Podczas pożaru to nie ogień, ale dym stanowi największe zagrożenie dla życia. Ubezpieczenie mieszkania od takich ryzyk to nie wszystko - kluczowe jest skuteczne oddymianie, które jest niezbędnym elementem bezpieczeństwa każdego budynku. System oddymiania to jedno z najważniejszych zabezpieczeń przeciwpożarowych, zwłaszcza w budynkach wielokondygnacyjnych. Jego głównym celem jest zapewnienie bezpiecznej ewakuacji ludzi, ochrona konstrukcji budynku przed uszkodzeniem związanym z działaniem wysokiej temperatury oraz ułatwienie akcji ratowniczo-gaśniczej.
Dym jako główne zagrożenie pożarowe
Najczęstszą przyczyną uszczerbków na zdrowiu i śmierci w razie pożarów jest zatrucie dymem. Gaz spalinowy może spowodować utratę przytomności już po trzech wdechach, a śmierć po dziesięciu. Trujący dym stanowi zatem bezpośrednie zagrożenie. Podczas pożaru zawsze powstaje dym: z 10 kg papieru lub tektury uwalnianych jest do 10 000 m³ gazów spalinowych. Nawet palący się kosz na śmieci może szybko wypełnić pomieszczenie biurowe dymem od góry do dołu - aż do całkowitego zadymienia. Przebieg jest dramatyczny: w ciągu niecałych trzech minut dym początkowo ogranicza widoczność. Ludzie tracą orientację i wpadają w panikę, a drogi ewakuacyjne przestają być rozpoznawalne.
Do tego dochodzi tlenek węgla (CO). Jego stężenie gwałtownie wzrasta wraz z postępem pożaru. Toksyczne produkty spalania, niedostatek tlenu, wysoka temperatura gazów pożarowych, płomienie oraz ograniczenie widoczności - głównie przez dym - utrudniają ewakuację ludzi z budynku. Dwutlenek węgla zawarty w powstającym na skutek pożaru dymie nie jest trujący, jednak w zamkniętych pomieszczeniach może okazać się niebezpieczny dla ludzi. Kolejnym bardzo niebezpiecznym związkiem jest tlenek węgla, znany też pod nazwą czadu. W ludzkim organizmie wywołuje unieczynnienie hemoglobiny, co sprawia, że krew nie może pobierać tlenu do oddychania. Powstające w pożarze cyjanowodory działają bardzo silnie trująco na układ oddechowy i naczynioworuchowy, a zawarty w dymie dwutlenek siarki działa niebezpiecznie na śluzówki oczu i górnych dróg oddechowych. Gorące gazy pożarowe mogą powodować poparzenia zarówno ciała, jak i dróg oddechowych. Dym utrudnia także prowadzenie działań ratowniczo-gaśniczych. Toksyczność, temperatura oraz ograniczona widoczność wymaga od służb ratowniczych stosowania odpowiednich środków ochrony dróg oddechowych oraz ubrania ochronnego przed poparzeniami.
Co jest takiego niebezpiecznego w dymie?
Przyczyny pożarów
Zagrożenie pożarowe występuje nie tylko tam, gdzie prowadzi się działania o wysokim ryzyku zajęcia ogniem, ale także w biurach, sklepach czy zakładach, które na co dzień nie mają styczności z otwartymi źródłami ognia i iskier. Pomimo że większość z nas zakłada, iż pożary nas nie dotyczą, statystyki wskazują, że mogą mieć różne przyczyny. Często winny jest czynnik ludzki, a w takich wypadkach najpowszechniejszą przyczyną są zaniedbania. O takim pożarze mówimy, że ma charakter antropogeniczny, czyli związany z działalnością człowieka. Bardzo często zaprószenie ognia stanowi następstwo wad urządzeń elektrycznych (np. zwarcia). Instalacje elektryczne oraz niesprawne urządzenia elektryczne stanowiły istotny procent przyczyn wszystkich pożarów.
Systemy oddymiania - rola i cel
System oddymiania dróg ewakuacyjnych w klatce schodowej to złożony układ urządzeń, które współdziałają ze sobą, aby w razie pożaru skutecznie usunąć dym i toksyczne gazy z pionowych dróg ewakuacyjnych. Systemy oddymiania klatek schodowych nie tylko zwiększają bezpieczeństwo ewakuacji, ale są obowiązkowe w wielu typach budynków. Zgodnie z przepisami, samoczynne urządzenia oddymiające, uruchamiane za pomocą systemu wykrywania dymu i zapobiegające zadymieniu lub służące do usuwania dymu (grawitacyjnie lub mechanicznie) z pomieszczeń i dróg ewakuacyjnych, są obligatoryjne w wielu obiektach.
