Smay: Wentylacja pożarowa w budynkach wielokondygnacyjnych

Transkrypt

1 Smay: Wentylacja pożarowa w budynkach wielokondygnacyjnych Proponowany przez firmę Smay system SWAY rozwiązuje szereg problemów pojawiających się w wentylacji pożarowej budynków wysokościowych (WW). Niniejszy rozdział przedstawia specyfikę takich budynków pod kątem stosowania odpowiednich systemów wentylacji pożarowej. Klasyfikacja budynków wielokondygnacyjnych Wysokość budynku Pierwszym kryterium decydującym o konieczności stosowania odpowiedniego systemu wentylacji pożarowej jest wysokość budynku. Zgodnie z obowiązującymi przepisami zabezpieczenia przed zadymieniem należy obligatoryjnie stosować w budynkach średniowysokich, wysokich i wysokościowych. W budynkach średniowysokich dopuszczalne jest oddymianie lub zapobieganie zadymieniu. Dla budynków wysokich, w przypadku obiektów mieszka Inych ZL IV oraz przemysłowo-ma gazy nowych PM, istnieje możliwość stosowania zabezpieczenia (oddymianie lub zapobieganie zadymieniu) a dla pozostałych klas ZL - systemów zapobiegających. W przypadku budynków wysokościowych należy stosować wyłącznie systemy zapobiegania zadymieniu. Klasyfikacja budynków pod względem wysokości. Ogólne przepisy techniczno-budowlane wskazują na konieczność zastosowania następujących system

2 ów wenty la ej i pożarowej w za leż noś ci od wysokości budynku: w budynkach niskich zawierających strefę pożarową ZL II klatki schodowe należy wyposażyć w u rządzenia zapobiegające zadymieniu lubstużącedo usuwaniu dymów; w średniowysokich zawierających strefę ZL I, ZL II, ZL III lub ZL V klatki schodowe należy wyposażyć w urządzenia zapobiegające zadymieniu lubstużące do usuwania dymów; w budynkach wysokich poza ZL IV i PM na leży stosować systemy za pobiegania zadymieniu; w budynkach wysokościowych na leży stosować wyłącznie systemy za pobiegania zadymieniu. Zagrożenie ludzi (klasy ZL I Większość obiektów średniowysokich, wysokich i wysokościowych stanowią budynki zaliczane do kategorii ZL. Są to obiekty o różnym przeznaczeniu funkcjonalnym, przy czym mogą one mieć ściśle określone zastosowanie lub tączyć na swojej powierzchni różne funkcje użytkowe. W pierwszym przypadku klasyfikacja obiektu jest jednoznaczna i wynika z zapisów rozporządzenia Ministra Infrastruktury z dnia 12 kwietnia 2002r. w sprawie warunków technicznych, jakim powinny odpowiadać budynki i ich usytuowanie ( 209 p. 2). Klasyfikacja obiektów pod względem kategorii zagrożenia ludzi. ZL I ZL II obiekty zawierające pomieszczenia przeznaczone do jednoczesnego przebywania ponad 50 osób nie będących ich stałymi użytkownikami, a nie przeznaczone przede wszystkim do użytku ludzi o ograniczonej zdolności poruszania się obiekty przeznaczone przede wszystkim do użytku ludzi o ograniczonej zdolności poruszania się, takie jak szpitale, żłobki, przedszkola, domy dla osób starszych ZL III obiekty użyteczności publicznej, niezakwalifikowane do ZL I i ZL II ZL IV obiekty mieszkalne ZL V obiekty zamieszkania zbiorowego nie zakwalifikowane do ZL I i ZL 11 Przepisy zawarte w rozporządzeniu opisują jedynie ogólne wymogi stawiane wentylacji pożarowej dla każdej z wymienionych kategorii, przy czym w sposób szczególny traktowane są kategorie ZL II i ZL IV. W pierwszym przypadku, ze względu na specyfikę obiektów przeznaczonych dla osób o ograniczonych zdolnościach poruszania się, stosuje się ostrzejsze kryteria dla systemów zabezpieczenia. Obiekty mieszkalne są traktowane znacznie łagodniej i dla tej kategorii, nawet w grupie budynków wysokich, zgodnie z przepisami dopuszczalne jest stosowanie instalacji zapobiegających zadymieniu. Zdecydowanie trudniej jest jednoznacznie określić wymagania dla budynku, w którym znajdują się części zaliczane do różnych kategorii ZL. Łączenie w jednej kubaturze funkcji biurowych, hotelowych i mieszkalnych jest zjawiskiem powszechnym. W takim przypadku należy dla całego obiektu zastosować rozwiązania techniczne przypisane dla najmniej korzystnej klasy budynku (o najwyższych wymaganiach pod względem ochrony przeciwpożarowej). Oddzielną pod względem wymagań ochrony przeciwpożarowej (w tym systemów wentylacji pożarowej) grupę obiektów stanowią wielokondygnacyjne budynki przemysłowe (PM). W obiektach tego typu najczęściej nie ma obowiązku prawnego stosowania specjalnych instalacji wentylacji pożarowej, jednak wykonanie zabezpieczenia jest często podyktowane koniecznością zabezpieczenia załogi obiektu, szczególnie w przypadku zakładów o wysokim ryzyku wybuchu pożaru (np. pylonywelektrociepłowniach).

