Kanały wentylacji pożarowej, zwane również kanałami oddymiającymi, pełnią kluczową rolę w systemach bezpieczeństwa pożarowego budynków. Ich zadaniem jest skuteczne odprowadzenie dymu, ciepła i produktów spalania ze stref objętych pożarem, przy jednoczesnym proporcjonalnym uzupełnieniu wydatku instalacji zewnętrznym powietrzem kompensacyjnym. W każdym budynku muszą znajdować się specjalne kanały wentylacji pożarowej, które w razie pożaru będą skutecznie odprowadzać niebezpieczne dla życia i zdrowia produkty spalania.
Rola i Znaczenie Kanałów Wentylacji Pożarowej
Główne zadania kanałów oddymiających to:
- Usuwanie dymu i gorących gazów: Podczas pożaru powstaje duże zadymienie i wysoka temperatura, które utrudniają orientację, oddychanie i bezpieczną ewakuację. Kanały wentylacji pożarowej mają za zadanie jak najszybciej usunąć te szkodliwe produkty spalania na zewnątrz budynku.
- Umożliwienie bezpiecznej ewakuacji: Dzięki sprawnemu usuwaniu dymu, drogi ewakuacyjne, takie jak klatki schodowe i korytarze, pozostają wolne od dymu, co umożliwia bezpieczną i szybką ewakuację osób znajdujących się w budynku. Kanały oddymiające minimalizują oddziaływanie promieniowania cieplnego na pomieszczenie, udrażniając strefy ewakuacyjne.
- Ułatwienie akcji gaśniczej: Oddymianie budynku poprawia widoczność dla strażaków, ułatwiając im lokalizację źródła ognia i prowadzenie skutecznej akcji gaśniczej.
- Ograniczenie rozprzestrzeniania się ognia: Poprzez usuwanie gorących gazów, kanały wentylacji pożarowej pomagają ograniczyć rozprzestrzenianie się ognia na inne części budynku.
- Ochrona konstrukcji budynku: Wysoka temperatura podczas pożaru może osłabić konstrukcję budynku. Skuteczne oddymianie pomaga zmniejszyć oddziaływanie termiczne na elementy konstrukcyjne.
Wymagania Prawne i Własności Ogniowe
Wymagania stawiane budynkom i powiązanym z nimi instalacjom pod względem ochrony przeciwpożarowej określa Rozporządzenie Ministra Infrastruktury w sprawie warunków technicznych, jakim powinny odpowiadać budynki i ich usytuowanie. Jednym z głównych wymagań jest takie usytuowanie, zaprojektowanie i wykonanie budynku, aby w razie pożaru zapewnione było m.in. ograniczone rozprzestrzenianie się ognia i dymu w obiekcie. Kanały wentylacji pożarowej muszą nie tylko skutecznie odprowadzać produkty spalania powstałe podczas pożaru, ale też muszą stanowić bezpieczny pod względem pożarowym wyrób budowlany.
Aby kanały wentylacyjne mogły być użyte do wentylacji oddymiającej, muszą być niepalne, a także muszą spełniać szereg wymogów objętych normą zharmonizowaną PN-EN 12101-7. Ich wykonanie musi gwarantować trwałość i niezmienność właściwości w warunkach wysokiej temperatury. Istotna jest np. niezmienna szczelność przewodów, by nie dopuścić do przesączania przez nieszczelności produktów spalania, odprowadzanych kanałami. Normie podlegają także elementy składowe stosowane łącznie z przewodami wentylacji pożarowej. Nie mogą one powodować awarii systemu oddymiającego w czasie usuwania dymu z budynku i powinny być poddane badaniom mającym na celu wykazanie, że spełniają te same wymagania, co przewód, w którym zostały zamontowane.
Rodzaje Kanałów Oddymiających
Wyróżnia się kanały jednostrefowe i wielostrefowe, które różnią się zakresem obsługi stref pożarowych w budynku:
- Kanały jednostrefowe: Obsługują tylko jedną strefę pożarową. Są przeznaczone do pracy w obrębie jednej, konkretnej strefy pożarowej i nie mogą przechodzić do innych stref.
- Kanały wielostrefowe: Obsługują więcej niż jedną strefę pożarową. Mogą przechodzić przez różne strefy pożarowe w budynku.
