Polska Norma (PN) i Amerykańska NFPA a instalacja oddymiania grawitacyjnego
Warning: Undefined variable $image_id in /usr/home/Andaron/domains/calmtec-rooflights.pl/public_html/wp-content/themes/calmtec-rooflight/single.php on line 56
Grawitacyjne systemy oddymiania mają na celu zapewnienie możliwości bezpiecznej ewakuacji ludzi i ograniczenie negatywnych skutków ognia i wysokiej temperatury w przypadku wystąpienia sytuacji wyjątkowej – pożaru. Układy tego typu muszą być projektowane w oparciu o odpowiednie normatywy.
Wymiarowanie instalacji oddymiania grawitacyjnego może odbywać się w oparciu o Polską Normę PN B 02877-4 lub amerykański standard NFPA 204. Czym różnią się wskazane podejścia? Poniżej przedstawiamy krótki poradnik w tym zakresie.
Jakie są zadania grawitacyjnego systemu oddymiania? Co należy wziąć pod uwagę podczas jego projektowania?
Systemy oddymiania w razie pożaru odprowadzają dym i energię cieplną do otoczenia budynku tworząc i utrzymując przypodłogową przestrzeń wolną od dymu. Układy te zapewniają jednocześnie odprowadzenie gorących gazów wydzielanych podczas pożaru w trakcie rozwoju zjawiska.
Do podstawowych zadań urządzeń oddymiających należy:
- wsparcie ewakuacji ludzi (ochrona szlaków komunikacyjnych i klatek schodowych);
- ograniczenie zasięgu szkód pożarowych i strat ekonomicznych;
- wspieranie sprawnej akcji gaśniczej – ułatwienie dostępu służbom ratunkowym przez zwiększenie widoczności;
- zapobieganie niekontrolowanemu rozprzestrzenianiu się pożaru (dzięki zmniejszaniu temperatury pod dachem następuje opóźnienie rozprzestrzeniania się pożaru w kierunku poziomym).
O skuteczności systemu oddymiania decyduje poprawność wykonania zgodnie z prawidłowo przygotowanym projektem. W dokumentacji tego typu powinny znajdować się następujące elementy:
- szczegółowa charakterystyka systemu oddymiania;
- obliczenia dotyczące powierzchni czynnej oddymiania;
- wskazanie zasad doboru powierzchni;
- charakterystyka sposobu napowietrzenia;
- charakterystyka i zestawienie poszczególnych elementów instalacji;
- opis sposobu odbioru instalacji.
Do przygotowania projektów instalacji systemów oddymiania zazwyczaj wykorzystuje się programy typu CAD (wirtualne deski kreślarskie). Przygotowane opracowanie projektowe dotyczące systemu oddymiania powinno zostać skonsultowane z rzeczoznawcą do spraw ochrony przeciwpożarowej. Specjalista ten prowadzi weryfikację zgodności systemu oddymiania z obowiązującymi wymaganiami ochrony przeciwpożarowej.
Projektowanie systemu oddymiania w oparciu o normy dotyczy przeanalizowania realiów obiektowych i dobrania systemu, który spełnia konkretne wymagania zawarte w przepisach. W kwestii przepisów do dyspozycji projektantów na rynku polskim oddane są cztery normy: polska, niemiecka, amerykańska i brytyjska, a najczęściej stosowane jest opracowanie polskie i amerykańskie.
Każda z przytoczonych norm projektowych charakteryzuje się własną metodologią obliczeniową. Co więcej, normy różnią się od siebie warunkami brzegowymi, które są narzucone na elementy systemu oddymiania grawitacyjnego.
