zwisająca kurtyna dymowa
kurtyna dymowa zamocowana wyłącznie wzdłuż górnej krawędzi
3.1.31
pożar zależny od warstwy paliwa
pożar, w przypadku którego prędkość spalania, ilość wytwarzanego ciepła oraz rozprzestrzenianie się zależą przede wszystkim od spalanego paliwa
3.1.32
pożar całkowicie rozwinięty
pożar, w trakcie którego materiały palne palą się na całej powierzchni
3.1.33
pojemnik z gazem
zbiornik zawierający gaz w formie sprężonej, którego energia w przypadku uwolnienia posłuży do uruchomienia urządzenia (np. spowoduje otwarcie wywietrznika)
3.1.34
powierzchnia geometryczna (Av)
powierzchnia otworu wywietrznika mierzona w płaszczyźnie określonej w miejscu, w którym powierzchnia budowli styka się z konstrukcją wywietrznika
UWAGA: Nie jest wprowadzana poprawka na elementy regulacyjne, żaluzje lub inne przeszkody.
3.1.35
strumień cieplny
całkowita ilość energii cieplnej przepływająca przez określoną granicę w jednostce czasu
3.1.36
szybkość uwalniania ciepła
ilość energii cieplnej uwalnianej w jednostce czasy przez substancję, produkt lub nagromadzone paliwo w trakcie spalania w określonych warunkach
3.1.37
wysokie zagrożenie
tryskaczowa klasyfikacja zagrożenia dotycząca określonych kategorii przechowywania i wysokości przechowywania, a także określonych procesów realizowanych w pomieszczeniach, zgodna z normą
EN 12259-1
3.1.38
urządzenie uruchamiające
urządzenie, które uruchamia mechanizm operacyjny komponentu (np. nawilżacza lub urządzenia do usuwania dymu i ciepła itp., np. po otrzymaniu sygnału z czujki przeciwpożarowej lub z urządzenia termicznego)
3.1.39
obsługa ręczna
inicjacja działania SOiUC na skutek działania człowieka (np. naciśnięcia przycisku lub pociągnięcia uchwytu)
UWAGA: Sekwencja działań automatycznych w ramach obsługi SOiUC rozpoczynana od początkowego działania człowieka dla celów niniejszej Normy Europejskiej uważana będzie za obsługę ręczną.
3.1.40
ręcznie uruchamiane mechaniczne urządzenie usuwające dym i ciepło
mechaniczne urządzenie usuwające dym i ciepło, które może być uruchamiane poprzez działanie człowieka wyłącznie po wybuchu pożaru
3.1.41
ręcznie otwierany wywietrznik usuwający dym i ciepło
urządzenie do usuwania dymu i ciepła, które może być otwierane wyłącznie za pośrednictwem ręcznego urządzenia regulacyjnego lub włączającego
3.1.42
masowe natężenie przepływu
całkowita masa gazów przepływająca przez określoną granicę w jednostce czasu
3.1.43
antresola
kondygnacja pośrednia między dowolnymi dwoma kondygnacjami budowli, posiadająca powierzchnię mniejszą niż kondygnacja znajdująca się poniżej
3.1.44
wentylacja grawitacyjna
wentylacja, której przyczyną są siły wyporu związane z różnicą gęstości gazów spowodowaną różnicą temperatur
3.1.45
płaszczyzna ciśnienia neutralnego
wysokość w obrębie budowli, na której ciśnienie jest równe ciśnieniu powietrza na zewnątrz na tej samej wysokości
3.1.46
antresola otwarta
antresola, w przypadku której w rzucie głównym poziomym co najmniej 25% powierzchni jest rozmieszczone równomiernie i umożliwia swobodny przepływ dymu
3.1.47
mechanizm otwierający
urządzenie mechaniczne, które porusza wywietrznikiem, ustawiając go w otwartej pozycji pożarowej
3.1.48
czas otwarcia
czas między dotarciem do wywietrznika sygnału otwarcia a osiągnięciem przez wywietrznik otwartej pozycji pożarowej
3.1.49
stale otwarta klapa dymowa usuwająca dym i ciepło
klapa dymowa usuwająca dym i ciepło bez urządzeń zamykających
3.1.50
wentylacja mechaniczna
wentylacja, która powodowana jest przez przymusowe przemieszczanie gazów przez urządzenie do usuwania dymu i ciepła
UWAGA: Zwykle wykorzystywane są do tego celu wentylatory.
3.1.51
instalacja wykorzystująca różnicę ciśnień
system wentylatorów, kanałów, otworów wentylacyjnych oraz innych komponentów mających na celu stworzenie w strefie pożarowej ciśnienia niższego niż w strefie chronionej
3.1.52
powierzchnia rzutowania
powierzchnia przekroju klapy dymowej odprowadzającej dymu i ciepła w otwartej pozycji pożarowej, powyżej płaszczyzny dachu, pod kątem prostym do przepływu wiatru bocznego
3.1.53
tryskacz szybkiego reagowania
tryskacz, który reaguje na wczesnym etapie rozwoju pożaru (patrz: EN 12259-1)
3.1.54
gama klap dymowych usuwających dym i ciepło
klapy dymowe różnych rozmiarów charakteryzujące się tą samą metodą konstrukcji (identyczna liczba zawiasów na łopatkę lub klapkę szczeliny wentylacyjnej, identyczne materiały i grubości itp.) oraz identyczną liczbą oraz typem urządzeń otwierających
3.1.55
temperatura znamionowa
temperatura, w której urządzenie termiczne reaguje na bardzo powolny wzrost temperatury
3.1.56
powietrze zastępujące
powietrze wlotowe
czyste powietrze wprowadzane do budowli w celu zastąpienia gazów dymowych usuwanych przez SOiUC
3.1.57
wnikanie rotacyjne
wnikanie powietrza do gazów dymowych obracających się wokół krawędzi rozpływu w miarę jak przepływ poziomy zmienia się w słup rozpływny
3.1.58
personel ds. zarządzania bezpieczeństwem
kompetentny personel wyznaczony do zajmowania się procedurami zarządzania bezpieczeństwem i przeszkolony w ich zakresie, znający filozofię projektową kontroli dymu, procedury ewakuacji oraz inne powiązane kwestie
3.1.59
wyciąg szczelinowy
odpowietrznik o znaczących rozmiarach (np. długa krata wlotowa w suficie prowadząca do wentylatora) zaprojektowany z myślą o zapobieganiu przedostawaniu się wypieranych termicznie gazów dymowych z jednej strony odpowietrznika na drugą
UWAGA: Wyciągi szczelinowe wykorzystuje się np. do zapobiegania wszelkim wypływom dymu ze sklepu do holu centrum handlowego.
3.1.60
instalacja kontroli rozprzestrzeniania dymu i ciepła
układ komponentów zainstalowanych w budowli w celu ograniczenia skutków związanych z wytwarzaniem dymu i ciepła w trakcie pożaru
3.1.61
instalacja usuwająca dym i ciepło
instalacja kontrolująca ilość dymu, która usuwa dym i ciepło z pożaru w budowli lub części budowli
3.1.62
system oddymiania i usuwania ciepła (SOiUC)
wentylacja przelotowa
instalacja, w której komponenty są wspólnie wybierane do usuwania dymu i ciepła w celu utworzenia wypieranej warstwy ciepłych gazów powyżej zimniejszego, czystszego powietrza
3.1.63
urządzenie do usuwania dymu i ciepła
urządzenie specjalnie zaprojektowane pod kątem usuwania z budowli dymu i gorących gazów w warunkach pożarowych
3.1.64
przepustnica regulująca przepływ dymu
urządzenie, które może być otwierane lub zamykane w celu regulowania przepływu dymu i gorących gazów
UWAGA: W pozycji pożarowej przepustnica regulująca przepływ dymu może być otwarta (w celu usuwania dymu z przedziału pożarowego) lub zamknięta (w celu uniknięcia rozprzestrzeniania się dymu do innych stref). W stanie pogotowia przepustnica regulująca przepływ dymu jest zamknięta.
3.1.65
kurtyna dymowa
bariera ograniczająca rozprzestrzenianie się dymu i gorących gazów wytwarzanych w trakcie pożaru, tworząca część granicy zbiornika dymu lub wykorzystywana jako ekran kanalizujący bądź ekran przy krawędzi nad pustą przestrzenią
3.1.66
zbiornik dymu
region w obrębie budowli ograniczony przez kurtyny dymowe lub elementy konstrukcyjne tak, aby warstwa wypierana termicznie utrzymywała się w nim w przypadku pożaru
3.1.67
liczba Froude'a źródła
bezwymiarowa liczba opisująca właściwość równoważnego źródła gaussowskiego
3.1.68
słup rozpływny
pionowo wznoszący się słup dymu powstały na skutek obrotu początkowo poziomo rozprzestrzeniającej się warstwy dymu wokół krawędzi rozpływu
UWAGA: W przypadku gdy długość słupa rozpływnego jest większa w kierunku równoległym do krawędzi rozpływu od jej szerokości (w kierunku poziomym pod kątem prostym do krawędzi rozpływu), słup taką nazywa się często słupem liniowym lub słupem dwuwymiarowym.
3.1.69
krawędź rozpływu
punkt obrotu
krawędź dolnej powierzchni, poniżej której przepływa warstwa dymu, sąsiadująca z pustą przestrzenią, np. krawędź balkonu lub daszku, bądź górna krawędź okna, przez które dym wypływa z pomieszczenia
3.1.70
region bezruchu
region w obrębie zbiornika dymu, w którym gazy dymowe nie poruszają się po powstaniu warstwy
3.1.71
tryskacz standardowego reagowania
tryskacz o normalnej czułości termicznej zgodnie z definicją w normie EN 12259-1
3.1.72
stratyfikacja
powstawanie wyraźnie rozdzielonych w pionie warstw gazów przejrzystych i dymowych
3.1.73
stabilny pożar projektowy
pożar projektowy oparty na największym pożarze, w przypadku którego SOiUC będzie działać prawidłowo
UWAGA: Zwykle zakłada się, że pożary projektowe mają kształt kwadratu lub koła.
3.1.74
wentylacja stabilna
instalacja usuwająca dym i ciepło oparta na stabilnym pożarze projektowym
3.1.75
system regulacji temperatury
forma SOiUC zaprojektowana z myślą o chłodzeniu potencjalnie gorącej warstwy dymu poprzez celowe wprowadzenie powietrza otaczającego do słupa wznoszącego
UWAGA: Instalacja taka może umożliwić zastosowanie materiałów fasadowych, które nie są w stanie wytrzymać wysokich temperatur.
3.1.76
urządzenie termiczne
urządzenie czułe na temperaturę, które reaguje, aby inicjować kolejne działania
3.1.77
przekrój przewężeniowy
najmniejsza powierzchnia przekroju ścieżki przepływu przez wywietrznik
3.1.78
pożar zależny od czasu
pożar, w przypadku którego szybkość uwalniania ciepła oraz/lub inne parametry zmieniają się w zależności od czasu
3.1.79
kanał przemieszczający dym
kanał wraz z wentylatorem, który służy do przemieszczania gazów dymowych z potencjalnego regionu bezruchu zbiornika dymu do innego regionu tego samego zbiornika dymu, z którego taki dym będzie usuwany z budowli
3.1.80
wywietrznik
urządzenie służące do usuwania gazów z budowli
3.1.81
ekran przy krawędzi pustej przestrzeni
kurtyna dymowa opuszczana poniżej krawędzi balkonu lub wystającego daszku
UWAGA: Ekrany przy krawędziach pustych przestrzeni mogą być stosowane w celu utworzenia zbiornika dymu poniżej balkonu lub daszku bądź w celu ograniczenia długości krawędzi rozpływu w celu stworzenia bardziej zbitej słupa rozpływnego.
3.1.82
współczynnik ciśnienia wiatru
stosunek powodowanego przez wiatr wzrostu ciśnienia w określonym miejscu na zewnątrz budowli do ciśnienia dynamicznego związanego z prędkością wiatru przy najwyższej części budowli
Symbole i jednostki
Dla celów niniejszej normy wielkości matematyczne oraz fizyczne oznaczone zostały podanymi poniżej symbolami i wyrażone w podanych poniżej jednostkach.
SYMBOL |
JEDNOSTKA |
WIELKOŚĆ |
|
|
|
A |
kgm-1s-1 |
Masowe natężenie przepływu gazów dymowych na metr krawędzi rozpływu dla przepływu poniżej takiej krawędzi rozpływu. |
|
|
|
A' |
mkW1/3 |
Parametr zdefiniowany przez równanie E.33 |
|
|
|
Af |
m2 |
Powierzchnia pożaru w rzucie głównym poziomym |
|
|
|
Ai |
m2 |
Całkowita powierzchnia geometryczna wszystkich wlotów powietrza. |
|
|
|
Ares |
m2 |
Powierzchnia zbiornika dymu w rzucie głównym poziomym. |
|
|
|
Av |
m2 |
Powierzchnia geometryczna wywietrznika usuwającego dym, mierzona w metrach kwadratowych |
|
|
|
Avn |
m2 |
Swobodna powierzchnia geometryczna n-tego osobnego wywietrznika |
|
|
|
Av tot |
m2 |
Całkowita geometryczna powierzchnia swobodna wszystkich wywietrzników usuwających dym w jednym zbiorniku dymu |
|
|
|
Apr |
m2 |
Powierzchnia rzutu przepływu wiatru bocznego, mierzona w metrach kwadratowych |
|
|
|
B |
kg m s-3 |
Przepływ poziomy na jednostkę długości krawędzi rozpływu pionowej energii potencjalnej wyporu w warstwowym przepływie dymu docierającym do takiej krawędzi rozpływu |
|
|
|
b |
M |
Charakterystyczna szerokość połówkowa słupa rozpływnego |
|
|
|
|
M |
Pozioma szerokość charakteryzująca równoważny słup gaussowski |
|
|
|
b' |
|
Bezwymiarowa szerokość połówkowa słupa rozpływnego |
|
|
|
b” |
|
Przekształcona bezwymiarowa szerokość połówkowa słupa rozpływnego |
|
|
|
bG |
M |
Szerokość pozioma charakteryzująca równoważny słup gaussowski |
|
|
|
bf |
M |
Długość fasady budynku, na którą prze wiatr |
|
|
|
c |
kJ kg-1 K-1 |
Ciepło właściwe powietrza przy stałym ciśnieniu |
|
|
|
CciAci |
m2 |
Aerodynamiczna powierzchnia czynna pojedynczego otworu w suficie podwieszanym prowadzącego do znajdującej się wyżej komory wyrównawczej |
|
|
|
Cd |
|
Efektywny współczynnik usuwania dla wentylatora umieszczonego w ścianie pomieszczenia |
Ce |
kg m-5/2 s-1 |
Współczynnik wnikania dla dużego pożarowego słupa dymu |
|
|
|
Cequivalent |
|
Współczynnik wnikania dla wypływu uwzględniający całkowitą geometryczną powierzchnię czynną klap dymowych usuwających dym i ciepło z komory wyrównawczej nad sufitem podwieszanym, obejmujący ograniczanie przepływu przez otwory w suficie podwieszanym, a także przez wywietrzniki |
|
|
|
Ci |
|
Współczynnik wypływu (tj. współczynnik efektywności) otworu, przez który dopływa powietrze wlotowe |
|
|
|
Cpi |
|
Współczynnik ciśnienia wiatru po zewnętrznej stronie wlotu dominującego |
|
|
|
Cpl |
|
Współczynnik ciśnienia wiatru przy najwyżej położonej zawietrznej kondygnacji budowli |
|
|
|
Cpv |
|
Współczynnik ciśnienia wiatru po zewnętrznej stronie urządzeń do usuwania dymu i ciepła |
|
|
|
Cv |
|
Współczynnik wypływu (tj. współczynnik efektywności) klapy dymowej |
|
|
|
Cvn |
|
Współczynnik wypływu n-tego osobnego wywietrznika |
|
|
|
D |
m |
Efektywna średnica pożaru |
|
|
|
d2 |
m |
Efektywna głębokość warstwy dymu w zbiorniku dymu, wykorzystywana do określania efektywnej wysokości wznoszenia słupa rozpływnego (patrz: E.1.1) |
|
|
|
dB |
m |
Głębokość wypieranej warstwy gazów dymowych poniżej balkonu lub wystającego daszku |
|
|
|
dC |
m |
Mierzone w poziomie odchylenie dolnej poprzeczki swobodnie zwisającej kurtyny dymowej od pionu |
|
|
|
Dd |
m |
Głębokość fragmentu ściany pomieszczenia powyżej otworu mierzona od dolnej krawędzi balkonu lub wystającego daszku na zewnątrz takiego otworu; bądź wysokość wznoszenia słupa dymu powyżej górnej krawędzi otworu |
|
|
|
dh |
m |
Długość kurtyny dymowej mierzona w dół wzdłuż tkaniny |
|
|
|
dl |
m |
Głębokość wypieranej warstwy dymu w zbiorniku dymu, mierzona od sufitu do widocznej podstawy warstwy dymu |
|
|
|
dls |
m |
Głębokość warstwy dymu poniżej górnej krawędzi swobodnie zwisającej kurtyny dymowej |
|
|
|
dlv |
m |
Głębokość wypieranej warstwy dymu poniżej środka urządzenia do usuwania dymu i ciepła |
|
|
|
dn |
m |
Głębokość wypieranej warstwy dymu poniżej n-tego osobnego urządzenia do usuwania dymu i ciepła lub wlotu dymu |
d0 |
m |
Głębokość otworu łączącego kondygnację z głębszą przestrzenią taką jak atrium |
|
|
|
dop |
m |
Szerokość tworzonej przez wiatr strefy nadciśnienia otaczającej umieszczoną na dachu wystającą konstrukcję |
|
|
|
dpi |
m |
Głębokość warstwy dymu mierzona od szczytu komory wyrównawczej powyżej sufitu podwieszanego do podstawy warstwy dymu poniżej sufitu podwieszanego |
|
|
|
dslot |
m |
Głębokość warstwy dymu poniżej górnej krawędzi szczeliny wydmuchowej w kierunku przepływu |
|
|
|
Dst |
m |
Maksymalny poziomy wymiar konstrukcji wystającej powyżej dachu, na którym zainstalowane są wywietrzniki usuwające dym |
|
|
|
dsu |
m |
Poziomy zasięg strefy zasysania wywołanego przez wiatr, tj. strefy ujemnych współczynników ciśnienia wiatru |
|
|
|
Dv |
m |
Charakterystyczny wymiar liniowy urządzenia do usuwania dymu i ciepła |
|
|
|
Dw |
m |
Głębokość przepływającej warstwy gazów dymowych w otworze w ścianie pomieszczenia |
|
|
|
F |
|
Liczba Froude'a źródła charakteryzująca równoważne źródło gaussowskie |
|
|
|
g |
m s-2 |
Przyspieszenie grawitacyjne |
|
|
|
G1 |
kg m2 s-2 |
Moment obrotowy na metr kurtyny dymowej w poziomie odchylający tę kurtynę od pionu z powodu oddziaływania ciśnienia wyporowego |
|
|
|
G2 |
kg m2 s-2 |
Moment obrotowy na metr kurtyny dymowej w poziomie powodujący powracanie takiej kurtyny ze względu na ciężar dolnej poprzeczki oraz tkaniny |
|
|
|
h |
m |
Wysokość górnej krawędzi pionowego otworu w ścianie pomieszczenia nad podłogą |
|
|
|
H |
m |
Wysokość sufitu nad podłogą |
|
|
|
hf |
m |
Wysokość obiektu stanowiącego paliwo mierzona od najniższej do najwyższej części paliwa |
|
|
|
hst |
m |
Wysokość wystającej struktury powyżej dachu, w której zainstalowano urządzenia do usuwania dymu i ciepła |
|
|
|
hb |
m |
Wysokość budowli od gruntu do dachu (przyjmuje się, że jest płaski) lub do górnej krawędzi ewentualnej balustrady lub podobnej bariery |
|
|
|
i |
|
Liczba całkowita |
II(v) |
|
Parametr definiowany przez równanie E.21 |
|
|
|
II(vG) |
|
Parametr odpowiadający vG |
|
|
|
Km |
|
Współczynnik korekcji głębokości warstwy związany z masowym natężeniem przepływu |
|
|
|
KQ |
|
Współczynnik korekcji głębokości warstwy związany ze strumieniem cieplnym |
|
|
|
L |
m |
Odstęp w poziomie między ekranami kanalizującymi mierzony wzdłuż krawędzi rozpływu (przyjmuje się, że jest prosta) |
|
|
|
Li |
m |
Minimalna długość liniowego wyciągu dymu niezbędna do uniknięcia zjawiska porywania czystego powietrza spod warstwy dymu (plugholingu) |
|
|
|
Ls |
m |
Długość szczeliny wydmuchowej |
|
|
|
MB |
kg s-1 |
Masowe natężenie przepływu gazów dymowych przepływających pod balkonem lub wystającym daszkiem na zewnątrz otworu w pomieszczeniu pożarowym |
|
|
|
m |
kg∙m-1 |
Masa na metr długości dolnej poprzeczki zwisającej kurtyny dymowej |
|
|
|
mc |
kg m-2 |
Masa na metr kwadratowy tkaniny, z której wykonana jest zwisająca kurtyna dymowa |
|
|
|
Mcrit |
kg s-1 |
Maksymalna potencjalna szybkość usuwania dymu przez osobne urządzenie do usuwania dymu i ciepła niepowodująca zjawiska porywania czystego powietrza spod warstwy dymu (plugholingu) |
|
|
|
Mf |
kg s-1 |
Masowe natężenie przepływu gazów dymowych wznoszących się przez określoną wysokość nad pożarowych [patrz: równanie (B.2)] |
|
|
|
Ml |
kg s-1 |
Masowe natężenie przepływu gazów dymowych wprowadzanych do warstwy wypieranej zbiornika dymu |
|
|
|
Mn |
kg s-1 |
Masowe natężenie wypływu przez pojedyncze urządzenie do usuwania dymu i ciepła |
|
|
|
Ms |
kg s-1 |
Masowe natężenie wypływu z warstwy przez wszystkie wentylatory oprócz wyciągu szczelinowego |
|
|
|
Mslot |
kg s-1 |
Masowe natężenie przepływu warstwy wypieranej zbliżającej się do wyciągu szczelinowego |
|
|
|
Mslot exhaust |
kg s-1 |
Masowe natężenie przepływu przez wyciąg szczelinowy niezbędne do uniemożliwienia przepływu wypieranej warstwy gazów dymowych obok szczeliny |
|
|
|
Mw |
kg s-1 |
Masowe natężenie przepływu gazów dymowych przez otwór pionowy (np. okno) |
|
|
|
mX |
kgm-1 s-1 |
Masowe natężenie przepływu (na metr długości) gazów dymowych wznoszących się wzdłuż wysokości X nad krawędzią rozpływu |
|
|
|
MX |
kg s-1 |
Całkowite masowe natężenie przepływu gazów dymowych w rozpływnym słupie dymu wznoszącym się wzdłuż wysokości X |
My |
kg s-1 |
Masowe natężenie przepływu gazów dymowych wznoszących się przy krawędzi rozpływu, mierzone na wysokości krawędzi rozpływu |
|
|
|
n |
|
Liczba całkowita |
|
|
|
N |
|
Minimalna liczba klap dymowych usuwających dym lub wlotów dymu połączonych z wentylatorami usuwającymi dym wymagana dla zbiornika dymu |
|
|
|
p' |
|
Bezwymiarowy parametr proporcjonalny do odwrotności wyporności w obrębie rozpływnego słupa dymu |
|
|
|
p” |
|
Przekształcony bezwymiarowy parametr proporcjonalny do odwrotności wyporności w obrębie rozpływnego słupa dymu |
|
|
|
P |
m |
Obwód pożaru mierzony w poziomie |
|
|
|
QB |
kW |
Konwekcyjny strumień cieplny w gazach dymowych poniżej balkonu lub wystającego daszku |
|
|
|
Qf |
kW |
Konwekcyjny strumień cieplny w gazach dymowych opuszczających płomienie nad pożarem |
|
|
|
Qo |
kW m-1 |
Konwekcyjny strumień cieplny na metr długości krawędzi rozpływu poniżej takiej krawędzi rozpływu |
|
|
|
Q |
kW |
Konwekcyjny strumień cieplny w gazach dymowych w warstwie wypieranej zbiornika dymu |
|
|
|
Qw |
kW |
Konwekcyjny strumień cieplny w gazach dymowych przepływających przez otwór w jednej lub w większej liczbie ścian pomieszczenia pożarowego |
|
|
|
qf |
kW m-2 |
Szybkość uwalniania ciepła na metr kwadratowy pożaru |
|
|
|
qf(low) |
kW m-2 |
Dolna wartość qt przyjmowana jako wartość domyślna |
|
|
|
qf(high) |
kW m-2 |
Górna wartość qt przyjmowana jako wartość domyślna |
|
|
|
tambient |
°C |
Temperatura powietrza otoczenia |
|
|
|
tw |
°C |
Średnia temperatura warstwy wypieranej przy otworze w ścianie pomieszczenia |
|
|
|
Tamb |
K |
Temperatura bezwzględna otoczenia |
|
|
|
Tcw |
K |
Tamb + Θcw |
|
|
|
TB |
K |
Średnia temperatura bezwzględna gazów pod balkonem lub wystającym daszkiem |
|
|
|
Ti |
K |
Średnia temperatura bezwzględna w warstwie wypieranej zbiornika dymu |
u |
m s-1 |
Osiowa prędkość pionowa w rozpływnym słupie dymu |
|
|
|
|
m s-1 |
Średnia osiowa prędkość pionowa między krawędzią rozpływu a określoną wysokością |
|
|
|
u' |
|
Bezwymiarowa osiowa prędkość pionowa w rozpływnym słupie dymu |
|
|
|
u” |
|
Przekształcona bezwymiarowa prędkość w rozpływnym słupie dymu |
|
|
|
uG |
m s-1 |
Prędkość pionowa charakteryzująca równoważne źródło gaussowskie |
|
|
|
v |
m s-1 |
Prędkość charakterystyczna warstwy przepływającej poziomo definiowana przez równanie (E.7) |
|
|
|
vwind |
m s-1 |
Prędkość wiatru na wysokości szczytu budowli uznawana za maksymalną wartość projektową dla systemu dekompresji atrium |
|
|
|
Vci |
m3 s-1 |
Objętościowe natężenie przepływu gazów dymowych przez pojedynczy otwór w suficie podwieszanym do znajdującej się powyżej komory wyrównawczej |
|
|
|
Vl |
m3 s-1 |
Całkowite objętościowe natężenie wypływu ze zbiornika dymu |
|
|
|
Vm |
m s-1 |
Prędkość średnia |
|
|
|
W |
m |
Szerokość pionowego otworu w ścianie pomieszczenia |
|
|
|
WB |
m |
Odległość między otworem w pomieszczeniu pożarowym a barierą poprzeczną (np. w przypadku gdy barierą poprzeczną jest kurtyna dymowa przy krawędzi pustej przestrzeni, odległością tą jest szerokość balkonu) |
|
|
|
Wl |
m |
Szerokość zbiornika dymu mierzona pod kątem prostym do kierunku przepływu dymu |
|
|
|
X |
m |
Efektywna wysokość wznoszenia słupa rozpływnego powyżej krawędzi rozpływu, wykorzystywana do obliczeń związanych z wnikaniem powietrza do rozpływnego słupa dymu |
|
|
|
X' |
|
Bezwymiarowa przekształcona wysokość wznoszenia rozpływnego słupa dymu |
|
|
|
y |
m |
Wysokość powyżej płaszczyzny ciśnienia neutralnego w obrębie warstwy |
|
|
|
Y |
m |
Wysokość przejrzystego powietrza poniżej wypieranej warstwy dymu w zbiorniku dymu (tj. wysokość od podstawy pożaru do warstwy dymu) |
|
|
|
Z |
M |
Wysokość powyżej szczytu palącego się paliwa |
|
|
|
z0 |
m |
Wysokość wirtualnego źródła słupa o „źródle punktowym” mierzona powyżej szczytu palącego się paliwa |
|
|
|
α |
|
Stała wnikania dla powietrza mieszającego się w części pola znajdującej się w dużej odległości od termicznego słupa rozpływnego |
α' |
|
Efektywna stała wnikania dla powietrza mieszającego się z gazami dymowymi obracającymi się wokół krawędzi rozpływu, wykorzystywana w równaniu (E.11) |
|
|
|
β |
° |
Kąt odchylania zwisającej kurtyny dymowej |
|
|
|
γ |
|
„Współczynnik fragmentu ściany nad otworem lub podobnej przeszkody” wyrażający zależność masowego natężenia przepływu oraz głębokości warstwy od wpływu fragmentu ściany nad otworem lub przeszkody o podobnym kształcie na kierunek przepływu |
|
|
|
δMX |
kg s-1 |
Szybkość mieszania się powietrza z obydwoma swobodnymi końcami rozpływnego słupa dymu |
|
|
|
Δ |
m |
Parametr definiowany przez równanie (E.32) |
|
|
|
ΔdB |
m |
Dodatkowe lokalne pogłębienie warstwy przy barierze poprzecznej (np. ekran przy krawędzi pustej przestrzeni naprzeciwko otworu pomieszczenia pożarowego) |
|
|
|
Δdh |
m |
Dodatkowa długość zwisania kurtyny dymowej zapewniająca margines bezpieczeństwa związany z poprawką na wyginanie się takiej kurtyny |
|
|
|
ΔIl(v) |
|
Parametr definiowany przez równanie (E.20) |
|
|
|
Δ p |
Pa |
Różnica ciśnień |
|
|
|
Δpci |
Pa |
Różnica ciśnień przy pojedynczym otworze w suficie podwieszanym związana z przepływem gazów przez taki otwór |
|
|
|
Δpfan |
Pa |
Spadek ciśnienia wytwarzany przez wentylator usuwający dym i ciepło przy jego wlocie |
|
|
|
Δpy |
Pa |
Nadmiar ciśnienia wyporowego na wysokości y powyżej płaszczyzny ciśnienia neutralnego w stosunku do ciśnienia atmosferycznego otoczenia na takiej samej wysokości |
|
|
|
ζ |
m4s-3 |
Parametr definiowany przez równanie (E.14) |
|
|
|
|
|
Proporcjonalna do wyporności funkcja charakteryzująca równoważne źródło gaussowskie |
|
|
|
Θf |
°C |
Średnia różnica między temperaturą gazu dymowego 1 m nad szczytem palących się materiałów palnych a temperaturą otoczenia |
|
|
|
ΘB |
°C |
Średnia różnica między temperaturą gazów w wypieranej warstwie dymu poniżej balkonu lub wystającego daszku a temperaturą otoczenia |
|
|
|
Θcw |
°C |
Różnica między temperaturą warstwy dymu przepływającej przez otwór w ścianie pomieszczenia mierzoną bezpośrednio poniżej szczytu takiego otworu a temperaturą otoczenia |
|
|
|
Θt |
°C |
Średnia różnica między temperaturą gazów w wypieranej warstwie dymu w zbiorniku dymu a temperaturą otoczenia |
Θ w |
°C |
Średnia różnica między temperaturą warstwy gazów przepływających przez otwór w ścianie pomieszczenia a temperaturą otoczenia |
|
|
|
ξ |
m2 s-1 |
Parametr definiowany przez równanie (E.12) |
|
|
|
ν |
|
Przekształcony parametr wykorzystywany w obliczeniach związanych z rozpływnym słupem dymu |
|
|
|
νG |
|
Przekształcony parametr ν charakteryzujący równoważne źródło gaussowskie |
|
|
|
λ |
|
Empiryczna stała termiczna związana z termicznymi słupami rozpływnymi o profilu gaussowskim |
|
|
|
ρ |
kg m-3 |
Gęstość gazów dymowych na określonej wysokości w rozpływnym słupie dymu |
|
|
|
ρ air |
kg m-3 |
Gęstość powietrza |
|
|
|
ρ amb |
kg m-3 |
Gęstość powietrza o temperaturze otoczenia |
|
|
|
Ψ |
m |
Wysokość od podstawy wypieranej warstwy dymu do płaszczyzny ciśnienia neutralnego w obrębie takiej warstwy, zależna od zewnętrznych uwarunkowań budowli |
|
|
|
Ω |
|
Funkcja definiowana przez równanie (J.3) |
Zalecenia ogólne
Cele projektowe
Systemy oddymiania i usuwania ciepła (SOiUC) powinny być projektowane zgodnie z wymienionymi poniżej zaleceniami.