Konstrukcja i Wykonanie Kanałów z Płyt Ogniochronnych
Sposób wykonania kanałów oddymiających z płyt ogniochronnych, takich jak systemy PROMADUCT®, zależy od konkretnego rozwiązania i jego przeznaczenia. Ogólnie obejmuje następujące etapy:
Przygotowanie Materiałów
Płyty ogniochronne, np. PROMATECT®-L500, są przycinane na wymiar. Do łączenia używane są odpowiednie łączniki mechaniczne, takie jak wkręty, gwoździe lub zszywki. W skład systemu kanałów PROMADUCT®-500 wchodzą również płyty PROMATЕСТ-Н, klej Promat®-K84, masy ogniochronne PROMASEAL®-A Spray i PROMASEAL®-A27, impregnaty Promat®-Imprägnierung 2000 i Promat®-SR-Imprägnierung oraz folia stalowa Nirofoil.
Montaż Kanałów
Samonośne kanały wentylacyjne i oddymiające PROMADUCT®-500 są budowane z płyt PROMATECT®-L500, które łączy się w narożach. Połączenia płyt są uszczelniane klejem PROMAT®-K84, a poprzeczne łączenia dodatkowo wzmacniane pasmami z płyt PROMATЕСТ-Н. Kanały są następnie podwieszane do stropów za pomocą specjalnego systemu zawiesi.
Wykończenie i Zabezpieczenia
Wykonane kanały można spoinować i szpachlować powierzchnie płyt, a następnie malować (po zagruntowaniu) przy użyciu farb dyspersyjnych lub tapetować (po odpowiednim przygotowaniu powierzchni). Możliwa jest również izolacja (cieplna i/lub akustyczna) przy użyciu materiałów niepalnych. W przypadku przewodów przechodzących przez przegrody stosuje się dodatkowe zabezpieczenia ogniochronne. W systemie PROMADUCT®-500 możliwe jest również wykonanie szachtów lekkich z płyt PROMATECT®, mocowanych do podkonstrukcji z profili stalowych.
Zastosowanie w Warunkach Zewnętrznych
Płyty PROMATECT®-L500, z których wykonane są przewody, mogą być stosowane w warunkach wewnętrznych o wysokiej wilgotności. Aby jednak zastosować je na zewnątrz, należy je odpowiednio zabezpieczyć. Płyty PROMATECT®-L500 i PROMATECT®-H należy zaimpregnować preparatem PROMAT®-Imprägnierung 2000. Tak zaimpregnowane płyty mogą być stosowane na zewnątrz, o ile są osłonięte przed opadami atmosferycznymi (np. pod zadaszeniem). Alternatywnie, płyty można zabezpieczyć powłoką lub okładziną, która skutecznie chroni je przed czynnikami atmosferycznymi (np. obróbka z blachy lub tynk). Płyty Promatect L-500 zabezpiecza się przed działaniem wody środkiem Impregnierum-2000. Aby zabezpieczyć kanały przed wpływem warunków atmosferycznych kanał należy np. obłożyć obróbka blacharską.
Specyfika Kanałów Oddymiających z Blachy Stalowej
Wentylacja pożarowa najczęściej jest zrobiona z blachy stalowej. W takim wypadku są to zazwyczaj prostokątne przewody w wymiarze standardowym (szerokość do 1250 mm i wysokość do 1000 mm) albo powiększonym (szerokość od 1250 mm i wysokość do 1250 mm). System kanałów oddymiających powinien oprócz samych przewodów składać się z kształtek, kompensatorów, tłumików i kratek z regulacją. Takie kanały mogą być pomalowane metodą proszkową i dodatkowo zaizolowane cieplnie oraz akustycznie (tylko od zewnątrz).
Wyzwania i Rozwiązania
Odporność ogniowa kanałów z blachy stalowej maleje pod wpływem wysokiej temperatury, ponieważ ścianki kanałów rozszerzają się, co może prowadzić do rozszczelnienia i tym samym rozprzestrzeniania dymu i ognia. Aby temu przeciwdziałać, należy uwzględnić dużą rozszerzalność temperaturową w konstrukcji kanału oraz przewidzieć ich odpowiednie ukształtowanie, a także zastosować kompensatory wydłużeń termicznych.
