Smay: Safety Way - nowy sposób na ochronę klatek schodowych

Transkrypt

1 Smay: Safety Way - nowy sposób na ochronę klatek schodowych Safety Way (Smay) jest nowatorskim systemem ochrony przed zadymieniem pionowych dróg ewakuacji w budynkach wysokościowych. System ten rozwiązuje jeden z zasadniczych problemów przy ewakuacji pożarowej w tego typu budynkach tj. utrzymanie i kontrolę nadciśnienia panującego na klatce schodowej oraz zapewnienie odpowiednich prędkości przepływu przez otwarte drzwi podczas ewakuacji. W budynkach wysokościowych szczególnie trudno zapewnić bezdymowe utrzymanie pionowych dróg ewakuacyjnych, ze względu na dużą ilością czynników wpływających na zachowanie systemu ochrony przeciwpożarowej. Wprowadzając system Safety Way firma Smay prowadzi badania poligonowe weryfikujące przyjęte założenia co do sposobu pracy systemu. Rozpoczęte, w trudnych dla systemów ppoż. warunkach zimowych (sezon grzewczy), badania będą trwały przez kilka miesięcy, by uzyskać pełne informacje dotyczące rzeczywistego zachowania systemu na obiekcie. Ze względu na ważność problemu zabezpieczeń pożarowych, wyniki badań będą udostępniane na bieżąco w prasie branżowej. Problem z budynkami wysokościowymi wykazują dotychczasowe doświadczenia z systemami ochrony przed zadymieniem trzonów klatki schodowej. Prawidłowe funkqonowanie tych układów uzależnione jest w znacznym stopniu od szeregu czynników. Są to przede wszystkim: parametry powietrza wewnętrznego i zewnętrznego, lokalizacja punktów nawiewnych, geometria klatki schodowej, ilość i tryb pracy wentylatorów powietrza kompensacyjnego. Czynniki te mogą wpłynąć na wystąpienie w pionowych drogach ewakuacji niekorzystnych pod kątem ochrony pożarowej zjawisk fizycznych. Pojawia się m.in. zjawisko ciągu kominowego (komina termicznego), czyli znacznego zróżnicowania poziomu ciśnienia statycznego na różnych kondygnacjach budynku (rys. 1). Omawiane zjawisko występuje ze zmiennym natężeniem przez cały rok, szczególnie w miesiącach chłodnych. Rozkład ciśnienia po uruchomieniu systemu napowietrzania w warunkach niekorzystnych (rys. 2) doprowadzić może do odcięcia drogi ewakuaqif ponieważ na górnych kondygnacjach siła potrzebna do otwarcia drzwi znacznie przekroczy wymagane 100 N.

2 Rys. 1. Zjawisko ciągu termicznego. Rys. 2. Wpływ zjawiska ciągu kominowego na rozkład ciśnienia podczas napowietrzania klatek schodowych. Innym, równie groźnym zjawiskiem jest spadek ciśnienia na nisko położonych kondygnacjach, poniżej minimalnej wartości 20 Pa, co może spowodować (przy pożarze w tej części budynku) podessanie dymów pożarowych do chronionej przestrzeni klatki schodowej (rys. 3). Rys. 3. Badania poligonowe - zjawisko ciągu termicznego w budynku nieogrzewanym zależnie od dobowych zmian temperatury. Safety Way - zasada działania System nadciśnieniowej ochrony przed zadymieniem klatki schodowej Safety Way spełnia w kolejnych fazach ewakuacji różne zadania: przed rozpoczęciem ewakuacji (faza początkowa pożaru) i po zakończeniu ewakuacji - przy zamkniętych drzwiach pomiędzy korytarzem i klatką schodową zostaje wytworzone i utrzymane nadciśnienie w stosunku do pozostałej części budynku na poziomie dopuszczalnym przez polskie i międzynarodowe standardy (przykładowo w zakresie 50±10Pa); ewakuacja - przy założeniu otwartego dojścia z korytarzy na klatkę schodową należy utrzymać prędkości przepływu powietrza w otwartych drzwiach na kondygnacji objętej pożarem na poziomie nie mniejszym niż wynikająca z zapisów stosowanej normy i klasyfikacji obiektu (np. 0,75 m/s lub 2

3 m/s). Zadanie pierwsze jest realizowane przy zastosowaniu nawiewu wielopunktowego. Punkty nawiewne uzbrojone sąw przepustnice jednopłaszczyznowe regulujące wydatek powietrza nawiewanego do trzonu klatki schodowej na podstawie pomiaru różnicy ciśnienia pomiędzy strefą podwyższonego ciśnienia (trzon klatki) a przestrzenią korytarzy ewakuacyjnych. Rys. 4. Metoda regulacji ciśnienia w trzonie klatki schodowej przy wykorzystaniu sterowanego nawiewu powietrza. W momencie rozpoczęcia ewakuacji (otwarcie drzwi na kondygnacji objętej pożarem i ew. na parterze), przepustnice sterowane ciśnieniowo zostają zablokowane w bieżącej pozycji. Funkcję regulowania ilości powietrza dostarczanego do trzonu klatki schodowej przejmują punkty nawiewne uzbrojone w przepustnice z regulacją wydatku. Układ ten niweluje wpływ ciągu termicznego na rozkład ciśnienia w przestrzeni klatki schodowej (rys. 4). Przykładowy scenariusz pożarowy