Należy pamiętać, że najważniejszym celem systemów bezpieczeństwa pożarowego budynków jest ochrona życia i zdrowia ludzkiego. Stąd właśnie wymóg zapewnienia właściwych warunków ewakuacji. Jednym z nich jest zapewnienie, że w wymaganym przepisami czasie (od 15 min do godziny) na drogach ewakuacyjnych nie może utrzymywać się warstwa dymu o temperaturze powyżej 60°C i nie powinna ona spaść poniżej 1,8 m od poziomu podłogi. Dodatkowo znaki ewakuacyjne odbijające światło i elementy budowlane znajdujące się w odległości 10 m muszą być widoczne. Stężenie gazów toksycznych nie powinno przekraczać określonych norm: w przypadku tlenku węgla - 700 ppm, dwutlenku węgla - 5% objętości, natomiast zawartość tlenu nie może spaść poniżej 14% objętości. Utrzymanie takich parametrów na drodze ewakuacyjnej w czasie pożaru jest niemożliwe bez stosowania urządzeń przeciwpożarowych.
Drogi ewakuacyjne i przepisy
Naturalną drogą ucieczki w chwili pożaru jest klatka schodowa - najczęściej jedyne miejsce, które może uratować życie. Według Rozporządzenia Ministra Infrastruktury z dnia 12 kwietnia 2002 r. w sprawie warunków technicznych, jakim powinny odpowiadać budynki i ich usytuowanie, należy dbać o drożność dróg ewakuacyjnych. Na ogólnodostępnych korytarzach i klatkach schodowych nie wolno gromadzić ani przechowywać przedmiotów o dużych gabarytach, takich jak rowery i meble, a także książek czy innych materiałów palnych. Utrudniają one ewakuację, a jeżeli zostaną objęte pożarem, przyspieszą jego rozprzestrzenianie oraz staną się źródłem trujących gazów i bardzo wysokiej temperatury.
Doprecyzowanie wymagań dotyczących drogi ewakuacyjnej znalazło miejsce w rozporządzeniu ministra spraw wewnętrznych i administracji w sprawie ochrony przeciwpożarowej budynków, innych obiektów budowlanych i terenów. Określono, że pod pojęciem zabezpieczenia przed zadymieniem dróg ewakuacyjnych należy rozumieć zabezpieczenie przed utrzymywaniem się na drogach ewakuacyjnych dymu w ilości, która ze względu na ograniczenie widoczności, toksyczność lub temperaturę uniemożliwiałaby bezpieczną ewakuację. Warto zauważyć, że skuteczne zabezpieczenia, czyli właściwa wentylacja i czujki, pomagają w bezpieczny sposób zapobiegać tragediom związanym z ogniem.
Rodzaje systemów oddymiania
Trujące gazy spalinowe muszą zostać jak najszybciej usunięte z budynku. Do naturalnego usuwania dymu zainstalowane są systemy oddymiania. Instalacje oddymiające są aktywowane automatycznie (poprzez czujniki dymu) lub ręcznie (poprzez przyciski oddymiania). W ten sposób gazy spalinowe i energia cieplna są wyprowadzane z budynku.
Grawitacyjne systemy oddymiania (naturalne)
Oddymianie grawitacyjne to system, który wykorzystuje przede wszystkim zjawisko konwekcji, czyli unoszenia gorącego dymu. Swobodna konwekcja ciepła wiąże się z ruchem powietrza wywołanym różnicą temperatur pomiędzy źródłem ciepła a otaczającym powietrzem. Wymiana ciepła spowodowana gradientem temperatury wywołuje zmianę gęstości powietrza, czyli zmianę ciśnienia statycznego, co pociąga za sobą wznoszenie się (wypór termiczny) nagrzanego powietrza o mniejszej gęstości, a opadanie powietrza o większej gęstości. Dym unoszący się ku górze jest usuwany przez klapy oddymiające rozmieszczone w odpowiednich partiach budynku. Proces ten nie wymaga użycia wentylatorów ani zasilania mechanicznego. Jest to najprostszy i najbardziej ekonomiczny wariant, który wykorzystuje do działania naturalny ciąg termiczny.
Do poprawnego działania tego systemu konieczne jest, oprócz wpływu warunków atmosferycznych, odpowiednie dobranie powierzchni oddymiania i napowietrzania oraz zapewnienie wydzielenia klatki schodowej drzwiami. Działanie systemu będzie skuteczne w obiektach do dwóch, trzech kondygnacji i o wysokości całkowitej około 25 m. W obiektach wielkokubaturowych, takich jak hale magazynowe czy produkcyjne, oddymianie grawitacyjne wykorzystywane jest do odprowadzania dymu i ciepła, głównie w celu ochrony konstrukcji budynku przed utratą stateczności. Hale dzieli się na strefy oddymiania za pomocą kurtyn dymowych, aby ograniczyć rozprzestrzenianie się dymu w warstwie podsufitowej.
