Scenariusz Pożarowy, Tabela Stanów i Matryca Sterowań w Bezpieczeństwie Pożarowym

Większość nowo budowanych obiektów musi mieć opracowany scenariusz pożarowy. Taki obowiązek nakłada na inwestora czy właściciela budynku polskie prawo. Warto jednak spojrzeć na ten wymóg przez pryzmat bezpieczeństwa użytkowników obiektu, a nie jak na uciążliwą formalność, ponieważ zagrożenie wybuchem pożaru jest realne, niezależnie od zastosowanych najnowocześniejszych zabezpieczeń.

Zgodnie z definicją, scenariusz pożarowy jest opisem sekwencji możliwych zdarzeń w czasie pożaru, reprezentatywnego dla danego miejsca jego wystąpienia lub obszaru oddziaływania, w szczególności dla strefy pożarowej lub strefy dymowej. Musi on zostać opracowany dla konkretnego obiektu, uwzględniając jego charakterystykę, a także wydzielone strefy pożarowe i dymowe. Dokument ten jest wymagany dla każdego nowo budowanego obiektu, który będzie wyposażony w urządzenia przeciwpożarowe oraz w system sygnalizacji pożarowej. Jeśli w powstającym budynku nie ma konieczności montażu takich systemów, opracowanie scenariusza pożarowego nie jest obowiązkowe.

Warunki ochrony przeciwpożarowej obiektu, takie jak dobór urządzeń gaśniczych, systemu sygnalizacji pożarowej czy instalacji przeciwpożarowej, określa autor projektu budowlanego. Scenariusz pożarowy powinien zostać opracowany na etapie projektu budowlanego przy współpracy autora projektu i projektanta systemu sygnalizacji pożaru lub specjalisty - rzeczoznawcy ds. zabezpieczeń przeciwpożarowych. Opracowanie właściwego scenariusza pożarowego wymaga ogromnej wiedzy i doświadczenia w projektowaniu i realizowaniu zabezpieczeń pożarowych.

Scenariusz pożarowy jest weryfikowany przed oddaniem budynku do użytku i podczas ewentualnych kontroli obiektu. Z tym dokumentem powinien dokładnie zapoznać się zwłaszcza zarządca budynku oraz osoby, które będą odpowiedzialne za czynności ewakuacyjne podczas zagrożenia pożarowego. W scenariuszu pożarowym musi znaleźć się szczegółowy opis sposobu działania wszelkich instalacji oraz urządzeń w trakcie wybuchu pożaru. Warto zaprojektować tu także procedurę informowania odpowiedzialnych za bezpieczeństwo pracowników. Autorzy scenariusza pożarowego powinni także uwzględnić w dokumencie niezbędne do zaprogramowania urządzeń przeciwpożarowych wytyczne i informacje o interakcjach, jakie mogą między nimi zachodzić. Opracowując scenariusz pożarowy, jego autorzy powinni wziąć pod uwagę wszystkie możliwości rozwoju wypadków - również sytuacje, w których dane urządzenia czy zabezpieczenia przeciwpożarowe nie zadziałają prawidłowo. Na podstawie scenariusza pożarowego osoby odpowiedzialne za bezpieczeństwo w obiekcie (zwłaszcza zarządca) powinny też nauczyć się kontrolować faktyczny stan techniczny instalacji i zamontowanych w obiekcie zabezpieczeń.

Dobry scenariusz pożarowy powinien obrazować krok po kroku przebieg pożaru i szczegółowo opisywać zagrożenia, jakie mogą pojawić się w momencie jego wybuchu. Scenariusz pożarowy nie ma żadnej prawnie określonej formy i każdorazowo musi zostać dostosowany do konkretnego obiektu. Oznacza to, że stworzenie uniwersalnego, przykładowego scenariusza pożarowego nie jest możliwe. Pewne informacje powinny jednak znaleźć się w każdym scenariuszu pożarowym, niezależnie od wielkości, przeznaczenia i specyfiki budynku.