3 Należy również pamiętać o konieczności instalowania systemu zabezpieczenia w obiektach posiadających strefę PM, jeżeli gęstość obciążenia ogniowego przekracza 500 MJ/m 2 lub znajduje się po mieszczę nie zagrożone wybuchem. Wymagania odnośnie systemów wentylacji pożarowej dla różnych kategorii budynków. Kategoria zagrożenia ludzi ZL I ZL II ZL III ZL IV ZL V Wysokosć budynku Średniowysokie i wysokościowe Średniowysokie i wysokościowe Średniowysokie i wysokościowe Obligatoryjny system wentylacji pożarowej System zapobiegania System zapobiegania Specyfika obiektu Przeważnie obiekty wielkokubaturowe z otwartymi galeriami wyposażone w systemy oddymiania. Systemy zabezpieczenia powinny być stosowane na wydzielonych pionowych drogach ewakuacji. ZL I przeważnie w oddzielnej wydzielonej strefie z niezależnymi instalacjami wentylacji pożarowej. Wszystkie obiektyw klasie odporności ogniowej co najmniej "B" - praktycznie brak obiektów wysokościowych (klasa odporności A.) Ze względu na specyfikę obiektów ZL II istnieje możliwość wydłużonego czasu ewakuacji, dlatego należy projektować strefy bezpiecznej ewakuacji w obrębie jednej kondygnacji. Przeważnie najlepiej monitorowana grupa obiektów, w której znajdują się Ludzie aktywni zawodowo, zdolni do sprawnej ewakuacji. Statystycznie najmniejsze ryzyko groźnego w skutkach pożaru. Średniowysokie Brak wymagań Budynki w dużej grupie ryzyka pożaru, w której znajdować się mogą Ludzie śpiący Wysokościowe Średniowysokie i wysokościowe System zapobiegania System zapobiegania i/lub o ograniczonych zdolnościach poruszania się. Z tego względu we wszystkich wielokondygnacyjnych budynkach ZL IV rekomendować należy stosowanie systemów zapobiegania przed zadymieniem pionowych oraz samozamykaczy w drzwiach. Budynki w dużej grupie ryzyka pożaru, w której znajdować się mogą Ludzie śpiący. Często budynki monitorowane i wyposażone w stałe urządzenia gaśnicze oraz drzwi do pokojów klasy co najmniej El 30. Przestrzenie chronione w budynku W obiektach z zainstalowanym systemem wentylacji pożarowej wydziela się przestrzenie chronione przeztą instalację: obudowane i oddzielone drzwiami klatki schodowe;

4 przedsionki przeciwpożarowe; korytarze ewakuacyjne; szybywind. W zależności od klasyfikacji budynku oraz przyjętych rozwiązań architektonicznych ochronie podlegać może jedna z wymienionych przestrzeni (klatki schodowe, szyby windowe), przy czym odprowadzanie powietrza odbywać się może z przestrzeni przedsionka, korytarza lub pomieszczenia objętego pożarem, a także przez fragment uktadu komunikacyjnego budynku. Wymagania dla przestrzeni chronionych podaje poniższezestawienie. Wymagania dla chronionych przestrzeni budynku Klatki schodowe- klatki schodowe stanowią połączenie kondygnacji w budynku z poziomem wyjścia z budynku. W budynkach wysokich, gdzie poważnie ograniczona lub niemożliwa jest ewakuacja z zewnątrz, stanowią one jedyną drogę ucieczki. Przy projektowaniu systemów wentylacji pożarowej obiektów wielokondygnacyjnych należy zwrócić szczególną uwagę na zabezpieczenie wydzielonych pożarowo klatek schodowych jako jedynej drogi bezpiecznej ewakuacji. Uwagi odnośnie wykoniania klatek schodowych istotne dla doboru systemu wentylacji pożarowej: Umiejscowienie klatki schodowej w budynku (strefa wewnętrzna, centralna - trzon budynku, przyległa do ściany zewnętrznej, na zewnętrznej elewacji budynku) oraz konstrukcja klatki (żelbetowa, całkowicie zabudowana, częściowo lub całkowicie przeszklona) mają istotny wpływ na początkowe kształtowanie się ciśnienia wtej przestrzeni. Układ architektoniczny (geometria) klatki ma istotne znaczenie dla przepływu powietrza i rozkładu ciśnienia. Przedsionki przeciwpożarowe powinny mieć wymiar nie mniejszy niż 1,4mx1,4m. Muszą być wykonane w klasie odporności ogniowej El 60 i wentylowane co najmniej grawitacyjnie. W systemach różnicowania ciśnień na drogach ewakuacji konieczne jest wykonanie co najmniej nawiewu mechanicznego z transferem powietrza do przestrzeni niższego ciśnienia Lub petnej wentylacji nawiewno wyciągowej. Przedsionki powinny mieć niezależny uktad napowietrzania - każdy przedsionek powinien posiadać minimum jeden punkt doptywu powietrza. Uwagi do projektowania przedsionka pożarowego Przyjmowanie wymiaru minimalnego często nie pozwala na instalację urządzeń (klap, szachtów napowietrzających). Dźwigi windowe przeznaczone na potrzeby ekip ratowniczych w budynkach ZLI, ZLII ZLIII orazzlv zaliczanych do kategorii budynków wysokich i wysokościowych muszą spełniać wymagania określone w przepisach. Zgodnie z tymi przepisami przynajmniej jeden dźwig w każdej strefie pożarowej powinien być przystosowany na potrzeby ekip ratowniczych (spełniać w tym zakresie wymagania

