wtorek, grudzień 12, 2017

 Najnowsze wydania

 EKO
Schowek02TRH
I&M 2/2017

PI 7/2017

001 Okladka PI07

001 Okladka IM02 2017

Zmiana wydawcy banner

Wentylacja pożarowa w budynkach średniowysokich

wentylacja2abJeżeli problem bezpieczeństwa użytkowników średniowysokich budynków mieszkalnych potraktować poważnie, w pierwszej kolejności zadbać należy o ochronę pionowych dróg ewakuacji. To właśnie zadymienie klatek schodowych stanowi największe utrudnienie dla ewakuacji i działań ratowniczych.

wentylacja1

1. Problemy ewakuacji podczas pożaru w średniowysokich budynkach mieszkalnych to często skutek zaniedbań w zakresie wentylacji pożarowej – skutecznego oddymiania klatek schodowych, stanowiących drogę ewakuacji

Pomimo statystycznie realnego zagrożenia pożarem, krajowe przepisy dość liberalnie traktują kwestie zabezpieczenia dróg ewakuacji średniowysokich budynkach mieszkalnych. Sytuacja ta jest po części uzasadniona koniecznością obniżenia kosztów inwestycyjnych budownictwa wielorodzinnego. Do budynków średniowysokich zalicza się gros obiektów mieszkalnych oraz zamieszkania zbiorowego i właśnie w takich obiektach najłatwiej można się spotkać z nieodpowiedzialnym postępowaniem użytkowników i najwyższym ryzykiem wybuchu pożaru. Jednocześnie, ze względu na brak właściwej edukacji oraz szereg czynników natury socjologicznej (np. próba ratowania mienia) i ograniczeń ruchowych (np. możliwość snu, niepełnosprawność ruchowa osób starszych, małych dzieci itd.), ewakuacja może tam stwarzać poważne trudności, a jej czas jest niepokojąco długi. Potwierdzają to dane statystyczne, wyniki ćwiczeń realizowanych przez jednostki PSP oraz – co najważniejsze – relacje z przebiegu ewakuacji i gaszenia pożarów budynków średniowysokich.

Czy problem ochrony dróg ewakuacji jest istotny?

Patrząc na dane statystyczne dotyczące liczby pożarów, które mają miejsce w przedmiotowej grupie obiektów (a według danych z lat 2004-2013 jest ich rocznie średnio ponad 13 000), oraz liczbę poszkodowanych w ich wyniku osób (według tych samych danych: ponad 400 przypadków śmiertelnych i ponad 2700 rannych), odpowiedź na powyższe pytanie wydaje się oczywista. Jednak w znacznej części budynków instalowanie systemów oddymiania stanowi przerost formy nad treścią. Przykładem mogą tu być dwu- lub trzykondygnacyjne budynki z kategorii innej niż ZLII, w których niekiedy rzeczoznawca lub straż pożarna wymaga zastosowania systemu oddymiania klatki schodowej (nawet ze wspomaganiem mechanicznym). Przepisy zawarte w warunkach technicznych takich wymagań nie stawiają. W tego typu budynkach ewakuacja nastąpi przeważnie szybciej niż oczyszczenie z dymu klatki schodowej o tak małej kubaturze. Ponadto w niskich budynkach straż pożarna jest w stanie interweniować stosunkowo szybko, prowadząc również ewakuację z zewnątrz. W niskich budynkach, przy oczyszczaniu obiektu z dymu bardziej efektywne niż klapa dymowa, mogą być przenośne wentylatory strażackie (tzw. natarcie ciśnieniowe). Objęcie ochroną pionowych dróg ewakuacji jest istotne w obiektach średniowysokich, ale w takich o wysokości większej niż 3-4 kondygnacje, a także w takich, gdzie czas ewakuacji jest dość długi, prowadzenie akcji ratowniczo-gaśniczej wymaga zaangażowania bardziej specjalistycznego sprzętu, a szczególnie mogą występować czysto ludzkie ograniczenia charakterystyczne dla obiektów mieszkalnych i zamieszkania zbiorowego.