Kluczowe Elementy Scenariusza Pożarowego

Niezależnie od specyfiki obiektu, każdy scenariusz pożarowy powinien zawierać:

• Parametry pożaru: rozmiar, czas trwania, moc, prędkość rozprzestrzeniania się ognia, szybkość wydzielania się dymu i toksycznych oparów.
• Potencjalny poziom rozprzestrzeniania się pożaru: czas do uszkodzenia konstrukcji czy wydostania się ognia poza strefę pożarową.
• Czas potrzebny na ewakuację użytkowników obiektu i personelu oraz jej chronologiczny przebieg.
• Czas potrzebny na przyjazd jednostki gaśniczej, źródło i sposób poboru wody.
• Możliwe skutki wybuchu pożaru i ich skala.
• Możliwe zagrożenia dla zdrowia i życia ludzi.
• Opis rodzaju, sposobu działania i efektywności oraz współdziałania wszystkich elementów zabezpieczeń przeciwpożarowych (np. instalacji sygnalizacyjnej, oświetlenia awaryjnego, urządzeń gaśniczych, systemów odprowadzania dymu i ciepła).
• Opis sposobu działania innych urządzeń zlokalizowanych w obiekcie podczas wybuchu pożaru (np. bramki, windy, wentylacja bytowa, klapy odcinające).

Tabela Stanów - Cyfrowa Reprezentacja Scenariusza

Tabela stanów to zdigitalizowana forma treści scenariusza pożarowego. Jest pierwszym krokiem do przełożenia języka opisowego scenariusza na algorytmy sterowania realizowane przez centrale sterujące urządzeniami przeciwpożarowymi (CSUP). Tabele formułowane są zwykle z wykorzystaniem arkusza kalkulacyjnego. W wierszach wymieniane są urządzenia, a w kolumnach strefy, od których, w przypadku wykrycia pożaru, uzależnione będzie sterowanie urządzeniami przeciwpożarowymi i nie tylko. Stan danego urządzenia określa się używając „0” oraz „1”.

Żadne przepisy prawne nie regulują tego, czy taki zapis powinien powstać, jednak trudno sobie wyobrazić rozpoczęcie projektu automatyki pożarowej bez dokładnego tabelarycznego ujęcia stanów opisanych w scenariuszu pożarowym. O ile na etapie opracowywania scenariusza tabela stanów jest pomijana lub opracowywana w postaci uproszczonej, to w przypadku projektu wykonawczego sterowania urządzeniami przeciwpożarowymi tabela stanów musi być jego integralną częścią.

Tabela stanów ma znaczący wpływ na projekt elektryczny, w którym znajdują się nie tylko urządzenia przeciwpożarowe. Stan wszystkich objętych projektem urządzeń wpływa na realizację scenariusza pożarowego. Może ułatwić lub zakłócić ten proces. Na przykład schody ruchome - właściwe ustawienie działania schodów może pomagać lub utrudniać proces ewakuacji. Podobnie będzie z innymi urządzeniami, tj.: wszelkiego rodzaju bramki, szlabany i kołowroty kontroli biletowej. Właściwe ustawienie parametrów działania urządzeń elektrycznych zwiększy bezpieczeństwo w całym budynku.

Matryca Sterowań - Implementacja Algorytmów

O ile scenariusz pożarowy oraz tabela stanów zawierają dane gromadzone w jednym miejscu, o tyle matryca sterowań może być realizowana w wielu rozproszonych centralach, dostarczanych przez różnych wykonawców. Typowym przykładem jest tu sytuacja, w której sygnał alarmowy z danej strefy przekazywany jest bezpośrednio z Systemu Sygnalizacji Pożaru (SSP) do Dźwiękowego Systemu Ostrzegawczego (DSO). W centralce DSO realizowana jest matryca związana ze sterowaniem głośników aktywnych, zgodnie z przyjętym scenariuszem pożarowym.

Część tabeli stanów może być realizowana w centralce dostarczanej wraz z bramami przeciwpożarowymi, podczas gdy inna część w lokalnych centralach odpowiedzialnych za sterowanie kurtynami dymowymi. W takim przypadku mamy do czynienia z wieloma podwykonawcami, którzy na podstawie tej samej tabeli stanów realizują matrycę sterowań tylko w części dotyczącej stanów dla tych konkretnych urządzeń. O ile dane w tabeli sterowań są zgromadzone w jednym miejscu, o tyle konkretne sterowania realizowane są przez wiele matryc stworzonych dla wielu centralek rozproszonych po całym obiekcie.

Matryca Zintegrowana - Optymalizacja i Elastyczność

Opracowywanie tabeli stanów, podobnie jak matrycy sterowań, jest procesem iteracyjnym. Jeśli zmienia się koncepcja architektoniczna i założenia funkcjonalne, zmienia się także scenariusz pożarowy, a razem z nim projekt automatyki oraz tabela/matryca sterowań. Należy pamiętać o tym, że ze względu na rozproszenie matryc sterowań na wiele central, korekta ich bywa utrudniona.