Kompensator wydłużeń termicznych pełni istotną rolę w systemie oddymiania, zapobiegając rozszczelnieniu kanału i przedostaniu się dymu i ciepła na zewnątrz. Trzeba zadbać o stabilność i szczelność połączeń elementów stalowych, które powinny być wzmocnione i uszczelnione materiałami odpornymi na wysoką temperaturę, np. uszczelkami ceramicznymi lub silikatowymi, odpornymi na działanie temperatury min. 1000°C. Większe średnice mogą wymagać dodatkowo zastosowania klamer montażowych. Zaleca się również dodatkową izolację kanałów oddymiających z blachy stalowej.
Zasady Montażu Kanałów Prostokątnych
Dla prawidłowego działania kanałów wentylacji oddymiającej i spełnienia przez niej wymogów prawnych niezwykle istotne jest stosowanie rozwiązań systemowych i powierzenie wykonawstwa wykwalifikowanym ekipom - niektórzy producenci wręcz wymagają montażu swoich rozwiązań tylko przez odpowiednio szkolone ekipy z własnym certyfikatem.
Transport i Przechowywanie
Kanały wentylacyjne należy przewozić w położeniu poziomym, ładowane obok siebie na całej powierzchni i zabezpieczone przed przesuwaniem się w czasie transportu poprzez podklinowanie lub w inny sposób. Nie powinny stykać się z ostrymi przedmiotami, mogącymi spowodować uszkodzenia mechaniczne. Podczas prac przeładunkowych kanałów nie należy rzucać. Wszystkie urządzenia, przewody i kształtki wentylacyjne oraz elementy galanterii wentylacyjnej należy przechowywać w położeniu poziomym na płaskim, równym podłożu, w sposób gwarantujący ich zabezpieczenie przed uszkodzeniem, w zadaszonym pomieszczeniu. Urządzenia i elementy galanterii należy składować w opakowaniach fabrycznych w zamykanych pomieszczeniach, zabezpieczonych przed dostępem osób trzecich. Nie należy dopuszczać do deptania i gięcia kanałów i kształtek wentylacyjnych.
Sposoby Mocowania
Kanały wentylacyjne prostokątne mogą być mocowane do stropu, do ściany, jak też do podłoża (np. instalacje dachowe). W zależności od rodzaju materiału, z jakiego wykonana jest przegroda, wyróżnić można szereg zamocowań.
Mocowanie pod stropem betonowym
Montaż kanału wentylacyjnego pod stropem betonowym odbywa się za pomocą kotew rozporowych, podkładek, złączek, nakrętek sześciokątnych, prętów gwintowanych oraz szyn stalowych. Szyny mają profil C-owy, zwykle perforowany, umożliwiający bezproblemowe zamocowanie do przegrody za pomocą prętów stalowych gwintowanych. Produkowane są o długościach od 2 do 6 metrów. Wymiary profilu szynowego i jego przekrój zależą od masy kanału wraz z izolacją. Należy zwrócić na to uwagę przy projektowaniu, biorąc pod uwagę dopuszczalne obciążenie katalogowe szyny. W przypadku wysokich wymagań wytrzymałościowych szyny mogą być produkowane jako wzmocnione, podwójne.
Kanały pod stropem można prowadzić pojedynczo lub podwójnie, a czasem nawet potrójnie, w jednej płaszczyźnie (poziomo), lub w kilku płaszczyznach, mocując kanały jeden pod drugim. Kanał prostokątny prowadzony pod stropem może być też zamocowany bez użycia szyny, za pomocą uchwytów bocznych przykręcanych bezpośrednio do ścianek kanału wkrętami samogwintującymi.
Mocowanie do blachy trapezowej
Przy stropach z blachy trapezowej, popularnych chociażby w halach supermarketów, stosowane są uchwyty wieszakowe. Uchwyty te przykręca się śrubami przelotowymi do trapezu blachy, dystansując kanał od stropu prętem gwintowanym.
Mocowanie do szyn dwuteowych
Montaż na szynach stalowych dwuteowych jest rzadkością i wymaga zastosowania specjalnych klamer (uchwytów) pomiędzy szyną a profilem stalowym. Klamry montażowe mają różne rozwiązania, ale wszystkie opierają się na zasadzie zaciskowej, nie wymagającej wiercenia w szynie dwuteowej, co jest zabronione. Przykładem jest klamra LDB-U-BCLAMP, która dociska szynę STRUT do dwu-teownika stalowego. Do zastosowań na zewnątrz budynków produkt może być ocynkowany ogniowo.