4 V0 - Stan czuwania; V1 - Alarm pożarowy - zapewnione jest utrzymanie stałego nadciśnienia pomiędzy klatką schodową a korytarzami ewakuacyjnymi; V2 - Ewakuacja na kondygnacji objętej detekcją pożaru - po otwarciu drzwi kryterium ciśnienia nie jest już spełniane, przepustnice regułujące ciśnienie zostają zatrzymańe. Następuje otwarcie przepustnic regulujących ilość powietrza potrzebną dla założonego przepływu przez otwarte drzwi np. 0,75 m/s między klatką schodową a korytarzem; V3 - Ewakuacja na kondygnacji objętej detekcją pożaru oraz dodatkowo przy otwartych drzwiach na najniższej kondygnacji - przepustnice regulujące ciśnienie są zablokowane, natomiast przepustnice regulujące ilość powietrza przestawiają się na przepływ objętościowy, który zapewnia założoną prędkość przepływu na drzwiach na kondygnacjach objętych strefą detekcji pożaru oraz na parterze np. 1 m/s; V4 - Drzwi otwarte tylko na najniższej kondygnacji (poziom wyjścia z budynku) - przepustnice regulujące ciśnienie są zablokowane, natomiast przepustnice regulujące ilość powietrza przestawiają się na przepływ objętościowy, który zapewnia prędkość np. 1 m/s na drzwiach między klatką schodowa a korytarzem na parterze. Badanie systemu Firma Smay, poczynając od grudnia 2008, weryfikuje poprawność działania systemu, prowadząc badania poligonowe na obiekcie rzeczywistym. Analizowana jest możliwość kształtowania rozkładu ciśnienia w przestrzeni klatki schodowej nawiewem regulowanym przy zmiennych zewnętrznych warunkach fizycznych. Badamy, czy zastosowanie wielopunktowego nawiewu regulowanego umożliwia wytworzenie oraz ustabilizowanie nadciśnienia w całej kubaturze klatki schodowej na określonej wartości zadanej. Stanowisko badawcze Poligonem doświadczalnym jest szkielet budynku wysokościowego zlokalizowany przy ul. Lubomirskiej w Krakowie z wydzieloną klatką schodową o wysokości 90 m i 22 poziomach. W skład stanowiska badawczego wchodzi: stolarka budowlana izolująca badaną przestrzeń klatki schodowej, obudowa z płyt OSB na szkielecie drewnianym, drzwi z płyt OSB odpowiadające szczelnością drzwiom pożarowym klasy El 60; instalacja nawiewu powietrza do przestrzeni klatki schodowej składająca się z zespołu dwóch wentylatorów napowietrzających, oznaczonych jako Wentylator I i II; instalacji przewodów rozprowadzających powietrze; klapy odcinającej dzielącej główny przewód zasilający na dwa przewody autonomiczne; instalacji przewodów nawiewnych wyposażonych w przepustnice sterowane regulatorami ciśnienia lub wydatku; klapy upustowej na najwyższej kondygnacji

5 budynku oraz instalacji zasilającej; system regulacji parametrów temperatury w kubaturze klatki schodowej, w którego skład wchodzą nagrzewnice powietrza; instalacja kontrolno-pomiarowa: czujniki temperatury powietrza wewnętrznego (w klatce schodowej); czujniki temperatury powietrza zewnętrznego; czujniki różnicy ciśnienia klatka schodowa-otoczenie; czujniki ciśnienia dyspozycyjnego w przewodzie rozprowadzającym; elementy sterujące nawiewem powietrza - regulatory ciśnienia i wydatku wyposażone w kryzy pomiarowe; system regulacji wydajności i sprężu wentylatorów; system sterowania pracą regulatorów na przewodach napowietrzających; komputerowy system gromadzenia i archiwizacji danych. Instalacje pomocnicze takie jak system oświetlenia i zabezpieczenia stanowiska badawczego, instalacja audio-wizualna. Stanowisko badawcze wykonano tak, by można było wykonać badania w warunkach możliwe zbieżnych z rzeczywistymi warunkami pracy systemu ochrony przed zadymieniem. Wyposażenie i konfiguracja, umożliwia realizację różnych scenariuszy pracy badanego sytemu. Przykładowe możliwości kalibracji systemu Wstępna nastawa regulatorów przepływu - wartość tej nastawy ustala się każdorazowo dla konkretnej klatki schodowej na poziomie odpowiadającym ~75% przepływu przez nieszczelności klatki schodowej przy nadciśnieniu 50 Pa. Dzięki możliwości łatwej i szybkiej zmiany wartości tego przepływu, kalibracja systemu dokonkrejtnej klatki schodowej nie stanowi problemu. Nastawa sprężu dyspozycyjnego w kanale zasilającym - wartość tej nastawy ustala się każdorazowo dla konkretnej klatki schodowej i założonego scenariusza pożarowego. Wartość przepływu po automatycznym przesterowaniu się regulatorów przepływu po otwarciu drzwi na kondygnacji objętej pożarem (na której pojawił się sygnał alarmu pożarowego), w warunkach rozpoczętej ewakuacji - wartość tej nastawy ustala się każdorazowo dla konkretnej klatki schodowej, zależnie od wymiarów drzwi, szczelności klatki schodowej oraz założonej minimalnej prędkości przepływu przez drzwi. UWAGA: Dzięki zastosowaniu specjalnych siłowników do napędu regulatorów przepływu, czas osiągnięcia założonej wartości przepływu objętościowego udało się skrócić do 3-5 s. Pierwsze wyniki Już z początkowego etapu badań wynika, że system stosunkowo szybko osiąga założone wartości przepływu objętościowego i wymaganego nadciśnienia. Badania będą powtarzane dla różnych kombinacji warunków zewnętrznych i wewnętrznych (np. niska temperatura zewnętrzna i ogrzewanie), aby stwierdzić, czy skuteczność systemu rzeczywiście nie zależy od panujących warunków.

6 KONTAKT SMAY Sp z o.o.