Gdzie trzeba stosować systemy oddymiania klatek schodowych?
Na początek ważna definicja, czym jest system oddymiania:
… jest to zestaw wszystkich podzespołów wymagany do budowy urządzenia służącego do oddymiania klatek schodowych, dobranych pod kątem ich właściwego
współdziałania…
Obecne przepisy. Zgodnie z wymogami przepisów techniczno-budowlanych, urządzenia służące oddymianiu powinny być instalowane w obiektach, w których klatki schodowe są obudowane i oddzielone co najmniej drzwiami od poziomych dróg komunikacji ogólnej oraz pomieszczeń. Wymogi te dotyczą w zasadzie wszystkich typów średniowysokich obiektów klasyfikowanych jako ZL za wyjątkiem budynków mieszkalnych ([1] § 245). Jednakże instalacje oddymiania powinny być stosowane również w budynkach mieszkalnych, gdy przekroczona zostanie maksymalna długość przejścia ewakuacyjnego (40 m). Zachodzi wówczas konieczność wydzielenia pożarowego klatki schodowej, a co za tym idzie i jej ochrony przynajmniej za pomocą urządzeń służących oddymianiu.
Czego się spodziewać? Planowane od dłuższego czasu zmiany w przepisach techniczno-budowlanych idą w kierunku rozszerzenia zakresu ochrony dróg ewakuacji. Zakładają one m.in. w strefach pożarowych ZL IV i ZL V konieczność wydzielenia mieszkań i samodzielnych pomieszczeń mieszkalnych ścianami o odporności pożarowej EI60 oraz zamykania drzwiami co najmniej EI 30. Ponadto na drogach stanowiących jedyny kierunek ewakuacji wymaganie klasy odporności ogniowej obudowy poziomej drogi ewakuacyjnej co najmniej EI 15 ma zostać rozszerzone na drzwi. Zmiana taka prawdopodobnie wprowadzi obowiązek stosowania urządzeń służących oddymianiu również na średniowysokie klatki schodowe budynków mieszkalnych.

Cytując art. 4.1. ustawy o ochronie przeciwpożarowej [3], należy jeszcze przypomnieć, kto w świetle prawa jest odpowiedzialny za bezpieczeństwo obiektu i jego użytkowników:
…Właściciel, zarządca lub użytkownik budynku, obiektu lub terenu, zapewniając jego ochronę przeciwpożarową, obowiązany jest w szczególności:
… 3) zapewnić osobom przebywającym w budynku, obiekcie lub na terenie bezpieczeństwo i możliwość ewakuacji…

wentylacja2ab wentylacja3
2a, b. Cel działania systemu oddymiania w obudowanej klatce schodowej: a) funkcjonowanie systemu, gdy drzwi do pomieszczenia zostają otwarte; b) funkcjonowanie systemu po zamknięciu drzwi 3. Cel działania systemu oddymiania w klatce chodowej przy bezpośrednim wyjściu na klatkę

Jaki jest cel funkcjonowania urządzeń oddymiających?

Urządzenia służące oddymianiu powinny skutecznie usunąć z przestrzeni klatki schodowej dym, który przedostał się tam podczas otwarcia drzwi łączących klatkę z zadymionym korytarzem lub przyległym pomieszczeniem. Zakłada się, że po opuszczeniu bezpośrednio zagrożonej kondygnacji przez grupę uciekających osób, drzwi pożarowe wyposażone w samozamykacz przejdą do pozycji zamkniętej, odcinając napływ dymu na pionowe drogi ewakuacji. W tym momencie, lekko parafrazując przepis WT, można stwierdzić, że instalacja wentylacji oddymiającej powinna ponownie: …usuwać dym z intensywnością zapewniającą,że w czasie potrzebnym do ewakuacji ludzi na chronionych przejściach i drodze ewakuacyjnej nie wystąpi zadymienie lub temperatura uniemożliwiająca dalszą bezpieczną ewakuację…

No dobrze, ale co z budynkami mieszkalnymi, gdzie wyjścia z mieszkań prowadzą bezpośrednio na klatkę schodową i nie muszą być (przynajmniej na razie) wyposażone w samozamykacz? – W takim przypadku system oddymiania musi działać co najmniej z taką skutecznością, żeby przedostający się w sposób ciągły do klatki schodowej dym nie opadał poniżej kondygnacji objętej pożarem. Umożliwia to bezpieczne opuszczenie budynku przez ludzi z niżej położonych kondygnacji oraz ułatwia dotarcie ekip ratowniczych w bezpośrednie sąsiedztwo źródła pożaru. Efektywność systemu powinna również zapewniać możliwość szybkiego oczyszczenia z dymu klatki schodowej po ugaszeniu pożaru.

wentylacja4ab
4a, b. Efekt opóźnionego uruchomienia systemu oddymiania: a) zjawisko zakorkowania klatki schodowej dymem; b) przepływ wymuszony ciągiem termicznym przy wczesnym uruchomieniu systemu oddymiana

Jak projektować system oddymiania?

