Grzegorz Kubicki

     Dla każdego budynku nadchodzi czas, kiedy należy przeprowadzić w nim prace modernizacyjne, adaptacyjne lub poddać weryfikacji jego ogólny stan techniczny. Prawnym obowiązkiem administratora jest podjęcie w czasie tych prac działań, zapewniających odpowiedni poziom bezpieczeństwa na wypadek pożaru. Szczególną rolę odgrywają tu systemy wentylacji pożarowej.

     Instalacje wentylacji pożarowej w budynkach wielokondygnacyjnych funkcjonują od wielu lat, chociaż często przy ograniczonej świadomości administratorów budynku. W starszych budynkach są to najczęściej proste układy, ograniczone do zamontowanej w najwyższym punkcie klatki schodowej klapy dymowe, często pozbawione automatycznego systemu nawiewu powietrza kompensacyjnego. Rzadziej spotkać można systemy napowietrzania pożarowego (zapobiegania zadymieniu), przy czym są to układy o przeróżnej budowie i zasadzie działania. Większość z tych instalacji (chociaż nie wszystkie), według obecnych standardów nie spełnia wymogów bezpiecznej ewakuacji. Sytuacja taka wynika z faktu, że przez wiele lat za bezpieczny uznawany był budynek, w którym system został fizycznie zamontowany, bez względu na jego faktyczną skuteczność. Nowe regulacje prawne systematycznie zmieniają taki stan rzeczy, wymuszając na inwestorach stosowanie rozwiązań nie tylko literalnie spełniających wymogi przepisów, ale również mających potwierdzoną testami pożarowymi faktyczną skuteczność działania.

     Jednocześnie warto podkreślić, że aktualnie dostępne systemy pozwalają na stosunkowo prostą modernizację instalacji wentylacji pożarowej, której skutkiem może być urealnienie scenariusza ewakuacji w czasie rzeczywistego pożaru. Stosowane w tej dziedzinie polskie rozwiązania techniczne (np. aktywne układy adaptacyjne) niejednokrotnie znacznie wyprzedzają pod względem skuteczności systemy stosowane w innych krajach Unii Europejskiej.

Jak wybrać odpowiedni system dla modernizowanego obiektu

     Pierwszym zadaniem dla osób odpowiedzialnych za modernizację instalacji wentylacji pożarowej jest wybór optymalnego pod względem formalno-prawnym i technicznym rozwiązania. Proces wyboru takiego układu realizowany powinien być w trzech etapach.

     Etap I – ocena stanu ze wskazaniem ograniczeń systemu różnicowania ciśnienia.  (...)

     Etap II – analiza możliwości technicznych (...)

     Etap III – Dobór rozwiązania optymalnego dla konkretnego obiektu (...)

(...)

Przykład 2.

     Ciekawym pod względem zastosowanych rozwiązań jest przykład innego obiektu wysokościowego – budynku o przeznaczeniu biurowym (o całkowitej wysokości przekraczającej 100 m). Do celów ewakuacji w budynku funkcjonuje jedna klatka schodowa łącząca kondygnacje naziemne i podziemne budynku z poziomem wyjścia, co było akceptowalnym rozwiązaniem jeszcze w latach 90. XX w, ale obecnie jest w tej kategorii budynków niedopuszczalne. Klatka schodowa na każdej kondygnacji połączona jest z poziomymi drogami ewakuacji (korytarzami) przez wspólny z szachtami windowymi, przedsionek pożarowy. Korytarz ewakuacyjny okala trzon budynku, stanowiąc dojście ewakuacyjne do zabezpieczonej nadciśnieniem przestrzeni przedsionka pożarowego i klatki schodowej.

     W budynku zainstalowany został system wentylacji pożarowej nieujęty aktualnymi standardami projektowymi wytwarzający nadciśnienie:

• w klatce schodowej – nawiew dwupunktowy realizowany przez wentylator nawiewu pożarowego na poziomie kondygnacji podziemnej oraz drugi wentylator na poziomie najwyższej kondygnacji. Łączna wydajność instalacji nawiewu pożarowego klatki schodowej przekracza 22 tys. m3/h;
• w szachtach wind (na całej wysokości budynku) – jednopunktowy nawiew pożarowy realizowany wspólnym wentylatorem nawiewu do klatki i szachtu windowego, na poziomie kondygnacji podziemnej;
• w przedsionku pożarowym – powietrze do napowietrzania przedsionka dostarczane jest przez transfer powietrza pomiędzy przedsionkiem i klatką schodową.

     Powietrze wytwarzające nadciśnienie w przedsionku nawiewane jest przez kolejne klapy transferowe na poziome drogi ewakuacji. Na korytarzach ewakuacyjnych zlokalizowane zostały równomiernie rozłożone klatki wyciągu powietrza i dymu.

