Wentylatory Pożarowe i Techniki Wentylacji Nadciśnieniowej

Aby można było uzyskać oczekiwany efekt wentylacji podczas działań ratowniczo-gaśniczych, wszystkie elementy systemu muszą ze sobą współgrać. Prawidłowe zastosowanie wentylatorów pożarowych, w tym modeli z wibroizolatorami, jest kluczowe dla skutecznego oddymiania i zapewnienia bezpieczeństwa.

Wentylator ustawiony przy drzwiach wejściowych, ukazujący stożek nawiewanego powietrza

Podstawy Wentylacji Nadciśnieniowej w Działaniach Gaśniczych

Rola Otwarcia Napowietrzającego

Najczęściej stosowany otwór napowietrzający to drzwi wejściowe do obiektu. To ich zwykle używają ratownicy do wejścia i rozpoczęcia działań. Jest to miejsce zazwyczaj łatwe do odnalezienia i dostępne, co pozwala na właściwe ustawienie wentylatora. W większości przypadków drzwi prowadzą do korytarzy i pomieszczeń pozwalających szybko dotrzeć do źródła pożaru. Ewakuacja odnalezionych poszkodowanych odbywa się pod prąd strumienia czystego powietrza.

Jeśli wybierzemy drzwi jako otwór wlotowy, wentylator należy ustawić tak, żeby stożek wydmuchiwanego czystego powietrza całkowicie objął otwór, przez który będzie ono wtłaczane.

Rola Otwarcia Wylotowego

Poprawne wykonanie otworu wylotowego ma decydujący wpływ na bezpieczeństwo działań i prawidłowość procesu wentylacji. Jeśli planujemy prowadzenie wentylacji nadciśnieniowej, taki otwór może zostać wykonany wyłącznie na polecenie Kierującego Działaniem Ratowniczym (KDR). Niezmiernie ważne jest sprawdzenie, czy pomiędzy źródłem pożaru a otworem wylotowym nie znajdują się przeszkody, które mogą zaburzać przepływ powietrza, lub też strażacy przemieszczający się w strefie, która za chwilę stanie się drogą wędrówki gorących gazów pożarowych.

Należy zwracać uwagę na obecność materiałów palnych poza otworem wylotowym, ponieważ na skutek działania wentylacji mogą one ulec zapaleniu.

Optymalne Wymiary Otworów

Praktyczna uwaga dotycząca powierzchni otworów: Jeśli używamy wentylatora spalinowego i spaliny są wyczuwalne wewnątrz wentylowanego pomieszczenia, otwór oddymiający jest zbyt mały.

Wentylacja nadciśnieniowa jest najefektywniejsza, gdy otwór oddymiający (okno, drzwi itd.) ma wymiary od 75% do 175% powierzchni otworu napowietrzającego. Ta zmienna zależy również od liczby i wydajności zastosowanych wentylatorów:

  • Pojedynczy wentylator napędzany silnikiem o mocy do 2 KM będzie efektywniejszy, gdy zastosujemy go przy otworze wylotowym o wielkości stanowiącej od 75% do 100% powierzchni otworu wlotowego.
  • Pojedynczy wentylator o mocy 3-5 KM może potrzebować otworu wylotowego o powierzchni od 100% do 150% powierzchni otworu wlotowego.
Schemat przedstawiający wentylator i optymalne wymiary otworów wlotowych/wylotowych

Wpływ Warunków Atmosferycznych

Temperatura, wilgotność, śnieg i deszcze nie mają zauważalnego wpływu na przebieg wentylacji nadciśnieniowej. Jednakże zimna, wilgotna pogoda może ograniczać zdolności dymu do unoszenia się. Takie warunki atmosferyczne nie zmniejszają możliwości wentylatora do przemieszczania zadymienia poziomo i w większości przypadków także pionowo.

W odróżnieniu od wiatru, który może nie sprzyjać wentylacji nadciśnieniowej, jednak wpływ ten jest uzależniony od jego kierunku i siły. Wentylacja nadciśnieniowa może być skutecznie prowadzona pod wiatr, pod warunkiem, że ma on prędkość nie większą niż 11 m/s (40 km/h). Powyżej tej wartości efektywność wentylacji nadciśnieniowej maleje.