Należy precyzyjnie określić cel projektowania SOiUC. Projektant powinien podać, czy SOiUC będzie służyć do osiągania takich celów, jak:
zabezpieczenie drogi ewakuacyjnej (eliminowanie dymu z dróg ewakuacyjnych oraz dostępowych); czy
ochrona majątku (ochrona sprzętu i wyposażenia poprzez zmniejszenie skali szkód powodowanych przez produkty rozkładu termicznego, gorące gazy oraz promieniowanie cieplne); czy
regulacja temperatury gorących gazów dymowych mających wpływ na konstrukcję, fasady, szklenie budynku itp.; czy
ułatwianie akcji gaśniczej poprzez tworzenie warstwy wolnej od dymu; czy
dowolne połączenie powyższych celów.
Dokumentacja potwierdzająca, iż filozofia projektowa oraz obliczenia spełniają jedno z kryteriów projektowych bądź ich połączenia zgodnie z listą w punkcie 4.1a), powinna zostać dostarczona właścicielowi budynku, w którym montowany jest SOiUC, oraz/lub użytkownikowi systemu.
Dokumentacja taka powinna zawierać wszystkie informacje niezbędne (np. rysunki, opisy, listę komponentów, certyfikat operacji instalacji, raporty z testów komponentów, szczegóły wykonanych obliczeń itp.) do szybkiej i jednoznacznej identyfikacji zainstalowanego systemu.
Jeżeli modyfikowana jest konstrukcja istniejącej budowli z istniejącym SOiUC lub jeżeli zmienia się sposób wykorzystywania konstrukcji, w której zamontowany jest SOiUC, cały system należy poddać ponownej ocenie, która uwzględniać będzie również wszelkie zmiany w środowisku zewnętrznym. Dokumentacja wymieniona w punkcie 4.1b) powinna zostać udostępniona projektantowi nowego systemu, a zaktualizowaną dokumentację należy dostarczyć i udostępnić właścicielowi budowli, w której zainstalowano SOiUC, oraz/lub użytkownikowi systemu.
W projekcie instalacji należy uwzględnić zgodność z innymi systemami bezpieczeństwa oraz/lub instalacjami budowlanymi znajdującymi się w tym samym budynku.
SOiUC powinien współdziałać z innymi systemami bezpieczeństwa oraz/lub instalacjami budowlanymi zgodnie z punktem 7.
Niezawodność
Uwagi ogólne
SOiUC powinien działać w sposób niezawodny i spełniać zalecenia określone w punktach 4.2.2 do 4.2.6.
Wybór komponentów oraz ich montaż
Wszystkie wybrane komponenty oraz procedury ich montażu powinny spełniać wymagania określone w normach prEN 12101-1, prEN 12101-2, prEN 12101-3 oraz prEN 12101-4.
Konserwacja i regularne testy
SOiUC powinien być konserwowany i regularnie testowany zgodnie z normą prEN 12101-4.
W przypadku SOiUC, które służą jako zabezpieczenie dróg ewakuacyjnych, należy ustanowić system zarządzania bezpieczeństwem spełniający wymagania określone w normie prEN 12101-4, a obsługujący go personel powinien znać filozofię projektową opisaną w punktach 4.1a) oraz 4.1b), a także zasady funkcjonowania SOiUC. Personel zarządzający bezpieczeństwem powinien być odpowiedzialny za konserwację oraz testowanie SOiUC zgodnie z normą prEN 12101-4.
Stosowanie SOiUC a zarządzanie bezpieczeństwem
Aby spełnić cele projektowe opisane w punkcie 4.1, SOiUC powinien być eksploatowany zgodnie z następującymi zaleceniami:
SOiUC służący do zabezpieczania dróg ewakuacyjnych (zapewniający bezpieczne przeżycie) powinien być wyzwalany przez instalacje wykrywające dym (zgodne z normą EN 54). Należy zapewnić warunki, dzięki którym będzie można mieć pewność, że wyzwalanie rozmaitych komponentów SOiUC nie będzie mogło być anulowane na skutek regulacji ręcznej, dopóki nie nastąpi przypadek opisany w punkcie 4.3.4 a)
UWAGA: Jeżeli drogi ewakuacyjne mają być chronione, muszą spełniać krajowe przepisy.
SOiUC mające na celu ochronę majątku powinny być wyzwalane bądź przez urządzenie powodujące przepływ wody działające pod charakterystycznym ciśnieniem przepływu równoważnym najniższej wartości przepływu przez pojedynczy tryskacz, zgodnie z normami EN 12259 oraz prEN 12845, bądź ręcznie, bądź obydwoma metodami — patrz: punkt 7.1.2).
SOiUC ułatwiające prowadzenie akcji gaśniczej powinny być wyzwalane bądź przez system wykrywania pożarów zgodny z normą EN 54 przez urządzenie powodujące przepływ wody działające pod charakterystycznym ciśnieniem przepływu równoważnym najniższej wartości przepływu przez pojedynczy tryskacz, zgodnie z normą EN 12845, bądź ręcznie, bądź w ramach połączenia tych dwóch metod (patrz: punkt 7.1.2).
Dodatkowe zalecenia w przypadku ręcznego wyzwalania SOiUC
Jeżeli istnieje dodatkowa możliwość wyzwolenia lub wyłączenia SOiUC, który normalnie wyzwalany jest przez system wykrywania ognia lub dymu, za pośrednictwem regulacji ręcznej anulującej wyzwalanie automatyczne, środki techniczne powinny dawać pewność, że tego rodzaju sterowanie ręczne będzie mogło być wykonywane wyłącznie przez osoby uprawnione i znające dany SOiUC [np. przez personel zajmujący się zarządzaniem bezpieczeństwem opisany w punkcie 4.2.3 lub przez służby pożarnicze].
Jeżeli nie występuje automatyczne wyzwalanie SOiUC, jedyne ręczne elementy sterujące powinny być dostępne od zewnątrz budynku lub w chronionym pomieszczeniu wewnątrz budynku znajdującym się z dala od przedziału, w którym zamontowano SOiUC, i niezagrożonym zjawiskiem ciągu wstecznego.
Zasilanie
Działanie SOiUC powinno być oparte na odpornym na uszkodzenia funkcjonowaniu, układzie rezerwowego zasilania elektrycznego, chronionych komponentach, komponentach pozostających w stanie pogotowia oraz montażu zgodnie z normą prEN 12101-4.
Jednoczesne stosowanie wentylatorów oraz klap dymowych
W jednym zbiorniku dymu nie należy stosować jednocześnie klap dymowych i wentylatorów w związku z wydmuchem — nie należy ich też jednocześnie stosować w związku z doprowadzaniem powietrza wlotowego do jednego przedziału pożarowego.
Instalacja usuwająca dym i ciepło może obejmować:
grawitacyjny system wentylacyjny z grawitacyjnym systemem dostarczania powietrza zastępującego; bądź
grawitacyjny system wentylacyjny z mechanicznym systemem dostarczania powietrza zastępującego; bądź
mechaniczny system wentylacyjny z grawitacyjnym systemem dostarczania powietrza zastępującego; bądź
system usuwania dymu i ciepła oparty na mechanicznym systemie wentylacyjnym oraz mechanicznym systemie dostarczania powietrza dostarczanego (system tłocząco-ssący), jednak takiej instalacji nie należy projektować, dopóki nie zostanie dostarczony szczegółowo opracowany pod względem technicznym opis systemu przedstawiający sposób jego działania w warunkach projektowych.
Kolejność działania urządzeń składających się na pojedynczy SOiUC
Kolejność wyzwalania urządzeń składających się na dowolny pojedynczy SOiUC nie powinna mieć niekorzystnego wpływu na którekolwiek z takich urządzeń. Na przykład wentylatory nie powinny być wyzwalane przez wlotami powietrza, jeżeli spadek ciśnienia spowodowany przez takie wentylatory uniemożliwi otwarcie takich wlotów.
UWAGA: Temat ten został bardziej szczegółowo omówiony w normie EN 12101-4.
Cały SOiUC powinien osiągać swoją efektywność projektową w ciągu 60 s od otrzymania sygnału uruchamiającego, gdy inicjacja następuje w sposób automatyczny.
Wzajemne oddziaływanie poszczególnych stref zadymienia w budowli
Każda strefa zadymienia jest oddzielona od innych i tworzy przedział pożarowy
W przypadku gdy każda strefa zadymienia jest oddzielona od innych i tworzy przedział pożarowy wentylację mechaniczną można zrealizować, łącząc niektóre lub wszystkie strefy kanałami z jednym lub większą liczbą wentylatorów wydmuchowych obsługujących wszystkie tak połączone strefy zadymienia.
Objętościowe natężenie przepływu usuwanych gazów należy obliczyć dla najgorszego przypadku potencjalnego pożaru projektowego we właściwych połączonych pomieszczeniach.
Pożar powinien być wykrywany przez instalację wykrywającą dym zgodną z normą EN 54, która powinna włączać przepustnice regulujące ilość dymu zlokalizowane przy otworach między strefą zadymienia a przewodami wentylacyjnymi prowadzącymi z takiej strefy do wentylatora wydmuchowego (lub wentylatorów) w taki sposób, że do przewodu wydmuchowego podłączona będzie jedynie strefa zadymienia, w której zostanie wykryty pożar (np. poprzez otwarcie przepustnicy regulującej ilość dymu), a pozostałe strefy zadymienia zostaną odizolowane od przewodu wydmuchowego (np. poprzez zamknięcie przepustnic regulujących ilość dymu).
Każda strefa zadymienia powinna mieć własne doprowadzenie powietrza zastępującego.
Każda strefa zadymienia jest odseparowana od innych ścianami oraz/lub kurtynami dymowymi (nie tworzą różnych przedziałów pożarowych)
W przypadku gdy każda strefa zadymienia zostanie oddzielona od innych ścianami oraz/lub kurtynami dymowymi można zastosować ten sam mechaniczny SOiUC, co opisany w punkcie 4.5.1, bądź wyposażyć każdą strefę zadymienia w oddzielny SOiUC — grawitacyjny bądź mechaniczny.
Ponieważ poszczególne strefy zadymienia oddzielone są jedynie ścianami oraz/lub kurtynami dymowymi, przy niektórych granicach możliwe jest przedostawanie się dymu z pożarowej strefy zadymienia do sąsiedniej strefy zadymienia np. przez szczeliny między kurtynami dymowymi. Taki przypadkowo przedostający się dym nie powinien stworzyć zagrożenia dla drogi ewakuacyjnej lub poważnie utrudnić akcji gaśniczej w sąsiednich strefach zadymienia, jednak spowoduje on włączenie zainstalowanych tam wykrywaczy dymu. Może to spowodować awarię SOiUC, jeżeli urządzenia wchodzące w skład SOiUC w innej strefie zadymienia poza strefą pożarową włączą się i wpłyną niekorzystnie na funkcjonowanie SOiUC w pożarowej strefie zadymienia.
Dotyczy to również sytuacji, w której pożar rozpocznie się poniżej fragmentu ściany nad otworem lub poniżej kurtyny dymowej, ponieważ dym przedostanie się do obydwu stref. W takim przypadku nie można przewidzieć, w której z sąsiadujących stref zadymienia wykrywacze dymu włączą się najpierw i czy wyzwolony zostanie właściwy SOiUC.
UWAGA: Scenariusza tego należy unikać, starając się wykluczyć jakąkolwiek możliwość powstania pożaru poniżej fragmentu ściany nad otworem lub kurtyny dymowej (np. wykorzystać tę przestrzeń jako ścieżkę przemieszczania się pieszych, a nie umieszczać tam materiał palny).
4.5.2.2 Zalecenia
Poniższe zalecenie dotyczą przypadków, w których każda strefa zadymienia w budowli jest oddzielona od innych przez ściany oraz/lub kurtyny dymowe.
Jeżeli wszystkie strefy zadymienia zawarte w tym samym przedziale pożarowym posiadają wspólne doprowadzenie powietrza zastępującego, właściwe otwory wlotowe i drzwi powinny być zgodne z punktem 6.8.
Jeżeli stosowany jest grawitacyjny wylot dymu, urządzenia do usuwania dymu i ciepła w strefie zadymienia sąsiadującej ze strefą zadymienia, w której występuje pożar, mogą być otwierane po wyzwoleniu przez sygnał z wykrywaczy dymu spowodowany obecnością dymu rozproszonego.
Jeżeli stosowany jest mechaniczny wylot dymu, a każda strefa zadymienia posiada własny SOiUC (wraz ze wszelkimi kanałami i wentylatorami wydmuchowymi), wentylatory strefy zadymienia sąsiadującej ze strefą, w której występuje pożar, mogą włączyć się, jeżeli zostaną wyzwolone przez sygnał z wykrywaczy dymu spowodowany obecnością dymu rozproszonego, pod warunkiem że zasilanie będzie wystarczająco duże, żeby jednocześnie uruchomić wszystkie wentylatory, a także jeśli prędkość przepływu powietrza przez otwory wlotowego będzie mniejsza niż 5 m s-1.
W przeciwnym przypadku po włączeniu się SOiUC w jednej strefie zadymienia należy upewnić się, że reakcja wykrywaczy dymu w sąsiedniej strefie zadymienia na dym rozproszony nie wyzwoli żadnych kolejnych działań (np. nie zaczną obracać się żadne dodatkowe wentylatory).
Jeżeli stosowany jest mechaniczny wylot dymu, a sąsiednie strefy zadymienia połączone są kanałami z jednym wentylatorem wydmuchowymi lub zespołem wentylatorów zgodnie z opisem w punkcie 4.5.1, przepustnice regulujące ilość dymu w strefie zadymienia sąsiadującej ze strefą, w której występuje pożar, mogą zostać otwarte, jeżeli zostaną wyzwolone przez reakcję znajdujących się w tej strefie wykrywaczy dymu na dym rozproszony, pod warunkiem że objętościowe natężenie wydmuchu będzie nadal wystarczające dla każdej strefy z osobna zgodnie z obliczeniami przedstawionymi w punktach 6.1 i 6.8, a także jeżeli prędkość powietrza przepływającego przez otwory wlotowe będzie niższa niż
5 m s-1.
W przeciwnym przypadku po włączeniu się SOiUC w jednej strefie zadymienia należy upewnić się, że reakcja wykrywaczy dymu w sąsiedniej strefie zadymienia na dym rozproszony nie wyzwoli żadnych kolejnych działań (np. nie otworzą się żadne dodatkowe przepustnice regulujące ilość dymu).
4.6 Ochrona tryskaczowa
Instalowane w określonych miejscach tryskacze powinny być zgodne z normą prEN 12845.
Zalecana procedura obliczeniowa
Uwagi ogólne
Na przepływ wypieranych termicznie gazów dymowych od pożaru przez budynek do zbiornika dymu oraz ich wylot z budynku do otaczającej atmosfery wpływa wiele czynników, w tym kształt budynku na każdym etapie przepływu, a także czynniki zewnętrzne, takie jak ciśnienia wiatru, obciążenia śniegowe itp.
Projekt skutecznie działającego SOiUC powinien uwzględniać wszystkie tego rodzaju wpływy.
Procedura projektowania powinna uwzględniać kolejność stref (zwanych również regionami projektowymi) odpowiadającą kolejnym etapom ścieżki przepływu gazów dymowych.
Regiony projektowe
Uwagi ogólne
W przypadku dużych, jednorodnych objętościowo przestrzeni, tj. miejsc, w których dym unosi bezpośrednio z palącego się paliwa do wypieranej termicznie warstwy w zbiorniku dymu należy uwzględnić regiony projektowe opisane w punktach od 5.2.2 do 5.2.8 (patrz: rysunek 1).
Pożar
Projekt powinien zostać oparty na pożarze stabilnym o rozmiarze odpowiednim ze względu na analizowany budynek (patrz: punkt 6.1).
Słup dymu nad pożarem wznoszący się do zbiornika dymu
Wysokość do podstawy dymu należy określić w związku z zastosowaniami gwarantującymi bezpieczeństwo przeżycia — należy również obliczyć masowe natężenie przepływu gazów dymowych wprowadzanych do zbiornika zgodnie z zaleceniami przedstawionymi w punkcie 6.2.
Zbiornik dymu i urządzenia do usuwania dymu i ciepła
Zbiornik dymu powinien charakteryzować się wystarczającą głębokością — temperatura znajdujących się w nim gazów powinna mieścić się między górnym i dolnym dopuszczalnym limitem, zaś wylot dymu należy obliczyć zgodnie z zaleceniami przedstawionymi w punkcie 6.6.
Wpływy zewnętrzne
W projekcie należy uwzględnić poprawki związane z oddziaływaniem wpływów zewnętrznych, takich jak wiatr i śnieg, zgodnie z zaleceniami przedstawionymi w punkcie 6.7.
Wloty powietrza (w tym wszelkie drzwi wykorzystywane jako wloty powietrza)
Wloty powietrza powinny być zgodne z zaleceniami przedstawionymi w punkcie 6.8.
Swobodnie zwisające kurtyny dymowe
W projekcie ewentualnych swobodnie zwisających kurtyn dymowych należy uwzględnić poprawki związane z wpływem odchylenia od pionu powodowanego przez siły wyporu — powinny one również być zgodne z zaleceniami przedstawionymi w punkcie 6.9.
Sufity podwieszane
Ponieważ ewentualne sufity podwieszane mogą komplikować przepływ gazów dymowych, w projekcie należy uwzględnić ich obecność zgodnie z zaleceniami przedstawionymi w punkcie 6.10.
Dodatkowe kroki obliczeniowe
Uwagi ogólne
W budynkach, w których początkowy słup dymu nad pożarem jest przejmowany przez sufit, a dym przemieszcza się poprzecznie przed rozpływem do wyższej przestrzeni sąsiadującej, zaleca się wykonanie dodatkowych kroków w obliczeniach związanych z przemieszczaniem się dymu oraz wnikaniem powietrza do gazów dymowych, zgodnie z uwagami przedstawionymi w punktach 5.3.2 do 5.3.7 (patrz również: rysunek 2).
UWAGA: Przykłady takich budynków obejmują wielokondygnacyjne centra handlowe, atria oraz budynki z antresolami.
Pożar
Projekt pożaru powinien być oparty na pożarze stabilnym o rozmiarze właściwym dla analizowanego budynku, zgodnie z zaleceniami przedstawionymi w punkcie 6.1.
Słup dymu nad pożarem
Słup dymu nad pożarem należy uwzględnić zgodnie z zaleceniami przedstawionymi w punkcie 6.2, jednakże można łączyć go z przepływem gazów dymowych opuszczających pomieszczenie pożarowe w ramach jednej procedury obliczeniowej, zgodnie z zaleceniami w punkcie 6.3.
UWAGA: W punkcie 6.3 opisano również metody zapobiegania wypływowi gazów dymowych poza otwór w pomieszczeniu pożarowym.
Daszek
W przypadku gdy nad otworem pomieszczenia pożarowego wystaje daszek (lub spód balkonu), wpływ na przepływ dymu przy krawędzi rozpływu należy obliczyć zgodnie z zaleceniami przedstawionymi w punkcie 6.4.
Jeżeli projekt wentylacji usuwającej dym wymaga, by dym był gromadzony poniżej daszku lub balkonu, a także by zapobiegano przedostawaniu się go do sąsiedniej przestrzeni, należy zamiast tego zastosować właściwe zalecenia przedstawione w punkcie 6.4.
Rozpływny słup dymu
Obliczenia dotyczące wnikania powietrza do rozpływnego słupa dymu należy wykonywać zgodnie z zaleceniami przedstawionymi w punkcie 6.5.
W przypadku zastosowań mających na celu ratowanie życia należy określić wysokość podstawy wyporowej warstwy gazów dymowych nad najwyższą drogą ewakuacyjną otwartą na tę samą przestrzeń, co pożar (patrz: 6.5).
W przypadku systemów kontroli temperatury należy określić temperaturę gazów w zbiorniku dymu (tj. w warstwie) oraz obliczyć masowe natężenie przepływu związane z dopływem do warstwy (patrz: 6.5).
UWAGA: Do znalezienia wysokości podstawy warstwy dymu wykorzystać można procedury obliczeniowe dla rozpływnego słupa dymu przedstawione w punkcie 6.5.
Środki zapobiegające przedostawaniu się dymu na wyższe balkony powinny być zgodne z zaleceniami przedstawionymi w punkcie 6.5.
5.3.6 Wpływy zewnętrzne
W przypadku gdy ciśnienia w warstwie dymu w atrium mają zostać zmniejszone poniżej ciśnienia otoczenia w celu zapobieżenia przedostawaniu się dymu do pomieszczeń sąsiadujących z atrium, w obliczeniach projektowych należy uwzględnić wpływ ciśnień wiatru zgodnie z zaleceniami przedstawionymi w punkcie 6.11.
Zgodność
Należy bezwarunkowo zapewnić zgodność z innymi systemami bezpieczeństwa oraz instalacjami budowlanymi, stosując się do zaleceń przedstawionych w punkcie 7.
Komputerowe modele stref
W przypadku gdy do wykonywania obliczeń zalecanych przez niniejszą Normę Europejską w ramach procesu projektowania wykorzystywane są komputerowe modele stref, wszystkie wzory matematyczne wykorzystywane w takich modelach, przyjęte założenia oraz parametry wejściowe należy w sposób bezpośredni podać w dokumentacji udostępnianej właścicielowi budynku — patrz: zalecenia w punkcie 4.1.
Oprócz tego w dokumentacji należy podać informacje dotyczące atestacji komputerowych modeli stref wykorzystanych w projekcie. W przypadku gdy tego rodzaju informacje dotyczące atestacji istnieją w publicznie dostępnej literaturze wystarczy podać właściwe odnośniki.
Zalecenia dotyczące efektywności
Pożar jako podstawa projektu
Uwagi ogólne
Rozwój pożaru zależy od wielu czynników, takich jak m.in.:
— rodzaj i właściwości występujących materiałów;
— ilość występujących materiałów;
— wzajemne rozmieszczenie materiałów (np. stosy krzeseł czy krzesła rozstawione do użytku);
— rozmieszczenie materiałów względem ścian, sufitów itp.;
— dostępność tlenu (choć tlen jest zawsze dobrze dostępny, gdy działa SOiUC);
— obecność i efektywność urządzeń do gaszenia pożarów (np. tryskaczy);
— obecność elementów uniemożliwiających dotarcie pyłu wodnego z tryskaczy do materiałów palnych.
Stan wiedzy technicznej nie umożliwia obecnie przeprowadzania obliczeń związanych z rozwojem pożaru w nagromadzeniach materiałów palnych z wyjątkiem najprostszych przypadków takich nagromadzeń. Konieczne jest zatem wykorzystywanie innych źródeł informacji.
Gdy statystyki pożarowe są dostępne, można na ich podstawie oszacować największy możliwy do przyjęcia rozmiar pożaru dla właściwego typu zajętości pomieszczeń — można go też oszacować na podstawie eksperymentów z podobnymi nagromadzeniami materiałów palnych. W przeciwnym przypadku oszacowania można dokonać na podstawie najczęstszych praktyk, bądź na podstawie fizycznych wymiarów izolowanych nagromadzeń materiałów palnych, bądź też szacując rozmiar, który pożar mógłby osiągnąć do momentu zastosowania przez straż pożarną środka gaśniczego.
Należy ustalić szybkość uwalniania ciepła przez palący się materiał. Ponieważ jednak praktycznie w trakcie wszystkich pożarów palą się zróżnicowane materiały (a nie jeden, osoby element), szybkość uwalniania ciepła będzie z konieczności wartością przeciętną. Nawet gdy ocena będzie mieć charakter nienaukowy, należy koniecznie przeprowadzić oszacowanie kluczowych parametrów pożaru projektowego (rozmiaru pożaru oraz szybkości uwalniania ciepła).
Uwaga: Zaleca się, by wszystkie decyzje dotyczące wyboru oraz kwantyfikacji pożaru projektowego zostały uzgodnione z właściwym Organem Regulacyjnym już na wczesnych etapach procesu projektowania.
Zalecenia
Szacując parametry pożaru projektowego, należy uwzględnić poniższe zalecenia.
