Centrala sterująca systemem oddymiania i jej rola w bezpieczeństwie pożarowym

Systemy oddymiania są kluczowym elementem strategii bezpieczeństwa pożarowego w budynkach, mającym na celu ochronę życia ludzkiego i minimalizację strat materialnych. Sercem każdego takiego systemu jest centrala sterująca, odpowiedzialna za koordynację wszystkich jego elementów i zapewnienie skutecznego usuwania dymu oraz toksycznych gazów.

Znaczenie systemów oddymiania dla bezpieczeństwa

Według najnowszych badań, osobom przebywającym w zasięgu pożaru najbardziej zagrażają dym oraz toksyczne gazy. Ponad 90% wszystkich ofiar pożarów budynków umiera na skutek zatrucia gazami. Dodatkowo, należy liczyć się ze stratami materialnymi powstałymi na skutek zadymienia.

Urządzenia do odprowadzania dymu i gorąca umożliwiają usuwanie lub zmniejszają koncentrację trujących, lotnych związków w zagrożonych strefach. Znacząco podnosi się bezpieczeństwo ludzi przebywających w zagrożonym budynku, poprzez umożliwienie ich ewakuacji, wprowadzenie jednostek ratunkowych, szybkie zlokalizowanie ognia i skuteczne jego gaszenie. Szybkie odprowadzenie toksycznych gazów, jakie mogą wytworzyć się w czasie pożaru, jest wyjątkowo istotne. Kłęby trującego dymu mogą bowiem nie tylko zagrozić zdrowiu osób znajdujących się w budynku, ale również, poprzez ograniczenie widoczności, utrudnić akcję ratunkową.

Centrala sterująca: serce systemu oddymiania

Centrala sterująca systemem oddymiania przetwarza sygnały z ręcznych przycisków oddymiania, czujek dymu lub innych systemów wykrywania pożaru i uruchamia odpowiednio urządzenia oddymiające. Do centrali oddymiania docierają również informacje o stanie pracy poszczególnych elementów systemu.

Podczas pracy w stanie dozorowania, centrala kontroluje napięcie sieciowe i awaryjne, stan przewodów oraz stan urządzeń (czujek, przycisków, siłowników itd.). Podczas pożaru, po podaniu sygnału z czujki lub przycisku, centrala uruchamia siłowniki i sygnalizatory. Wszystkie centrale oddymiania D+H Polska są zgodne z normą EN 12101-10:2005 + AC:2007, określającą zasilanie w systemach kontroli rozprzestrzeniania się dymu i ciepła.

W kompletnym systemie oddymiania poszczególne jego elementy są połączone ze sobą i współpracują razem w sposób zapewniający niezawodną kontrolę całego systemu w obiekcie. W celu zapewnienia maksymalnej funkcjonalności i bezpieczeństwa, poszczególne komponenty są dobierane z najwyższą starannością, głównie pod względem kompatybilności z pozostałymi elementami systemu. Cały system jest zarządzany z jednego źródła - centrali.

Zasada działania systemu oddymiania

System zostaje wyzwolony przy pomocy czujki dymowej, przycisku oddymiania lub zewnętrznych urządzeń wyzwalających. Całością systemu zarządza centrala. Ogromne znaczenie dla rozpoczęcia skutecznej ewakuacji ludzi ma czas otwarcia klap i okien w górnej części budynku oraz urządzeń doprowadzających powietrze z zewnątrz (napowietrzających).

W celu polepszenia naturalnego ciągu stosuje się w dolnych częściach budynku dodatkowe otwierane elementy, doprowadzające świeże powietrze. Dodatkowo, elektrycznie sterowane urządzenia do odprowadzenia dymu i gorąca mogą służyć do codziennej, naturalnej wentylacji pomieszczeń.

Elementy składowe systemu oddymiania

Typowa instalacja oddymiania składa się z kilku kluczowych elementów współpracujących z centralą sterującą:

• Klapy dymowe (wentylatory odciągowe) lub urządzenia ścienne, montowane na stropie klatki schodowej, odpowiadają za wypływ gorących gazów pożarowych.
• Centrala sterująca (CSP) jest odpowiedzialna za odbieranie sygnałów i zarządzanie elementami wykonawczymi.
• Dolne otwory nawiewne (lub zespoły nawietrzające) dostarczające świeże powietrze.
• Czujki dymu oraz ręczne przyciski oddymiania (RPO) służące do wyzwalania alarmu.
• Zasilacz rezerwowy zapewniający ciągłość działania systemu w przypadku awarii zasilania podstawowego.