5 polskiej normy). Dojście do dźwigu powinno prowadzić przez przedsionek przeciwpożarowy wykonany wg opisanych powyżej zasad. Szyb dźwigu na potrzeby ekip ratowniczych musi być zabezpieczony. Napowietrzaniem w celu wytworzenia nadciśnienia objęte powinny zostać wszystkie szyby windowe, o ile nie są one zabezpieczone na poszczególnych kondygnacjach holem windowym spełniającym wymagania stawiane przedsionkom pożarowym. Jeśli wykonano takie przedsionki, nie ma bezwzględnej konieczności stosowania instalacji napowietrzającej w szybach windowych, poza windami przeznaczonymi na potrzeby ekip ratowniczych. Budynki wysokie jako obiekty potączeń hydraulicznych Bardzo ważna jest identyfikacja zagrożeń dla skuteczności systemów bezpieczeństwa, wynikających ze zjawisk fizycznych odpowiedzialnych za przepływ powietrza i dymu w budynku. Należy też mieć świadomość, jaki jest wpływ warunków otoczenia na początkowe parametry pracy systemówzabezpieczenia. Zjawiska odpowiedzialne za przeptyw dymu w obiekcie to: rozprężanie, unoszenie, wptyw wiatru, działająca instalacja wentylacji ogólnej, praca wind. Łączne lub częściowe występowanie powyższych zjawisk odpowiedzialne jest za wytworzenie siew budynku uktadu ciśnień oraz przeptyw zadymionego powietrza. W związku z tym należy je uwzględnić przy projektowaniu systemu wentylacji pożarowej. Zjawiska odpowiedzialne za kształtowanie się ciśnienia w budynku wielokondygnacyjnym podczas pożaru (1-efekt kominowy, 2-unoszenie, 3-rozprężanie, 4-parcie wiatru, 5-efekt tłokowy, 6-praca instalacji wentylacji ogólnej)