Należy określić możliwe lokalizacje pożaru w przestrzeni, która ma być wentylowana przez SOiUC
W przypadku powierzchni handlowych sklepów, biur, parkingów oraz hotelowych pokojów gościnnych dla pożaru projektowego należy przyjąć wartości obwodu oraz szybkości uwalniania ciepła podane w Tablicy 1.
UWAGA: W przypadku gdy pomieszczenie pożarowe ma powierzchnię mniejszą od Af podanego w Tablicy 1, należy przyjąć, że powierzchnia pomieszczenia wynosi Af i proporcjonalnie zredukować qf.
W przypadku zapełnień niewymienionych w Tablicy 1 projektant powinien określić wysokość nagromadzenia paliwa w każdej lokalizacji pożarowej.
Budowle, w przypadku których tryskacze traktowane są jako możliwe przyszłe rozszerzenie, w trakcie określania parametrów pożaru projektowego należy traktować jako niewyposażone w tryskacze.
SOiUC należy uznać za nieodpowiedni w przypadku wszelkich nieobjętych zasięgiem tryskaczy nagromadzeń paliwa o wysokości ponad 4 m.
UWAGA: W przypadku każdego poważnego pożaru w niewyposażonym w tryskacze magazynie, w którym materiały palne znajdują się w stosach lub na regałach o wysokości powyżej 4 m, należy spodziewać się utraty budynku.
W przypadku nagromadzeń paliwa nieuwzględnionych w Tablicy 1 i niższych niż 4 m projektant powinien oszacować powierzchnię (Af) oraz obwód (P) na podstawie fizycznego zasięgu paliwa bądź na podstawie największego prawdopodobnego rozmiaru pożaru w momencie zastosowania przez straż pożarną środka gaśniczego, bądź też na podstawie największego prawdopodobnego rozmiaru pożaru w momencie zadziałania tryskaczy. Projektant powinien przedstawić w dokumentacji zalecanej w punkcie 4.1 argumenty wspierające dokonany wybór. Zaleca się, aby projektant uzgodnił swój wybór z właściwymi organami regulacyjnymi już na wczesnych etapach procesu projektowania.
Nagromadzenia paliwa w przypadku zdecydowanej większości pożarów nie będą składać się wyłącznie z jednego materiału, lecz ze zróżnicowanej gamy materiałów charakteryzujących się różnymi szybkościami spalania oraz szybkościami uwalniania ciepła. Dla celów projektu projektant powinien wykorzystać wartości podane w załączniku A, a także wykonać obliczenia zarówno dla najwyższej, jak i dla najniższej szybkości uwalniania ciepła podanej odpowiednio dla instalacji z tryskaczami oraz bez tryskaczy. Wykorzystanie wspomnianych dwóch wartości konieczne jest do określenia prawdopodobnego najgorszego przypadku dla szerokiej gamy materiałów palnych, które mogą palić się w trakcie pożaru. Po zakończeniu obliczeń związanych zarówno z najwyższą, jak i z najniższą prędkością uwalniania ciepła uzyskane zostaną zalecenia dotyczące najgorszego przypadku, w jakim może działać instalacja — powinny one stać się podstawą dla projektu SOiUC.
W przypadku przechowywania w stosach lub na regałach o wysokości ponad 4 m tam gdzie tryskacze zamontowane są pod sufitem lub na regałach projektant powinien oszacować obwód pożaru, do którego będzie mieć dostęp zbliżające się powietrze (P), a także średnią różnicę między temperaturą dymu a temperaturą otoczenia Θf 1 m nad szczytem składowanych materiałów, zgodnie z poniższymi zaleceniami.
Wartość P powinna odpowiadać odległości między dwoma kompletnymi blokami bądź odległości między jednym pionowym kanałem dymowym a kolejnym po kolejnym bądź odległości między sąsiednimi głowicami tryskaczy zamontowanymi na tej samej wysokości, w zależności od tego, która z nich okaże się większa, gdy przegroda znajdująca się obrębie nagromadzenia paliwa zapobiega przedostawaniu się pożaru na przeciwległą stronę stosu; bądź podwojonej tak obliczonej odległości, gdy taka przegroda nie występuje.
Należy przyjąć, że parametr Θf ma wartość 150°C. Jeżeli wymagana będzie wartość konwekcyjnego strumienia cieplnego 1 m powyżej składowanych materiałów, należy zastosować procedurę obliczeniową opisaną w załączniku B.
Tablica 1 — Pożary projektowe
Zapełnienie |
Powierzchnia pożaru (Af) (metry kwadratowe) m2 |
Obwód pożaru (P) (metry) m |
Szybkość uwalniania ciepła na jednostkę powierzchni (qf) kW/m2 |
Powierzchnie handlowe
- Tryskacze standardowego reagowania
- Tryskacze szybkiego reagowania
- Brak tryskaczya |
10
5
Całe pomieszczenie |
12
9
Szerokość otworu |
625
625
1200 |
Biura
- Tryskacze standardowego reagowania
- Brak tryskaczy: pożar zależny od warstwy paliwa
- Brak tryskaczyb: pełny rozwój pożaru przewiduje się dla powyższego pożaru zależnego od warstwy paliwa, wykorzystując punkt 6.3
|
16
47
Całe pomieszczenie |
14
24
Szerokość otworu |
225
255
255 |
Hotelowy pokój gościnny
- Tryskacze standardowego reagowania
- Brak tryskaczy |
2
Całe pomieszczenie |
6
Szerokość otworu |
250
100 |
Parking (palący się samochód) |
10 |
12 |
400 |
Powierzchni pożaru dla celów związanych z projektowaniem SOiUC nie należy mylić z „obszarami działania” w projekcie tryskaczy zdefiniowanymi w normie prEN 12845.
aJeżeli przedział handlowy nie jest wyposażony w tryskacze, ale posiada automatyczny system wykrywania dymu połączony z jednostką publicznej straży pożarnej, projekt systemu oddymiania może zostać oparty na rozmiarze pożaru podanym w niniejszej tabeli dla powierzchni handlowej wyposażonej w tryskacze normalnego reagowania. W takim przypadku system oddymiania należy uważać wyłącznie za wspierający akcję gaśniczą i nie należy zakładać, że okaże się on skuteczny, jeżeli chodzi o ochronę dróg ewakuacyjnych. bW przypadku gdy pożar rozwinie się w całym pomieszczeniu, część wytwarzanego ciepła może powstawać w płomieniach znajdujących się poza otworem pomieszczenia. Temperatura gazów opuszczających otwór rzadko przekracza 1000°C. |
Słupy dymu wznoszące się bezpośrednio z pożaru do zbiornika dymu
Uwagi ogólne
Wybór „pożaru projektowego” właściwego ze względu na okoliczności, zgodnie z opisem w punkcie 6.1, będzie się wiązać z określeniem projektowej szybkości uwalniania ciepła (qf) (z wyjątkiem pożarów w wysokich składowiskach, w przypadku których zamiast niej określona zostanie temperatura warstwy dymu nad regałami Θf), powierzchnia pożaru w rzucie głównym poziomym (Af) oraz obwód pożaru (P). W większości projektów pożar będzie zlokalizowany na podłodze.
W przypadku projektów mających na celu zapewnienie możliwości korzystania z dróg ewakuacyjnych otwartych na przestrzeń, w której występuje pożar, należy zapewnić wystarczającą wysokość czystego powietrza poniżej warstwy dymu (Y). W przypadku projektów mających na celu kontrolowanie temperatury konieczne jest określenie właściwej temperatury warstwy dymu.
UWAGA: W przypadku projektów mających na celu ochronę majątku możliwe jest zastosowanie dowolnej procedury w zależności od okoliczności.
Jednokondygnacyjne centra handlowe stanowią przypadki szczególne — ich geometria umożliwia przepływ dymu pod sufitem sklepu z dala od pierwotnego słupa dymu do holu centrum handlowego przed dotarciem do zbiornika dymu. Możliwe jest posłużenie się zależnością, w ramach której dla celów projektowych zakłada się, że pożar można traktować tak, jak gdyby znajdował się w holu centrum handlowego i tak, jak gdyby słup dymu był wprowadzany do większej niż zwykle ilości powietrza.
UWAGA: Wspomniana korelacja przestaje obowiązywać, jeżeli podstawa warstwy w holu centrum znajduje się zbyt wysoko nad otworem łączącym sklep z holem.
Zalecenia
Tworząc projekt, należy uwzględnić poniższe zalecenia.
Projektant powinien zidentyfikować okoliczności, w których najniższa część pożaru mogłaby znaleźć się wyżej niż podłoga.
Nie powinno się projektować SOiUC, w których wysokość od podłogi do podstawy warstwy dymu będzie mniejsza niż jedna dziesiąta wysokości od podłogi do sufitu.
Nie powinno się projektować SOiUC, w których wysokość od podstawy pożaru (zwykle jest nią podłoga) do podstawy warstwy dymu jest większa niż dziewięć dziesiątych wysokości od podstawy pożaru do sufitu.
Strumień ciepła konwekcyjnego (Qf) unoszonego przez gazy dymowe wprowadzane do zbiornika dymu należy oszacować, mnożąc szybkość uwalniania ciepła (qfAf) określoną dla pożaru projektowego przez 0,8, chyba że projektant może dostarczyć dowody potwierdzające zasadność posłużenia się inną wartością.
W przypadku projektów, których celem jest zapewnienie bezpieczeństwa przeżycia, zaleca się, aby wysokość przejrzystej warstwy między drogami ewakuacyjnymi oraz podstawą warstwy dymu odpowiadała wartościom minimalnym takiej wysokości (Y) podanymi w Tablicy 2.
W przypadku gdy przewidywana temperatura warstwy jest wyższa od temperatury otoczenia o mniej niż 100°C, do każdej minimalnej wartości Y podanej w Tablicy 2 należy dodać 0,5 m.
W przypadku gdy nie jest możliwe osiągnięcie minimalnej wysokości warstwy przejrzystej (Y) zalecanej w Tablicy 2, ale mimo to konieczne jest zapewnienie czystego powietrza nad drogami ewakuacyjnymi (można np. przeprowadzić modernizację lub renowację związaną ze wzrostem bezpieczeństwa, niekoniecznie osiągając pełen stopień realizacji zaleceń określonych w niniejszej normie), każdy przypadek należy przeanalizować w sposób indywidualny.
Przedstawione w załączniku B procedury projektowe dla jednokondygnacyjnych centrów handlowych nie powinny być stosowane w przypadkach, w których podstawa warstwy w holu centrum znajduje się ponad 2 m nad szczytem otworu między płonącym sklepem a holem centrum. Projektant powinien wówczas posłużyć się procedurami określonymi dla wielokondygnacyjnych centrów handlowych.
Wysokość wznoszenia podstawy warstwy dymu w zbiorniku dymu powinna zapewniać co najmniej 0,5 m wysokości warstwy przejrzystej powyżej szczytu stosu towarów.
Projektant powinien wykorzystać niniejsze zalecenia funkcjonalne wraz z wybranym pożarem projektowym do obliczenia masowego natężenia przepływu gazów dymowych wprowadzanych do zbiornika dymu.
UWAGA: Niektóre właściwe procedury obliczeniowe wymieniono w załączniku B.
Tablica 2 — Minimalna wysokość warstwy przejrzystej nad drogami ewakuacyjnymi
Typ budynku |
Wysokość minimalna (Y) |
Budynki publiczne (np. jednokondygnacyjne centra handlowe, hale wystawowe)
Budynki niepubliczne (np. biura, mieszkania, więzienia)
Parkingi samochodowe |
3,0 m
2,5 m
2,5 m lub 0,8 H (mniejsza z wartości) |
Przepływ gorących gazów dymowych z pomieszczenia pożarowego do sąsiedniej przestrzeni
Uwagi ogólne
W wielu budynkach znajdują się pomieszczenia otwarte na wspólną przestrzeń o znacznie wyższym suficie — są to np. wielokondygnacyjne centra handlowe, jednokondygnacyjne centra handlowe, w których sufit holu znajduje się znacznie wyżej niż szczyt otworu wejściowego sklepu, atria oraz budynki z antresolami. W takich budynkach każdy pożar na podłodze większej przestrzeni należy opisywać tak, jak gdyby była ona prostą, jednokondygnacyjną przestrzenią z wysokim sufitem.
Gdy pożar wybuchnie w jednym z pomieszczeń sąsiadujących z wysoką przestrzenią, należy uwzględnić dodatkowe procesy. W takim pomieszczeniu proces wyboru pożaru projektowego pozostaje niezmieniony. Słup dymu znajdujący się bezpośrednio nad pożarem należy opisywać zgodnie z punktem 6.2, ale warstwa dymu powstała pod sufitem pomieszczenia będzie przepływać poziomo przez otwór (otwory) do większej przestrzeni, chyba że zostaną przedsięwzięte specjalne środki, które to uniemożliwią.
Fizyczna bariera uszczelniająca otwór pozwoli na wyposażenie pomieszczenia we własny SOiUC zaprojektowany dla prostej, jednorodnej pod względem objętościowym przestrzeni. Jako bariery posłużą opuszczane kurtyny dymowe, które pozwolą na wprowadzanie powietrza zastępującego, które będzie zasilać zainstalowany w pomieszczeniu SOiUC. Zamiast fizycznej bariery w projekcie można wykorzystać projekt „wyciągu szczelinowego”, który zapobiegnie przedostawaniu się dymu poza bariery.
Projektant SOiUC powinien obliczyć ilość dymu docierającego do warstwy wypieranej w większej przestrzeni. Wymaga to obliczenia masowego natężenia przepływu dymu na każdym etapie trasy, a także obliczenia masowego natężenia przepływu przez otwór pomieszczenia. Koniecznie jest również stwierdzenie, czy wybrany pożar projektowy jest realistyczny w istniejących okolicznościach. Można to sprawdzić, obliczając temperaturę gazów pod sufitem pomieszczenia pożarowego lub przy jego otworze. Jeżeli temperatura okaże się zbyt wysoka, promieniowanie cieplne w pomieszczeniu szybko spowoduje szybkie zapalenie wszystkich znajdujących się w pomieszczeniu materiałów palnych (tj. rozgorzenie). W takim przypadku jedynym możliwym do przyjęcia pożarem projektowym jest pożar całego pomieszczenia — przyjęcie takiego założenia wymaga ponownego oszacowania szybkości uwalniania ciepła, a także wprowadzenia zmian w procedurach obliczeniowych. Należy upewnić się, że tryskacze zainstalowane w pomieszczeniu pożarowym zapobiegną rozgorzeniu.
Eksperymenty wykazały, że szybkość odprowadzania ciepła przez gazy dymowe przemieszczające się przez pomieszczenie do sąsiedniej przestrzeni jest często większa niż w przypadku słupa dymu nad pożarem.
Zalecenia
Wykorzystując wybrany pożar projektowy, projektant SOiUC powinien obliczyć masowe natężenie przepływu gazów dymowych przepływających z pomieszczenia stanowiącego przykład reprezentatynwny dla wszystkich pomieszczeń do sąsiedniej przestrzeni.
UWAGA: Niektóre odpowiednie metodologie wymieniono w załączniku C.
Strumień ciepła konwekcyjnego przy otworze powinien być zgodny z Tablicą 3.
Tablica 3 — Strumień ciepła konwekcyjnego przy otworze pomieszczenia
Typ pomieszczenia |
Strumień ciepła konwekcyjnego Qw [MW] |
Sklepy z tryskaczami Sklepy z tryskaczami szybkiego reagowania Biura z tryskaczami Biura bez tryskaczy Hotelowe pokoje gościnne bez tryskaczy |
5 2,5 1 6 1 |
W przypadku wszystkich pozostałych, niechronionych tryskaczami typów zapełnienia za strumień ciepła konwekcyjnego przy otworze należy przyjąć szybkość uwalniania ciepła (qfAf) wybranego pożaru projektowego pomnożoną przez 0,5, chyba że projektant może przedstawić dowody przemawiające za wyborem innej wartości dla konkretnych uwarunkowań projektowych.
W przypadku wszystkich pozostałych chronionych tryskaczami typów zapełnienia za strumień ciepła konwekcyjnego przy otworze należy przyjąć szybkość uwalniania ciepła (qfAf) wybranego pożaru projektowego pomnożoną przez 0,5, chyba że projektant może przedstawić dowody przemawiające za wyborem innej wartości dla konkretnych uwarunkowań projektowych.
Należy obliczyć temperaturę gazów opuszczających pomieszczenie. Jeżeli jest ona wyższa od 550°C, pożar projektowy należy zastąpić pożarem, dla którego zakłada się, że palą się wszystkie znajdujące się w pomieszczeniu materiały palne. W takim przypadku nie obowiązują już zalecenia wymienione w punkcie 5.3.2.2.
Przepływ gorących gazów dymnych pod wystającym daszkiem przy oknie lub otworze pomieszczenia pożarowego
Uwagi ogólne
Gdy gazy dymowe opuszczają otwór pomieszczenia pożarowego i wznoszą się, by dotrzeć do spodu wystającego balkonu lub daszku, następuje wniknięcie do przepływu pewnej ilości powietrza. Jeżeli szczyt otworu znajduje się na takiej samej wysokości, jak spód balkonu lub daszku, wnikanie nie występuje, ponieważ gazy dymowe nadal przemieszczają się poziomo. W sytuacji gdy gazy dymowe docierają do wystającego sklepienia dostępne są dwie główne opcje projektowe. Możliwe jest dopuszczenie lub skanalizowanie przepływu gazów do krawędzi rozpływu tak, aby wzniosły się do głównej przestrzeni, bądź uniemożliwienie im przepłynięcia do pustej przestrzeni i stworzenie zbiornika dymu pod wystającym sklepieniem.
Rozpływ może zostać uniemożliwiony na dwa sposoby: bądź poprzez wykorzystanie kurtyn dymowych obniżanych wzdłuż krawędzi pustej przestrzeni, bądź poprzez zastosowanie wyciągu szczelinowego wzdłuż krawędzi pustej przestrzeni.
Zalecenia
Jeżeli dopuści się do przedostawania się gazów dymowych do pustej przestrzeni, należy obliczyć masowe natężenie przepływu oraz konwekcyjny strumień cieplny prze krawędzi rozpływu.
UWAGA: Niektóre procedury obliczeniowe zostały przedstawione w załączniku D.
Pod wystającym sklepieniem należy montować kurtyny dymowe (zwane również ekranami kanalizującymi) lub inne elementy strukturalne, aby wytworzyć bardziej zwarty rozpływny słup dymu. Kurtyny te mogą mieć charakter stały lub automatycznie przesuwać się na właściwe miejsce po wykryciu dymu.
Głębokość kurtyn dymowych lub równoważnych elementów konstrukcyjnych powinna być co najmniej 0,1 m mniejsza od obliczonej głębokości gazów dymowych przepływających poniżej krawędzi rozpływu — powinny one również obejmować całą szerokość wystającego sklepienia.
UWAGA: Niektóre procedury obliczeniowe zostały przedstawione w załączniku D.
Jeżeli wystające sklepienie wystaje na mniej niż 1,5 m poza otwór pomieszczenia pożarowego, nie zaleca się montowania żadnych ekranów kanalizujących.
Jeżeli planowane jest zapobieżenie przedostawaniu się gazów dymowych do pustej przestrzeni, należy obliczyć masowe natężenie przepływu oraz konwekcyjny strumień cieplny w warstwie dymu pod wystającym sklepieniem.
UWAGA: Niektóre procedury obliczeniowe zostały przedstawione w załączniku D.
Wszelkie kurtyny dymowe montowane wzdłuż krawędzi pustej przestrzeni powinny mieć charakter stały lub automatycznie przemieszczać się we właściwe miejsce po wykryciu dymu.
Wszelkie kurtyny dymowe montowane wzdłuż krawędzi pustej przestrzeni w celu zapobieżenia przedostawaniu się dymu powinny mieć głębokość większą od głębokości docierających do nich gazów, nawet gdy kurtyna montowana jest pod kątem prostym do przepływu gazów dymowych wznoszących się z otworu pomieszczenia pożarowego.
UWAGA: Niektóre procedury obliczeniowe zostały przedstawione w załączniku D.
Parametry wyciągu szczelinowego zamontowanego wzdłuż krawędzi pustej przestrzeni w celu zapobieżeniu przedostawaniu się dymu powinny zostać obliczone tak, aby miał on wystarczające rozmiary, by faktycznie zapobiegać przedostawaniu się gazów dymowych.
UWAGA: Procedurę obliczeniową przedstawiono w załączniku D.
Wysokość warstwy przejrzystej poniżej wypieranej warstwy gazów dymowych w zbiorniku dymu utworzonej poniżej wystającego sklepienia powinna być zgodna z zaleceniami przedstawionymi w punkcie 6.2, z wyjątkiem wszelkich lokalnych pogłębień warstwy, gdzie dym wydobywający się z otworu pomieszczenia pożarowego pogłębi się, docierając do bariery poprzecznej.
Zalecenia dotyczące wylotu dymu oraz zbiornika dymu powstającego pod wystającym sklepieniem powinny być takie same, jak w przypadku zbiornika dymu w prostej przestrzeni jednokondygnacyjnej (podano je w punkcie 6.6).
Rozpływny słup dymu
Uwagi ogólne
Gdy dym i ciepło z różnych powodów nie mogą zostać ograniczone i usunięte z pomieszczenia, w którym zostały wytworzone, lub ze związanej z nim przestrzeni balkonowej, rozważa się zwykle zastosowanie „przelotowej” lub stabilnej wentylacji z przestrzeni głównej (np. atrium).
Podstawa takiej warstwy znajduje się zwykle na wysokości wybranej ze względów bezpieczeństwa lub w celu uniknięcia przekroczenia narzuconych limitów. Gdy wysokość wspomnianej podstawy warstwy zostanie wybrana dla pożaru o najniższym poziomie, tam, gdzie w sąsiednim pomieszczeniu będzie występować pożar, należy ustalić wysokość nad szczytem otworu (lub nad krawędzią wystającego daszku lub balkonu nad otworem tam, gdzie będą one występować).
UWAGA: Gdy pożar znajduje się na podłodze atrium i bezpośrednio poniżej warstwy dymu tworzącej się pod sufitem atrium, wnikanie powietrza do wznoszącego się słupa dymu przebiega inaczej niż wnikanie powietrza do słupów rozpływnych. Ten szczególny przypadek pożaru na podłodze atrium został omówiony w punkcie 6.2.
Zasadniczo jednak najgorsze uwzględniane warunki wiążą się z pożarem w sąsiednim pomieszczeniu na najniższym poziomie, ponieważ w takiej sytuacji wnikanie powietrza do wznoszącego się słupa dymu przebiega najintensywniej, a przez to do warstwy wypieranej wprowadzana jest największa ilość gazu dymwoego.
Gdy dym przepływa pod krawędzią rozpływu do przestrzeni głównej, obraca się w górę wokół krawędzi rozpływu.
Takie słupy dymu nazywane są często słupami „rozpływnymi” lub liniowymi. Termin „liniowy” oznacza, że podstawa słupa zaraz po obrocie jest długa i stosunkowo wąska.
Liniowe/rozpływne słupy dymu mogą przyjmować jedną lub dwie formy:
— słupy przylegające, w przypadku których gazy dymowe wydobywają się bezpośrednio z otworu w przedziale, a słup przylega do pionowej powierzchni na otworem, jednocześnie wznosząc się w górę;
UWAGA: Sytuacja taka wystąpi również wtedy, gdy bezpośrednio nad punktem obrotu na styku pustej przestrzeni znajdować się będzie pionowa powierzchnia. Powierzchnia słupa dymu mającego styczność z atmosferą otoczenia w atrium spowoduje dodatkowe wnikanie weń powietrza [patrz: Rysunek 3a)]. Tego typu słup dymu ma różne nazwy — nazywany jest słupem jednostronnym, stycznym lub ściennym.
— słupy swobodne, w przypadku których gazy dymowe przedostają się do przestrzeni (takiej jak np. balkon) leżącej za miejscem, w którym następuje przepływ poziomy, dzięki czemu powstający słup może bez przeszkód wznosić się w górę.
UWAGA: W takim przypadku powstaje duża powierzchnia wnikania po obydwu stronach słupa wzdłuż jego szerokości rozpływu [patrz: Rysunek 3b)] i dlatego nazywa się je również słupami dwustronnymi.
Stopień wnikania powietrza do wznoszącego się słupa dymu, a co za tym idzie całkowita ilość gazów wnikających do warstwy dymu powstającej pod sufitem przestrzeni atrium, zależy zasadniczo od czterech parametrów wstępnych:
masowego natężenia przepływu lub temperatury gazów przy krawędzi punktu obrotu na granicy atrium;
strumienia cieplnego gazów;
długości liniowego słupa dymu przedostającego się do atrium mierzonej wzdłuż krawędzi, obok której następuje rozpływ dymu;
pożądanej wysokości wznoszenia się dymu.
Ograniczenie masowego natężenia przepływu dymu dopływającego do warstwy dymu można zwykle uzyskać, zmieniając parametry c) oraz d).
Długość liniowego słupa dymu można kontrolować, stosując ekrany kanalizujące (patrz: Rysunki D.1 oraz D.2).
Wysokość wznoszenia słupa rozpływnego należy wybrać tak, aby nad najwyższą drogą ewakuacyjną otwartą na daną przestrzeń znajdowała się warstwa przejrzystego powietrza o wystarczającej wysokości, tak aby ludzie mogli z niej swobodnie korzystać. Mimo to drogi przeznaczone dla ludzi oraz drogi ewakuacyjne poniżej podstawy warstwy wypieranej utworzonej w zbiorniku dymu mogą zostać zagrożone na balkonach powyżej i w pobliżu wznoszącego się słupa dymu, jeżeli słup ulegnie zawirowaniu i przylgnie do następnego pod względem wysokości sklepienia (patrz: Rysunek 4). Można temu zapobiec, projektując balkony wystające wystarczająco daleko poza otwory w pomieszczeniach.
W przypadku gdy celem projektu jest ochrona majątku, konieczne jest określenie takiej wysokości wznoszenia rozpływnego słupa dymu, dzięki której podstawa warstwy znajdzie się na bezpiecznej wysokości powyżej wszelkiego wrażliwego majątku lub towarów. Jeżeli instalowane są systemy regulacji temperatury, możliwe jest również takie dobranie wysokości wznoszenia rozpływnego słupa dymu, która pozwoli na osiągnięcie pożądanej temperatury w warstwie wypieranej znajdującej się w zbiorniku dymu.
Zalecenia
SOiUC nie powinny być projektowane tak, aby wysokość od krawędzi rozpływu do podstawy warstwy dymu była większa niż dziewięć dziesiątych wysokości od krawędzi rozpływu do sufitu.
W przypadku projektów, których celem jest zapewnienie bezpieczeństwa przeżycia, wysokość warstwy przejrzystego powietrza między najwyższą drogą ewakuacyjną a podstawą warstwy dymu nie powinna być mniejsza od minimalnych wartości Y przedstawionych w Tablicy nr 2.
W przypadku gdy różnica między przewidywaną temperaturą warstwy a temperaturą otoczenia będzie mniejsza niż 100°C, do każdej wartości minimalnej wymienionej w Tablicy nr 2 należy dodać 0,5 m.
W przypadku gdy nie będzie możliwe osiągnięcie minimalnej wysokości warstwy przejrzystej określonej w punktach 6.5.2.2 lub 6.5.2.3, ale mimo to konieczne będzie zapewnienie przejrzystego powietrza nad drogami ewakuacyjnymi (np. w przypadku modernizacji lub renowacji zapewniających poprawę bezpieczeństwa, ale niekoniecznie zapewniających pełną zgodność z zaleceniami niniejszej Normy Europejskiej), każdy przypadek należy analizować osobno.
W przypadku gdy jako drogi ewakuacyjne mają być wykorzystywane balkony znajdujące powyżej potencjalnej krawędzi rozpływu, powinny one wystawać ponad 2 m za fasadę lub za otwory w pomieszczeniach.
Należy w sposób bezpośredni wprowadzić poprawki w obliczeniach związanych z wnikaniem powietrza do rozpływnego słupa dymu, jeżeli nad krawędzią rozpływu występuje fragment pionowej powierzchni.
Należy obliczyć masowe natężenie przepływu gazów dymowych dopływających do warstwy wypieranej znajdującej się w zbiorniku dymu.