Jest to jedno z ważniejszych pytań dotyczących pośrednio efektywności oddymiania klatek schodowych. Problem polega na braku uniwersalnej metody pozwalającej na zaprojektowanie faktycznie efektywnego rozwiązania. Obecnie w Polsce stosowane są w zasadzie tylko dwa standardy projektowania instalacji oddymiania klatek schodowych: wytyczne PN-B-02877-4:2001 [4] oraz VdS 2221:2001-08 [5] – z wyraźnym wskazaniem na polską normę. Oba dotyczą wyłącznie systemów grawitacyjnych. I choć sama procedura określenia wielkości instalacji oddymiającej jest bardzo prosta, to efektywność uzyskanego rozwiązania już jest problematyczna. Wśród problemów projektowania w oparciu o powyższe standardy można wymienić:

  • brak uwzględnienia w obliczeniach fizyki pożaru, czyli np. wpływu temperatury zewnętrznej i rzeczywistej temperatury dymu na wielkość ciągu termicznego oraz geometrii klatki schodowej;
  • kontrowersje w definiowaniu rzutu poziomego przestrzeni klatki schodowej, który jest podstawą do obliczenia powierzchni czynnej klap dymowych. W efekcie na potrzeby projektu często przyjmuje się powierzchnię rzutu pojedynczej klatki schodowej wraz z powierzchnią wydzielonej pożarowo części przestrzeni korytarza. Wpływa to na znaczne zwiększenie instalacji, a ponadto w ten sposób próbuje się np. Zrealizować zarówno zabezpieczenie klatki, jak i oddymianie poziomej drogi ewakuacji, co jest dość problematyczne, szczególnie w budynkach wyższych niż 2-3 kondygnacje;
  • zastosowanie okien oddymiających (wg zapisów VdS lub załącznika C normy DIN 18232-2) – to rozwiązanie ryzykowne ze względu na ożliweoddziaływanie wiatru, ale o tym fakcie standard nie wspomina;
  • brak procedur projektowania mechanicznych systemów oddymiania klatek chodowych lub systemów wspomaganych mechanicznie. O ile oddymianie mechaniczne nie jest rozwiązaniem wskazanym, to ostatnie badania i analizy wykazują bardzo wysoką skuteczność oddymiania ze wspomaganiem nawiewem mechanicznym i takie rozwiązanie powinno zostać ujęte w standardzie projektowym;
  • ręczne otwieranie otworów kompensacyjnych. Zajmijmy się bliżej ostatnim punktem. – Aby klapy dymowe mogły prawidłowo realizować swoją funkcję, projektant musi przewidzieć odpowiednią liczbę otworów kompensacyjnych do dopływu powietrza uzupełniającego, umiejscowionych, o ile jest to możliwe, na parterze budynku i zabezpieczonych przed zamknięciem przez odpowiednie urządzenia blokujące. Zgodnie z zapisami norm, otwory kompensacyjne mogą w czasie pożaru być otwarte od zewnątrz, automatycznie lub ręcznie. Właśnie ręczne ich otwieranie, bez automatyki, budzi poważne wątpliwości, a to powszechna praktyka w wielu (o ile nie w większości) budynków. Co więcej bywa to ciekawie argumentowane: „spoczywającym na administratorze budynku obowiązkiem zabezpieczenia mieszkańców przed zaborem mienia...”. No cóż, nie należy oczekiwać zakładanej skuteczności instalacji oddymiania, jeżeli funkcję „automatu” otwierającego drzwi na poziomie wyjścia z budynku pełnić będzie portier lub pierwsza uciekająca osoba. Dodatkowo, jako błędy, które nie wynikają ze wspomnianych standardów technicznych, a często również towarzyszą projektowaniu i wykonaniu instalacji oddymiania klatek schodowych można wymienić:
  • brak właściwego przypisania odpowiedzialności za projekt techniczny. Najczęściej zastosowanie systemu wentylacji oddymiającej na klatce schodowej stanowi część projektu architektonicznego budynku. Oddając należny szacunek pracy architekta, należy stwierdzić, że ich udział w projekcie nie powinien dotyczyć instalacji, za których poprawne działanie odpowiadać powinien projektant instalacji, przynajmniej teoretycznie lepiej przygotowany merytorycznie do realizacji tego zadania;
  • nierealistyczne założenia scenariusza pożarowego. Jest to poważne zagrożenie dla użytkowników ków budynku, szczególnie gdy przy wyznaczaniu czasu ewakuacji zakłada się np. tylko ewakuację stopniową lub nie uwzględni się ograniczeń ruchowych i czasu reakcji osób znajdujących się w budynku.