     Napowietrzanie przedsionka pożarowego oraz odbiór powietrza i dymu z korytarza ewakuacyjnego prowadzony jest jedynie na kondygnacji, na której zadziałał dedykowany system detekcji pożaru. Przeprowadzone próby opisanego powyżej systemu wykazały jego dobrą skuteczność do realizacji zadania różnicowania ciśnienia, co jest w dużej mierze zasługą wzorowej administracji i nadzoru nad stanem instalacji. Opisywany przypadek w tym zakresie wyraźnie kontrastuje z sytuacją przedstawioną w pierwszym przykładzie. Cała instalacja jest stale konserwowana, regularnie przeprowadzane są testy działania instalacji z rejestracją ich wyników. Administrator dysponuje kompletną dokumentacja techniczną, a opis instalacji jest zgodny ze stanem faktycznym. Również w tym przypadku nie udało się jednak uniknąć problemów z funkcjonowaniem instalacji.

5. System różnicowania ciśnienia w budynku z przykładu 2

Problem 1. System nie przeciwdziała zjawisku ciągu termicznego.

     Problem z funkcjonowaniem instalacji pojawia się jedynie w niekorzystnych warunkach atmosferycznych. Istotnym problemem jest w tym budynku wpływ ciągu termicznego, ponieważ budynek należy do bardzo wysokich (całkowita wysokość przekracza 100 m). Badania przeprowadzone przy temperaturze powietrza zewnętrznego – 4°C wykazały rozwarstwienie ciśnienia pomiędzy skrajnymi kondygnacjami na poziomie 50 Pa. Rozwarstwienie to powodowało znaczne przekroczenie siły potrzebnej do otwarcia drzwi ewakuacyjnych podczas pożaru zlokalizowanego na wyżej położonych kondygnacjach obiektu. W warunkach przeprowadzonych prób pożarowych realnie uzyskiwane wartości dochodziły do ok. 180 N. W warunkach obliczeniowych (temperaturze powietrza zewnętrznego -20°C) wielkość ta może przekroczyć 200 N. Uzyskane wartości blisko dwukrotnie przekraczają zalecaną przez normę PN-EN 12101-6 maksymalną siłę potrzebną do otwarcia drzwi na poziomie 100 N.

     Rozwiązaniem problemu może być zmiana sposobu zabezpieczenia pionowych dróg ewakuacji, przy zachowaniu aktualnego układu punktów nawiewu pożarowego do trzonu klatki schodowej. Szczególnie predysponowany jest tu układ przepływowy, mający zdolność do płynnego przeciwdziałania skutkom rozwarstwienia ciśnienia. Proponowany układ może składać się z dwóch nawiewno-wyciągowych jednostek napowietrzania pożarowego posadowionych w miejscach dotychczasowego zamontowania wentylatorów napowietrzania pożarowego i przy wykorzystaniu aktualnie funkcjonujących punktów nawiewu powietrza do trzonu klatki schodowej. System przepływowy jako układ aktywny (sterowany elektronicznie) powinien być sterowany z wykorzystaniem nowej generacji automatyki odpornej na oscylacje oraz mającej szybki czas reakcji.

Problem 2. Skuteczność systemu usuwania dymu z korytarza.

     Ze względu na bardzo niewielką kubaturę korytarzy ewakuacyjnych oraz sposób wprowadzenia powietrza kompensacyjnego (klapa przewałowa oraz kratka nawiewna umieszczona pod stropem na wysokości drzwi pomiędzy korytarzem i przedsionkiem pożarowym), nie ma praktycznie możliwości uzyskania pionowej separacji dymu i powietrza w tej przestrzeni podczas pożaru na kondygnacji. Instalacja wyciągu powierza i dymu spełnia natomiast funkcje ukierunkowania przepływu powietrza w drzwiach otwartych pomiędzy strefą chronioną nadciśnieniem (przedsionkiem przeciwpożarowym) i strefą niechronioną nadciśnieniem (korytarzem ewakuacyjnym). Ponadto dopuszczono zabudowę na niektórych kondygnacjach korytarzy ewakuacyjnych, zmieniającą ich pierwotny otwarty charakter (w części korytarza wykonane zostały dodatkowe pomieszczenia biurowe). Powoduje to lokalne wyraźne ograniczenie skuteczności wyciągu dymu, który może utrzymywać się w części korytarza przez bardzo długi czas (w warunkach prób pożarowych ponad 10 min), pomimo działania instalacji, poważnie ograniczając możliwość bezpiecznej ewakuacji tej części budynku. Problem stanowi również brak wyposażenia drzwi wewnętrznych, oddzielających pomieszczenia budynku od korytarzy ewakuacyjnych, w samozamykacze. W warunkach pożaru skutkować będzie to ciągłym napływem dymu na poziome drogi ewakuacji. Nowa wersja przepisów techniczno-budowlanych nakładać będzie obowiązek montowania samozamykaczy na drzwiach prowadzących na poziome drogi ewakuacji.

Problem 3. Zabezpieczenie szachtów wind.

     Poziom nadciśnienia w chronionej przestrzeni szachtów wind odniesiony do przestrzeni niechronionej nadciśnieniem przy obecnym sposobie realizowania nawiewu pożarowego jest zbyt niski i wykazuje zmienność wywołaną ciągiem termicznym. Poziom bezpieczeństwa tej przestrzeni znacznie poprawia objęcie ochroną nadciśnieniową wspólnego przedsionka przeciwpożarowego windy i klatki schodowej. Rozwiązanie takie stanowi dodatkowe zabezpieczenie szachtów windowych w obrębie bezpośrednio zagrożonej kondygnacji.

(...)

Czytaj więcej w PI 05/2013