UWAGA: Niektóre właściwe procedury obliczeniowe przedstawiono w załączniku E.
Zbiornik dymu i urządzenia do usuwania dymu i ciepła
Uwagi ogólne
Przestrzegając zaleceń przedstawionych w punktach od 6.2 do 6.5, można obliczyć masowe natężenie przepływu oraz konwekcyjny strumień cieplny dla gazów docierających do warstwy wyporowej i mieszających się z nią w zbiorniku dymu. Zbiornik taki powinien posiadać taką samą liczbę wylotów, tak aby możliwe było utrzymywanie podstawy warstwy na stałej wysokości. Na wspomnianych wylotach można instalować bądź klapy dymowe, bądź wentylatory.
Należy zapewnić wystarczającą liczbę wyciągów dymu (np. klap dymowych lub kratek wlotowych wentylatorów), aby zapobiec niezamierzonemu marnowaniu przepustowości wylotowej na wciąganie powietrza poprzez warstwę wypieraną.
Zbiornik dymu nie powinien być zbyt duży, ponieważ utrata wyporności związana z chłodzeniem będzie powodować stopniowe oddzielanie się dymu od warstwy wypieranej do znajdującej się poniżej warstwy powietrza, co przyczyni się do pogorszenia widoczności oraz zmniejszenia efektywności wentylacji oddymiającej. Zbiornik dymu nie powinien być zbyt długi z uwagi na negatywne skutki psychologiczne dla osób przemieszczających się w warstwie przejrzystego powietrza pod dymem. W obliczeniach, w których istotna jest temperatura warstwy, należy uwzględnić poprawkę związaną z potencjalnym chłodzeniem warstwy wypieranej na skutek działania tryskaczy. Temperatura warstwy wypieranej nie powinna być tak wysoka, by wystarczyła do spowodowania rozgorzenia na skutek działania promieniowania cieplnego, uszkodzeń konstrukcji budynku lub wywołania bolesnych oparzeń u osób poruszających się poniżej warstwy wypieranej. Temperatura warstwy wypieranej nie powinna również być zbyt niska, ponieważ mogłaby ona utracić stabilność na skutek występowania często spotykanych w budynkach prądów powietrznych.
Ze względów fizycznych nie należy projektować warstwy wypieranej tak, by była płytsza od strumienia sufitowego, który najprawdopodobniej utworzy się pod sufitem — w projekcie nie należy również przyjmować zbyt głębokich warstw, które mogłyby ulec destabilizacji i wypełnić przestrzeń aż do podłogi. Warstwa powinna być wystarczająco głęboka, by gazy dymowe mogły odpływać od miejsca, w którym słup dymu dopływa do warstwy wypieranej, zmierzając do urządzeń usuwających dym i ciepło.
Zalecenia
Należy obliczyć temperaturę gazów w warstwie wypieranej.
6.6.2.2 Temperatura projektowa gazów w warstwie wypieranej nie powinna być tak wysoka, by spowodowała zapalenie materiałów w zakresie, który wiązałby się z przekroczeniem przez pożar rozmiarów przyjętych w projekcie (tzn. temperatura warstwy powinna być niższa niż 550°C), chyba że dopuszcza się sytuację, w której pożar projektowy obejmie wszystkie materiały palne znajdujące się poniżej (i w pobliżu) zbiornika dymu.
UWAGA: Urządzenia do usuwania dymu i ciepła nie spowodują żadnego ograniczenia temperatury warstwy, jeżeli pożar obejmie całą powierzchnię pod zbiornikiem dymu. Podobnie, samodzielnie nie przyczynią się one do zmniejszenia zagrożenia dla konstrukcji budynku, jeżeli warstwa będzie mieć temperaturę płomieni.
6.6.2.3 Temperatura projektowa gazów w warstwie wypieranej nie powinna być wystarczająco wysoka, by zagrozić integralności konstrukcyjnej budynku.
6.6.2.4 Temperatura projektowa gazów w warstwie wypieranej nie powinna przekraczać 200°C tam, gdzie drogi ewakuacyjne przebiegają pod zbiornikiem dymu.
6.2.2.5 Różnica między temperaturą projektową gazów w warstwie wypieranej w zbiorniku dymu a temperaturą otoczenia nie powinna być mniejsza niż 20°C.
6.6.2.6 W obliczeniach należy uwzględnić chłodzenie gazów w zbiorniku dymu na skutek działania tryskaczy.
UWAGA: Niektóre metody obliczeniowe przedstawiono w załączniku F.
6.6.2.7 W przypadku gdy pożar znajduje się bezpośrednio pod zbiornikiem dymu maksymalna powierzchnia dowolnego zbiornika powinna wynosić 2000 m2, jeżeli zamontowano klapy dymowe lub 2600 m2, jeżeli zamontowano wentylatory wydmuchowe.
6.6.2.8 W przypadku gdy pożar występuje w pomieszczeniu sąsiadującym z przestrzenią zawierającą zbiornik dymu bądź znajduje się poniżej antresoli w tej samej przestrzeni (np. w jedno- i wielokondygnacyjnych centrach handlowych czy w atriach), maksymalna dopuszczalna powierzchnia pomieszczenia pożarowego (lub antresoli), z którego gazy dymowe mogą przepływać do zbiornika, powinna wynosić 1000 m2, jeżeli zamontowano klapy dymowe lub 1300 m2, jeżeli zamontowano wentylatory wydmuchowe. Maksymalna powierzchnia zbiornika dymu powinna wynosić 1000 m2, jeżeli montowane są klapy dymowe lub 1300 m2, jeżeli montowane są wentylatory wydmuchowe.
6.6.2.9 Maksymalna długość dowolnego zbiornika dymu wzdłuż dowolnej osi powinna wynosić 60 m.
6.6.2.10 Warstwa wypierana w zbiorniku powinna być projektowana tak, aby zajmowała nie mniej niż jedną dziesiątą wysokości od podłogi do sufitu w przypadku pożarów znajdujących się bezpośrednio pod zbiornikiem dymu lub mniej niż jedną dziesiątą wysokości od krawędzi rozpływu do sufitu w przypadku rozpływnych słupów dymu.
6.6.2.11 Warstwa wypierana w zbiorniku dymu nie powinna być projektowana tak, aby była głębsza niż dziewięć dziesiątych wysokości od podłogi do sufitu.
6.6.2.12 Głębokość warstwy wypieranej w zbiorniku dymu należy sprawdzić, wykonując obliczenia mające na celu zweryfikowanie, czy jest ona wystarczająco głęboka, aby gazy dymowe mogły przepływać z miejsca dopływu do warstwy w kierunku wylotowych urządzeń oddymiających i odprowadzających ciepło.
UWAGA: Procedurę obliczeniową przedstawiono w załączniku F.
6.6.2.13 Kurtyny dymowe lub inne komponenty wchodzące w skład granicy zbiornika dymu powinny być co najmniej 0,1 m głębsze od obliczonej wysokości podstawy wypieranej warstwy dymu — należy również uwzględnić wszelkie odchylenia kurtyny (patrz: punkt 6.9).
UWAGA: Procedurę obliczeniową przedstawiono w załączniku F.
6.6.2.14 Parametry wszelkich proponowanych wyciągów szczelinowych mających na celu zapobieganie przedostawaniu się gazów dymowych poza granicę zbiornika dymu powinny zostać obliczone tak, aby charakteryzowały się one wystarczającą przepustowością wylotową.
UWAGA: Procedurę obliczeniową przedstawiono w załączniku F.
6.6.2.15 Całkowita przepustowość wentylatorów oddymiających lub całkowita powierzchnia klap dymowych powinna być wystarczająca do zapewnienia masowego natężenia przepływu równego obliczonemu masowemu natężeniu przepływu słupa dymu dopływającego do warstwy.
UWAGA: Procedury obliczeniowe przedstawiono w załączniku F.
6.6.2.16 W warunkach projektowych urządzenia do usuwania dymu powinny usuwać gazy dymowe, nie powodując niezamierzonego zasysania powietrza poprzez wypieraną warstwę dymu.
UWAGA: Niektóre procedury obliczeniowe przedstawiono w załączniku F.
6.6.2.17 W tym samym zbiorniku dymu nie należy jednocześnie stosować klap dymowych i wentylatorów.
UWAGA: Zalecenie to nie dotyczy mechanicznych kanałów do przemieszczania dymu.
6.6.2.18 Żadna część zbiornika dymu nie powinna wykraczać poza wlot urządzenia do usuwania dymu i ciepła (tj. punkt wyciągowy) na odległość większą od trzykrotnej szerokości zbiornika, chyba że zainstalowany zostanie kanał przemieszczający dym, którego zadaniem będzie recyrkulacja gazów dymowych do miejsca znajdującego się w pobliżu punktu wyciągowego. Przepustowość mechanicznego kanału przemieszczającego dym powinna wynosić 1m3s-1 lub 4% masowego natężenia przepływu gazów dymowych dopływających do warstwy wypieranej w warunkach projektowych — w zależności od tego, która z tych wielkości okaże się większa.
6.6.2.19 W przypadku gdy zaleca się przyjęcie w obliczeniach głębokości „średniej” (np. w przypadku minimalnej głębokości zbiornika dymu bądź w trakcie szacowania „efektywnej głębokości warstwy/efektywnej wysokości wznoszenia rozpływnego słupa dymu” w przypadku zbiorników wielkopowierzchniowych), za głębokość zbiornika należy przyjąć głębokość zbiornika dymu o przekroju prostokątnym i szerokości równej szerokości podstawy warstwy dymu charakteryzującego się taką samą powierzchnią przekroju, co rzeczywisty zbiornik.
UWAGA: Zalecenie to nie dotyczy sytuacji, w których z obliczeń wynika, iż warstwa znajdzie się głębiej niż urządzenie do usuwania dymu i ciepła.
Wpływy zewnętrzne
Uwagi ogólne
Ponieważ SOiUC budynku często narażony jest na wpływy zewnętrzne takie jak wiatr, śnieg, temperatura otoczenia itp., w trakcie projektowania SOiUC należy uwzględniać takie wpływy zewnętrzne.
Wiatr może powodować różnice ciśnienia po obydwu stronach klap dymowych lub otworów wlotowych, co może niekorzystnie wpływać na funkcjonowanie takich urządzeń, ponieważ może dochodzić do odwrócenia kierunku przepływu przez takie otwory w stosunku do założeń projektowych. Wspomniane różnice ciśnień wpływają również na urządzenia do usuwania dymu i ciepła w pozycji zamkniętej, a także w trakcie działania w pozycji zabezpieczającej przed skutkami pożaru, ponieważ wiążą się z wywieraniem sił, które mogą niekorzystnie wpłynąć na ich funkcjonowanie. Wpływ wiatru na urządzenia do usuwania dymu i ciepła należy zatem uwzględnić, analizując ich stabilność w warunkach obciążenia wiatrem, a także w kontekście efektywności aerodynamicznej w warunkach wiatru bocznego.
UWAGA: Dla określonej klasy obciążenia wiatrem należy przeprowadzić badanie obciążenia wiatrem opisane w normie EN 12101-2, Załącznik E.
Stabilność urządzenia do usuwania dymu i ciepła będzie wystarczająca, jeżeli określona klasa obciążenia wiatrem będzie równa lub większa od właściwej dla danego państwa klasy obciążenia wiatrem bądź od projektowego obciążenia wiatrem określonego na podstawie badania w tunelu aerodynamicznym, bądź też od obciążenia wiatrem obliczonego zgodnie z normą ENV 1991-2-4.
Efektywność aerodynamiczna określona zgodnie z Załącznikiem B do normy EN 1210102 obowiązuje, jeżeli klapy dymowe znajdują się na obszarach obwiedni budynku, na których we wszystkich kierunkach wiatru występuje ssanie zewnętrzne. Jeżeli w niektórych warunkach wiatrowych klapy dymowe umieszczane są na obszarach, na których występuje zewnętrzne nadciśnienie, należy określić skuteczność aerodynamiczną dla takich lokalizacji w niekorzystnych warunkach, przeprowadzając badanie w tunelu aerodynamicznym, a także przeanalizować ciśnienie wiatru na wlotach i innych klapach dymowych w sąsiednich budynkach — należy również zbadać właściwości atmosferycznego przepływu wiatru.
Również obciążenie śniegiem oraz niska temperatura otoczenia mogą zwiększyć opór stawiany siłom otwierającym klapy dymowe. Zalecenia dotyczące konstrukcji oraz rozmieszczenia urządzeń do usuwania dymu i ciepła zostały przedstawione w punkcie 6.7.2.
Gorące gazy dymowe usuwane z budynku przez SOiUC w większości przypadków pozostaną niebezpieczne, dopóki nie zostaną rozproszone w dużej ilości powietrza. Projektant powinien zatem uwzględnić konieczność ograniczenia potencjalnego zagrożenia dla środowiska poza budynkiem, a także do pozostałych części tego samego budynku w przypadku gdy mogą im zagrozić dopływające z zewnątrz dym lub ciepło.
Zalecenia
Założenia projektowe powinny być oparte na kształcie budowli wyposażanej w SOiUC, rozmieszczeniu oraz kształcie sąsiednich budowli oraz na innych cechach otoczenia budowli istniejących w momencie tworzenia projektu.
Klasa obciążenia wiatrem określona dla klap dymowych stosowanych w SOiUC powinna być równa właściwej krajowej klasie obciążenia wiatrem lub wyższa od niej bądź od obciążenia wiatrem określonego dla każdej z lokalizacji urządzeń do usuwania dymu i ciepła w trakcie badań w tunelu aerodynamicznym, bądź też od obciążenia wiatrem obliczonego zgodnie z normą ENV 1991-2-4.
UWAGA: W normie prEN 12101-4 zamieszczono więcej szczegółowych informacji dotyczących specyfikacji sprzętu.
Każda klapa dymowa zainstalowana na dachu powinna mieć możliwość otwierania w warunkach bocznego wiatru o prędkości 10 ± 1 ms-1 w trakcie testowania zgodnie z normą EN 12101-2:XXXX, Załącznik F.
UWAGA: W normie prEN 12101-4 zamieszczono więcej szczegółowych informacji dotyczących specyfikacji sprzętu.
Wszelkie zainstalowane na dachu wentylatory powinny mieć możliwość otwierania po przyłożeniu obciążenia 200 Pa w trakcie testowania zgodnie z normą EN 12101-3, Załącznik E.
UWAGA: W normie prEN 12101-4 zamieszczono więcej szczegółowych informacji dotyczących specyfikacji sprzętu.
Klasa obciążenia śniegiem określona dla klap dymowych lub wentylatorów powinna odpowiadać testowemu obciążeniu śniegiem równemu obciążeniu śniegiem właściwemu dla lokalizacji budynku określonemu zgodnie z normą EN 1991-2-3 lub wyższemu.
UWAGA: W normie prEN 12101-4 zamieszczono więcej szczegółowych informacji dotyczących specyfikacji sprzętu.
Dolna klasa temperatury otoczenia określona dla urządzenia do usuwania dymu i ciepła powinna odpowiadać testowej temperaturze ujemnej niższej od ekstremalnej temperatury ujemnej dla lokalizacji budynku określonej zgodnie z normą EN 1991-2-5.
UWAGA: W normie prEN 12101-4 zamieszczono więcej szczegółowych informacji dotyczących specyfikacji sprzętu.
Jeżeli klapy dymowe montowane są na górnych dachach, których nachylenie nie przekracza 25°, urządzenia do usuwania dymu i ciepła należy traktować tak, jakby nie były poddawane nadciśnieniu, a dach można traktować jako płaski, chyba że zalecenia przedstawione w punkcie 6.7.2.9 będą stanowić inaczej.
Jeżeli nachylenie górnego dachu, na którym zamontowano klapę dymową, przekracza 25°, należy zastosować jeden z poniższych środków.
Należy zainstalować wiatrochrony niezintegrowane z urządzeniem do usuwania dymu i ciepła, aby wytworzyć podciśnienie nad klapami dymowymi niezależnie od kierunku wiatru — powinny one zostać zaprojektowane i sprawdzone na podstawie badań w tunelu aerodynamicznym.
Należy zainstalować wystarczającą liczbę klap dymowych (umieszczając je w odpowiednich lokalizacjach), które otwierałyby się lub zamykały automatycznie po otrzymaniu sygnału z czujników kierunku wiatru lub mierników ciśnienia wiatru przy klapach dymowych, tak by można było mieć pewność, że powierzchnia wentylacji grawitacyjnej będzie wystarczająco duża, żeby spełnić zalecenia określone w punkcie 6.6 dla wszystkich możliwych kierunków wiatru. W trakcie badań w tunelu aerodynamicznym należy wykazać, że zalecana zgodnie z punktem 6.6 aerodynamiczna powierzchnia czynna jest otwarta niezależnie od kierunku wiatru.
Należy stosować wentylację mechaniczną zamiast grawitacyjnej.
Jeżeli na dachu płaskim lub nachylonym pod kątem mniejszym lub równym 25° znajduje się w pobliżu jedna lub więcej wyższych konstrukcji, należy uwzględnić wytwarzane przez wiatr strefy nadciśnienia i podciśnienia związane z takimi konstrukcjami, a także przedsięwziąć środki, które pozwoliłby wyeliminować ich niekorzystny wpływ na funkcjonowanie urządzeń do usuwania dymu i ciepła. W mierzonej w poziomie odległości dop zdefiniowanej w załączniku G nie należy instalować żadnej klapy dymowej.
Lokalizację wylotów wyciągów dymu związanych z urządzeniami do usuwania dymu i ciepła należy wybrać tak, aby w możliwym do przyjęcia stopniu można było uniknąć szkodliwego wpływu dymu na osoby lub pojazdy w sąsiedztwie, po uwzględnieniu wpływu wiatru.
Odległość między urządzeniami do usuwania dymu i ciepła montowanymi w różnych przedziałach pożarowych powinna być wystarczająca, aby uniknąć zagrożenia rozprzestrzeniania się pożaru między przedziałami — należy zastosować się do zaleceń instalacyjnych zamieszczonych w normie
EN 12101-4.
Grawitacyjne wlotowe urządzenia wentylacyjne oraz otwory w budowli służące do wprowadzania powietrza (zwane również „otworami wlotowymi”) nie powinny być umieszczane strefach zasysania, chyba że na podstawie badań w tunelu aerodynamicznym lub obliczeń uda się zdobyć przekonujące dowody na to, że SOiUC będzie skutecznie funkcjonować w przypadku wszystkich prędkości wiatru aż do projektowej prędkości wiatru. Grawitacyjne wlotowe urządzenia wentylacyjne nie powinny być umieszczane w strefach intensywnego zasysania.
UWAGA: W załączniku G opisano niektóre proste metody umożliwiające zlokalizowanie takich stref w przypadku budynków o prostej geometrii.
Zalecana w punkcie 4.1 dokumentacja przygotowywana przez projektanta SOiUC powinna obejmować:
tam, gdzie obliczenia projektowe w sposób bezpośredni uwzględniają siły oraz/lub współczynniki związane z ciśnieniem wiatru, zestawienie wszystkich stref nadciśnienia oraz zasysania na powierzchni budynków;
rozmieszczenie wszystkich wylotów urządzeń do usuwania dymu i ciepła oraz otworów doprowadzających powietrze wlotowe w budynku;
względne wysokości oraz lokalizacje wszelkich znajdujących się w pobliżu konstrukcji lub obiektów naturalnych o wysokości przekraczającej wysokość wylotu urządzeń do usuwania dymu i ciepła wchodzących w skład SOiUC;
założenia dotyczące parametrów wejściowych wykorzystanych w obliczeniach związanych z otoczeniem zewnętrznym budynku;
założenia, szczegółowe informacje dotyczące badań oraz wyniki właściwych badań w tunelu aerodynamicznym;
oszacowania obciążenia wiatrem, obciążenia śniegiem oraz najniższej temperatury otoczenia dla urządzeń do usuwania dymu i ciepła;
względne pozycje wylotów urządzeń do usuwania dymu i ciepła wchodzących w skład SOiUC oraz niezabezpieczonych otworów w sąsiednich budynkach, obszarach przeznaczonych dla pieszych, a także drogach dla pojazdów w sąsiedztwie budynku.
Zalecenia można spełnić, sporządzając rysunki rzutu głównego poziomego, elewacji oraz przekrojów.
Powietrze wlotowe (powietrze zastępujące)
Uwagi ogólne
Każda instalacja do usuwania dymu i ciepła powinna umożliwiać wprowadzanie do budynku wystarczającej ilości zimnego powietrza zastępującej odpowiednią ilość usuwanych gorących gazów dymowych.
Można to osiągnąć, stosując takie rozwiązania, jak:
stale otwarte otwory wlotowe
automatycznie otwierane otwory wlotowe (np. drzwi, okna, celowo zamontowane wlotowe urządzenia wentylacyjne)
klapy dymowe w sąsiadujących zbiornikach dymu
dowolne połączenie powyższych rozwiązań; lub
wentylatory wlotowe (wraz z ewentualnie zalecanymi kanałami wentylacyjnymi).
Powietrze zastępujące w momencie zetknięcia się z dymem powinno znajdować się zawsze poniżej warstwy dymu.
Ten sam otwór nie powinien być wykorzystywany jednocześnie jako wylot i wlot.
Należy dołożyć wszelkich starań, rozmieszczając instalacje doprowadzające powietrze, tak aby upewnić się, że w miarę możliwości powietrze doprowadzane nie będzie się mieszać z żadną warstwą dymu w obrębie zbiornika dymu, doprowadzając do schłodzenia i opadnięcia bądź wzburzenia gorących gazów dymowych.
W razie potrzeby krawędź zbiornika dymu należy zlokalizować możliwie jak najbliżej wszelkich doprowadzeń powietrza wlotowego za wszelkimi wlotami powietrza umieszczonymi we wszelkich ścianach zewnętrznych, tak aby można było uniknąć zawirowań powodowanych przez wiatr.
UWAGA: W niektórych budynkach konieczne może okazać się cofnięcie w linii zabudowania kurtyn granicznych zbiornika.
Wloty mechaniczne mogą wymagać zainstalowania anemostatów, które zapobiegną występowaniu opisanych powyżej zjawisk.
Ponieważ otwory i wentylatory wlotowe oraz kanały wentylacyjne doprowadzające powietrze z mechanicznych urządzeń wentylacyjnych przeznaczone są wyłącznie do kontaktu z zimnym powietrzem, w ich przypadku nie istnieją zalecenia dotyczące naprężeń termicznych.
UWAGA: W przypadku gdy kanały wentylacyjne doprowadzające powietrze wlotowe będą przecinać kilka przedziałów pożarowych, należy uwzględnić wpływ rozdzielenia przedziałów (patrz:
EN 12101-4).
Zalecenia
Klapy dymowe i wentylatory nie powinny być jednocześnie stosowane w tym samym zbiorniku — należy również zwrócić uwagę na to, by konstrukcje doprowadzające powietrze wlotowe nie wykorzystywały zarówno klap dymowych, jak i wentylatorów w ramach tej samej instalacji (z wyjątkiem przypadków opisanych w punkcie 6.8.2.2).
W przypadku gdy ze względów projektowych pożądane będzie zastosowanie obydwu metod, należy dostarczyć w pełni dopracowany pod względem technicznym i zawierający wszystkie szczegółowe informacje opis systemu przedstawiający sposób działania instalacji w warunkach projektowych.
Zamknięcia otworów wlotowych powinny zostać wyposażone w odpowiednie urządzenia automatycznie otwierające zamknięcie (np. za pośrednictwem silnika lub sprężyny) zawsze po włączeniu się systemu oddymiania i usuwania ciepła.
Każdy automatycznie otwierany otwór powietrza wlotowego powinien mieć również możliwość sterowania ręcznego.
Automatyczne otwieranie drzwi stosowanych w związku z dostarczaniem powietrza wlotowego nie powinno utrudniać normalnego korzystania z takich drzwi lub ich obsługi ręcznej.
Integralność oraz niezawodność konstrukcji wlotowych otworów wentylacyjnych, a także wszelkiego zasilania systemów operacyjnych oraz elementów sterowniczo-manipulacyjnych wlotowych otworów wentylacyjnych powinny spełniać takie same standardy, jak te dotyczące wylotowych urządzeń do usuwania dymu i ciepła opisane w normie EN 12101-4.
Wszystkie automatyczne środki doprowadzania powietrza wlotowego do instalacji mających na celu zapewnienie bezpieczeństwa przeżycia powinny być bezpieczne w razie uszkodzenia, zaś instalacje mechaniczne powinny posiadać alternatywne źródła zasilania dla każdego wentylatora połączone osobnymi obwodami elektrycznymi zaczynającymi się w głównym źródle zasilania budynku, a także spełniać normę EN 12101-4.
Wszystkie konstrukcje doprowadzające powietrze wlotowe do systemów zainstalowanych w celu zapewnienia bezpieczeństwa przeżycia powinny być stale dostępne lub w pełni zautomatyzowane, tak aby mogły włączać się w tym samym momencie, co system wywiewowy. Instalacje takie powinny być włączane przez urządzenia wykrywające dym (zgodnie z normą EN 54).
W przypadku systemów, których celem jest ochrona majątku, wyłącznie konstrukcje doprowadzające powietrze wlotowe mogą być włączane automatycznie przez urządzenia wykrywające dym lub ciepło bądź ręcznie (patrz: 7.1.2).
Aby zapewnić niezawodność urządzeń doprowadzających powietrze wlotowe, należy usunąć z ich sąsiedztwa wszelkie przeszkody, a także konserwować je i testować zgodnie z normą EN 12101-4.
Aerodynamiczną powierzchnię czynną otworu wlotowego należy obliczyć, mnożąc geometryczną powierzchnię czynną otworu przez współczynnik wypływu Ci. W przypadku drzwi i okien otwartych pod kątem większym lub równym 60 stopni można szacunkowo przyjąć, że współczynnik Ci wynosi 0,6 — w tych przypadkach nie wymaga się dalszego przeprowadzania dowodów. Należy jednak dostarczyć dokumentację wspierającą przyjęcie dowolnej wartości Ci dla innych, specjalnych otworów wlotowych.
W przypadku systemu posiadającego klapy dymowe lub wentylatory w miejscach, w których projekt dopuszcza wysokie prędkości powietrza, projektowa prędkość powietrza przemieszczającego się przez dowolne drzwi lub drogę ewakuacyjną, przez którą lub wzdłuż której muszą przemieszczać się ludzie, nie powinna przekraczać 5 m s-1.
W przypadku gdy zamierza się wykorzystywać wentylatory doprowadzające powietrze wlotowe należy wykazać, że system będzie mógł być skutecznie równoważony we wszystkich warunkach projektowych, które ma spełniać system oddymiania i usuwania ciepła, tak by wywiew mógł zawsze osiągać projektowe wartości natężenia przepływu, prędkość przepływu powietrza przez wszelkie drzwi wyjściowe nigdy nie przekraczała 5 m/s, a także żadna zalecana siła wymagana do naciśnięcia klamki wszelkich drzwi wyjściowych w celu otworzenia takich drzwi nigdy nie przekraczała 100 N lub takiej innej wartości, jak może zostać określona w obowiązujących przepisach.
Aby uniknąć sytuacji, w których doprowadzane powietrze zaburza warstwę dymu lub kieruje znajdujący się w warstwie dym w dół (efekt Venturiego), górna krawędź otworu wlotowego nie powinna znajdować się mniej niż 1 m poniżej podstawy warstwy dymu, pod warunkiem że wlotowa prędkość powietrza jest mniejsza niż 1 ms-1.
Jeżeli nie jest możliwe zachowanie odległości lub prędkości powietrza zalecanych w punkcie 6.8.2.14 (np. przy drzwiach), należy zainstalować kurtyny dymowe lub inne struktury stanowiące granicę zbiornika dymu co najmniej 3 m za wlotami powietrza — dzięki nim wlot będzie charakteryzować się większym przekrojem, a także nastąpi spadek prędkości. Jeżeli podstawa warstwy zgodnie z projektem będzie znajdować się co najmniej 2 m nad szczytem wlotów powietrza, nie będzie konieczne cofanie w linii zabudowy osłony zbiornika.