Mocowanie na dachu
Przewody wentylacyjne prostokątne poprowadzone na dachu mocowane są do konstrukcji podłoża na wspornikach wyposażonych w stopy (podpory dachowe). Te ostatnie elementy mają za zadanie równomiernie rozłożyć ciężar, zapewniając jednocześnie pewny, stabilny punkt podparcia całej konstrukcji. Wykonywane są z tworzyw sztucznych lub stali i dodatkowo oddzielone od podłoża podkładkami tłumiącymi z EPDM. Rozstaw podpór regulują przepisy ich producenta. Szyny (profile stalowe) powinny być zaślepione. Wszystkie elementy konstrukcyjne wykonane na dachu muszą też spełniać wymogi ochrony przed korozją, a elementy ocynkowane nie mogą mieć uszkodzonej powłoki.
Rozstaw Uchwytów
Rozstaw uchwytów powinien być zgodny z zaleceniami producenta kanałów. Odległości pomiędzy podporami i średnica prętów gwintowanych zależą od masy kanału oraz masy izolacji. Generalnie rozróżnia się montaż kanałów nieizolowanych i z izolacją.
Łączenie i Uszczelnianie Kanałów
Kanały prostokątne łączone są ze sobą w sposób kołnierzowy. Uszczelnienie stanowi zwykle uszczelka płaska samoprzylepna, docinana pod wymiar na placu budowy. Przygotowane wstępnie kołnierze dwóch sąsiednich elementów skręca się ze sobą czterema śrubami w narożach. Generalnie rodzaj uszczelnienia kanału, oraz ilość i rozstaw ścisków zależy od klasy szczelności kanałów (A, B, C) i ich wymiarów.
Systemy Oddymiania i Ich Uruchamianie
Systemy wentylacji oddymiającej, realizowane za pomocą kanałów wyciągowych (tzw. system kanałowy), usuwają ciepło i dym kratkami rozmieszczonymi na przewodach wentylacyjnych. W tym systemie istnieje wyraźny podział na warstwę gorącego dymu pod stropem oraz w dolnej części warstwę wolną od dymu, która jest wypierana przez powietrze kompensacyjne.
Systemy Grawitacyjne i Mechaniczne
- Systemy oddymiania grawitacyjnego działają zgodnie z fizyką ogrzanego powietrza oraz dymu. Rozmieszczenie okien i klap z funkcją oddymiania powinno być tak zaplanowane, by w pierwszej kolejności chronić drogi ewakuacji.
- Wentylacja przeciwpożarowa mechaniczna daje wsparcie naturalnemu systemowi. W takim przypadku wykorzystuje się wentylatory sterowane przez system oddymiania.
Uruchamianie Systemu
System oddymiania zostaje uruchomiony w momencie wybuchu pożaru. Dochodzi wówczas do automatycznego otwarcia klap dymowych (na dachu lub fasadzie budynku) lub okien wyposażonych w napęd. Wyzwolenie systemu następuje na podstawie alarmu czujek dymowych, przycisku oddymiania lub zewnętrznych urządzeń wyzwalających. System klap działa w połączeniu z odpowiednio zaprojektowanymi otworami napowietrzającymi umieszczonymi w dolnych partiach budynku. Aby ograniczyć rozprzestrzenianie się dymu, montuje się dodatkowo kurtyny dymowe. Napęd elektryczny zwiększa szybkość reakcji systemu.
Film instruktażowy uruchomienia systemu do odprowadzania dymu i ciepła z klatek schodowych ZODIC-M
Wszystkie urządzenia tego typu systemów muszą spełniać odpowiednie normy dopuszczenia do użytku oraz odpowiadać obowiązującym przepisom PPOŻ. Łatwiejszy dostęp straży pożarnej do źródła ognia, ochrona konstrukcji budynku oraz oddymienie dróg ewakuacyjnych to bardzo ważne działania w trakcie pożaru. Bezpieczeństwo ludzi zależy od sprawności przeprowadzonej akcji. Panika i strach w naturalny sposób towarzyszą tego typu sytuacjom losowym. Sam ogień jednak jest mniejszym zagrożeniem niż dym i trujące gazy.
tags: #kanal #prostokatny #oddymianie