Komponenty i działanie
W przypadku wykrycia pożaru w budynku przez czujniki dymu lub system SSP dochodzi do automatycznego otwarcia klapy oddymiającej, która jest umieszczona na najwyższej kondygnacji klatki schodowej - najczęściej w dachu lub w górnej części ściany zewnętrznej. Jednocześnie otwierają się nawiewniki (np. w drzwiach wejściowych lub oknach na niższych piętrach). Dzięki temu powstaje naturalny ciąg powietrza, który wypycha dym i gorące, trujące gazy na zewnątrz budynku. Klapa lub okno oddymiające mają się w trakcie pożaru otworzyć, aby odprowadzić gromadzący się w strefie podsufitowej dym. Uchylają je specjalne siłowniki po otrzymaniu sygnału alarmu pożarowego. W tym momencie mają się także otworzyć klapy napowietrzające, dzięki czemu wytworzy się ciąg kominowy w strefie zadymionej. To przez nie dostaje się powietrze kompensujące strumień wypływający z budynku. Klapy napowietrzające najczęściej montowane są w ścianach na najniższych kondygnacjach budynku i z reguły ich budowa jest taka jak klap żaluzjowych - mają siłownik i sterowane są tym samym sygnałem, co klapy dymowe i okna oddymiające. Jako systemy wyzwalające działanie klap stosuje się przeważnie czujki dymu lub temperatury zlokalizowane w najwyższych punktach strefy dymowej.
Częstym rozwiązaniem są również mechanizmy wyzwalające oparte o mechanizm topikowy lub ampułki pękające w określonych granicznych temperaturach. Wyzwolenie systemu nastąpić może również poprzez przycisk oddymiania lub zewnętrzne urządzenia, np. system sygnalizacji pożarowej. Całością systemu oddymiania grawitacyjnego zarządza centrala oddymiania.
Sterowanie
Oddymianie z wykorzystaniem systemu grawitacyjnego może być sterowane pneumatycznie, elektrycznie, mechanicznie lub pneumatyczno-elektrycznie. Najczęściej stosowanym sposobem otwarcia klap oddymiających jest siłownik pneumatyczny. Termowyzwalacz jest wyposażony w topikowy bezpiecznik - nabój CO2 z mechanizmem uwalniającym iglicę przebijającą nabój. Bezpieczniki termiczne pękają w określonej temperaturze: oznaczone kolorem czerwonym - w temperaturze 68-72°C, kolorem zielonym - w 88-93°C. Spotkać można jeszcze rozwiązanie starego typu, w którym wyzwolenie następuje po przetopieniu się spoiny łączącej dwie blaszki. Gdy iglica termowyzwalacza przebija osłonę naboju CO2, dochodzi do uwolnienia gazu, który poprzez przewód instalacji pneumatycznej przedostaje się do siłownika znajdującego się pod klapą. Ręczne otwieranie klap może następować przez tzw. system pilota lub bezpośrednio z tzw. skrzynki sterowniczej. Elektryczne sterowanie to obecnie jedno z najbardziej popularnych rozwiązań. W momencie wykrycia pożaru czujki dymu lub temperatury przekazują alarm do centrali oddymiania. Za jej pośrednictwem, przy pomocy siłowników, następuje otwarcie okien lub klap oddymiających oraz otworów napowietrzających. System może być uruchamiany ręcznie poprzez wciśnięcie przycisku oddymiania. Tego typu rozwiązania bardzo często mają opcję przewietrzenia oraz moduły pogodowe, które zapewniają automatyczne zamknięcie otworów przy silnym wietrze lub deszczu.
Zalety i wady oddymiania grawitacyjnego
Oddymianie grawitacyjne ma jedną podstawową zaletę: jest bardzo proste w działaniu. W porównaniu z wentylacją mechaniczną jego wykonanie nie wymaga dużych nakładów finansowych. System ten nie wymaga zasilania w trakcie pracy, dlatego jest niezawodny nawet w przypadku awarii prądu. Ma także wady, przede wszystkim: niską skuteczność przy niewielkiej mocy pożaru (niskich temperaturach dymu), wysoką bezwładność działania oraz podatność na oddziaływanie warunków atmosferycznych. Strefa obojętna jest bardzo wrażliwa na działanie wiatru, wytwarzającego ciśnienie od strony zawietrznej budynku. Może on obniżyć poziom strefy obojętnej, a tym samym powodować zadymienie najwyższych kondygnacji. Należy więc mieć na uwadze, że wiatr przepływający nad otworami służącymi do odprowadzania dymu może mieć wpływ na skuteczność wentylacji grawitacyjnej.