Systemy, których projekt przewiduje stosowanie urządzeń do usuwania dymu i ciepła w innych zbiornikach dymu w celu dostarczania powietrza wlotowego powinny być projektowane tak, by powietrze doprowadzane do sąsiedniego zbiornika dymu nie było zanieczyszczane dymem ze zbiornika, z którego odprowadzane są dym i ciepło. Minimalna odległość między wylotem wyciągu a urządzeniem wentylacyjnym stosowanym jako wlot wynosi 5 m w sytuacji, gdy między zbiornikami istnieje obszar graniczny.
Aby uniknąć występowania jakichkolwiek regionów bezruchu w zimnym, czystszym powietrzu znajdującym się poniżej warstwy dymu, w których następowałoby stałe gromadzenie się dymu, liczbę oraz rozmieszczenie wlotów powietrza należy dobrać tak, aby upewnić się, że strumienie zimnego powietrza będą przemierzać wszystkie obszary przedziału dymowego poniżej zbiornika sufitowego, tak aby wszelkie smugi dymu przedostające się do znajdującego się niżej przejrzystego powietrza były cofane do głównego zbiornika gorącego dymu. Dążąc do takiego stanu, należy wziąć pod uwagę, że nie tylko sam pożar, lecz również wszystkie lokalizacje, w których do przemieszczającego się słupa dymu wnika powietrze, będą działać jak pompy próżniowe zasysające powietrze do słupa dymu, a tym samym przyspieszające przemieszczanie się otaczającego je chłodniejszego powietrza w kierunku słupa dymu.
Dokumentacja wymieniona w punkcie 4.1 powinna obejmować takie dane, jak:
wszystkie szczegółowe informacje dotyczące konstrukcji doprowadzających powietrze wlotowe oraz sposobów ich działania;
całkowita objętość dostarczanego powietrza (tylko instalacje mechaniczne);
obliczona prędkość przepływu powietrza przy wlotach takiego powietrza.
Swobodnie zwisające kurtyny dymowe
Uwagi ogólne
Kurtyny dymowe mogą być stałe lub przesuwane. Większość kurtyn przesuwanych zaprojektowana jest tak, aby opuszczały się pionowo w dół po otrzymaniu właściwego sygnału — ogólnie nazywa się je kurtynami opuszczanymi. Kategorię tę można podzielić na kurtyny z prowadnicami (gdzie kurtyna lub jej dolna poprzeczka przesuwa się w pionowych kanałach) oraz kurtyny swobodnie zwisające. Kurtyny swobodnie zwisające są w powszechnym użyciu, ale narażone są na odchylenia boczne związane z ciśnieniem wyporowym powstającym w warstwie gorącego dymu.
Każda kurtyna o stałej długości podwieszona przy górnej krawędzi będzie obracać się (i wyginać), oddalając się od warstwy dymu. Dolna poprzeczka będzie zatem odchylać się zarówno na boki, jak i w górę. Co za tym idzie, ilość (tzn. głębokość po powieszeniu przy braku dymu) materiału kurtyny musi być taka, żeby mogła ona spełniać swoje zadanie związane z ograniczeniem warstwy dymu nawet po odchyleniu. Oszacowanie głębokości kurtyny, a także wymaganego ciężaru dolnej poprzeczki kurtyny w celu ograniczenia odchylania musi zostać uwzględnione w projekcie SOiUC, ponieważ parametry te mogą się zmieniać w zależności od głębokości oraz temperatury warstwy dymu.
Zalecenia
Przeprowadzając obliczenia, należy wykazać, że głębokość oraz ciężar dolnej poprzeczki swobodnie zwisającej kurtyny dymowej są wystarczające, aby spełnić zalecenia przedstawione w punkcie 6.6.2.13. Kurtyna w pozycji odchylonej powinna kończyć się co najmniej 0,1 metra poniżej podstawy warstwy projektowej.
UWAGA: Metodę obliczeniową przedstawiono w załączniku H.
Kurtyna dymowa w pozycji odchylonej po żadnej stronie nie powinna mieć większych szczelin niż w pozycji nieodchylonej.
Swobodnie zwisające kurtyny dymowe zaprojektowane z myślą o zamykaniu otworów między zbiornikiem dymu a sąsiednimi kondygnacjami (np. otwartymi kondygnacjami sąsiadującymi z atrium), opuszczane z góry na dół takich otworów, w pozycji odchylonej powinny nie tylko spełniać zalecenie przedstawione w punkcie 6.9.2.2, lecz również stykać się z dolną krawędzią otworu (np. z podłogą).
UWAGA: Metodę obliczeniową przedstawiono w załączniku H.
Sufity podwieszane
Uwagi ogólne
Wiele zbiorników dymu znajduje się w miejscach, w których pod sufitem konstrukcji znajduje się sufit podwieszany. Takie sufity podwieszane mogą mieć formę zamkniętą (oprócz szczelin przeciekowych) lub posiadać większy lub mniejszy udział powierzchni czynnej. W przypadku gdy sufit podwieszany charakteryzuje się dużym udziałem powierzchni czynnej, nie będzie znacząco przeszkadzać w przemieszczaniu się gazów dymowych, a jego obecność można zignorować w projekcie. Mniejsze udziały powierzchni czynnej mogą umożliwić wykorzystanie przestrzeni nad sufitem jako komory wyrównawczej na usuwany dym.
Zalecenia
Zamknięte sufity podwieszane należy traktować jako górną płaszczyznę warstwy dymu (np. w pomieszczeniu pożarowym, pod balkonem, w zbiorniku dymu). Jeżeli można dowieść, że sufit podwieszany nie załamie się po narażeniu na styczność z gorącymi gazami w przewidywanych temperaturach projektowych, nie ma konieczności kontynuowania ekranów kanalizujących oraz kurtyn dymowych nad takimi zamkniętymi sufitami podwieszonymi.
Częściowo otwarte sufity podwieszane posiadające ponad 25% równomiernie rozmieszczonej geometrycznej powierzchni czynnej nie powinny być uwzględniane w związku z wpływem na przemieszczanie się dymu.
Ekrany kanalizujące oraz kurtyny dymowe należy kontynuować nad sufitem podwieszanym aż do sufitu konstrukcyjnego, chyba że chodzi o zamknięte sufity podwieszane, w przypadku których obowiązuje zalecenie przedstawione w punkcie 6.10.2.1.
Przestrzeń nad częściowo otwartym sufitem podwieszanym posiadającym mniej niż 25% geometrycznej powierzchni czynnej można traktować jako komorę wyrównawczą.
UWAGA: Komora wyrównawcza to trójwymiarowa przestrzeń wewnątrz zbiornika dymu lub przestrzeń zawierająca zbiornik dymu ograniczona przez nieprzerwany sufit (np. dach, balkon), struktury nieprzepuszczające dymu (np. ściany, konstrukcyjne fragmenty ścian nad otworami) bądź kurtyny dymowe i sufit podwieszany mający mniej niż 25% geometrycznej powierzchni czynnej, przez którą może przenikać dym, w której to przestrzeni podciśnienie powstaje na skutek działania wentylacji grawitacyjnej lub mechanicznej, tak że dym znajdujący się wewnątrz takiej przestrzeni jest usuwany bezpośrednio, a dym spod sufitu podwieszanego jest wciągany do takiej przestrzeni przez otwory w suficie podwieszanym.
W przypadku gdy przestrzeń nad sufitem podwieszanym służy jako komora wyrównawcza we wszystkich obliczeniach projektowych związanych z dymem znajdującym się poniżej sufitu podwieszanego należy traktować taki sufit podwieszany jako górną płaszczyznę wypieranej warstwy dymu.
Dla celów projektowych połączenie komory wyrównawczej oraz klapy dymowej należy traktować jako pojedynczą „klapę dymową z komorą wyrównawczą”. Taka klapa dymowa powinna spełniać projektowe szybkości usuwania dla masowego oraz objętościowego natężenia przepływu gazów dymowych obliczanego zgodnie z punktem 6.6, jeżeli głębokość warstwy dymu będzie mierzona od górnej płaszczyzny komory w dół do podstawy warstwy (patrz: załącznik I).
W ramach dokumentacji zalecanej w punkcie 4.1 należy przedłożyć zgodne z powszechnie stosowanymi metodami obliczeniowymi związanymi z instalacjami grzewczymi, wentylacyjnymi i klimatyzacyjnymi obliczenia dowodzące, że różnica ciśnień wywoływana przez urządzenie usuwające dym i ciepło z komory wyrównawczej może przeważyć nad różnicami ciśnień powodowanymi przez impedancję przepływu otworów komory (patrz również: załącznik I).
Ponieważ komora wyrównawcza wraz ze wszystkimi swoimi częściami (np. podwieszanym sufitem, ekranami dymowym, urządzeniami do usuwania dymu i ciepła, otworami sufitowymi) stanowi część całego SOiUC, w ramach dokumentacji zalecanej w punkcie 4.1 należy przedstawić dowody na to, że komora wyrównawcza jako całość jest w stanie przetrwać narażenie na przewidywane temperatury dymu, nie doznając żadnych usterek.
Dekompresja atrium
Uwagi ogólne
Większa swoboda architektoniczna staje się możliwa, jeżeli fasada atrium nie musi być uszczelniana, ale dopuszcza się jej nieszczelność nawet w sytuacji gdy górne atrium jest wypełnione dymem. Przykłady takich projektów z „nieszczelną fasadą” obejmują:
hotelowe pokoje gościnne z drzwiami prowadzącymi na „dekoracyjne” balkony (tj. nie na drogi dostępowe lub ewakuacyjne) umieszczone nad atrium i wystarczająco małe, żeby w ciągu kilku sekund można było się z nich ewakuować przez takie drzwi;
sytuacje, w których stosowane są nieuszczelniane okna;
sytuacje, w których niewielkie otwory wentylacyjne umożliwiają cyrkulację powietrza między przestrzeniami mieszkalnymi a atrium (nie powinny występować drogi ewakuacyjne otwarte na górne atrium).
Jeżeli takie drzwi oraz inne ścieżki nieszczelności nie posiadają szczelnych uszczelnień, dym z atrium może przedostawać się do wielu sąsiadujących pomieszczeń na wielu poziomach, powodując utratę widoczności w takich pomieszczeniach, a niekiedy również docierając do dróg ewakuacyjnych znajdujących się z dala od atrium. Taka sytuacja może zaistnieć jednocześnie na wielu kondygnacjach.
Należy zatem zapobiec przedostawaniu się istotnych ilości dymu przez takie niewielkie, nieszczelne otwory. Jedną z umożliwiających spełnienie tego warunku metod jest dekompresja atrium.
UWAGA: Zasady związane z dekompresją atrium zostały opisane bardziej szczegółowo w załączniku J.
Dekompresja nie chroni jednak żadnych dużych, nieszczelnych otworów na jakichkolwiek kondygnacjach znajdujących się powyżej podstawy warstwy dymu w atrium, podobnie jak nie chroni ona żadnych znajdujących się na takich kondygnacjach dróg ewakuacyjnych otwartych na atrium.
UWAGA: W tym kontekście za duży otwór uważa się taki, w przypadku którego otwór w fasadzie atrium jest większy od sumy otworów znajdujących się w dalszej części tej samej ścieżki nieszczelności z dala od atrium (np. w sytuacji gdy otwór w fasadzie atrium jest większy niż otwory w ścianie zewnętrznej (patrz: Rysunek 5).
Często jednak będzie występować sytuacja, w której architekci będą chcieli zmaksymalizować wykorzystanie przestrzeni atrium. Jednym ze sposobów na osiągnięcie tego jest dopuszczenie większej swobody projektowania na najniższych kondygnacjach przy mniejszej swobodzie w zakresie „nieszczelnych fasad”, na które pozwala stosowanie techniki dekompresji. W takim „hybrydowym” projekcie współczynnik powierzchni odpowietrzników do powierzchni wlotów świeżego powietrza powinien być zgodny z wymaganymi zaleceniami dotyczącymi SOiUC. Należy wziąć pod uwagę, że w takim hybrydowym projekcie temperatura warstwy dymu w atrium zalecana dla obliczeń związanych z dekompresją jest naturalnym wynikiem obliczeń związanych z wnikaniem powietrza do słupa dymu wymaganych w związku z obliczeniami dotyczącymi wyciągu dymu (patrz: punkt 6.6).
UWAGA: Na podobnej zasadzie możliwe jest stosowanie projektów hybrydowych tam, gdzie do usuwania dymu z atrium wykorzystywane są wentylatory.
Projekty hybrydowe tworzone są zwykle zgodnie z jednym z dwóch podejść.
Na podstawie masowego natężenia przepływu, gdzie atrium projektuje się dla określonej wysokości słupa dymu;
Na podstawie temperatury, w celu schłodzenia potencjalnie gorącej warstwy dymu poprzez celowe wprowadzenie powietrza otaczającego do wznoszącego się słupa dymu. Dzięki temu niekiedy możliwe jest zastosowanie na fasadzie materiałów, które nie są odporne na działanie wysokich temperatur (np. szkła typu float).
Zalecenia
Jeżeli proponowany jest system dekompresji atrium, projektant powinien stwierdzić, czy atrium może być uważane za posiadające „dominujący wlot”.
UWAGA: Metodę przedstawiono w załączniku J.
Projektant systemu powinien na drodze analizy rysunków budowlanych ustalić lokalizację najwyższej wrażliwej ścieżki nieszczelności, przez którą dym może przepływać z atrium do sąsiednich przestrzeni.
Projektant systemu powinien na drodze obliczeń wykazać, że na najwyższej wrażliwej ścieżce nieszczelności występować będzie różnica ciśnień powodująca przemieszczanie czystego powietrza do atrium nawet po uwzględnieniu naporu wiatru.
UWAGA: Niektóre procedury obliczeniowe przedstawiono w załączniku J.
Projektant systemu powinien przedłożyć kompletną dokumentację pomocniczą zgodnie z zaleceniami przedstawionymi w punkcie 4.1.
Interakcje z innymi systemami przeciwpożarowymi oraz innymi instalacjami budynku
Tryskacze
Uwagi ogólne
Tryskacze są skuteczne w zakresie ograniczania strat pożarowych poprzez redukowanie pożaru do wielkości umożliwiającej opanowanie bądź poprzez gaszenie pożaru. SOiUC umożliwia bardziej efektywne ręczne gaszenie pożaru oraz ochronę dróg ewakuacyjnych w budynkach. Istotne jest, by tam, gdzie tryskacze oraz SOiUC stosowane są łącznie, całkowita skuteczność w zakresie ochrony przeciwpożarowej (w tym w zakresie ułatwiania akcji gaśniczej) była zwiększana, a nie zmniejszana.
UWAGA: Zasady te zostały omówione bardziej szczegółowo w załączniku K.
W przypadkach, w których zainstalowano zarówno tryskacze, jak i SOiUC, obowiązują zalecenia przedstawione w punkcie 7.1.2.
Zalecenia
Drogi ewakuacyjne
Tam gdzie projekt SOiUC ma na celu ochronę dróg ewakuacyjnych, SOiUC powinien włączać się automatycznie w momencie wykrycia dymu. Nie ma przeszkód, które wykluczałyby jednoczesne stosowanie tryskaczy i odpowietrzników, pod warunkiem że konstrukcja każdego z urządzeń dopuszcza obecność innej.
SOiUC wysokiego zagrożenia nie powinny być stosowane do ochrony dróg ewakuacyjnych w budynkach wysokiego zagrożenia. Zamiast nich drogi ewakuacyjne powinny być chronione konwencjonalnymi metodami (np. poprzez podział na przedziały, ograniczanie odległości do wyjść oraz stosowanie tryskaczy).
Wysokie zagrożenie
W budynkach wysokiego zagrożenia wszelkie stosowane SOiUC nie powinny być aktywowane automatycznie, lecz włączane przez straż pożarną według jej uznania. Strażacy powinni mieć możliwość inicjowania SOiUC z bezpiecznego miejsca poza przedziałem pożarowym. Drogi ewakuacyjne powinny być chronione metodami konwencjonalnymi (np. poprzez podział na przedziały, ograniczanie odległości do wyjść oraz stosowanie tryskaczy).
Ochrona majątku
W przypadku zajętości sklasyfikowanych poniżej klasy wysokiego zagrożenia, a także w przypadkach, w których można się spodziewać szybkiego przybycia straży pożarnej, w celu zapewnienia ochrony majątku należy łączyć tryskacze oraz SOiUC otwierane automatycznie po dotarciu sygnału z urządzenia opartego na przepływie wody posiadającego charakterystykę ciśnienia przepływu równoważną najmniejszemu przepływowi przez pojedynczy otwarty tryskacz (patrz: prEN 12845), jednak jedynie w przypadkach, w których stosowane są tryskacze „szybkiego reagowania” zgodnie z definicją w normie EN 12259-1. W takim przypadku możliwe powinno również być ręcznie inicjowanie SOiUC zgodnie z opisem w punkcie 7.1.2.2. W przypadku wszystkich tryskaczy reagujących wolniej lub tam, gdzie straż pożarna przybędzie po względnie długim okresie, tryskacze oraz SOiUC należy łączyć wyłącznie w celu ochrony majątku zgodnej z zasadami zalecanymi dla budynków wysokiego zagrożenia (patrz: punkt 7.1.2.2).
UWAGA: W związku z wprowadzaniem w życie punktu 7.1.2.3 usilnie zaleca się omówienie okresów dotarcia straży pożarnej z władzami pożarowymi.
Tytuł podpunktu
Nie należy projektować SOiUC, które włączałyby się automatycznie po zadziałaniu tryskaczy, z wyjątkiem sytuacji dozwolonych przez punkt 7.1.2.3.
Tytuł podpunktu
Należy instalować zawsze o jedno urządzenie do usuwania dymu i ciepła więcej niż wynika to z zaleceń formułowanych na podstawie obliczeń projektowych ignorujących lokalne interakcje między SOiUC a tryskaczami.
Tytuł podpunktu
W przypadku gdy zamiast grawitacyjnego (tj. opartego na siłach wyporu) stosowany jest mechaniczny SOiUC, powyższe zalecenia należy stosować, traktując każdy wlot dymu SOiUC jako równoważny odpowietrznikowi.
Projektanci budynków wyposażonych zarówno w SOiUC, jak i w tryskacze, powinni świadomie unikać powstawania sytuacji, w których lokalny skierowany w dół ciąg dymu mógłby zamknąć światło drogi ewakuacyjnej z innego regionu budynku.
Systemy wykrywania dymu i ognia
Uwagi ogólne
Wiele SOiUC projektowanych jest tak, by były wyzwalane automatycznie przez inne systemy wykrywania dymu i ognia. System wykrywania powinien mieć możliwość przesyłania sygnałów do SOiUC w sposób, który w razie potrzeby umożliwi pożądane strefowe włączanie SOiUC. Pożądane jest inicjowanie SOiUC po wykryciu na możliwie jak najwcześniejszych etapach rozwoju pożaru.
Niektóre duże przestrzenie (np. wysokie atria) sprzyjają gromadzeniu się ciepłego powietrza pod sufitem na skutek działania instalacji grzewczych, wentylacyjnych oraz klimatyzacyjnych, nagrzewania przeszklonego dachu przez słońce itp. Tam, gdzie może to nastąpić, słup dymu nad pożarem (zwłaszcza na jego wczesnych etapach, gdy ogień jest jeszcze niewielki) może ulec schłodzeniu na skutek wniknięcia powietrza w trakcie wznoszenia, co może doprowadzić do powstania uwarstwionej warstwy dymu jeszcze zanim dotrze on do sufitu (patrz: Rysunek 6). Wykrywacze dymu zamontowane pod sufitem (prawidłowo) nie zgłoszą obecności dymu. Często nie jest możliwe przewidzenie wysokości, na której dym po raz pierwszy ulegnie uwarstwieniu — często może ona zależeć np. od pogody.
Ważne jest, by wykrywacze były rozmieszczone w miejscach, w których będą one mogły wykryć takie uwarstwione warstwy.
Zalecenia
System wykrywania dymu i ognia powinien być zgodny z normą EN 54.
System wykrywania dymu i ognia powinien mieć możliwość zlokalizowania pożaru w sposób, który pozwoli właściwym strefom SOiUC na właściwe zareagowanie, jeżeli będzie ono przewidziane w projekcie.
UWAGA: Bardziej szczegółowe zalecenia zamieszczono w normie 12101-4.
Typ oraz rozmieszczenie wykrywaczy dymu w przestrzeniach wysokich, w których ciepłe, czyste powietrze często gromadzi się pod sufitem w warunkach niepożarowych należy dobierać tak, aby były one w stanie wykrywać dym poniżej takich warstw ciepłego powietrza.
UWAGA: Bardziej szczegółowe porady zamieszczono w normach EN 54 oraz prEN 12101-4.
Instalacje wykorzystujące różnice ciśnień
Uwagi ogólne
Instalacje wykorzystujące różnice ciśnień zapewniają metodę ochrony dróg ewakuacyjnych oraz innych obszarów budynku przed przedostawaniem się do nich dymu poprzez utrzymywanie różnicy ciśnień w stosunku do strefy pożarowej, tak by wymuszany był przepływ powietrza z przestrzeni niedotkniętych pożarem do strefy pożarowej oraz powiązanych z nią przestrzeni. Interakcje SOiUC z instalacją wykorzystującą różnice ciśnień prawdopodobne są jedynie wówczas, gdy przestrzeń chroniona (np. klatka schodowa pod ciśnieniem) ma styczność z wypieraną termicznie warstwą dymu za pośrednictwem ścieżek nieszczelności (np. szczelin w drzwiach). Sytuacja taka może mieć miejsce np. wtedy gdy klatka schodowa pod ciśnieniem posiada drzwi otwierane na balkony, które z kolei otwierają się na atrium, a atrium takie posiada SOiUC, który powoduje, że podstawa warstwy dymu znajduje się poniżej niektórych tego rodzaju balkonów.
Istotne jest ustalenie na drodze obliczeń wysokości w projektowej warstwie dymu, na której ciśnienie równe jest zewnętrznemu ciśnieniu powietrza. Nazywa się ją najczęściej wysokością „płaszczyzny ciśnienia neutralnego”. Powyżej tej wysokości wypieranie warstwy dymu powoduje wzrost ciśnienia powyżej ciśnienia otaczającego. Poniżej tej wysokości wypieranie dymu powoduje spadek ciśnienia poniżej ciśnienia otaczającego.
Instalacja wykorzystująca różnice ciśnień dla klatki schodowej powinna być zgodna z normą PrEN 12101-6, z tym że minimalne ciśnienie projektowe na klatce schodowej powinno być zwiększone tak, by skompensowało dodatkowy wypór w warstwie powyżej płaszczyzny neutralnej.
Zalecenia
W przypadku gdy pożądane jest zwiększenie ciśnienia w przestrzeniach sąsiadujących z warstwą dymu, wysokość płaszczyzny ciśnienia neutralnego w warstwie dymu powinna zostać oszacowana na drodze obliczeń.
UWAGA: Właściwą procedurę obliczeniową można znaleźć w załączniku L.
Różnica między ciśnieniem wyporowym a ciśnieniem otoczenia przy najwyższej ścieżce nieszczelności łączącej warstwę dymu i przestrzeń pod ciśnieniem powinna zostać oszacowana na drodze obliczeń.
UWAGA: Odpowiednią procedurę obliczeniową można znaleźć w załączniku L.
Minimalny projektowy wzrost ciśnienia w przestrzeni ciśnieniowej powinien być o 40 Pa wyższy od obliczonego w punkcie 7.3.2.2.
UWAGA: Taki wzrost obejmuje podobny, ustalony arbitralnie margines bezpieczeństwa w stosunku do minimalnego projektowego wzrostu ciśnienia określonego w normie prEN 12101-6.
Niedopuszczalne jest występowanie ścieżek nieszczelności między warstwą dymu a jakąkolwiek przestrzenią pod ciśnieniem, jeżeli minimalny projektowy wzrost ciśnienia obliczony w punkcie 7.3.2.3 przekracza 75 Pa.
UWAGA: Kryterium to daje pewność, że minimalny wzrost ciśnienia nie zbliży się zbytnio do maksymalnego dopuszczalnego wzrostu ciśnienia, po osiągnięciu którego siły potrzebne do otworzenia którychkolwiek drzwi przekroczą przy klamce wartość 100 N.
Inne kryteria dotyczące przestrzeni ciśnieniowych powinny być zgodne z normą prEN 12101-6.
Systemy rozgłoszeniowe oraz systemy alarmów głosowych
Zalecenie
Systemy rozgłoszeniowe oraz/lub systemy alarmów głosowych wykorzystywane w celu ostrzegania lub instruowania lokatorów budynku w przypadku pożaru powinny charakteryzować się głośnością przewyższającą poziom hałasu generowanego przez SOiUC (np. przez wentylatory) na tyle, by były wyraźnie słyszalne (patrz: prEN 12101-4).
Oświetlenie i oznakowanie
Zalecenie
Wysokość warstwy bezdymowej wybrana dla celów projektowych powinna być na tyle duża, by podstawa wypieranej warstwy gazów dymowych znajdowała się powyżej oświetlenia awaryjnego oraz oznakowania wyjść awaryjnych.
Skomputeryzowane systemy sterowania
Zalecenia
W przypadku gdy działaniem SOiUC jest steruje skomputeryzowany system sterowania bądź gdy jest ono z nim powiązane, żadne zmiany w oprogramowaniu sterującym funkcjami bezpieczeństwa pożarowego bądź modyfikacje komputera, na którym uruchamiane jest takie oprogramowanie, nie powinny mieć wpływu na działanie zainstalowanego SOiUC.
W przypadku gdy tego rodzaju zmiany zostaną wprowadzone należy przeprowadzić testy całego SOiUC, symulując wykrycie pożaru (np. poprzez skierowanie chmury dymu w kierunku wykrywaczy), tak aby można było stwierdzić, że SOiUC nadal funkcjonuje zgodnie z założeniami projektowymi ... .
Projektant systemu w ramach dokumentacji opisanej w punkcie 4.1 powinien uwzględnić pełen opis oprogramowania sterującego.
Ogrzewanie, wentylacja i klimatyzacja
Uwagi ogólne
Cele projektantów systemu ogrzewania, wentylacji i klimatyzacji różnią się od celów, które są najistotniejsze w projekcie SOiUC. Nie tylko ilości przemieszczanych gazów są zazwyczaj mniejsze — zwykle są one również przemieszczane w innych kierunkach. W przypadku systemów ogrzewania, wentylacji i klimatyzacji typowe jest wprowadzanie powietrza zastępującego do pomieszczenia na dużej wysokości, a wywiew powietrza „zużytego” stosowany jest na niskich poziomach: jest to dokładne przeciwieństwo tego, co zaleca się dla SOiUC. Nawet po odcięciu systemu ogrzewania, wentylacji i klimatyzacji jego kanały mogą stać się ścieżkami umożliwiającymi niepożądane przemieszczanie się dymu, chyba że zostaną przedsięwzięte środki, który zapobiegną powstawaniu takich sytuacji.
Systemy ogrzewania, wentylacji i klimatyzacji mogą być całkowicie lub częściowo integrowane z SOiUC. Tam, gdzie to następuje, konieczne jest odizolowanie części niezintegrowanych, a także upewnienie się, że części zintegrowane spełniają takie same standardy efektywności, jak pozostała część SOiUC. Przepustnice, które mogą być przestawiane wyłącznie ręcznie mogą sprawić, że regularne testowanie funkcjonowania SOiUC stanie się nadzwyczaj utrudnione. Co za tym idzie, przepustnice dymowe powinny mieć możliwość zarówno otwierania, jak i zamykania za pośrednictwem mechanizmów zasilanych.
Zalecenia
W przypadku pożaru w budowli lub w strefie kontroli dymu wentylatory instalacji ogrzewania, wentylacji i klimatyzacji powinny zostać automatycznie zatrzymane za pośrednictwem sygnału z instalacji wykrywającej dym, chyba że instalacja ogrzewania, wentylacji i klimatyzacja zostanie bezpośrednio zintegrowana z SOiUC.
W celu uniknięcia syfonowania dymu z jednej strefy kontroli dymu do innej przez kanały instalacji ogrzewania, klimatyzacji i wentylacji, na granicach stref kontroli dymu należy zainstalować przepustnice dymowe. Takie przepustnice umożliwiające kontrolowanie ilości dymu powinny włączać się po otrzymaniu sygnału generowanego przez system wykrywania dymu. Projektant systemu kontroli dymu może również wykazać na drodze obliczeń, że dym nie będzie w stanie przemieszczać się między poszczególnymi strefami kontroli dymu, dołączając dokumentację wspierającą w ramach dokumentacji zalecanej w punkcie 4.1.