Wyzwalanie systemu

• Wyzwalanie ręczne: Alarmowe przyciski oddymiania umożliwiają ręczne wyzwolenie systemu. Posiadają w standardzie diody sygnalizujące stan pracy urządzeń systemu i wyświetlanie alarmu.
• Wyzwalanie automatyczne: Czujki dymu wyzwalają automatycznie system oddymiania w przypadku wystąpienia pożaru.

Automatyka pogodowa i wentylacja

Automatyczne czujniki wiatrowo-deszczowe oraz czujniki temperatury umożliwiają kontrolowaną wentylację pomieszczeń w wyniku stałego monitorowania pogody. Przyciski wentylacyjne służą do ręcznego uruchamiania naturalnej wentylacji.

Kompaktowa centrala pogodowa daje dodatkowe możliwości sterowania pracą napędów w oparciu o sygnały wysyłane z czujek pogodowych. Umożliwia regulację progu zadziałania automatyki pogodowej oraz czasu zapamiętywania sygnału. Centrale pogodowe są stosowane w systemach naturalnej wentylacji, pozwalając na wykorzystanie sygnałów pochodzących z czujek pogodowych do sterowania pracą napędów. System, w którym działa centrala pogodowa, zamyka okna automatycznie w momencie, kiedy na zewnątrz pada deszcz lub wieje silny wiatr. Sygnalizacja diodowa na centrali pogodowej informuje o przekroczeniu wartości progowych. Istnieje także możliwość dostosowania reakcji systemu do siły wiatru oraz płynnej regulacji czasu zadziałania i czasu zapamiętywania sygnału pogodowego. Centrale pogodowe zapewniają optymalne wykorzystanie możliwości systemu przewietrzania - z uwzględnieniem warunków pogodowych, w sposób bezpieczny dla obiektu.

Napowietrzanie

Automatycznie lub ręcznie otwierane okna dolotowe umiejscowione w dolnej części fasady budynku lub drzwi otwierane na zewnątrz, dostarczają niezbędnego powietrza. Otwór napływu powietrza kompensacyjnego powinien być umieszczony możliwie najniżej w obrębie klatki schodowej. Jego celem jest dostarczanie świeżego powietrza w miejsce usuwanego dymu. Może to być otwór ścienny z żaluzją, drzwi ewakuacyjne z funkcją automatycznego otwarcia lub okno z napędem - wszystko sterowane przez centralę w momencie aktywacji systemu. Kluczowe jest, aby kompensacja następowała bez opóźnień, co zapewnia skuteczność oddymiania.

Zasilanie

Zasilacz systemu oddymiania klatki schodowej to podstawowe źródło awaryjnego zasilania dla instalacji oddymiającej. Jego zadaniem jest automatyczne przełączenie z zasilania podstawowego na rezerwowe w sytuacji awarii. Wymagana zgodność z PN-EN 12101-10 oznacza, że urządzenie powinno być certyfikowane do współpracy z instalacjami wentylacji pożarowej, a także zdolne do podtrzymania pracy przez określony czas, w zależności od klasy zastosowania systemu.

Rodzaje systemów oddymiania i rola centrali

Wyróżnia się dwa główne rodzaje systemów oddymiania, w których centrala pełni nieco odmienne funkcje:

Oddymianie grawitacyjne

Oddymianie grawitacyjne wykorzystuje naturalny ciąg termiczny - otwarcie klapy dymowej na dachu klatki powoduje wypływ gorących gazów do góry, a jednocześnie powietrze do wnętrza wciągane jest przez dolne otwory napływowe. Rozwiązanie to jest proste i nie wymaga zasilania podczas właściwej akcji (po otwarciu klap i otworów czerpnych system działa na zasadzie grawitacji). Ma jednak ograniczenia praktyczne. Grawitacja może być niewystarczająca przy niskiej temperaturze powietrza (słaby ciąg termiczny), przy silnym wietrze czy w bardzo wysokich budynkach. Wytyczne projektowe CNBOP-PIB zalecają stosowanie systemów grawitacyjnych przede wszystkim w relatywnie niskich obiektach (do ok. 5 kondygnacji).

W systemach grawitacyjnych centralę instaluje się zazwyczaj w górnej części klatki, w pobliżu urządzeń o największym zapotrzebowaniu na energię. Ma to na celu szybkie podanie napięcia do klapy lub otworów nawiewnych - zgodnie z wymaganiem uruchomienia w ciągu 60 sekund od detekcji pożaru. Po aktywacji systemu grawitacyjnego dalsze zasilanie nie jest niezbędne.