Jak powinien być uruchamiany system oddymiania?

wentylacja5

5. Takie blokady na drzwiach prowadzących na klatkę schodową znacznie obniżają skuteczność instalacji oddymiania klatek

System oddymiania klatek schodowych powinien być wyposażony zarówno w system uruchamiania automatycznego, jak i ręcznego. Uruchamianie ręczne oraz automatyczne po ręcznym uruchomieniu alarmu pożarowego następować powinno za pomocą przycisku. Przyciski do ręcznego uruchamiania klap dymowych na klatkach schodowych należy przewidywać przy wejściu do budynku i na najwyższej kondygnacji oraz na co trzeciej kondygnacji. Często ręczne uruchamianie systemu oddymiania jest jedyną metodą, o nie jest zgodne nawet z wymaganiami PN (rozdział 7). W takim przypadku nie należy mówić o skutecznej ochronie pionowych dróg ewakuacji, ponieważ uruchomienie systemu może wcale nie nastąpić w czasie, kiedy ludzie opuszczają budynek. Zupełnie inaczej sytuacja wygląda przy uruchamianiu samoczynnym, bez udziału człowieka, czyli w przypadku, gdy sygnał do otwarcia klapy dymowej oraz otworu nawiewu kompensacyjnego pochodzi z centralki sterowania pożarowego, a inicjowany jest po wykryciu dymu w przestrzeni klatki schodowej. Chociaż krajowe przepisy nie zawierają bezpośrednio takiego wymagania, to zgodnie z zasadami wiedzy technicznej, w budynku wyposażonym w system sygnalizacji pożarowej, a zwłaszcza w system wykrywania dymu, urządzenia służące do usuwania dymu powinny być uruchamiane przez centralę systemu sygnalizacji pożarowej. Problemem jest jednak miejsce umieszczenia czujki dymu, której zadaniem jest wykrycie zagrożenia. Najczęściej czujka taka zamontowana zostaje wyłącznie w najwyższym punkcie klatki schodowej (spełnienie minimalnych wymagań PN). Oznacza to, że uruchomienie instalacji oddymiania następować może ze znacznym opóźnieniem w stosunku do czasu wybuchu pożaru. Dzieje się tak,ponieważ dym napływający na klatkę w początkowejfazie pożaru ulega schłodzeniu w kontakcie z przegrodami budowlanymi i wolno unosi się do góry. Uruchomienie instalacji następowałoby już po wypełnieniu całej kubatury klatki dymem.

Jak eksploatacja obiektu wpływa na efektywność systemu?

Nawet w przypadku poprawnie zaprojektowanej i wykonanej instalacji oddymiania klatek schodowych jej efektywność narażona jest na ograniczenia wynikające z nieprzemyślanych działań użytkowników budynku. Do „standardowych” działań należą:

  • blokowanie drzwi stanowiących σσ wydzielenie klatki schodowej w pozycji otwartej za pomocą różnych przedmiotów (w tym gaśnic pożarowych), klinów lub nawet za pomocą na stałe montowanych stopekblokujących (rys. 5);
  • dewastowanie samozamykaczy w drzwiach stanowiących oddzielenie pożarowe klatki schodowej.

Szczególnie obiekty mieszkalne, ale również znaczna grupa budynków użyteczności publicznej, narażone są na działania, które nie mają wprawdzie większego wpływu na funkcjonowanie samej instalacji, ale za to znacznie pogarszają warunki ewakuacji. Mowa tu o bardzo „modnym” w budynkach wielorodzinnych wydzielaniu zamykanymi na klucz kratami fragmentów korytarzy oraz o traktowaniu poziomych dróg ewakuacji jako magazyny mebli, makulatury, archiwaliów itd.