Wszystkie przepustnice dymowe w części instalacji grzewczej, klimatyzacyjnej i wentylacyjnej powiązanej z dotkniętą skutkami pożaru strefą kontroli dymu powinny zamykać się jednocześnie z wentylatorami stanowiącymi część takiej instalacji.
Funkcje opisane w punktach od 7.7.2.1 do 7.7.2.3 należy obszernie przetestować po zainstalowaniu systemu, powodując wygenerowanie sygnału wykrycia dymu.
Jeżeli w ramach SOiUC wykorzystywane są elementy instalacji ogrzewania, klimatyzacji i wentylacji, taki części tej instalacji, które zostały zintegrowane z SOiUC powinny spełniać wszystkie właściwe zalecenie sformułowane gdzie indziej w niniejszej normie oraz w normie PrEN 12101-4.
Wszystkie przepustnice dymowe powinny mieć możliwość otwierania i zamykania za pośrednictwem urządzenia zasilanego.
Systemy bezpieczeństwa
Zalecenie
Systemy bezpieczeństwa nie powinny mieć niekorzystnego wpływu na działania SOiUC w przypadku pożaru. Np. gdy zaleca się wykorzystywanie jako wlotów powietrza drzwi, które przez część dnia mogą pozostawać zamknięte, po wyzwoleniu SOiUC system bezpieczeństwa powinien takie drzwi odblokować i automatycznie otworzyć.
UWAGA: Wdrożone zabezpieczenia nie powinny mieć niekorzystnego wpływu na przepustowość dróg ewakuacyjnych lub przebieg akcji gaśniczej.
Załącznik A (informacyjny)
Wartości domyślne szybkości uwalniania ciepła
Chociaż dla pewnej liczby konkretnych materiałów przeprowadzono badania dotyczące szybkości uwalniania ciepła, ich wyników nie można wykorzystywać dla pożarów we wszystkich sytuacjach. W każdym pożarze pali się szeroka gama materiałów palnych. Niemożliwe jest zatem zastosowanie wartości dla konkretnego materiału — konieczne jest oszacowanie zarówno najwyższej, jak i najniższej szybkości uwalniania ciepła w celu stwierdzenia, która z nich przyczyni się do powstania najgorszego przypadku, a także w celu sformułowania zaleceń związanych z takich przypadkiem.
Dla pożarów w zabudowaniach chronionych tryskaczami:
qf(low)= 250 kW/m2
qf(high)= 625 kW/m2
Dla pożarów w zabudowaniach niechronionych tryskaczami:
Nagromadzenia materiałów palnych o wysokości do 2 m:
qf(low)= 250 kW/m2
qf(high)= 1250 kW/m2
Nagromadzenia materiałów palnych o wysokości od 2 do 4 m:
qf(low)= 250(hf-1) kW/m2
qf(high)= 1250(hf -1) kW/m2
Równania te nie obowiązują w przypadku towarów przechowywanych na wysokich stosach lub wysokich stojakach — sytuacja taka została opisana w punkcie 6.1.2.8.
Załącznik B (informacyjny)
Słup dymu wznoszący się bezpośrednio znad pożaru do zbiornika dymu
B.1. Słupy dymu nad dużymi pożarami — Tam gdzie określona jest wysokość warstwy przejrzystego powietrza Y
Słupy dymu nad dużymi pożarami spełniają warunek:
(B.1)
Wnikanie powietrza do słupa dymu (tzn. ilość powietrza mieszająca się z gazami pożarowymi w trakcie wznoszenia) ma charakter intensywny. Ze względów praktycznych we wszystkich przypadkach masę rzeczywistych produktów spalania można zignorować, a dla celów obliczeniowych gazy dymowe można potraktować jako skażone gorące powietrze. Prędkość wnikania powietrza do słupa dymu wznoszącego się nad pożarem (Mf) można obliczyć z równania:
(B.2)
gdzie
Ce=0,19 dla pomieszczeń wielkopowierzchniowych, takich jak audytoria, stadiony, duże biura bez ścian działowych, podłoża atrium itp., gdzie sufit znajduje się bardzo wysoko nad pożarem;
Ce=0,337 dla pomieszczeń o małej powierzchni, takich jak boksy sklepowe, biura komórkowe, hotelowe pokoje gościnne itp., w których otwory wentylacyjne znajdują się głównie po jednej stronie pożaru (np. od strony okna w pomieszczeniu biurowym, tylko na jednej ścianie);
UWAGA: Wynika z tego, że wartość ta obowiązuje dla większości małych pomieszczeń.
P = obwód pożaru w metrach (m);
Y = wysokość od podstawy pożaru do warstwy dymu w metrach (m).
Równanie (B.1) zostało potwierdzone eksperymentalnie dla wartości Y do dziesięciokrotności
dla pożarów w dużych pomieszczeniach przy wartościach szybkości uwalniania ciepła między 200 a 1800 kWm-2.
Nie są dostępne informacje, z których wynikałoby, jak należy zmodyfikować równanie (B.2) (lub jego bieżące wersje alternatywne) w celu uwzględnienia wpływu interakcji z mgłą tworzoną przez tryskacze. Co za tym idzie, zostało ono tutaj zastosowane w postaci niezmodyfikowanej.
Podział na pomieszczenia o dużej i małej powierzchni zależy od możliwości dopływania powietrza wprowadzanego do wznoszącego się słupa dymu ze wszystkich stron. Im węższe jest pomieszczenie, tym bardziej utrudniony jest przepływ powietrza za słupem dymu.
Za pomieszczenia o niewielkiej kubaturze uważa się te, w których maksymalny wymiar gabarytowy jest mniejszy od pięciokrotności średnicy pożaru projektowego lub jej równy, a powietrze doprowadzane może dopływać tylko z jednego kierunku (patrz: Rysunek B.1).
UWAGA: Wymiar graniczny został wybrany w sposób arbitralny i nie jest poparty żadną teorią. Przeprowadzanie badań związanych z tą kwestią uważa się za wysoce pożądane.
B.2. Słupy dymu nad dużymi pożarami — projekty mające na celu kontrolowanie temperatury
W projektach mających na celu kontrolowanie temperatury określona zostanie różnica między temperaturą gazów w zbiorniku dymu a temperaturą otoczenia (Θ). Znany jest również konwekcyjny strumień cieplny w gazach dymowych dopływających do wypieranej warstwy dymu. Masowe natężenie przepływu dopływu do warstwy wypieranej obliczane jest na podstawie następującego równania:
(B.3)
UWAGA: Jeżeli pożądane jest obliczenie wysokości warstwy przejrzystego powietrza, w tym przypadku wartość Mf obliczona na podstawie równania (B.3) może być wykorzystana wraz z równaniem (B.2) w celu obliczenia Y.
B.3 Słupy dymu nad małymi pożarami — tam gdzie określono wysokość warstwy przejrzystego powietrza
Słupy dymu nad małymi pożarami spełniają zależność
(B.4)
Parametry wnikania powietrza do słupa dymu można obliczyć w podany poniżej sposób.
— Najpierw obliczyć z0, wysokość wirtualnego początku słupa dymu mierzoną nad szczytem palącego się materiału za pomocą następującego równania:
(B.5)
gdzie
D to efektywna średnica pożaru w metrach (m).
— Wyrazić wysokość warstwy przejrzystego powietrza jako Z mierzone nad szczytem palącego się materiału.
— Obliczyć masowe natężenie przepływu dopływu do warstwy dymu:
—
(B.6)
B.4. Słupy dymu nad małymi pożarami — projekty mające na celu kontrolowanie temperatury
Procedura obliczeniowa jest bardzo podobna do przedstawionej w punkcie B.2 — należy postępować w następujący sposób:
— Obliczyć Mf, wykorzystując równanie (B.3). Jeżeli ma zostać obliczona wysokość warstwy przejrzystego powietrza, wykorzystać taką wartość Mf w równaniach (B.5) oraz (B.6) w celu znalezienia Z, a co za tym idzie Y.
B.5. Słupy dymu nad pożarami wysokich składowisk
Parametry pożaru projektowego dla towarów składowanych w wysokich nagromadzeniach wynikające z punktu 6.1. pozwolą na ustalenie wartości obwodu pożaru dostępnego dla dopływającego powietrza (P) oraz występującej nad pożarem różnicy między temperaturą warstwy a temperaturą otoczenia (Θl). Określona zostanie również lokalizacja podstawy wypieranej warstwy dymu w zbiorniku dymu, co pozwoli uzyskać wysokość warstwy przejrzystego powietrza Y.
— Najpierw obliczyć masowe natężenie przepływu gazów dymowych dopływających do warstwy (Mf). W równaniu (B.2) należy przyjąć Ce=0,19.
UWAGA: Metoda ta daje przybliżony wynik.
Jeżeli zaleca się obliczenie konwekcyjnego strumienia cieplnego dopływu do warstwy dymu (zwykle nie jest to konieczne), taka wartość Mf może zostać wykorzystana wraz z równaniem (B.3) do obliczenia Qf.
B.6. Jednokondygnacyjne centra handlowe — pożar w sąsiednim sklepie
Masowe natężenie przepływu gazów dymowych dopływających do zbiornika dymu w centrum handlowym równe jest w przybliżeniu podwojonej wartości, która obowiązywałaby, gdyby pożar był zlokalizowany w holu centrum handlowego, przy takiej samej wartości wysokości do podstawy warstwy dymu (patrz: Rysunek B.2.), tj. podwojonemu wynikowi równania (B.2), gdzie Ce=0,19.
Wynika z tego, że masowe natężenie przepływu gazów dopływających do warstwy dymu w holu centrum handlowego można obliczyć z następującego równania:
(B.7).
Jest to rezultat zależności empirycznej, która przestaje obowiązywać, jeżeli podstawa warstwy znajduje się zbyt wysoko nad szczytem otworu sklepu. Jeżeli taka różnica wysokości jest większa niż 2 m, należy obliczyć parametry wnikania powietrza do słupa dymu, posługując się procedurami dla słupów rozpływnych (patrz: punkty 6.3., 6.4. oraz 6.5.).
Załącznik C (informacyjny)
Natężenie przepływu gorących gazów z pomieszczenia pożarowego do sąsiedniej przestrzeni
C.1. Pożary zależne od warstwy paliwa
Pożar projektowy będzie uznawany za zależny od warstwy paliwa, jeżeli temperatury warstw okażą się zbyt niskie, żeby wywołać rozgorzenie. Wszelkie pozostałe pożary zostaną uznane za (lub gwałtownie staną się) w pełni rozgorzałe.
Masowe natężenie przepływu z otworu pomieszczenia (lub „okna”) może zostać obliczone w opisany poniżej sposób.
Masowe natężenie przepływu gazów dymowych przechodzących przez pionowy otwór (Mw) można obliczyć z następującego równania:
(C.1)
gdzie
W jest szerokością otworu w metrach (m);
h jest wysokością otworu nad podłożem w metrach (m);
Cd jest efektywnym współczynnikiem wypływu dla danego otworu;
W przypadku gdy dym przemieszcza się bezpośrednio do „krawędzi rozpływu” bez fragmentu ściany nad otworem (np. tam gdzie sufit kończy się na tej samej wysokości, na której znajduje się górna krawędź otworu) Cd=1,0. Dla innych scenariuszy można zastosować procedurę przedstawioną poniżej.
Dla przypadków, w których dym przepływa w pobliżu fragmentu ściany nad otworem lub obniżonego fragmentu sufitu w formie słupa o wysokości Dd, (Rysunek C.1 oraz C.2), wykazano, że wysokość wznoszenia słupa dymu ma wpływ na natężenie przepływu dymu wypływającego z otworu. Wpływ ten można wyrazić jako modyfikację współczynnika wypływu dokonaną na podstawie następującego równania:
(C.2)
gdzie
Dw to głębokość warstwy przepływającej w płaszczyźnie otworu w metrach (m);
Dd to głębokość fragmentu ściany nad otworem lub wysokość wznoszenia się słupa dymu przy otworze (m).
Gdy Dd≥1,0 dla większości otworów mających znaczenie praktyczne można przyjąć, że Dd jest równe 1,0. W przypadku zwykłego otworu bez przeszkody w postaci fragmentu ściany nad otworem za Dd można uważać wysokość wznoszenia słupa dymu przy krawędzi balkonu.
Głębokość warstwy przepływającej (Dw) można znaleźć na podstawie następującego równania:
(C.3)
Poniżej przedstawiono prostą procedurę pozwalającą obliczyć masowe natężenie przepływu itp.
Przyjąć, że Cd jest równe 0,65.
Obliczyć masowe natężenie przepływu z następującego równania:
kgs-1
Obliczyć głębokość warstwy wypieranej z następującego równania:
m
Obliczyć współczynnik wypływu z otworu z następującego równania:
Wykorzystać nową wartość Cd i powtarzać czynności od kroku (b), dopóki różnica między bieżącą obliczoną wartością Mw(Mw(n-1)) nie będzie mniejsza niż 0,1%, tj.
Procedura ta prowadzi do zbieżności po około pięciu iteracjach, a zatem pozwoli szybko uzyskać wartości Mw, Cd oraz Dw.
C.2. Oszacowanie parametrów rozgorzenia
Możliwe jest wybranie jednej z kilku metod. Przedstawioną poniżej procedurę należy traktować jak dającą przybliżone wyniki.
Wykorzystując wartość Mw obliczoną w punkcie C.1. oraz konwekcyjny strumień cieplny przy otworze Qw obliczyć różnicę między temperaturą warstwy a temperaturą otoczenia, korzystając z następującego równania:
(C.4)
Obliczyć temperaturę warstwy, korzystając z następującego równania:
(C.5)
Jeżeli tw≥550°C, w pomieszczeniu nastąpi rozgorzenie.
C.3. Pożary całkowicie rozwinięte
Zwykle nie uważa się za dobrą praktykę opierania projektów wentylacji oddymiającej na całkowicie rozwiniętych pożarach, ponieważ wiążą się one zwykle z przemieszczaniem się płomieni do większych przestrzeni i przez takie przestrzenie. Promieniowanie cieplne z takich płomieni może stanowić poważne zagrożenie w przestrzeniach sąsiadujących. Pożądane jest, by oddymiające instalacje wentylacyjne oparte na pożarach w pomieszczeniach, w których następuje rozgorzenie, były analizowane indywidualnie, a także by projektant dostarczał szczegółowe dowody pozwalające na uzasadnienie takiego podejścia w kontekście uwarunkowań tworzonego projektu.
C.4 Wyciąg szczelinowy
Możliwe jest zapobieżenie przedostawaniu się gazów dymowych przez otwór w pomieszczeniu pożarowym poprzez usuwanie dymu i powietrza przez przebiegającą na całej szerokości otworu szczelinę przy szczycie otworu.
UWAGA: Zasada ta została omówiona bardziej szczegółowo w załączniku D.
Załącznik D (informacyjny)
Przepływ gazów dymowych pod sklepieniem wystającym poza otwór lub okno pomieszczenia pożarowego
D.1 Masowe i objętościowe natężenia przepływu gazów dymowych
Tam, gdzie szczyt otworu lub okna pomieszczenia pożarowego znajduje się na takiej samej wysokości, co wystające sklepienie, nie następuje wnikanie powietrza do dymu wypływającego przez taki otwór. Obowiązuje zatem następujące równanie:
(D.1)
Tam, gdzie nad otworem znajduje się fragment ściany powodujący, że gazy wznoszą się, zanim zetkną się ze sklepieniem, będzie następować wnikanie powietrza. Dla celów projektu technicznego można przyjąć, że masowe natężenie przepływu dymu dopływającego do znajdującej się pod sufitem warstwy wypieranej jest w przybliżeniu równe podwojonemu masowemu natężeniu przepływu poniżej fragmentu ściany nad otworem, tj.:
(D.2)
Równania (D.1) oraz (D.2) obowiązują zarówno w przypadku przepływów gazów dymowych przemieszczających się poniżej krawędzi rozpływu, jak i w przypadku gazów dymowych przepływających do zbiornika dymu utworzonego poniżej sklepienia na skutek uniemożliwienia rozpływu. Co więcej, wszystkich przypadkach można przyjąć, że strumień cieplny pod sklepieniem jest taki sam, jak przy otworze pomieszczenia pożarowego.
D.2. Głębokość ekranów kanalizujących
Ekrany takie powinny być tak głębokie, jak warstwa gazów przepływających między nimi poniżej krawędzi rozpływu (patrz: Rysunki D.1. oraz D.2.). Projektant będzie znać zarówno MB, jak i QB, a także aspekty związane z geometrią budynku, co pozwoli na dokonanie wyboru odległości (L) między ekranami kanalizującymi przy krawędzi rozpływu. Na głębokość przepływającej warstwy ma również wpływ obecność lub brak fragmentów ściany przy krawędzi pustej przestrzeni, ponieważ powodują one zmianę współczynnika wypływu dla przepływu przy krawędzi rozpływu. Głębokość przepływu oblicza się na podstawie następującego równania:
(D.3)
gdzie
;
Tamb jest temperaturą otoczenia w kelwinach (K);
Cd przyjmuje wartość 1,0, jeżeli w poprzek przepływu przy krawędzi pustej przestrzeni nie ma fragmentu ściany lub wartość 0,6, jeżeli w poprzek przepływu przy krawędzi pustej przestrzeni umieszczony został fragment ściany.
Głębokość ekranu kanalizującego powinna wynosić (dB+0,1) m.
D.3. Głębokość zapobiegających rozpływowi kurtyn dymowych przy krawędzi pustej przestrzeni
Tam gdzie wypierana warstwa gorącego dymu przepływa pod sufitem i napotyka poprzeczną barierę, miejscowo pogłębia się przy takiej barierze, a ponieważ gazy zostają zatrzymane, energia kinetyczna zbliżającej się warstwy zamieniana jest na wyporową energię potencjalną.
W trakcie projektowania instalacji oddymiającej, w której wystające sklepienia wykorzystywane są do tworzenia zbiorników dymu, często okazuje się, że konieczne jest kontrolowanie ścieżki przepływu dymu za pomocą umieszczanych przy krawędziach kurtyn dymowych. Są one zwykle instalowane wokół krawędzi pustych przestrzeni w celu zapobieżenia przedostawania się dymu do takich pustych przestrzeni, w których przemieszcza się on w górę. Jeżeli krawędź pustej przestrzeni znajduje się blisko pomieszczenia pożarowego, takie lokalne pogłębienie mogłoby spowodować rozpływanie się dymu pod kurtyną dymową i umożliwić przepływanie dymu w górę przez pustą przestrzeń, a niekiedy również docieranie dymu do dróg ewakuacyjnych na wyższych kondygnacjach. Ekrany umieszczane przy krawędzi pustej przestrzeni powinny zatem być wystarczająco głębokie, by mogły ograniczać nie tylko powstałą warstwę, lecz również dodatkowe, miejscowe pogłębienie na zewnątrz płonącego pomieszczenia.
Zasięg miejscowego pogłębienia można obliczyć na podstawie równania (D.4). Najpierw należy znaleźć głębokość warstwy (dB) powstałej pod balkonem bezpośrednio za lokalnym pogłębieniem (w kierunku przepływu), korzystając z procedury projektowej opisanej w punkcie 6.6.
UWAGA: Zwykle oznacza to kanał utworzony między ekranem przy krawędzi pustej przestrzeni a fasadą pomieszczenia.
Dodatkową głębokość ΔdB można znaleźć, posługując się równaniem (D.4), które umożliwia znalezienie wymaganych minimalnych głębokości całkowitych (dB+ ΔdB) ekranu przy krawędzi pustej przestrzeni.
(D.4)
gdzie
ΔdB = dodatkowe pogłębienie przy barierze poprzecznej w metrach (m);
H = wysokość od podłogi do sufitu w metrach (m);
dB = ustalona głębokość warstwy przepływającej w metrach (m);
WB = odległość między otworem a barierą poprzeczną (tj. szerokość balkonu) w metrach (m).
D.4. Przepustowość wyciągu szczelinowego niezbędna do zapobieżenia przedostawaniu się dymu
Szczelina powinna być tak długa, jak luka, przez którą w przeciwnym przypadku przedostałyby się gazy (patrz: Rysunek D3). Jeżeli nie ma innych wyciągów dymu, wszystkie gazy dymowe przepłyną w kierunku szczeliny, tj.:
(D.5)
Jeżeli istnieć będzie jakiś inny wyciąg ze zbiornika dymu zapewniający łączne masowe natężenie przepływu wynoszące MS kg/s, obowiązywać będzie następujące równanie:
(D.6)
Wykazano, że wyciągi mechaniczne przy szczelinie umieszczonej pod kątem prostym do kierunku przepływu warstwy wypieranej termicznie mogłyby całkowicie zapobiec przedostawaniu się dymu przez taką szczelinę, pod warunkiem że prędkość przepływu przy szczelinie byłaby równa co najmniej natężeniu przepływu gazów zbliżających się do szczeliny w warstwie pomnożonemu przez 1,67. Wynika z tego, że warunkiem zapobieżenia przedostawaniu się dymu jest spełnienie następującej zależności:
(D.7)
Załącznik E (informacyjny)
Rozpływny słup dymu
E.1. Wpływ wielkości zbiornika dymu na wysokość wznoszenia niezbędną do przeprowadzenia obliczeń związanych z rozpływnym słupem dymu
Wszystkie istniejące teorie dotyczące liniowych słupów dymu dotyczą słupów dymu wznoszących się w pustej przestrzeni, gdzie powietrze poza słupem dymu ma jednorodną temperaturę równą temperaturze otoczenia.
W przypadku gdy szerokość (którą można zdefiniować jako pierwiastek kwadratowy powierzchni rzutu głównego poziomego) zbiornika dymu jest niewielka w porównaniu do głębokości warstwy, powietrze znajdujące się poniżej warstwy zwykle zachowuje się tak, jakby miało jednorodną temperaturę. Gdy wspomniane proporcje nie spełniają takiego warunku, powietrze poniżej widocznej podstawy warstwy wypieranej ma temperaturę wyższą od rzeczywistej temperatury otoczenia (patrz: Rysunek E.1).
E.1.1. W przypadku zbiorników dymu, w przypadku których widoczna głębokość , należy wykonać opisane poniżej czynności.
Aby zastosować teorię do obliczenia masowych natężeń przepływu dymu dopływającego do zbiornika dymu, należy wprowadzić współczynnik korekcyjny głębokości warstwy dymu w zbiorniku dymu. Eksperymenty z modelami o płaskich dachach wykazały, że w obliczeniach parametrów wnikania powietrza do słupa dymu efektywna głębokość warstwy (d2) jest równa widocznej głębokości warstwy (dt) pomnożonej przez 1,26 (patrz: Rysunek E.1).
Efektywną wysokość wznoszenia słupa dymu nad krawędzią rozpływu można następnie obliczyć z następującego równania:
(E.1)
Ujemna lub bardzo niska wartość X obliczonego z tego wzoru oznacza, że przekroczone zostały granice poprawności równania (E.1). Wynika z tego, że jeżeli po zastosowaniu równania (E.1) uzyskane zostanie X < 0,75 m, X należy obliczyć ze wzoru:
(E.2)
UWAGA: Procedury te dotyczą wyłącznie w związku z obliczaniem parametrów procesu wnikania powietrza do rozpływnego słupa dymu. d2 nie może być wykorzystywane w jakichkolwiek innych wzorach.
E.1.2. Dla zbiorników dymu, w przypadku których widoczna głębokość , nie jest konieczne wprowadzanie poprawek, a co za tym idzie
E.1.3. Wykorzystać wartość X obliczoną w punkcie E.1.1. lub E.1.2. jako wysokość wznoszenia się rozpływnego słupa dymu nad krawędzią rozpływu do obliczenia parametrów procesu wnikania powietrza do słupa dymu.
E.2. Wnikanie powietrza do rozpływnych słupów dymu — metoda pełna
E.2.1 Uwagi ogólne
Metoda obliczeniowa związana z parametrami procesu wnikania powietrza do rozpływnych słupów dymu obowiązuje wyłącznie w przypadku scenariuszy pożarowych, w ramach których przepływająca poziomo wypierana termicznie warstwa gazów dymowych zbliża się do pustej przestrzeni, w której następnie zaczynają się wnosić takie gazy. Konkretnie przyjmowane są następujące założenia:
— Zakłada się, że wspomniany dopływający dym znajduje się pod płaskim sufitem (lub fragmentem ściany nad otworem) przy krawędzi pustej przestrzeni.
— Dym kanalizowany jest przez fragmenty ścian lub ekrany kanalizujące nad otworami.
— Linie płynięcia przepływu są wszędzie równoległe i docierają do krawędzi pustej przestrzeni pod kątem prostym.
— Zakłada się, że przepływ zbliżający się do krawędzi jest w pełni rozwinięty.
— W przepływie zbliżającym się do krawędzi nie znajduje się ukryty strumień sufitowy.
— Zakłada się, że przepływ docierający do krawędzi pustej przestrzeni ma prędkość znacznie mniejszą od prędkości samej warstwy.
Na korzyść tych założeń przemawia fakt, że odpowiadają one wielu scenariuszom praktycznym interesującym projektantów.
UWAGA: Należy pamiętać, że nie ma dowodów eksperymentalnych na to, że procedura obliczeniowa omawiana w punkcie E.2. jest poprawna dla sytuacji, w których temperatury warstwy zbliżającej się do krawędzi przekraczają 450°C.
Nie istnieją jeszcze dokładne metody obliczeniowe dla wyższych temperatur. Przedstawiana metoda prowadzi do znaczącego przeszacowania intensywności procesu mieszania się powietrza ze wznoszącymi się gorącymi gazami w przypadku wyższych temperatur.
E.2.2 Procedura szczegółowa
Należy wykonać wszystkie niezbędne obliczenia wstępne, aby wyznaczyć kluczowe parametry przepływu zbliżającego się do krawędzi (tj. Qw oraz Mw).
UWAGA: Tam, gdzie rozpływ następuje przy krawędzi balkonu lub daszku, odpowiednimi, równoważnymi parametrami są Qb oraz Mb. Dla uproszczenia indeksy w oraz b w niniejszym załączniku traktowane są jako równoważne.
E.2.2.2 Etap 2
Obliczyć średnią temperaturę warstwy (θw).
(E.3)
Masowe natężenie przepływu (Mw) przy otworze (które powinno być już znane z wcześniejszych obliczeń) wynika z następującego równania:
(E.4)
gdzie
ρamb=1,22 kg m-3 dla temperatury otoczenia Tamb równej 288 K;
Cd = 0,6 dla głębokiego fragmentu ściany nad otworem poniżej krawędzi rozpływu lub 1,0 w przypadku braku fragmentu ściany nad otworem; (możliwe jest obliczanie wartości pośrednich);
g = 9,81 ms-2;
KM = 1,3 dla większości typowych warstw przepływowych.
Głębokość warstwy (DW) przy krawędzi rozpływu można następnie obliczyć z następującego równania:
(E.5)
Ważona względem mas średnia temperatura ( Θw ) warstwy gazu obliczana jest w następujący sposób:
(E.6)
gdzie
KQ = 0,95 dla większości typowych warstw przepływowych.
UWAGA: Istotne jest, by projektant wiedział, czy wzdłuż krawędzi pustej przestrzeni przebiega fragment ściany (pod kątem prostym do kierunku przepływu), ponieważ jego obecność powoduje zmianę wartości Cd.
Większą dokładność można osiągnąć, obliczając wartości współczynnika korekcji profilu KM oraz KQ za pomocą wzorów uwzględniających temperaturę, choć w większości praktycznie realizowanych projektów zwykle nie jest to niezbędne.
Prędkość charakterystyczną warstwy (v) oblicza się z następującego równania:
(E.7)
W przypadku gdy fragment ściany nad otworem ma dużą głębokość, gdy Cd=0,6, powyższy wzór przyjmuje następującą postać:
(E.8)
Jeżeli nad otworem nie znajduje się fragment ściany, przyjmuje się Cd=1,0 i stosuje się wzór:
(E.9)
Obliczyć przepływ poziomy (B) na jednostkę długości krawędzi rozpływu pionowej wyporowej energii potencjalnej (w stosunku do krawędzi pustej przestrzeni), posługując się następującym równaniem:
(E.10)
E.2.2.3 Etap 3
Obliczyć masowe natężenie przepływu (My) dymu wznoszącego się przy krawędzi pustej przestrzeni, korzystając z następującego równania:
(E.11)
gdzie α' przyjmuje wartość 1,1.