Oddymianie z nawiewem mechanicznym

Nawiew mechaniczny (wspomaganie lub układ nadciśnieniowy) to rozwiązanie aktywne - wentylator podaje zewnętrzne powietrze na najniższy poziom klatki, utrzymując tam stały, regulowany przepływ. W wytycznych CNBOP-PIB nawiew mechaniczny definiuje się jako układ o zmiennym wydatku, zapewniający stały przepływ objętości mieszaniny powietrza i dymu przez urządzenie oddymiające niezależnie od warunków rozwoju pożaru. Innymi słowy, wentylator automatycznie dopasowuje obroty, aby zachować określoną prędkość wypływu przez klapę dymową, niezależnie od nieszczelności (np. otwieranie drzwi) czy zmian gęstości gazów.

Dzięki temu system wspomagany mechanicznie jest bardziej odporny na zakłócenia i niesprzyjające warunki atmosferyczne (wietrzne czy temperaturowe), a projektowane jest dla niego większe bezpieczeństwo: nawet przy znacznej różnicy temperatur czy wiatrach wentylator zapewnia wypchnięcie dymu ku górze. Mechaniczny nawiew pozwala na skuteczne oczyszczenie klatki schodowej z dymu z dolnych kondygnacji aż do poziomu, na którym znajduje się pożar - nawet gdy grawitacja sama by nie wystarczyła. Jest to niezbędne zwłaszcza w nowoczesnych budynkach złożonych architektonicznie lub w strefach o dużym parciu wiatru.

W przypadku oddymiania wspomaganego nawiewem mechanicznym, centrala musi zapewnić ciągłość zasilania przez cały okres ewakuacji i działania służb - często przez 30 minut, a nawet dłużej. Dlatego najlepiej montować ją w dolnych, chłodniejszych częściach klatki lub w odrębnym, zabezpieczonym technicznie pomieszczeniu.

Porównanie systemów oddymiania

Lokalizacja i specyfikacja centrali sterującej

Zgodnie z Rozporządzeniem Ministra Spraw Wewnętrznych i Administracji z dnia 7 czerwca 2010 r., każda wielokondygnacyjna klatka schodowa przeznaczona do ewakuacji musi być zabezpieczona urządzeniami oddymiającymi lub systemem różnicy ciśnień. Centrala sterująca oddymianiem to urządzenie zarządzające pracą systemu - odbiera sygnały z czujek i uruchamia elementy wykonawcze. System oddymiania klatki schodowej to zestaw podzespołów (klapy dymowe, czujniki dymu, siłowniki, centrala sterująca, zasilanie, okablowanie, itp.) dobranych do wspólnego działania, służących usuwaniu dymu z pionowej drogi ewakuacyjnej.

Przykład centrali: RZN 4503-T

Centrala RZN 4503-T została stworzona z myślą o niedużych pomieszczeniach, takich jak klatki schodowe czy wąskie przejścia. Z tego powodu zachowano niewielkie wymiary urządzenia, aby nie powodowało ono utrudnień w ruchu. Jest to nowoczesna centralka firmy D+H z otwieraną, aluminiową obudową, przeznaczoną do montażu natynkowego. Wyposażono ją w zintegrowany przycisk oddymiania oraz przyciski sterujące codzienną wentylacją. To innowacyjne połączenie przycisków i centrali oraz obecność diod sygnalizujących stan systemu sprawdza się przy recepcjach i na portierniach, gdzie wymagane są elementy funkcjonalne i jednocześnie estetyczne.

Wyjście centrali pozwala podłączyć napędy o sumarycznym natężeniu prądu do 3A, dzięki czemu za jej pomocą można sterować otwieraniem i zamykaniem nawet kilku okien oddymiających bądź klap dymowych. Centrala może sterować jedną strefą oddymiania, a istnieje możliwość montażu aż ośmiu przycisków oddymiania i 14 czujek pożarowych, które mogą być zdalnie resetowane z poziomu centrali.

RZN 4503-T ma w standardzie również komfortowe funkcje wentylacji. Wykonawca lub użytkownik może zaprogramować parametry codziennej wentylacji tak, żeby klapa lub okno otwierało się do przewietrzania na określony kąt oraz zamykało się automatycznie po określonym czasie. Ma to istotne znaczenie wszędzie tam, gdzie zastosowane są duże i ciężkie klapy dymowe. Funkcjonalność centrali RZN 4503-T można rozszerzyć poprzez podłączenia modułów dodatkowych.