Nowe wytyczne dotyczące systemów oddymiania klatek schodowych

Nowe wytyczne dotyczące systemów oddymiania klatek schodowych
Do końca 2016 r. powinny zakończyć się prace nad nowymi wytycznymi dotyczącymi funkcjonowania systemów oddymiania klatek schodowych. Dokument ten, opracowywany przez ekspertów CNBOP, będzie zawierać:

  • wymaganie formalno-prawne i założenia do scenariuszy pożarowych dla oddymiania klatek schodowych;
  • klasyfikację, cel działania i zakres stosowania systemów oddymiania;
  • zasady projektowania systemów oddymiania grawitacyjnego i z nawiewem mechanicznym;
  • wymagania dla elementów systemu oddymiania;
  • zasady testowania i nadzoru stanu systemu oddymiania;
  • zasady weryfikacji rozwiązań technicznych projektowych (symulacje CFD i próby dymowe).

Jak powinien wyglądać nadzór i konserwacja?

Kolejny problem dotyczący skuteczności systemów oddymiania klatek schodowych związany jest z nadzorem i konserwacją tych instalacji. Wytyczne zawarte w standardzie VdS [5] zalecają:

  • poddawanie instalacji badaniom funkcjonalnym co najmniej raz na kwartał;
  • obowiązkową regularną konserwację systemu oddymiania nie rzadziej niż raz na rok przez uznaną firmę instalacyjną;
  • każdorazowe odnotowywanie zarówno wyników badań, jak i czynności konserwacyjnych i ewentualnych napraw w książce eksploatacji urządzeń do oddymiania klatek schodowych.

Tyle mówi teoria. Praktyka jednak wygląda najczęściej zupełnie inaczej. Za bardzo dobrą sytuację uznać można spełnienie minimalnych wymogów przepisów krajowych (§ 3p.p.3, [1]) nakazujących wykonywanie przeglądów technicznych nie rzadziej niż raz do roku. Najczęściej, niestety, po przekazaniu budynku do użytkowania omawiane instalacje popadają w zapomnienie, a czasami są wręcz celowo dezaktywowane w celu wyeliminowania ryzyka przypadkowego zadziałania. Znam osobiście takie przypadki, gdzie administrator, nie radząc sobie z częstym uruchamianiem alarmu pożarowego na klatce schodowej przez palaczy tytoniu, „rozwiązał” problem, dezaktywując czujki dymu.

Autor: Grzegorz Kubicki

Literatura:
[1] Ustawa z dnia 24 sierpnia 1991 r. o ochronie przeciwpożarowej, DzU z 2002 r. Nr 147, poz. 1229, ze zm.
[2] Obwieszczenie Ministra Infrastruktury i Rozwoju z dnia 17 lipca 2015 r. w sprawie ogłoszenia jednolitego tekstu rozporządzenia Ministra Infrastruktury w sprawie warunków technicznych, jakim powinny odpowiadać budynki i ich usytuowanie, DzU z 2015 r., poz. 1422
[3] Obwieszczenie Marszałka Sejmu Rzeczypospolitej Polskiej z dnia 27 stycznia 2016 r. w sprawie ogłoszenia jednolitego tekstu ustawy o ochronie przeciwpożarowej (DzU z 2016 r., poz 191)
[4] PN-B-02877-4:2001 „Ochrona przeciwpożarowa budynków – Instalacje grawitacyjne do odprowadzania dymu i ciepła – Zasady projektowania”
[5] VdS 2221:2001-08 (01) Urządzenia do oddymiania klatek schodowych. Projektowanie i instalowanie
[6] DIN 18232-2 „Utrzymywanie stref wolnych od zadymienia – Część 2: Urządzenia oddymiające (klapy dymowe), wymiarowanie, wymagania i montaż
[7] B. Mizieliński, G. Kubicki „Wentylacja pożarowa – Oddymianie” WNT 2013

homeWyszukiwarka

homeNewsletter

Repowermap

homeTagi

homeReklama

UWAGA! Ten serwis używa cookies i podobnych technologii.

Brak zmiany ustawienia przeglądarki oznacza zgodę na to. Czytaj więcej…

Zrozumiałem