Pamiętajmy, że nawet przy niższych prędkościach wiatru, jeżeli wieje on prosto w otwory wylotowe, proces przepływu powietrza wewnątrz obiektu zostanie zakłócony i odbije się to znacznie na prowadzonej wentylacji. Wiatr staje się naszym sprzymierzeńcem w czasie działań, jeśli skierowany jest w stronę otworu napowietrzającego.

Strategie Ustawienia Wentylatorów

Pozycja i Kąt Wentylatora

Najczęściej używanym otworem napowietrzającym są drzwi, zaś otworem oddymiającym okna. Jednak dobór tych otworów zależy od dowodzącego akcją i może być absolutnie dowolny. Ważne jest, by stosować się do opisanych reguł.

Dzięki odchyleniu wentylatora o 20 do 30 stopni uzyskamy lepsze pokrycie otworu wlotowego przez stożek powietrza. Jeśli wentylator nie może być odchylony, należy ustawić go na podeście, drabinie itp. Możliwe jest też ustawienie jednego wentylatora na drugim, jednak takie rozwiązanie nie nastręcza problemów jedynie przy wentylatorach o standardowej ramie w kształcie sześcianu.

Wentylator powinien być ustawiony tak, by stożek strugi wydmuchiwanego powietrza pokrył cały otwór wejściowy do pomieszczenia. Jeśli usytuujemy go zbyt blisko wejścia, otwór wlotowy nie zostanie w pełni pokryty.

Praktyczna uwaga dotycząca odległości ustawienia wentylatora: Prawidłowość pokrycia stożkiem powietrza otworu wlotowego można potwierdzić, zdejmując rękawicę i przykładając dłoń do górnego narożnika futryny drzwi. Optymalny przebieg procesu wentylacji zależy od rozmiarów otworu wlotowego, rozmiaru wirnika wentylatora oraz dystansu między wentylatorem a otworem wlotowym.

Ilustracja przedstawiająca optymalne ustawienie wentylatora względem otworu wejściowego

Wentylatory Turbinowe

Jeśli w wentylacji nadciśnieniowej wykorzystujemy turbowentylatory, wytwarzające zwarty strumień powietrza, musimy pamiętać, że kształtem bardzo mało przypomina on stożek i dlatego rzadko daje możliwość objęcia całego otworu napowietrzającego. Niemniej jednak za pomocą turbowentylatorów można z powodzeniem prowadzić wentylację nadciśnieniową w sytuacji, gdy otworami napowietrzającymi są okna o małej powierzchni (np. w piwnicy). Niekiedy zdarza się również, że ściany i sufit korytarza za drzwiami wejściowymi zmieniają kierunek przepływu wtłaczanego powietrza i pozwalają „uszczelnić” otwór napowietrzający.

Zastosowanie Wielu Wentylatorów

Dzięki dwóm lub więcej wentylatorom można znacznie zwiększyć intensywność przepływu powietrza w pomieszczeniach i skrócić czas potrzebny na zakończenie procesu wentylacji. Należy pamiętać, że wydajność urządzeń różnych producentów nie jest porównywalna, mimo zastosowania silników o takich samych mocach. Sprawność wentylatora wiąże się przede wszystkim z parametrami wirnika. Podane w dalszej części artykułu moce silników i odległości wentylatorów od drzwi dotyczą wentylatorów firmy Tempest.

Układ Jeden za Drugim (Szeregowy)

W przypadku typowych otworów drzwiowych zastosowanie kilku wentylatorów w układzie jeden za drugim jest konfiguracją bardziej efektywną niż konfiguracja obok siebie.

  • Wentylator A jest ustawiony około 60 cm od wejścia.
  • Wentylator B jest ustawiony za wentylatorem A. Służy do pokrycia stożkiem strumienia powietrza otworu wejściowego oraz do wdmuchiwania powietrza do wnętrza pomieszczenia.

Jeśli dwa wentylatory niejednakowych rozmiarów zostaną ustawione w układzie opisanym wcześniej, zaleca się usytuowanie większego wentylatora około 60 cm od wejścia, a mniejszego wentylatora za większym w odległości zapewniającej pokrycie otworu wejściowego przez stożek powietrza.

Schemat ustawienia wentylatorów pożarowych w układzie szeregowym

Układ Równoległy (Obok Siebie)

Gdy mamy do czynienia z dużymi otworami wlotowymi (np. bramami garażowymi), powinno się zastosować wiele wentylatorów w układzie równoległym (jeden obok drugiego) z uwagi na możliwość pokrycia takiego otworu przez stożek wydmuchiwanego powietrza.