Istnieje również możliwość przyłączenia do centralki czujek deszczu lub wiatru i deszczu, bez konieczności stosowania dodatkowych modułów przejściowych. Dzięki temu można uniknąć sytuacji, w której nagła zmiana pogody nie spowoduje, że do budynku dostanie się niechciana woda, jeśli zapomnimy zamknąć okien. Centrala to również zwiększone bezpieczeństwo w przypadku pożaru. Możliwość podłączenia optycznych i akustycznych sygnalizacji zadziałania pozwala natychmiast powiadomić o zagrożeniu osoby znajdujące się w budynku oraz szybko podjąć akcję ratunkową i gaśniczą. Dzięki zastosowaniu działającego aż do 72 godzin akumulatora, RZN 4503-T jest niezależna od działania sieci elektrycznej.

Wymagania prawne i normatywne

System musi uruchamiać się automatycznie po wykryciu dymu - zapewnia to bezpieczeństwo ewakuowanych oraz ratowników. Istotne jest spełnienie wymagań technicznych (WT, PN-EN) i rekomendacji CNBOP-PIB (wytyczne W-0003:2016), które określają parametry urządzeń (np. minimalna powierzchnia klapy dymowej, czas otwarcia, prędkość przepływu).

Ostateczne rozwiązania muszą być zatwierdzone przez uprawnionych projektantów i rzeczoznawcę ppoż. zgodnie z obowiązującymi regulacjami (WT, Rozporządzenie MSWiA, PN-EN 12101, wytyczne CNBOP-PIB).

Konfigurator systemu oddymiania (orientacyjny)

Poniżej przedstawiono przykładowe parametry, które mogą być uwzględniane w konfiguratorach systemów oddymiania:

• Typ obiektu
• Wysokość budynku
• Czy klatka ma bezpośrednie wyjście na zewnątrz?
• Czy budynek posiada SSP (System Sygnalizacji Pożaru)?

Przedstawiony konfigurator ma charakter orientacyjny i służy wyłącznie jako pomoc wstępna na etapie planowania koncepcji systemu oddymiania. Nie zastępuje on projektu budowlanego ani uzgodnień z rzeczoznawcą do spraw zabezpieczeń przeciwpożarowych. Dobór systemu oddymiania powinien każdorazowo uwzględniać konkretne warunki techniczno-budowlane, przeznaczenie obiektu oraz wymagania obowiązujących przepisów i norm.

Najczęstsze błędy w projektowaniu i eksploatacji

Prawidłowe zaprojektowanie i instalacja systemu oddymiania jest kluczowa dla jego skuteczności. Najczęściej występujące błędy to:

• Brak automatycznego otwierania otworów napływu powietrza kompensacyjnego: Problem dotyczy zwłaszcza starszych systemów, gdzie zakładano ręczne otwieranie drzwi lub okien. Taki sposób działania nie spełnia obecnych wymagań. Zgodnie z przepisami, dolne otwory muszą zostać otwarte w ciągu 60 sekund od alarmu.
• Niewystarczająca liczba czujek dymu: Często spotyka się sytuacje, gdzie zamontowana jest tylko jedna czujka przy klapie dymowej. Taki układ znacząco ogranicza funkcjonalność systemu i może skutkować niewykryciem dymu na niższych piętrach, prowadząc do tzw. „zawieszenia dymu”.
• Stosowanie niewłaściwych zamków w drzwiach napowietrzających: Mechaniczne zamki z ryglem ręcznym, niezintegrowane z automatyką, mogą uniemożliwić otwarcie drzwi przez siłowniki, co w sytuacji pożarowej całkowicie zablokuje drogę ewakuacyjną. Należy stosować siłowniki otwierające drzwi lub okna kompensacyjne zintegrowane z centralą, oraz zamki elektromagnetyczne lub elektrozaczepy, które automatycznie zwalniają się po sygnale z systemu. Konieczne jest przeprowadzanie testów dynamicznych drzwi z siłownikiem.

Zaniedbania w tym zakresie mogą skutkować poważnymi konsekwencjami, zarówno w zakresie odpowiedzialności projektowej, jak i realnego zagrożenia dla życia użytkowników budynku.

Dopuszczenie do eksploatacji i nadzór techniczny

Każda instalacja oddymiania musi przed przekazaniem do użytkowania przejść serię prób i testów funkcjonalnych potwierdzających prawidłowe działanie wszystkich elementów - zarówno mechanicznych (klapy), jak i elektronicznych (centrala, czujki). Zapewnienie zgodności z normami i przepisami oraz regularny nadzór techniczny są niezbędne dla utrzymania pełnej sprawności systemu.

tags: #oddymianie #centrala #meterologiczna