Mechaniczne systemy oddymiania
W mechanicznej wersji systemu dym jest aktywnie usuwany przez wentylatory wyciągowe - tworzą one kontrolowany przepływ powietrza. Systemy mechaniczne są bardziej niezależne od warunków zewnętrznych i skuteczne w wysokich budynkach, gdzie nie wystarcza sama grawitacja. Wymagają jednak zasilania i regularnej konserwacji. Ich zaletą jest precyzyjne sterowanie przepływem powietrza. Oddymianie maszynowe działa z napędem silnikowym, np. wentylatorami oddymiającymi.
Systemy hybrydowe
Taki system oddymiania łączy zalety oddymiania grawitacyjnego i mechanicznego. W normalnych warunkach działają pasywnie, a w sytuacjach krytycznych - wspomagane przez wentylatory.
Integracja z systemami sygnalizacji pożarowej
System sygnalizacji pożarowej (SSP) to jeden z podstawowych systemów zabezpieczających budynki przed rozprzestrzenianiem się ognia. Pełni on często rolę nadrzędną, sterując innymi instalacjami bezpieczeństwa (wentylacją, oddymianiem, kontrolą dostępu). Od kondycji systemu sygnalizacji pożarowej zależy nie tylko bezpieczeństwo osób, ale również mienia znajdujących się w obrębie zabezpieczanego obiektu.
Nowoczesne systemy wykrywają pożar już na wczesnym etapie, co pozwala szybko podjąć działania ratunkowe. Mogą one automatycznie informować jednostki straży pożarnej, sterować wentylacją czy oddymianiem oraz aktywować inne mechanizmy zabezpieczające. Minimalizują przy tym ryzyko strat materialnych, a także zagrożeń dla życia. Współczesne systemy sygnalizacji pożarowej wyróżniają się niezawodnością i są w stanie szybko i dokładnie zlokalizować miejsce pożaru. Konieczne jest zsynchronizowanie pracy instalacji oddymiającej z innymi instalacjami znajdującymi się w obiekcie, takimi jak instalacja tryskaczowa, uruchomienie kurtyn dymowych, zamknięcie oddzieleń przeciwpożarowych, zatrzymanie działania instalacji użytkowych i co najważniejsze - automatyczne otwarcie otworów napowietrzających.
Aspekty prawne i normatywne
Rozporządzenie Ministra Infrastruktury z dnia 12 kwietnia 2002 r. w sprawie warunków technicznych, jakim powinny odpowiadać budynki i ich usytuowanie, nakazuje stosowanie odpowiednich rozwiązań przeciwpożarowych. Instalacja wentylacji oddymiającej, a tym samym grawitacyjny system oddymiania, powinien zapewnić, że w czasie potrzebnym do ewakuacji ludzi na chronionych przejściach i drogach ewakuacyjnych nie wystąpi zadymienie lub temperatura uniemożliwiające bezpieczną ewakuację. Musi mieć stały dopływ powietrza zewnętrznego uzupełniającego jego braki w wyniku wypływu wraz z dymem. Niekiedy ich stosowanie umożliwia złagodzenie wymagań co do klasy odporności pożarowej budynków, dopuszczalnej powierzchni stref pożarowych, długości dojść i przejść ewakuacyjnych.
Każde urządzenie oddymiające, od klapy po centralę, musi mieć świadectwo dopuszczenia CNBOP lub oznaczenie CE. Okna oddymiające, podobnie jak klapy dymowe, podlegają wymaganiom normy PN-EN 12101-2: 2005, która określa wymagania i metody badań tych elementów. Jest to norma zharmonizowana, więc pozwala na oznakowanie CE, co umożliwia sprzedaż okien i klap na terenie całej Unii Europejskiej bez dodatkowych certyfikatów. Istotną cechą okien w systemie oddymiania jest sprawność działania - otwierania i zamykania. Szczególną uwagę należy zwrócić na dokładne dopasowanie skrzydła do ościeżnicy, zapewniające szczelność i odporność na warunki pogodowe, a jednocześnie nie powodujące zakleszczania się tych elementów. Najczęściej stosowanym standardem według którego projektuje się grawitacyjne systemy oddymiania klatek schodowych jest norma PN-B-02877-4.
Konserwacja i niezawodność
Instalacja oddymiająca jest uśpionym urządzeniem zabezpieczającym. Nawet po wielu latach musi być ona niezawodna i w pełni sprawna do uruchomienia w razie pożaru. Stała i profesjonalna konserwacja jest niezbędna do zapewnienia tego funkcjonalnego bezpieczeństwa.
tags: #oddymianie #pozar #straz