Schemat ustawienia wentylatorów pożarowych w układzie równoległym przy dużym otworze

Zmniejszanie Otworów

Niektóre otwory mogą być zmniejszone (np. przez zamknięcie jednego skrzydła drzwi) i wtedy możemy wykorzystać jeden wentylator zamiast dwóch.

Ilustracja przedstawiająca zmniejszony otwór drzwiowy i jeden wentylator

Wentylacja w Specyficznych Scenariuszach Obiektowych

Kontrola Zadymienia w Obiektach Wrażliwych

Szczególną sytuację tworzą działania gaśnicze, które muszą być połączone z zabezpieczeniem przed zadymieniem tych części obiektu, którym pożar nie zagraża. Takie uwarunkowania występują np. w szpitalach, w których ewakuacja pacjentów z oddziałów intensywnej opieki medycznej jest niezmiernie trudnym i niebezpiecznym działaniem, mogącym doprowadzić do zagrożenia życia. Podobny problem pojawia się w obiektach z bardzo kosztowną i wrażliwą na dym aparaturą.

Konieczne jest wtedy prowadzenie kontrolowanego procesu wentylacji z zabezpieczeniem stref, do których dym nie może się przedostać. Niezbędne jest wtedy wykorzystanie dodatkowych wentylatorów. W pierwszej kolejności uruchamiamy wentylatory, aby dostarczyć czyste powietrze do niezadymionych przestrzeni i w ten sposób wytworzyć tam nadciśnienie.

Schemat wentylacji w szpitalu z zaznaczonymi strefami nadciśnienia

Jeden z wentylatorów (przeważnie mniejszy) wstawiamy do wnętrza obiektu, w drzwi wentylowanego pomieszczenia (B), tak aby wytworzyć nadciśnienie w zamkniętym pomieszczeniu. Wtłaczając powietrze do pomieszczenia, należy dbać o to, by stożek nie pokrył całej powierzchni drzwi.

Ilustracja pokazująca wentylator wewnątrz pomieszczenia, tworzący nadciśnienie

Innym ciekawym rozwiązaniem jest wykorzystanie rękawa stanowiącego opcjonalne wyposażenie niektórych typów wentylatorów. Standardowo rękawem tym dostarcza się powietrze do generatora piany. W tym przypadku odprowadza on dym z pomieszczenia, w którym nie ma otworów oddymiających i w którym panuje nadciśnienie wytworzone przez wentylator (B) stojący w środku obiektu. Zwróćmy uwagę na fakt, że stożek powietrza wytwarzany przez ten wentylator szczelnie obejmuje drzwi prowadzące do tego pomieszczenia. Dym wydostaje się na zewnątrz przez rękaw, którego jeden koniec znajduje się w pomieszczeniu, a drugi na zewnątrz obiektu.

Wentylacja Sekwencyjna w Obiektach Jednopoziomowych

Przeprowadzenie efektywnego procesu przewietrzania jednopoziomowego domu jednorodzinnego, mieszkania w bloku mieszkalnym lub też całej kondygnacji, np. w szkole, wymaga sekwencyjnej wentylacji zadymionych pomieszczeń. Powoduje to maksymalizację efektywności i minimalizację czasu potrzebnego na przewietrzenie wszystkich pomieszczeń.

Podczas wentylacji nadciśnieniowej nie należy otwierać wszystkich możliwych okien i drzwi. Zmniejsza to przepływ powietrza przez każde z pomieszczeń i wydłuża czas konieczny na przewentylowanie.

Schemat wentylacji sekwencyjnej pomieszczeń

Przeprowadzenie szybkiej i skutecznej wentylacji jednopoziomowego mieszkania wymaga zamknięcia wszystkich drzwi do pomieszczeń wewnątrz. Po prawidłowym ustawieniu wentylatora i otworzeniu drzwi wejściowych do mieszkania (otworu wlotowego) należy otworzyć drzwi do pierwszego pomieszczenia i odczekać, aż dym zostanie usunięty przez okno. Po zakończeniu procesu oddymiania pomieszczenia trzeba zamknąć prowadzące do tego pomieszczenia drzwi i udać się do kolejnego, a tam powtórzyć wszystkie czynności.