Jeżeli liniowy słup dymu ma charakter przylegający, po zakończeniu kroku 3 należy przejść do kroku 7 niniejszej procedury (patrz: punkt E.2.2.7).
E.2.2.4 Etap 4
Obliczyć parametry równoważnego źródła gaussowskiego.
Najpierw przeliczyć Qw oraz My na odpowiadające im parametry związane z jednostką długości słupa dymu (tj. podzielić przez szerokość kanału (W), aby otrzymać Q0 oraz A).
Następnie rozwiązać następujące równania:
(E.12)
(E.13)
gdzie empiryczna stała termiczna (λ)=0,9
(E.14)
(E.15)
oraz
(E.16)
gdzie
, uG oraz bG są parametrami równoważnego źródła gaussowskiego.
E.2.2.5 Etap 5
Obliczyć parametry procesu wnikania powietrza do wznoszącego się słupa dymu. Liczbę Froude'a źródła (F) dla liniowego słupa dymu oblicza się, korzystając z następującego równania:
(E.17)
gdzie
α = 0,16 dla dwustronnych słupów dymu oraz 0,077 dla jednostronnych słupów dymu.
Obliczyć przekształcony parametr (vG) dla równoważnego źródła gaussowskiego w następujący sposób:
(E.18)
Określić wartość I1(vG). vG reprezentuje wartość na osi pionowej przedstawionej na Rysunku E.2. Korzystając ze środkowej krzywej narysowanej linią ciągłą, na drugiej osi należy znaleźć odpowiadającą temu parametrowi wartość I1(vG).
Obliczyć przekształcony parametr wysokości X' odpowiadający pożądanej wysokości słupa dymu (X).
(E.19)
Następnie obliczyć ΔI1(v) w następujący sposób:
(E.20)
i
(E.21)
vG reprezentuje wartość na osi pionowej na Rysunku E.2. Korzystając ze środkowej krzywej narysowanej linią ciągłą, na drugiej osi należy znaleźć odpowiadającą temu parametrowi wartość I1(v).
Określić wartości b', p' oraz u' odpowiadające obliczonej wartości I1(v), korzystając z poniższej procedury.
I1(v) reprezentuje wartość na osi poziomej na Rysunku E.2. Wykorzystując tę wartość, odnaleźć odpowiadające jej wartości (na wszystkich trzech krzywych) u'', p'' oraz b''. Następnie wykorzystać poniższe równania do wyznaczenia u', p' oraz b',
gdzie
(E.22)
(E.23)
(E.24)
Następnie określić charakterystyczną szerokość połówkową (b) liniowego słupa dymu na wysokości X w następujący sposób:
(E.25)
Następnie obliczyć osiową składową pionową prędkości (u) gazów na wysokości X, posługując się następującym równaniem:
(E.26)
Obliczyć masowe natężenie przepływu na jednostkę długości słupa dymu (mX) przemieszczającego się na wybranej wysokości X:
(E.27)
Przekształcić całkowite masowe natężenie przepływu w liniowym słupie dymu (ignorując efekty końcowe), mnożąc równania (E.27) przez szerokość kanału (tj. mXW).
E.2.2.6 Etap 6
Obliczyć szybkość wnikania powietrza δMX przy swobodnych końcach liniowego słupa dymu. Można przyjąć, że szerokość liniowego słupa dymu (a także jego prędkość osiowa) jest w przybliżeniu stała na większości jego wysokości w ramach przybliżenia pierwszego rzędu i równa średniej wartości przy równoważnym źródle gaussowskim oraz na wybranej wysokości (X).
Szybkość wnikania powietrza δMX przy obydwu końcach liniowego słupa dymu wynosi zatem:
(E.28)
gdzie
(E.29)
(E.30)
Tak uzyskaną wartość dodać do szybkości wnikania powietrza z etapu 5 (patrz: punkt E.2.2.5), aby otrzymać całkowite masowe natężenie przepływu Mx gazów dymowych wznoszących się na określonej wysokości (X), tj.:
(E.31)
Należy zauważyć, że w przypadku gdy obydwa końce rozpływnego słupa dymu ograniczone są ścianami bocznymi (np. w szybie), prawdziwa jest równość
.
E.2.2.7 Etap 7 — Modyfikacje procedury dla jednostronnych (lub przylegających) liniowych słupów dymu
Przekształcić zarówno równoważne źródło gaussowskie, jak i słup dymu na liczbę zespoloną składającą się z części rzeczywistej i urojonej, tak by linia środkowa liczby złożonej leżała wzdłuż pionowej ściany, do której przylega właściwy słup dymu. Można tego dokonać, podwajając wartości B, My (a co za tym idzie A) oraz QW z etapu 3 (patrz: punkt E.2.2.3) przed powrotem do etapów od 4 do 6 opisanych w punktach od E.2.2.4 do E.2.2.6.
UWAGA: Eksperymenty wykazują, że wartość α wymagana na etapach od 4 do 6 w przypadku przylegającego słupa dymu powinna zostać zmieniona z 0,16 (dla swobodnego lub dwustronnego słupa dymu) na 0,077.
Po zakończeniu etapu 6 (w punkcie E.2.2.6) zmniejszyć o połowę ostateczną wartość masowego natężenia przepływu MX dla wznoszenia na pożądanej wysokości słupa dymu (X).
E.3. Wnikanie powietrza do rozpływnych słupów dymu — metoda przybliżona (tylko swobodne słupy dymu)
Obliczenia przeprowadzone zgodnie z punktami od 6.1 do 6.3 pozwolą uzyskać wartości Mw oraz Qw.
UWAGA: Podobnie jak w punkcie E.2, parametry te wykorzystywane są jako równoważne parametrom Mb oraz Qb, tj. obowiązują w sytuacji, gdy przepływ zbliża się do krawędzi.
Obliczyć parametr Δ w następujący sposób:
(E.32)
gdzie
(E.33)
Masowe natężenie przepływu gazów dopływających do warstwy wypieranej w zbiorniku dymu zostaje następnie obliczone zgodnie z następującym równaniem:
(E.34)
gdzie
ρ jest średnią gęstością gazów w słupie dymu na wysokości X.
E.4. Ograniczenia obliczeń związanych z wnikaniem powietrza do rozpływnego słupa dymu
Z badań eksperymentalnych nad swobodnymi słupami dymu wiadomo, że dla wysokości wznoszenia od krawędzi rozpływu do podstawy widocznej warstwy dymu mniejszych od 3m żadna z istniejących teorii nie opisuje właściwie procesu mieszania się powietrza z dymem. Masowe natężenia przepływu przewidywane przez teorię są większe od obserwowanych w praktyce. W sytuacjach, w których występują wysokości wznoszenia poniżej 3m, tego rodzaju przeszacowanie szybkości wnikania będzie się zwykle wiązać z dodatkowym marginesem bezpieczeństwa w kontekście wydajności wentylacji oddymiającej.
E.5. Systemy regulacji temperatury
W przypadku gdy określona jest maksymalna temperatura warstwy, projektant wykonać następujące czynności:
— wybrać wartość próbną X;
— wykonać procedury od E.2. do E.3 w celu obliczenia masowego natężenia przepływu dymu dopływającego do warstwy wypieranej w zbiorniku dymu;
— obliczyć nową temperaturę warstwy Θl, posługując się następującym równaniem:
(E.35)
— porównać Θl z określoną wartością temperatury warstwy;
— powtarzać tę procedurę do momentu osiągnięcia zgodności.
Załącznik F (informacyjny)
Zbiornik dymu oraz urządzenia do usuwania dymu i ciepła
F.1. Temperatura warstwy dymu
Za średnią temperaturę gazów w warstwie dymu (w pobliżu punktu dopływu słupa dymu) można przyjąć wynik następującego równania:
(F.1)
W przypadku gdy w zbiorniku dymu nie ma tryskaczy, a także gdy zostały spełnione zalecenia dotyczące ograniczania powierzchni zbiornika oraz zapobiegania tworzeniu się regionów bezruchu, można przyjąć, że tak obliczona wartość Θl obowiązuje dla całego zbiornika.
Gdy w zbiorniku znajdują się tryskacze, ich efekt chłodzący można uwzględnić, stosując się do poniższych zaleceń.
Z możliwym do przyjęcia przybliżeniem można przyjąć, że mechaniczna instalacja wyciągowa niezależnie od temperatury usuwa stałą objętość dymu. Wynika z tego, że jeśli parametry procesu chłodzenia, którego przyczyną jest działanie tryskaczy, zostałyby niedoszacowane, projekt instalacji nie umożliwiłby jej prawidłowego funkcjonowania.
Mimo że straty ciepła gazów dymowych powodowane przez działanie tryskaczy są obecnie przedmiotem badań, dane nadające się do wykorzystania w trakcie projektowania nie są jeszcze dostępne. Niemniej możliwe jest uzyskanie przybliżonych wartości szacunkowych w opisany poniżej sposób.
Jeżeli dym przemieszczający się w pobliżu tryskacza ma temperaturę wyższą od temperatury roboczej takiego tryskacza, tryskacz ów zostanie ostatecznie wyzwolony, a wytwarzany przez niego pył wodny spowoduje schłodzenie dymu. Jeżeli dym nadal będzie mieć wystarczająco wysoką temperaturę, włączy się następny tryskacz, co spowoduje dodatkowe schłodzenie dymu. Zostanie osiągnięty etap, na którym temperatura dymu będzie niewystarczająca, żeby spowodować wyzwolenie kolejnych tryskaczy. Można przyjąć, że temperatura warstwy dymu będzie wówczas w przybliżeniu równa temperaturze roboczej tryskaczy poza promieniem roboczym tryskaczy. Promień taki nie jest zwykle znany.
Jeżeli nie są dostępne lepsze informacje, rozsądne może okazać się przyjęcie, że nie włączy się więcej tryskaczy niż założono w trakcie obliczeń parametrów instalacji tryskaczowych oraz instalacji, które doprowadzają do nich wodę.
W przypadku mechanicznych instalacji wyciągowych w trakcie określania zalecanego objętościowego natężenia usuwania dymu efekt chłodzący tryskaczy można zignorować. Ewentualne pomyłki pozwolą wówczas na zwiększenie marginesu bezpieczeństwa. Następujące schłodzenie, a także zmniejszenie objętości gazów dymowych można również w sposób przybliżony oszacować na podstawie średniej arytmetycznej temperatury roboczej tryskacza i obliczonej początkowej temperatury dymu. W przypadku gdy otwory wylotowe wentylatorów są wystarczająco dobrze odseparowane, można przyjąć, że jeden otwór będzie znajdować się blisko pożaru i usuwać gazy o nieobniżonej temperaturze początkowej. Można również przyjąć, że w takich okolicznościach pozostałe otwory będą znajdować się poza strefą roboczą działających tryskaczy i będą usuwać gazy o efektywnej temperaturze roboczej tryskaczy.
Liczbę potencjalnych „gorących” oraz „chłodnych” wlotów należy oszacować w trakcie obliczania średniej temperatury usuwanych gazów.
Jeżeli temperatura robocza tryskaczy przekracza około 140°C lub obliczoną temperaturę warstwy dymu, w przypadku klap dymowych wpływ działania tryskaczy można zignorować. We wszystkich pozostałych okolicznościach przyjmowana w projektach przewidujących stosowanie klap dymowych temperatura warstwy powinna być równa temperaturze roboczej tryskaczy.
UWAGA 1: Wpływ tryskaczy ma na celu zmniejszenie strumienia cieplnego (Ql) bez znaczącej zmiany masowego natężenia przepływu.
UWAGA 2: Przekraczająca temperaturę otoczenia temperatura warstwy poza regionem działania tryskaczy będzie bardzo wrażliwa na temperaturę otoczenia, a w ciepłym otoczeniu może to prowadzić do uzyskiwania niskich wartości Θl. Należy zastanowić się nad zastosowaniem w zbiorniku dymu tryskaczy o wyższej temperaturze roboczej — pozwoliłoby to na skompensowanie tego zjawiska.
F.2. Minimalna głębokość warstwy w zbiorniku dymu w przypadku przepływu w kierunku urządzeń usuwających dym i ciepło
Dym dopływający do zbiornika sufitowego będzie przepływać od punktu dopływu do otworu wentylacyjnej wentylatorów. Kierunek takiego przepływu będzie zależeć od wyporu dymu. Nawet jeżeli zgodnie z kierunkiem przepływu na jego trasie znajduje się bardzo duża powierzchnia wentylacji (np. po zdjęciu właściwego dachu), głębokość tego rodzaju przepływającej warstwy nadal będzie zależeć od szerokości holu centrum handlowego, temperatury dymu oraz masowego natężenia przepływu dymu.
Głębokość tę można obliczyć dla przepływu jednokierunkowego pod płaskim sufitem z następującego wzoru:
(F.2)
gdzie:
dl = głębokość warstwy przepływającego dymu w metrach (m);
Tl = absolutna temperatura warstwy dymu w kelwinach (K);
Θl = wzrost temperatury warstwy dymu ponad temperaturę otoczenia w stopniach Celsjusza (°C);
Wl = szerokość kanału w metrach (m);
γ = współczynnik związany z obecnością fragmentu ściany nad otworem, równy 36 gdy istnieje fragment ściany nad otworem ustawiony pod kątem prostym do przepływu oraz 78, gdy taki fragment nie występuje.
Ml = masowe natężenie przepływu gazów dymowych w kilogramach na sekundę (kg/s)
Głębokość należy mierzyć raczej poniżej najniższej znajdującej się na trasie przepływu poprzecznej przeszkody pod względem kształtu przypominającej fragment ściany nad otworem (takiej jak np. belka strukturalna lub kanał wentylacyjny) niż pod właściwym sufitem.
F.3. Wykorzystanie wyciągu szczelinowego zamiast granicznej kurtyny dymowej
Parametry związane z wykorzystaniem mechanicznego wyciągu szczelinowego mającego na celu zapobieżenie wypływaniu jakichkolwiek gazów dymowych ze zbiornika dymu można obliczyć w opisany poniżej sposób.
Masowe natężenie przepływu w kierunku szczeliny otrzymuje się z następującego równania:
(F.3)
gdzie
Ls = długość szczeliny w ... ( );
dslot = głębokość warstwy poniżej górnej krawędzi szczeliny, której otwór wychodzi na kierunek przepływu w ... ( )
γ = 78 jeżeli szczelina znajduje się na tej samej wysokości, co sufit
36 jeżeli szczelina zamontowana jest przy najniższej części fragmentu ściany nad otworem lub podobnej konstrukcji
Zalecane masowe natężenie wypływu ze szczeliny (Mslot exhaust) oblicza się następnie w następujący sposób:
(F.4)
UWAGA: Mslot można traktować jako część całkowitej przepustowości urządzeń usuwających dym i ciepło ze zbiornika dymu.
F.4. Całkowita przepustowość wentylatorów
Mechaniczna instalacja do oddymiania i usuwania ciepła składa się z wentylatorów oraz związanych z nimi kanałów wentylacyjnych służących do usuwania dymu dopływającego do zbiornika dymu, a także odpornych na przewidywane temperatury dymu.
Elementy sterowniczo-manipulacyjne oraz oprzewodowanie należy chronić w taki sposób, aby możliwe było utrzymywanie zasilania wentylatorów w trakcie pożaru.
Określone masowe natężenie przepływu w ... może być przekształcane na odpowiednie wartości objętościowego natężenia przepływu oraz temperatury za pomocą przedstawionego poniżej równania — ułatwia to wybór właściwych wentylatorów:
(F.5)
F.5. Całkowita powierzchnia klap dymowych
W grawitacyjnej instalacji wentylacyjnej wypór dymu wykorzystywany jest do zapewnienia siły napędowej w procesie usuwania dymu. Natężenie usuwania dymu zależy od głębokości oraz temperatury wypieranej warstwy gazów dymowych. Niezbędną całkowitą aerodynamiczną powierzchnię czynną urządzeń do usuwania dymu i ciepła można obliczyć z następującego równania:
(F.6)
Gdy urządzenia do usuwania dymu i ciepła rozmieszczone są na różnych wysokościach nad podstawą warstwy, wymagane jest zastosowanie innej procedury. Jeżeli AiCi jest duże w porównaniu do powierzchni otworu wentylacyjnego każdego z urządzeń do usuwania dymu i ciepła, obowiązuje następujące równanie:
(F.7)
gdzie
Mn = masowe natężenie przepływu przez n-te urządzenie do usuwania dymu i ciepła (kgs-1);
AvnCvn = aerodynamiczna powierzchnia czynna n-tego urządzenia do usuwania dymu i ciepła w metrach kwadratowych (m2);
dn = głębokość warstwy poniżej środka powierzchni czynnej n-tego urządzenia do usuwania dymu i ciepła w metrach (m)
Konieczne jest zatem wybranie (metodą prób i błędów) takich wartości parametrów, by:
(F.8)
Gdy AiCi nie jest znacząco większe od całkowitego AvtotCv obliczonego w tym ćwiczeniu, konieczne jest przeprowadzenie bardziej szczegółowych obliczeń sieci przepływów.
F.6. Minimalna liczba lokalizacji wylotów
Liczba punktów wylotowych w obrębie zbiornika dymu jest istotna, ponieważ dla dowolnej określonej głębokości warstwy istnieje maksymalne natężenie dopływu gazów dymowych do dowolnego pojedynczego punktu wylotowego. Wszelkie dalsze zwiększanie natężenia przepływu gazów usuwanych w takim punkcie spowoduje jedynie wciąganie do otworu powietrza spod warstwy dymu. Zjawisko to czasami nazywa się „plugholingiem”. Wynika z tego, że w celu zapewnienia wystarczającego natężenia przepływu należy wybrać odpowiednią liczbę punktów wylotowych, tak aby uzyskać pewność, że w ten sposób nie będzie wciągane powietrze.
Ich liczbę można określić, obliczając krytyczne natężenie przepływu dla otworu, po przekroczeniu którego powietrze będzie zasysane przez warstwę dymu. Takie krytyczne natężenie przepływu (Mcrit) dla urządzeń do usuwania dymu i ciepła montowanych w ścianie lub w odległości od ściany, która nie przekracza szerokości charakterystycznej urządzenia, można znaleźć, posługując się następującym równaniem:
kgs-1 (F.9)
gdzie
dn = głębokość warstwy dymu poniżej punktu wylotowego w metrach (m).
Krytyczne natężenie przepływu dla urządzenia usuwającego dym i ciepło, którego odległość od którejkolwiek ze ścian przekracza charakterystyczną szerokość takiego urządzenia, można znaleźć na podstawie następującego równania:
(F.10)
Po obliczeniu tego parametru wiadomo, że zalecana liczba otworów wylotowych (N) musi spełniać zależność:
(F.11)
Gdy stosowane są bardzo duże lub obszerne wloty urządzeń do usuwania dymu i ciepła (np. długie kratki wlotowe w bocznej ściance poziomego kanału), możliwe jest posłużenie się alternatywną metodą. Obowiązuje równanie (F.3), a obliczona wartość Mslot stanowi największe natężenie przepływu dymu usuwanego przez daną szczelinę (lub na obwodzie dużego wlotu urządzenia usuwającego dym i ciepło) niepowodujące wciągania czystego powietrza. Po przyjęciu, że Mslot jest równie Ml, masowemu natężeniu przepływu gazów dopływających do warstwy, to samo równanie można rozwiązać dla Li, parametru, który oznacza w takim przypadku minimalną długość wlotu niezbędną do zapobieżenia zjawisku wciągania czystego powietrza.
F.7 Kanały do przemieszczania dymu
W znajdujących się w zbiorniku dymu regionach bezruchu następować będzie ciągła utrata ciepła powodująca skierowane w dół mieszanie się ze znajdującym się poniżej powietrzem. Dzięki właściwemu rozmieszczeniu wentylatorów wyciągowych może się okazać, że wpływ tego zjawiska nie będzie znaczący. Jeżeli takie rozwiązanie okaże się niemożliwe ze względów praktycznych, można zainstalować kanały do przemieszczania dymu, których zadaniem będzie przemieszczanie dymu z regionu bezruchu do innej części zbiornika dymu, tak aby wznosił się on wraz z istniejącym przepływem w kierunku otworu wentylacyjnego lub wentylatora wyciągowego (patrz: Rysunek F.1).
Jeżeli głębokość zbiornika poniżej otworu wentylacyjnego jest ponad trzykrotnie większa od jego szerokości, konieczne może okazać się zainstalowanie kanału do przemieszczania dymu. Zalecana wartość minimalnego natężenia przepływu usuwania dymu wynosi 4% przepływu netto warstwy dymu lub 1 m3/s, w zależności od tego, która wartość okaże się wyższa.
Załącznik G (informacyjny)
Wpływ stref nadciśnienia oraz/lub stref zasysania na SOiUC
G.1. Strefa nadciśnienia
G.1.1. Jako powstałą z powodu działania wiatru strefę nadciśnienia otaczającą wystającą konstrukcję określa się powierzchnię dachu otaczającą taką konstrukcję ograniczoną linią znajdującą się w mierzonej w poziomie odległości dop od takiej konstrukcji.
Wspomnianą szerokość strefy nadciśnienia wokół umieszczonej na dachu wystającej konstrukcji dop należy oszacować jako:
lub w zależności od tego, która wartość okaże się mniejsza
gdzie
hst... to wysokość wystającej konstrukcji;
Dst... to poziomy wymiar gabarytowy wystającej konstrukcji (np. średnica).
UWAGA: Symbole wykorzystywane w kolejnych oszacowaniach lub obliczeniach przedstawiono na Rysunku G.1.
Jeżeli na dachu występuje balustrada lub podobna bariera, parametr hst należy oszacować zgodnie z Rysunkiem G.2.
G.1.2 Rozmieszczenie grawitacyjnych otworów wentylacyjnych możliwe jest we wszystkich pozostałych przypadkach, pod warunkiem że badania w tunelu aerodynamicznym wykażą, iż urządzenie do usuwania dymu i ciepła nie będzie narażone na nadciśnienie.
G.2. Strefy zasysania
G.2.1 Tytuł podpunktu
Strefy zasysania na fasadzie budynku związane z działaniem wiatru określa się jako powierzchnię fasady sąsiadującą z fasadą narażoną na bezpośrednie działanie wiatru zaczynającą się od krawędzi granicznej takich dwóch fasad, a kończącą się w odległości dsu mierzonej od krawędzi wzdłuż fasady i obejmującą pełną wysokość fasady.
UWAGA: Symbole wykorzystywane w kolejnych oszacowaniach lub obliczeniach przedstawiono na Rysunku G.3.
Jeżeli parametr bf jest znaną długością fasady narażonej na bezpośrednie oddziaływanie wiatru, parametr dsu oszacowuje się w następujący sposób:
jeżeli bf > 2, to dsu=2 hst
jeżeli bf ≤ 2, to dsu=2 bf
G.2.2 Rozmieszczenie otworów wlotowych
G.2.2.1 Szacuje się, że strefa intensywnego zasysania ma zasięg do od krawędzi granicznej fasady. W takiej strefie nie należy instalować żadnych otworów wlotowych.
Załącznik H (informacyjny)
Odchylanie swobodnie zwisających kurtyn dymowych
H.1. Kurtyna dymowa niesięgająca do podłogi
Gdy pod kurtyną znajduje się duży otwór, a podstawa warstwy znajduje się blisko spodu kurtyny (w wielu projektach jest to możliwe do przyjęcia, upraszczające przybliżenie), siła związana z wyporem warstwy działa poziomo w centralnym punkcie strefy ciśnienia (przy zaniedbaniu efektów wyginania oraz siły nośnej). Projektant będzie zwykle musiał obliczyć długość materiału kurtyny (dh), aby upewnić się, że kurtyna dymowa spowoduje ograniczenie warstwy dymu i zapobiegnie rozpływom nawet gdy znajdzie się w pozycji odchylonej. W rzeczywistości kurtyna wygnie się na zewnątrz jak żagiel płynącego statku, jednakże w przedstawionej poniżej analizie należy przyjąć, że kurtyna pozostaje sztywna i odchyla się tak, jakby była zaczepiona na zawiasie przy górnej krawędzi. Pod koniec analizy celowo wprowadza się margines bezpieczeństwa mający na celu skompensowanie wpływu wyginania.
Moment obrotowy powodujący odchylanie się kurtyny od warstwy dymu na metr długości kurtyny można zatem obliczyć z następującego równania (patrz również: Rysunek H.1.):
(H.1)
Moment przywracający (patrz: Rysunek H.1.) oblicza się w następujący sposób:
(H.2)
gdzie
m to masa na metr długości dolnej poprzeczki;
mC to masa na metr kwadratowy materiału kurtyny.
Gdy kurtyna pozostaje w równowadze, odchylenie w poziomie można obliczyć z następującego równania:
(H.3)
gdzie
(1,2) jest stałą empiryczną stanowiącą poprawkę związaną z wyginaniem się kurtyny.
Kurtyna jest odchylana od pionu o następujący kąt:
(H.4)
Całkowitą długość kurtyny niezbędną do ograniczenia warstwy dymu po odchyleniu (dh) można obliczyć z następującego równania (patrz również: Rysunek H.2):
(H.5)
Obliczając parametr dh, należy zastosować następującą metodę:
przyjąć taką wartość dh, że dh ≥ dls;
obliczyć dc, posługując się równaniem (H.3);
obliczyć dh, posługując się równaniem (H.5)
powtarzać kroki od a) do c) dla nowoprzyjmowanych wartości dh, dopóki wartość dh obliczona w kroku c) nie zbliży się w możliwym do przyjęcia stopniu do wartości przyjętej w kroku a) tej samej iteracji;
UWAGA: Sugeruje się, że możliwe do przyjęcia są rozbieżności rzędu 1%. Wartość dh jest wówczas poprawna.
wprowadzić margines bezpieczeństwa związany z wyginaniem się kurtyny, dodając dodatkową długość Δdh = 1,7(dh-ds). Stała w tym równaniu została wyznaczona empirycznie.
Wynika z tego, że całkowita długość zamontowanej kurtyny powinna wynosić dh + Δdh.
H.2. Kurtyny zamykające otwór
Kolejnym zastosowaniem kurtyny dymowej jest zamykanie otworu między kondygnacją a leżącą głębiej warstwą dymu, np. otworu wyższej kondygnacji prowadzącego do atrium, w którym warstwa dymu znajduje się głębiej niż taki otwór (patrz: Rysunek H.3). Kurtyna taka może odchylać się od pionu pod wpływem wyporu znajdującej się po jednej z jej stron warstwy gazów, podobnie jak swobodnie zwisająca kurtyna omówiona w punkcie H.1.
Podobnie jak w punkcie H.1., moment obrotowy powodujący odchylanie się kurtyny od warstwy dymu na metr długości kurtyny można obliczyć z następującego równania (patrz również: Rysunek H.3.):
(H.6)
gdzie
dls to głębokość warstwy poniżej górnej krawędzi kurtyny;
d0 to wysokość otworu.
Moment przywracający można obliczyć, korzystając z równania (H.2).
Gdy kurtyna pozostaje w równowadze, odchylenie w poziomie można obliczyć z następującego równania:
(H.7)
gdzie
przyjmuje się, że współczynnik (1,2) jest taki sam, jak w równaniu (H.3).
Całkowitą długość kurtyny niezbędną do ograniczenia warstwy dymu po odchyleniu (dh) można obliczyć z następującego równania (patrz również: Rysunek H.4):
(H.8)
Obliczając parametr dh, należy zastosować następującą metodę:
przyjąć taką wartość dh, że dh ≥ d0;
obliczyć dc, posługując się równaniem (H.7);
obliczyć dh, posługując się równaniem (H.8)
powtarzać kroki od a) do c) dla nowoprzyjmowanych wartości dh, dopóki wartość dh obliczona w kroku c) nie zbliży się w możliwym do przyjęcia stopniu do wartości przyjętej w kroku a) tej samej iteracji;
UWAGA: Sugeruje się, że możliwe do przyjęcia są rozbieżności rzędu 1%. Wartość dh jest wówczas poprawna.
wprowadzić margines bezpieczeństwa związany z wyginaniem się kurtyny, dodając dodatkową długość Δdh = 1,7(dh-d0), przez analogię do punktu H.1e).