Najlepszym rozwiązaniem jest zastosowanie matrycy zintegrowanej. O matrycy zintegrowanej mówimy wtedy, kiedy cała tabela stanów została zaimplementowana w jednej centrali sterującej. Zapewnia to większą elastyczność wprowadzania danych w przypadku zmian wynikających z konieczności dodania czy skorygowania scenariusza pożarowego. Wystarczy zrobić to w jednym, zintegrowanym miejscu, zamiast w kilku, przy użyciu różnych narzędzi do konfigurowania.

Matryca Sterowań Powrotnych - Powrót do Normalności

Tabela stanów, jako przełożenie scenariusza pożarowego na logiczne stany urządzeń w stanie zagrożenia pożarem, zawiera przejścia urządzeń z pozycji “oczekiwania” do pozycji “bezpieczeństwa”. Jest to zatem proces jednokierunkowy od stanu pracy normalnej do stanu w przypadku pożaru. Nie jest to jednak jedyny kierunek, który jest potrzebny do prawidłowego działania systemu.

Każda instalacja wymaga testów zarówno przed uruchomieniem, jak i w trakcie eksploatacji. Zaliczenie testów jest warunkiem koniecznym do odbiorów inwestycyjnych, a w miarę upływu czasu, zapewnia odpowiedni poziom bezpieczeństwa eksploatacji. Przeprowadzenie testu wymaga przejścia systemu przez całą pętlę: od spoczynku do “bezpieczeństwa”, a na koniec powrót do spoczynku. Ten właśnie powrót zapisuje się w matrycy sterowań powrotnych.

Matryca sterowań powrotnych zawiera algorytmy realizowane przez Centralę Sterującą Urządzeniami Przeciwpożarowymi (CSUP) uruchamiane po odwołaniu stanu alarmowego. W procesie przywracania urządzeń do pracy normalnej konieczne jest uwzględnienie wszystkich wymogów technologicznych oraz zasad bezpieczeństwa, jakie obowiązują w przypadku wysterowania. W matrycy sterowań powrotnych muszą być uwzględniane niezbędne zwłoki czasowe, a także różne warunki logiczne, aby nie doprowadzić do awarii lub uszkodzeń urządzeń przeciwpożarowych i żeby nie doszło do przeciążeń w sieci zasilającej. Należy także pamiętać, że brak niezbędnych zabezpieczeń może doprowadzić do uszkodzeń kanałów wentylacyjnych.

Matryca sterowań powrotnych jest również narzędziem, dzięki któremu można w szybki sposób powrócić do normalnego funkcjonowania budynku po wystąpieniu fałszywego alarmu. Konieczna jest zatem funkcja przywracania stanu pracy urządzeń przeciwpożarowych do stanu wyjściowego, a więc pracy normalnej lub spoczynku. Takie urządzenia, jak np. przeciwpożarowe klapy odcinające, przyjmują pozycję oczekiwania. W przypadku wind czy wentylacji bytowej urządzenia te powrócą do pracy normalnej.

Sterowanie w Scenariuszu Pożarowym: Automatyczne i Ręczne

Opracowanie scenariusza rozwoju zdarzeń w czasie pożaru na podstawie celów funkcjonalnych powinno skutkować powstaniem strategii ochrony przeciwpożarowej budynku, w którym systemy ochrony przeciwpożarowej są zintegrowane, a nie zaprojektowane oddzielnie. Nierzadko trzeba zintegrować też działanie urządzeń technologicznych oraz zadania personelu. Chodzi np. o osoby odpowiedzialne za sterowanie procesem technologicznym, w którym bezpośrednie, automatyczne wyłączenie jest niepożądane ze względu na konieczność zachowania ciągłości działania lub możliwość stworzenia zagrożenia.

Sekwencje zdarzeń w czasie pożaru, w tym algorytmy działania w warunkach zagrożenia, powinny obejmować:

• Sterowanie systemami przeciwpożarowymi, w tym urządzeniami przeciwpożarowymi.
• Sterowanie instalacjami bytowymi lub technologicznymi.
• Sterowanie zachowaniami ludzi.