6 Efekt kominowy Szczególnie istotnym czynnikiem wpływającym na kształtowanie się uktadu ciśnienia w budynkach wielokondygnacyjnych, a tym samym na sposób realizacji zabezpieczenia, jest zjawisko ciągu kominowego. Efekt kominowy występuje, jeśli na skutek różnicy ciśnienia pomiędzy skrajnymi kondygnacjami budynku następuje przepływ powietrza w otwartych pionach (klatki schodowe, szachty windowe i instalacyjne). Problem jest szczególnie widoczny w budynkach o znacznej wysokości (powyżej 30 m) i często jest powodem niewłaściwego funkcjonowania systemu napowietrzania. Jeżeli ruch powietrza odbywa się od dołu ku górze mowa jest o normalnym (naturalnym ciągu kominowym). Normalny ciąg korni nowy jest najbardziej widoczny zimą, przy niskich temperaturach zewnętrznych. Nawiew zimnego powietrza zewnętrznego do ciepłej przestrzeni klatki schodowej powoduje znaczne nasilenie niekorzystnego zjawiska rozwarstwienia ciśnienia na kondygnacjach skrajnych. Przy ruchu powietrza skierowanym od górnych do dolnych kondygnacji mowa jest o odwróconym ciągu kominowym. Odwrócony ciąg kominowy pojawia się, jeśli temperatura na klatce schodowej jest niższa niż temperatura otoczenia. Efektem tego jest podciśnienie na górnych kondygnacjach klatki schodowej i nadciśnienie na dolnych kondygnacjach. Takie parametry powodują powstanie gradientu ciśnienia, gdzie ciśnienie o wartości wyższej występuje na kondygnacjach niższych, zaś na górnych piętrach budynku ciśnienie przyjmuje wartości niższe. Zjawisko efektu kominowego związane jest nie tylko ze zmiennością pór roku, zakłócenia pracy systemów zabezpieczenia nadciśnieniowego widoczne są również wciągu doby. Ustalone w pewn m okresie (np. jednego dnia) warunki otoczenia nie zawsze gwarantują, że o określonej godzinie w obiekcie panować będzie znany rozkład ciśnień. Nawet niewielka zmiana temperatury zewnętrznej, spowodowana np. załamaniem pogody, może spowodować, że w bardzo krótkim czasie pojawi się lub nasili widoczne rozwarstwienie ciśnienia w trzonie klatki schodowej, na poszczególnych kondygnacjach budynku. W przypadku wybuchu pożaru efekt kominowy stwarza niebezpieczeństwo przemieszczania dymów pożarowych do klatki schodowej (pionowej drogi ewakuacji). Zjawisko to występuje poniżej Linii obojętnej, czyli w strefie podciśnienia: dymy pożarowe zasysane są z pomieszczenia objętego pożarem do klatki schodowej.

7 Ryzyko przetłaczania dymu w budynku przy występowaniu ciągu kominowego bez instalacji zapobiegania zadymieniu. Unoszenie Zjawisko to jest inaczej zwane wyporem hydrostatycznym gorących gazów na kondygnacji, na której powstat pożar. Odpowiada za przesączanie" się toksycznych produktów spalania przez nieszczelności w konstrukcji budynku do kondygnacji położonych powyżej źródła pożaru. Zabezpieczeniem przed unoszeniem może być utrzymanie nawiewu z instalacji wentylacji ogólnej na kondygnacje poza strefą objętą pożarem w celu podniesienia w tej części budynku ciśnienia. Rozprężanie Jest to zjawisko wynikające z rozszerzalności cieplnej gorących gazów podczas pożaru. Parcie i ssanie wiatru Wiatr opływający budynek wytwarza wjego otoczeniu charakterystyczny układ ciśnienia. Na ścianie, na którą napiera wiatr (strona nawietrzna) następuje wzrost ciśnienia. Po przeciwnej stronie budynku (strona zawietrzna) wytwarza się strefa obniżonego ciśnienia. Wpływ wiatru na działanie instalacji wentylacji pożarowej jest poważnym problemem jeżeli następuje planowe (np. otwarcie okien) lub przypadkowe (np. pęknięcie okien) rozszczelnienie budynku. Powstający w takich warunkach układ ciśnień wewnątrz budynku może w istotny sposób wpłynąć na działanie instalacji zabezpieczenia. Wzależności od kierunku wiatru oraz miejsca rozszczelnienia ściany budynku należy mieć na uwadze możliwość wystąpienia zjawiska zassania lub wtłaczania dymu.

8 Zagrożenie wtłaczania dymu na drogi ewakuacji na skutek oddziaływania wiatru. Wysysanie dymu na skutek działania wiatru. Efekt tłokowy Jest to zjawisko towarzyszące pracy wind w budynkach. Poruszająca się do góry winda dziata jak ttok: wytwarza nadciśnienie w części szybu znajdującej się nad nią, a we fragmencie szachtu windowego pod kabiną wytwarza się strefa podciśnienia. Zjawisko jest szczególnie widoczne w przypadku wind ekspresowych, poruszających się z dużą prędkością. Zagrożenie wynikające z tego zjawiska to przetłaczanie dymu przez poruszające się windy. Aby wyeliminować to zagrożenie, w chwili wykrycia pożaru wszystkie kabiny powinny zostać automatycznie sprowadzone na kondygnację parteru i tam pozostać zablokowane (z otwartymi drzwiami). Należy przewidzieć system kompensowania ciśnienia (w postaci np. klap upustowych), które będą obsługiwały szyby wind przeznaczonych dla ekip ratowniczych.

9 Systemy wentylacji pożarowej budynków wielokondygnacyjnych W przypadku budynków wysokich i wysokościowych wyróżnia się dwa zasadnicze typy systemów wentylacji pożarowej: systemy oddymiania oraz systemy zapobiegania zadymieniu. Systemy te różnią się pod względem możliwych do zastosowania rozwiązań technicznych, pełnionych w obiekcie funkcji oraz gwarantowanego poziomu bezpieczeństwa budynku. KONTAKT SMAY Sp z o.o.