Praktyczna uwaga dotycząca szpitali, szkół itp.: Jeżeli zależy nam na skutecznym i szybkim przewietrzeniu kondygnacji np. w szpitalu czy szkole, nie wolno dopuścić, by przypadkowe osoby otworzyły wszystkie dostępne okna. Bardzo trudno je potem zamknąć, a sam proces przewietrzania będzie ciągnął się w nieskończoność. Konieczne jest zdecydowane narzucenie sposobu prowadzenia wentylacji i kontroli sekwencyjnego otwierania kolejnych pomieszczeń. Pamiętajmy jednak, żeby nie dopuścić do wtłaczania powietrza do nieewakuowanych części obiektu, ze względu na obecność tlenku węgla pochodzącego z silnika wentylatora.

Ilustracja wentylacji sekwencyjnej kondygnacji w budynku użyteczności publicznej

Wentylacja Kondygnacji w Budynkach Wielopoziomowych

Aby przewentylować pierwszą kondygnację, należy zamknąć wszystkie wychodzące na zewnątrz okna lub drzwi na piętrze lub zamknąć klatkę schodową prowadzącą na górę. Wentylator należy ustawić przed drzwiami wejściowymi do budynku i kolejno wentylować pomieszczenia na pierwszej kondygnacji mieszkania. Zapewni to najefektywniejszą wentylację pierwszej kondygnacji i nie pozwoli na wentylację piętra. Po zakończeniu wentylacji pierwszej kondygnacji proces wentylacji powtarza się na drugiej według tego samego schematu. By przewentylować położoną wyżej kondygnację, należy pozostawić wentylator przed budynkiem i zamknąć wszystkie drzwi i okna prowadzące na zewnątrz na pierwszej kondygnacji.

Budynki wielorodzinne mają zazwyczaj wiele pięter, pojedynczą klatkę schodową i korytarze umożliwiające dostęp do wszystkich mieszkań. Klatki schodowe mogą mieć różną długość (w zależności od rozmiarów budynku) i być wyposażone w drzwi pożarowe. Jeśli w budynku znajdują się drzwi pożarowe, należy je otworzyć, aby przewentylować pomieszczenia, do których prowadzą. Można je też zamknąć, chcąc odizolować pewne części budynku. Przepływ powietrza pomiędzy otworem napowietrzającym a oddymiającym musi być kontrolowany. Do prowadzenia wentylacji powinny być wykorzystywane wentylatory o mocy przynajmniej od 3 do 5 KM (dane dla wentylatorów firmy Tempest).

Wyzwania Wentylacji w Budynkach Wysokich

Dym oraz toksyczne produkty spalania mogą być w wysokich budynkach poważnym zagrożeniem dla życia, ze względu na ich szybkie rozprzestrzenianie ku górze przez pionowe szyby, przestrzenie konstrukcyjne, kanały grzewcze, wentylacyjne i klimatyzacyjne. Podczas pożaru możliwość ruchu powietrza przez niezabezpieczone przestrzenie skutkuje pojawieniem się dymu i toksycznych gazów w miejscach znacznie oddalonych od źródła ognia. Może to powodować wyłączenie z użytku pionowych lub poziomych dróg ewakuacyjnych i znacznie utrudnić akcję ratowniczą.

Typowym przykładem tego zagrożenia jest zadymienie najwyższych kondygnacji, spowodowane pożarem w zsypie na śmieci na parterze lub w piwnicy. W zależności od wysokości wieżowca charakterystyka ruchu dymu i jego uwarstwienie się na klatkach schodowych powoduje wiele różnorakich problemów związanych z wentylacją. Bez wypracowanych wcześniej i przećwiczonych sposobów postępowania oraz bez odpowiedniego sprzętu przeprowadzenie akcji w tego typu budynku jest bardzo trudne i może okazać się bardzo niebezpieczne.

Schemat rozprzestrzeniania się dymu w wysokim budynku

Budynki wielokondygnacyjne mogą być oddymiane poprzez napowietrzanie kolejnych sekcji.