Wynika z tego, że całkowita długość zamontowanej kurtyny powinna wynosić dh + Δdh.
Załącznik I (informacyjny)
Komora wyrównawcza
I.1 Uwagi ogólne
Komora wyrównawcza to trójwymiarowa przestrzeń wewnątrz zbiornika dymu lub przestrzeń zawierająca zbiornik dymu ograniczona przez pozbawiony otworów sufit (np. dach, balkon), struktury nieprzepuszczające dymu (np. ściany, konstrukcyjne fragmenty ścian nad otworami) bądź kurtyny dymowe i sufit podwieszany mający mniej niż 25% geometrycznej powierzchni czynnej, przez którą może przenikać dym, w której to przestrzeni podciśnienie powstaje na skutek działania wentylacji grawitacyjnej lub mechanicznej, tak że dym znajdujący się wewnątrz takiej przestrzeni jest usuwany bezpośrednio, a dym spod sufitu podwieszanego jest wciągany do takiej przestrzeni przez otwory w suficie podwieszanym, a następnie usuwany przez wentylację takiej przestrzeni (patrz: Rysunek J.1).
Ze względu na ... komory wyrównawcze podzielić można na dwa typy: wentylowane grawitacyjne oraz wentylowane mechanicznie.
I.2 Komory wyrównawcze wentylowane grawitacyjnie
Dla celów projektowych komorę wyrównawczą wentylowaną grawitacyjnie można traktować jako równoważną klapie dymowej posiadającej opisane poniżej cechy.
Jej dolną granicą jest sufit podwieszany ograniczający komorę wyrównawczą od dołu. Głębokość warstwy dymu dl dla celów projektowych należy zatem mierzyć od sufitu podwieszanego w dół aż do podstawy znajdującej się pod nim warstwy dymu.
UWAGA: Aby jednak obliczyć wydajność klap dymowych, głębokość warstwy należy określić, mierząc ją w dół od środka urządzeń usuwających gazy dymowe z komory wyrównawczej na zewnątrz budynku.
Wpływ komory wyrównawczej na wentylację usuwającą dym i ciepło można wyrazić w postaci równoważnego współczynnika temperatury zastosowanego do całkowitej powierzchni urządzeń usuwających dym i ciepło z komory wyrównawczej na zewnątrz budynku. Pozwala to na połączenie wpływu otworów w suficie podwieszanym oraz urządzeń usuwających dym i ciepło z komory wyrównawczej na zewnątrz budynku.
Efektywną powierzchnię czynną połączenia CequivalentAvtot można wyznaczyć z następującego równania:
(I.1)
Taka aerodynamiczna powierzchnia czynna CequivalentAvtot, stanowiąca równoważnk „urządzenia wentylacyjnego komory wyrównawczej” może zostać wykorzystana w równaniu (F6) lub (F7) w trakcie obliczania efektywności wentylacji grawitacyjnej SOiUC za pomocą załącznika F.
I.3 Komory wyrównawcze z wentylacją mechaniczną
Za szczyt zbiornika dymu wypieranego należy ponownie przyjęć sufit podwieszany, podobnie jak w przypadku komór wyrównawczych z wentylacją grawitacyjną.
Wentylator usuwający dym i ciepło z komory wyrównawczej powoduje występowanie różnicy ciśnień ΔPfan między komorą wyrównawczą a szczytem znajdującej się pod nią warstwy dymu.
Projektowe objętościowe natężenie przepływu Vl dymu, który powinien być usuwany z warstwy dymu znajdującej się poniżej komory wyrównawczej można obliczyć zgodnie z punktem 6.6. — powinno ono być równe sumie objętościowych natężeń przepływu Vci przez osobne otwory komorze wyrównawczej w suficie podwieszanym.
Takie objętościowe natężenia przepływu Vci powodowane przez ΔPfan oraz związane z nimi straty ciśnienia ΔPci spowodowane impedancją przepływu, można obliczyć, posługując się powszechnie stosowanymi metodami obliczeniowymi związanymi z instalacjami grzewczymi, wentylacyjnymi i klimatyzacyjnymi, tzn. ΔPfan należy skorygować tak, by straty ciśnienia przy punktach wylotowych ΔPci zostały skompensowane, czyli żeby prawdziwa była następująca równość:
(I.2)
Załącznik J (informacyjny)
Dekompresja atrium
J.1 Zasady dekompresji
J.1.1 Dekompresja grawitacyjna
W każdej konstrukcji posiadającej otwory wentylacji grawitacyjnej na dużej i niewielkiej wysokości po uwięzieniu wewnątrz pewnej ilości ciepła wytworzony zostanie przepływ wentylacyjny na skutek występowania „ciągu kominowego”.
Aby powietrze wydostawało się przez umieszczony wysoko otwór, ciśnienie na dużej wysokości wewnątrz konstrukcji powinno być wyższe od ciśnienia zewnętrznego — w przeciwnym przypadku nie następowałby przepływ powietrza. Podobnie, aby powietrze wpływało do budowli na małej wysokości, ciśnienie na małej wysokości wewnątrz budynku powinno być niższe od ciśnienia na zewnątrz. Wynika z tego, że wewnątrz konstrukcji powinno istnieć miejsce, w którym ciśnienie jest równe ciśnieniu zewnętrznemu. Lokalizację taką nazywa się „płaszczyzną ciśnienia neutralnego” (PCN). Przez żadne otwory umieszczone na płaszczyźnie ciśnienia neutralnego nie będzie następować przepływ — pomiędzy punktami należącymi do takiej płaszczyzny nie będą również występować różnice ciśnienia.
W budynkach, w których zainstalowano przelotowy system wentylacji, w którym powierzchnia wlotów jest równa powierzchni wydmuchowych otworów wentylacyjnych, płaszczyzna ciśnienia neutralnego będzie znajdować się w przybliżeniu w połowie warstwy dymu (patrz: Rysunek J.1). Jeżeli powierzchnia wlotowych otworów wentylacyjnych jest mniejsza od powierzchni wydmuchowych otworów wentylacyjnych, płaszczyzna ciśnienia neutralnego znajdzie się wyżej (patrz: Rysunek J.2).
Wszelkie otwory znajdujące się nad płaszczyzną ciśnienia neutralnego będą znajdować się pod wpływem ciśnienia dodatniego (za ciśnienie dodatnie uważane jest ciśnienie powodujące wypychanie gazów z atrium na zewnątrz). Wynika z tego, że następować będzie przepływ dymu za atrium do pomieszczeń znajdujących się powyżej płaszczyzny ciśnienia neutralnego przez wszelkie potencjalne ścieżki nieszczelności.
Ostrożna manipulacja płaszczyzną ciśnienia neutralnego może jednak doprowadzić do podniesienia jej na bezpieczną wysokość powyżej poziomów „wrażliwych” — tam, gdzie zagrożenie związane z występującym nad nim dodatnim ciśnieniem będzie zerowe lub niewielkie.
Ciśnienie w atrium poniżej płaszczyzny ciśnienia neutralnego będzie niższe od ciśnienia otaczającego, a co za tym idzie wszelkie przepływy powietrzne będą skierowane z pomieszczenia do atrium. Wynika z tego, że poziomy znajdujące się pod płaszczyzną ciśnienia neutralnego są chronione przez ciepłem oraz skażeniem dymem.
Płaszczyzna ciśnienia neutralnego będzie znajdować się na pewnej głębokości w obrębie warstwy dymu w atrium — będzie ona zależeć od takich czynników, jak stosunek powierzchni wlotów do powierzchni wylotów, temperatury gazów, ciśnienia wiatrów itp. Nie jest to rzeczywista podstawa warstwy dymu i nie należy jej z nią mylić.
Równanie opisujące powyższą zależność przy braku wpływu wiatru ma następującą postać:
(J.1)
gdzie
Ψ to wysokość od podstawy warstwy dymu do pożądanej lokalizacji PCN w metrach (m);
dlv to maksymalna głębokość warstwy dymu od linii środkowej wentylatora wydmuchowego w metrach (m).
Równanie (J.1) reprezentuje warunki, w których atrium posiada dominującą wlotową ścieżkę nieszczelności łączącą je z otoczeniem zewnętrznym (np. drzwi wejściowe) oraz mniejsze ścieżki nieszczelności między atrium i pomieszczeniami dla ludzi a otoczeniem zewnętrznym.
Trudno jest podać prostą, ogólną zasadę pozwalającą stwierdzić, kiedy budynek można uważać za posiadający pojedynczy, dominujący wlot. Niemniej wystarczające może okazać się przyjęcie zalecenia z powiązanej dziedziny, jaką jest „infiltracja powietrza” — mówi ono, że wlot dominujący istnieje, gdy całkowita powierzchnia wszystkich otworów poniżej podstawy warstwy dymu jest ponad dwukrotnie wyższa od całkowitej powierzchni powyżej podstawy warstwy (z wyjątkiem powierzchni samych urządzeń do usuwania dymu i ciepła).
Opisana powyżej technika w pełni dopuszcza sytuacje, w których atrium zostaje całkowicie wypełnione dymem — w takim przypadku dlv zbliży się do wysokości atrium (H), tzn. dlv -> H.
Obliczenie zaleceń wentylacyjnych dla „czystego” systemu dekompresji jest zadaniem dość prostym, jeżeli skorzysta się z równania (J.1), w którym temperaturę warstwy dymu przyjmuje się za daną (np. na podstawie punktu 6.6).
Jeżeli płaszczyzna ciśnienia neutralnego miałaby obniżyć się poniżej pożądanej głębokości projektowej, wówczas niektóre z wyższych kondygnacji mogłyby zostać zagrożone. Sytuacja taka może wiązać się ze wzrostem rzeczywistej dostępnej powierzchni nieszczelnych wlotów, który może nastąpić np. po otworzeniu przez straż pożarną drzwi do atrium w celu zbadania intensywności pożaru. Projekt zapewniający udaną dekompresję powinien umożliwiać zapobieganie przenikaniu dymu do sąsiednich przestrzeni na wyższych kondygnacjach nawet w takich warunkach.
Może się ponadto zdarzyć, że pożar spowoduje pęknięcie okien zarówno na fasadzie zewnętrznej, jak i na znajdującej się w atrium fasadzie pomieszczenia pożarowego. W takim przypadku obszary z pękniętymi oknami mogą działać jako „dominująca” ścieżka nieszczelności łącząca atrium z otoczeniem zewnętrznym.
Co za tym idzie, stosując równanie (J.1), należy oszacować wszystkie potencjalne ścieżki nieszczelności.
Należy zauważyć, że przedstawione tutaj proste podejście okaże się nieprawidłowe, gdy przechodzące przez granicę atrium ścieżki nieszczelności będą miały znaczące powierzchnie na kilku kondygnacjach [choć stosując równanie (J.1) wszystkie powierzchnie nieszczelności poniżej podstawy warstwy dymu można zsumować i dla celów obliczeniowych traktować jako znajdujące się przy podstawie warstwy]. Gdy na kilku kondygnacjach znajdujących się nad podstawą warstwy dymu znajdują się ścieżki nieszczelności o znaczących rozmiarach, można zastosować tę samą zasadę dekompresji, ale należy posłużyć się bardziej skomplikowanymi obliczeniami „sieci przepływów”. Najlepszym rozwiązaniem jest zlecenie takich obliczeń specjalistom zajmującym się tą dziedziną.
J.1.2 Dekompresja grawitacyjna a ciśnienie wiatru
Płaszczyzna ciśnienia neutralnego jest wrażliwa na wpływ wiatru, a „niekorzystne” ciśnienia wytwarzane przez wiatr mogą powodować obniżanie się PCN po zawietrznej stronie budynku, co może prowadzić do potencjalnego skażenia najwyższych kondygnacji znajdujących się po stronie zawietrznej. Procedura projektowania systemu opartego na dekompresji powinna zatem uwzględniać siłę wiatru.
Do oszacowania skuteczności działania systemu dekompresji niezbędna jest znajomość współczynników związanych z ciśnieniem wiatru oddziałującym na badany budynek. Są one od dawna stosowanym sposobem na powiązanie ciśnienia wiatru w dowolnym miejscu budynku z prędkością wiatru na poziomie dachu.
Współczynniki ciśnienia wiatru były często mierzone, a zatem możliwe jest obliczenie obciążenia wiatrowego konstrukcji (patrz: norma ENV 1991/2/4).
Gdy w przypadku nowatorskiego lub skomplikowanego budynku zalecane jest uzyskanie całkowitej pewności, użyteczne rezultaty można zdobyć, przeprowadzając obserwacje przeskalowanych modeli w tunelu aerodynamicznym. W praktyce konieczne byłoby wyznaczenia najbardziej pesymistycznych wartości dla każdej kondygnacji, w którym to przypadku problem mógłby zostać uproszczony do dwóch wymiarów.
Jeżeli istnieje dominujący otwór wlotowy, aby zapobiec przedostawaniu się dymu do górnych kondygnacji znajdujących się po stronie zawietrznej, należy zastosować następującą nierówność:
(J.2)
gdzie
Cpv to współczynnik ciśnienia wiatru przy wylotowym otworze wentylacyjnym;
CpL to współczynnik ciśnienia wiatru przy najwyżej położonej kondygnacji po zawietrznej stronie budynku;
Cpi to współczynnik ciśnienia wiatru przy wlocie;
oraz
(J.3)
Jeżeli zalecenia wynikające z nierówności (J.2) zostaną spełnione, wentylacja grawitacyjna będzie działać przy wszystkich prędkościach wiatru. Wynika z tego, że dachowa instalacja wentylacyjna powinna być nieustannie poddawana ssącemu ciśnieniu wiatru. Jeżeli jednak zainstalowanie na danym budynku klapy dymowej jest niemożliwe, zamiast niej można zastosować wentylatory.
J.1.3 Mechaniczna instalacja zapewniająca dekompresję
Niezbędną przepustowość jest w tym przypadku nieco trudniej obliczyć, a za najlepsze uważa się wentylatory, na które nie mają wpływu występujące przy ich wylotach ciśnienia wiatru. Gdy jednak wykorzystywane są wentylatory, dla celów projektowych należy zawsze przyjmować maksymalną prędkość wiatru. Zalecane objętościowe natężenie przepływu można obliczyć z następującego równania:
(J.4)
gdzie
V1 to zalecana przepustowość wentylatora w ... (m3s-1)
vwind to projektowa prędkość wiatru w ... (ms-1).
Na grawitacyjną instalację oddymiającą będą mieć wpływ ciśnienia wiatru występujące przy wszystkich otworach w konstrukcji; co za tym idzie, różnice ciśnień będą się różnić zarówno w zależności od kierunku wiatru, jak i od rozmieszczenia otworów, a całkowite natężenie przepływu powietrza będzie zależeć od prędkości wiatru.
Gdy jednak otwór w dachu zostanie zastąpiony wentylatorem, różnice ciśnienia w obrębie budynku należy zmieniać w sposób mechaniczny, modyfikując całkowite natężenie przepływu powietrza. Projekt instalacji powinien zatem uwzględniać maksymalną prędkość wiatru, tak aby była ona dostosowana do wszystkich mogących występować w praktyce warunków.
Poziom złożoności instalacji można zwiększyć, instalując wiatromierz i tworząc „grupy” wentylatorów, z których każda będzie działać przy innej prędkości wiatru. Oznacza to, że przy niewielkim wietrze pracowałaby jedna grupa wentylatorów, a po wzroście prędkości wiatru w razie potrzeby włączałyby się kolejne grupy tych urządzeń.
J.2 Dekompresja połączona z SOiUC
J.2.1 System oparty na masowym natężeniu przepływu (patrz: Rysunek J.2.1)
Opisana poniżej procedura dotyczy systemu opartego na masowym natężeniu przepływu.
Określić wysokość wznoszenia słupa dymu dla pożaru projektowego umiejscowionego na najniższym poziomie otwartym. Pozwoli to również określić głębokość warstwy dymu (dlv) mierzoną od linii środkowej urządzenia do usuwania dymu i ciepła.
Określić masowe natężenie przepływu (M1) dymu dopływającego do podstawy warstwy w oparciu o punkty od 6.1 do 6.5.
Określić temperaturę warstwy dymu na podstawie punktu 6.6. Jeżeli różnica między temperaturą warstwy dymu a temperaturą otoczenia jest mniejsza od 20°C, konieczne może okazać się ponowne oszacowanie wysokości wznoszenia słupa dymu bądź podjęcie decyzji o odprowadzaniu gazów z niektórych (lub wszystkich) niższych poziomów niezależnie od atrium.
Ustalić wysokość płaszczyzny ciśnienia neutralnego (ψ) do wartości zalecanej nad podstawą warstwy dymu, a następnie określić wartość (CvAvtot/CiAi)2 na podstawie równania (J.1).
Mając obliczone takie wartości (CvAvtot/CiAi)2, dlv, M1 oraz Θl, na podstawie punktu 6.6 obliczyć zalecaną powierzchnię wentylacji.
Znając wartości (CvAvtot/CiAi)2 oraz CvAvtot, obliczyć zalecaną przepustowość wentylacji wlotowej. W przypadku gdy rzeczywista dostępna powierzchnia wlotowa jest większa od wynikającej z obliczeń powierzchni zalecanej, zwiększyć powierzchnię wentylacji, utrzymując wartość stosunku (CvAvtot/CiAi).
Za pomocą równań (J.2) oraz (J.3), a także właściwy współczynników ciśnienia wiatru, sprawdzić działanie systemu w kontekście oddziaływania wiatru.
W przypadku gdy okaże się, że wiatr może niekorzystnie wpływać na działanie grawitacyjnej instalacji wentylacyjnej lub jeżeli z innych powodów wdrożony zostanie mechaniczny SOiUC, obliczyć zalecaną przepustowość wentylatorów, korzystając z równania (J.4), przyjmując właściwą wartość projektową prędkości wiatru.
Sprawdzić, czy przewidywane ciśnienie ssące oraz/lub prędkości napływu powietrza same w sobie nie wpływają na zmniejszenie bezpieczeństwa użytkowania jakichkolwiek dróg ewakuacyjnych znajdujących się poza atrium (patrz: punkt 6.8).
J.2.2 Systemy oparte na temperaturze (patrz: Rysunek .J.2.)
W przypadku systemów opartych na temperaturze obowiązuje procedura opisana poniżej.
Podjąć decyzję w sprawie dopuszczalnego wzrostu temperatury (Θl) niepowodującego uszkodzenia zastosowanego materiału fasady.
Określić masowe natężenie przepływu obliczane za pomocą równania (B.3).
Za pomocą metod określonych w punktach od 6.1 do 6.5 określić wysokość wznoszenia (Y) do podstawy warstwy dymu niezbędną do zapewnienia zalecanego masowego natężenia przepływu.
Zakładając, że pożar projektowy będzie występować na najniższym poziomie, a także uwzględniając wymaganą wysokość wznoszenia (Y) bądź cele związane z chłodzeniem, określić maksymalną głębokość warstwy dymu (dlv). Ustalić wysokość płaszczyzny ciśnienia neutralnego (ψ), tak aby znajdowała się ona powyżej zalecanej podstawy warstwy dymu dla tak określonej głębokości warstwy dymu, a także określić wartość (CvAvtot/CiAi)2 z równania (J.1).
Znając zalecaną wartość Y, określić najmniejszą głębokość warstwy dymu (dlv) zgodną z koncepcją dekompresji.
Mając obliczone takie wartości (CvAvtot/CiAi)2, dlv, M1 oraz Θl, na podstawie punktu 6.6 obliczyć zalecaną powierzchnię wentylacji. W przypadku gdy rzeczywista dostępna powierzchnia wlotowa jest większa od wynikającej z obliczeń powierzchni zalecanej, zwiększyć powierzchnię wentylacji, utrzymując wartość stosunku (CvAvtot/CiAi).
Za pomocą równań (J.2) oraz (J.3), a także właściwy współczynników ciśnienia wiatru, sprawdzić działanie systemu w kontekście oddziaływania wiatru.
W przypadku gdy okaże się, że wiatr może niekorzystnie wpływać na działanie grawitacyjnej instalacji wentylacyjnej lub jeżeli z innych powodów wdrożony zostanie mechaniczny SOiUC, obliczyć zalecaną przepustowość wentylatorów, korzystając z równania (J.4), przyjmując właściwą wartość projektową prędkości wiatru.
Sprawdzić, czy przewidywane ciśnienie ssące oraz/lub prędkości napływu powietrza same w sobie nie wpływają na zmniejszenie bezpieczeństwa użytkowania jakichkolwiek dróg ewakuacyjnych znajdujących się poza atrium (patrz: punkt 6.8).
Załącznik K (informacyjny)
Współdziałanie tryskaczy, SOiUC oraz osób prowadzących akcję gaśniczą
K.1 Cele w przypadku instalacji samodzielnych
K.1.1 Ochrona dróg ewakuacyjnych (bezpieczeństwo przeżycia)
SOiUC są bardzo często stosowane do ochrony dróg ewakuacyjnych niezależnie od oczekiwanego czasu dotarcia straży pożarnej.
SOiUC nie mają możliwości zwalczania pożarów, które są zbyt duże; same tryskacze nie mają możliwości zabezpieczania dróg ewakuacyjnych w budynkach, choć uznaje się, że mogą one w sposób użyteczny przyczynić się do wzrostu bezpieczeństwa, opóźniając proces gromadzenia się dymu i ciepła — jest to korzyść uboczna związana z kontrolowaniem rozwoju pożaru. Jeśli chodzi o zapewnianie bezpieczeństwa przeżycia, tryskacze szybkiego reagowania są bardziej skuteczne od tryskaczy o odpowiedzi standardowej.
K.1.2 Ochrona majątku
Tryskacze zmniejszają prawdopodobieństwo przybrania przez pożar znaczących rozmiarów. Instalacja tryskaczowa pomaga utrzymywać brygadzie straży pożarnej niewielki rozmiar pożarów, ponieważ takie pożary gasi się bardziej skutecznie i powodują one mniej szkód.
Zasadniczo SOiUC pomagają straży pożarnej poprzez tworzenie strefy wolnej od dymu. SOiUC nie są w stanie kontrolować rozwoju pożaru. Opóźniają wypełnienie budynku dymem, a także wzrost temperatur gazów w warstwie wypieranej termicznie.
K.2 Cele w przypadku instalacji połączonych
K.2.1 Ochrona dróg ewakuacyjnych (bezpieczeństwo przeżycia)
Najważniejsza instalacja połączona zapewniająca bezpieczeństwo ewakuacji osób przebywających w budynku w przypadku pożaru obejmuje SOiUC wspierany przez tryskacze, których podstawowym celem jest utrzymywanie takiej wielkości pożaru, by SOiUC funkcjonował prawidłowo. Tryskacze mogą również ograniczyć zagrożenie życia strażaków zajmujących się kontrolowaniem wielkości pożaru. Wylotowe otwory wentylacyjne mogą zmniejszyć zagrożenie dla życia strażaków, zapobiegając możliwości powstania ciągu wstecznego, a także ograniczając możliwość stracenia przez strażaków orientacji i zagubienia się w dymie.
K.2.2 Ochrona majątku
Same tryskacze nie zawsze wystarczą do ugaszenia pożaru. W praktyce wiele pożarów jest kontrolowane przez tryskacze, ale gaszone przez brygadę straży pożarnej w trakcie jednoczesnego działania tryskaczy. SOiUC mogą przynieść olbrzymie korzyści straży pożarnej. Przydatność SOiUC w zakresie ochrony majątku niemal zawsze warunkowana jest jednoczesnym prowadzeniem akcji gaśniczej. Należy je zatem postrzegać przede wszystkim jako pomoc ułatwiającą prowadzenie skutecznej akcji gaśniczej. Połączenie tryskaczy i wylotowych otworów wentylacyjnych (przy braku akcji gaśniczej) okazuje się często równie skuteczne jak same tryskacze. W przypadku gdy spodziewany czas przybycia straży pożarnej jest długi, lepszym rozwiązaniem może okazać się ograniczenie wentylacji pożaru do momentu przybycia straży pożarnej, która włączy SOiUC za pomocą ręcznego przełącznika.
K.3 Tymczasowe zalecenia dotyczące łączenia SOiUC oraz tryskaczy
K.3.1 Wydaje się, że do najgorszych skutków działania SOiUC w kontekście opóźniania lub uniemożliwiania działania tryskaczy jest powstawanie pożarów „bardzo trudnych”, które są skrapiane wodą, ale nie otaczane przez zamontowane pod sufitem tryskacze. Sugeruje się, że w rezultacie nie powinno się łączyć SOiUC oraz tryskaczy w pomieszczeniach wysokiego ryzyka, z wyjątkiem sytuacji, w których taka kombinacja będzie mogła być regulowana przez straż pożarną w celu ograniczenia zagrożenia ciągiem wstecznym, a także ułatwienia prowadzenia bieżącej akcji gaśniczej. Nie dotyczy to scenariuszy związanych z tryskaczami umieszczanymi na regałach magazynowych, gdzie mogą występować inne czynniki.
K.3.2 W przypadku gdy zaleca się stosowanie tryskaczy jako urządzeń pomocniczych w stosunku do wentylacji zaprojektowanej z myślą o ochronie dróg ewakuacyjnych, istotną kwestią jest wczesne rozpoczęcie automatycznego działania SOiUC.
K.3.3 W przypadku gdy celem SOiUC jest ochrona majątku poprzez ułatwianie straży pożarnej prowadzenia bardziej skutecznych działań, preferowany sposób działania SOiUC można powiązać z oczekiwanym czasem przybycia straży pożarnej.
K.3.4 Lokalne oddziaływanie wytwarzanego przez tryskacze pyłu wodnego na znajdujące się w pobliżu klapy dymowe może zmniejszyć wydajność takich klap dymowych. Ponieważ w udanym projekcie jest zwykle mało prawdopodobne, by na tego rodzaju niekorzystny wpływ narażona była więcej niż jedna klapa dymowa, można przyjąć zalecenie, zgodnie z którym należy zignorować działanie jednej klapy dymowej.
K.3.5 Dla celów punktu L.3.4 każdy wlot wentylatora można uważać za równoważnik klapy dymowej.
Załącznik L (informacyjny)
Wpływ warstwy wypieranej na minimalne ciśnienie zalecane dla instalacji wykorzystującej różnicę ciśnień
L.1 Ocena wysokości płaszczyzny ciśnienia neutralnego (PCN)
L.1.1 Uwagi ogólne
Projektant SOiUC na podstawie punktu 6.6 obliczy głębokość D oraz temperaturę ΘC wypieranej warstwy dymu. Będzie również znać parametry urządzenia do usuwania dymu i ciepła oraz wlotu, w tym masowe natężenie przepływu usuwanych gazów dymowych (Me).
L.1.2 Z wlotem „dominującym”
Wlot dominujący występuje, gdy całkowita powierzchnia wlotów znajdujących się poniżej podstawy warstwy dymu jest ponad dwukrotnie większa od całkowitej powierzchni wszystkich otworów znajdujących się powyżej podstawy warstwy dymu innych niż same urządzenia do usuwania dymu i ciepła.
Wysokość płaszczyzny ciśnienia neutralnego nad podstawą warstwy dymu określa się dla klap dymowych (zaniedbując wpływ wiatru), obliczając ją z następującego równania (patrz również: Rysunek L1):
(L.1)
gdzie
W przypadku wentylatorów po zaniedbaniu wpływu wiatru obowiązuje następujące równanie (patrz również: Rysunek L.1):
(L.2)
L.1.3 Bez wlotu dominującego
W przypadku braku wlotu dominującego nie jest dostępna prosta metoda obliczeniowa, a wysokość należy obliczyć, korzystając z analizy sieci przepływów uwzględniającej wszystkie znaczące ścieżki nieszczelności.
L.2 Wzrost ciśnienia na określonej wysokości powyżej PCN
Ciśnienie wyporowe na wysokości y powyżej PCN można obliczyć w następujący sposób:
(L.3)
Strona 2
CR 12101-5:2000
Strona 96
CR 12101-5:2000
COPYRIGHT © Duńskie Normy. NIEPRZEZNACZONE DO UŻYTKU KOMERCYJNEGO LUB REPRODUKCJI.