Sterowanie może odbywać się w dwojaki sposób:

• Automatycznie, bez udziału człowieka, zazwyczaj na podstawie algorytmu samoczynnego sterowania przez sterowniki w centralach. Zazwyczaj automatyczne sterowanie jest wymuszone przez przepisy wymagające „samoczynności” niektórych systemów przeciwpożarowych. Dotyczy to w szczególności samoczynnych urządzeń oddymiających lub zabezpieczających przed zadymieniem, samoczynnego nadawania komunikatów głosowych przez dźwiękowy system ostrzegawczy, przekazywania sygnałów monitorujących do straży pożarnej po aktywacji alarmu pożarowego generowanego przez system sygnalizacji pożarowej czy samoczynnych urządzeń gaśniczych. Samoczynność sterowania wymagana jest również w sytuacji, gdy zadziałanie jednego urządzenia lub systemu jest uzależnione od stanu pracy innego urządzenia. W przypadku pożaru przykładem może być konieczność samoczynnego zamknięcia grodzi przeciwpożarowych na przenośnikach technologicznych, które jest uzależnione od zatrzymania przenośnika lub jego podniesienia w celu umożliwienia uszczelnienia przejścia technologicznego. Oprócz samoczynnego sterowania w niektórych przypadkach należy zapewnić także odpowiednie opóźnienie, które zabezpiecza przed uszkodzeniem urządzeń. Może to dotyczyć na przykład zamknięcia przeciwpożarowych klap odcinających w przewodach wentylacji i klimatyzacji - opóźnienie jest niezbędne, gdyż wcześniej muszą być zatrzymane wentylatory nawiewne lub wyciągowe w celu uniknięcia powstania zbyt dużego pod- lub nadciśnienia w przewodach wentylacyjnych, które mogłoby uszkodzić same przewody, a także klapy.
• Ręcznie, poprzez wymuszenie zadziałania lub zatrzymania poszczególnych urządzeń lub systemów. Jeśli sterowanie automatyczne nie jest wymagane lub jest niepożądane, można stosować sterowanie ręczne. Dotyczy to w szczególności urządzeń lub instalacji technologicznych, których niekontrolowane, samoczynne unieruchomienie może doprowadzić do zagrożenia awarią, utraty ciągłości działania przynoszącej duże straty lub jest nieuzasadnione, na przykład z powodu zdarzających się fałszywych alarmów. Jest to jednocześnie typowy przykład sterowania zachowaniami ludzi podejmujących decyzje o uruchomieniu bądź zatrzymaniu poszczególnych urządzeń w przypadku pożaru lub innego zagrożenia.

Opracowanie Matrycy Sterowania - Końcowy Etap Projektowy

Dla każdego z projektowych scenariuszy pożarowych należy opisać wymagane sekwencje zdarzeń realizujące zaprojektowany system ochrony przeciwpożarowej budynku. Czyni się to zazwyczaj w postaci algorytmów sterowania wszystkimi systemami i urządzeniami działającymi samoczynnie oraz sterowanymi ręcznie, a także algorytmów określających działanie ludzi, których udział w określonym scenariuszu jest niezbędny.

Końcowym etapem opracowań projektowych, zapewniających sterowanie, integrację i współdziałanie wszystkich systemów i urządzeń uwzględnionych w scenariuszu rozwoju zdarzeń w czasie pożaru, jest tabelaryczne zestawienie stanów pracy tych systemów i urządzeń w postaci tzw. matrycy sterowania pożarowego. Poszczególne sterowania są uzależnione od stanów poszczególnych stref dozorowych lub wręcz poszczególnych detektorów systemu sygnalizacji pożaru, a także od stanu detektorów stanów krytycznych instalacji przemysłowych w ramach systemu zarządzania bezpieczeństwem pożarowym zakładu.

Matryca sterowania pożarowego jest dokumentem ułatwiającym zaprogramowanie sterowników central sygnalizacji pożarowej lub sterowników systemu zarządzania bezpieczeństwem pożarowym zakładu. W scenariuszu sekwencje zdarzeń i sterowań opisane są zazwyczaj słownie, natomiast zaleca się opracować matrycę w formie tabelarycznej z numerami zaprogramowanych odpowiednich wyjść sterujących. Za to zadanie najczęściej, w drodze uzgodnień między stronami, odpowiedzialny jest projektant instalacji SSP, bądź wykonawca posiadający kompetencje projektowe.

tags: #scenariusz #pozarowy #matryca #sterowan