Rola Kierującego Działaniem Ratowniczym (KDR) w Wentylacji Nadciśnieniowej

Praktyczna uwaga dotycząca zadań KDR: Skuteczne prowadzenie wentylacji nadciśnieniowej w trakcie lokalizacji źródła pożaru w budynku wielorodzinnym wymaga od KDR siły perswazji zarówno wobec strażaków, jak i osób przebywających w obiekcie. Dlatego tak ważne jest wcześniejsze przećwiczenie z ratownikami sposobu postępowania w tej procedurze i systematyczne powtarzanie tego schematu podczas akcji.

O ile jest to proste w przypadku zgranych ze sobą zespołów pracujących na jednej zmianie służbowej i zaznajomionych z wentylacją nadciśnieniową, o tyle w przypadku współdziałania kilku Jednostek Ratowniczo-Gaśniczych (JRG) i konieczności współpracy ze strażakami, którzy nigdy nie ćwiczyli takiego sposobu wentylacji, działania mogą być skazane na porażkę. KDR nie powinien podejmować próby prowadzenia wentylacji nadciśnieniowej, jeżeli nie ma do czynienia ze strażakami, z którymi ćwiczył tego typu działania.

Dlatego dowódca zmiany może w swoich działaniach swobodnie i profesjonalnie wykorzystać zalety wentylacji nadciśnieniowej już w pierwszej, newralgicznej fazie działań, ponieważ ćwiczy ze swoją zmianą właściwy sposób postępowania. Przestrzeganie tych reguł pozwala na uzyskanie nadciśnienia na klatce schodowej i usunięcie z niej w krótkim czasie dymu. Unika się w ten sposób paniki wśród osób przebywających powyżej kondygnacji, na której powstał pożar. W sprzyjających warunkach nadciśnienie utrzymywane na klatce schodowej uniemożliwia wydobywanie się dymu z korytarza, na którym znajduje się płonące mieszkanie. Co ważne, w tym przypadku strażacy nie mają problemów ze zlokalizowaniem drzwi wejściowych do niego. Gdyby w mieszkaniu, w którym rozwija się pożar, pękły szyby w oknach, otwarcie drzwi nie spowoduje zadymienia całego korytarza.

Aby zobrazować taką sytuację, rozważmy działania w trzykondygnacyjnym budynku z jedną klatką schodową i drzwiami pożarowymi oddzielającymi każde piętro. Ogień opanował pomieszczenie na końcu korytarza.

Schemat wentylacji nadciśnieniowej w budynku wielokondygnacyjnym z drzwiami pożarowymi

Wentylator (lub wentylatory) zostają ustawione przed wejściem do budynku w taki sposób, aby zapewnić pokrycie otworu wejściowego przez stożek wtłaczanego powietrza. Po oddymieniu korytarza należy zamknąć okno lub drzwi wychodzące na zewnątrz budynku i otworzyć drzwi do pomieszczenia, które jest zadymione oraz okno (2) w tym pomieszczeniu. Jeśli nie ma możliwości otwarcia okna na korytarzu, należy od razu otworzyć drzwi do zadymionego mieszkania i wentylować korytarz przez mieszkanie, otwierając duże okno (2) lub drzwi balkonowe.

Charakterystyka Wentylatorów Pożarowych Serii CVST z Wibroizolatorami

Seria wentylatorów CVST przeznaczona jest do wyciągania gorącego dymu powstałego w trakcie pożaru. Wentylatory te charakteryzują się odpornością na temperaturę 400°C/2h (certyfikowane zgodnie z EN 12101-03). Mogą być również stosowane do pracy ciągłej w systemach wentylacyjnych o temperaturze do +80°C.

Są one przeznaczone do wentylacji dużych obiektów, w tym również przemysłowych. Wentylatory z obudową dźwiękochłonną typu CVST są wyposażone w jednostronnie ssące wentylatory z napędem pasowym. Silnik i napęd pasowy umieszczone są po lewej stronie patrząc od strony wlotu.

Wylot może być skierowany poziomo lub pionowo (kierunek wylotu należy określić przy zamówieniu; standardowo wentylator jest montowany z wylotem poziomym). Wirnik wentylatora posiada łopatki pochylone do przodu.

Wewnętrzny wentylator posadowiony jest na wibroizolatorach oraz połączony z obudową złączami elastycznymi, co minimalizuje przenoszenie drgań i hałasu. Wentylatory te są wyposażone w silniki trójfazowe 230/400V, 50 Hz do 3kW lub 400V, 50 Hz o większej mocy.

tags: #wentylator #pozarowy #wibroizolator