Projektowanie instalacji oddymiania w oparciu o Polską Normę PN B 02877-4
Polska norma PN-B-02877-4:2001/Az1:2006 „Ochrona przeciwpożarowa budynków. Instalacje grawitacyjne do odprowadzania dymu i ciepła. Zasady projektowania” zawiera wytyczne dotyczące obliczania wymaganej powierzchni czynnej klap dymowych, rozmieszenia klap dymowych, a także wymagania specjalne odnoszące się specyficznych części budynków. W opracowaniu tym można znaleźć również wymagania dotyczące kurtyn powietrznych, rozwiązania dla zapewnienia dostatecznego dopływu powietrza, zalecenia odnoszące się do otwierania klap dymowych oraz wytyczne określania przewidywanej szybkości rozprzestrzeniania się pożaru.
Przy obliczaniu wymaganej powierzchni czynnej klap dymowych zgodnie z PN B 02877-4 należy wziąć pod uwagę wysokość rozpatrywanego pomieszczenia, pożądaną wysokość warstwy wolnej od dymu (zależną od wysokości pomieszczenia, ale nie mniejszą niż 2,5 m), obliczeniowy czas oddymiania (przewidywany okres rozwoju pożaru lub całkowity czas ewakuacji obejmujące odpowiednio czas od chwili powstania pożaru do momentu rozpoczęcia akcji gaśniczej lub czas od powstania pożaru do zakończenia ewakuacji) oraz grupę projektową (zależną od obliczeniowego czasu oddymiania orz przewidywanej szybkości rozprzestrzeniania się pożaru). Oprócz doboru powierzchni czynnej prowadzi się także obliczenia dotyczące powierzchni geometrycznej klap dymowych (jeśli klapy nie mają określonej doświadczalnie powierzchni czynnej).
Ustalając rozmieszczenie klap dymowych na powierzchni dachu według PN B 02877-4 należy brać pod uwagę m.in. wymagania odnoszące się do minimalnych odległości klap dymowych od ścian i maksymalnych odległości klap dymowych od brzegu budynku, zalecane odległości między klapami dymowymi oraz wymogi dotyczące rozmieszczania klap dymowych na dachach o dużym nachyleniu. Zgodnie z zapisami polskiej normy liczba zalecanych klap dymowych wynosi jeden na każde 200 m2 dachu o nachyleniu przekraczającym 12 stopni. W przypadku większych spadków połaci, wymaga się jednej klapy dymowej na każde 400 m2.
Wymagania specjalne zawarte w normie odnoszą się do klatek schodowych, poziomych dróg ewakuacyjnych, szybów dźwigów, sal zbiorowego użytku, scen teatralnych, magazynów wysokiego składowania oraz pasaży.
Amerykańska norma NFPA 204 w projektowaniu systemów oddymiania
Norma NFPA 204 Standard for Smoke and Heat Venting w naszych krajowych warunkach jest najczęściej wykorzystywana w projektowaniu wielkopowierzchniowych hal produkcyjno-magazynowych (PM). Norma ta zakłada współpracę systemów samoczynnych urządzeń oddymiających ze stałymi samoczynnymi urządzeniami gaśniczymi wodnymi (często określanych mianem tryskaczy). Normatyw ten jest oparty na hipotezie symulacji pożarowej, przez co odnosi się do wyników modelowania sytuacji wyjątkowych.
Modelowanie pożarowych sytuacji wyjątkowych jest procesem złożonym, wymagającym dobrego zrozumienia nie tylko matematycznego opisu zjawisk fizycznych, ale również algorytmów obliczeniowych i uproszczeń, które zastosowano w specjalistycznych programach dedykowanych analizom sytuacji wyjątkowych (skrótowo określanych jako CFD). Należy też pamiętać o ograniczeniach samych modeli – wiele procesów zachodzących w pożarze właściwie nie da się w wiarygodny sposób zamodelować. Trudnym problemem jest również oszacowanie statystycznej niepewności założeń do scenariusza pożarowego oraz statystycznych błędów samego modelu.
Porównując popularną i często wykorzystywaną PN-B-02877-4:2001/Az1:2006 i normę NFPA 204, można stwierdzić, że pierwsza z nich jest bardziej konserwatywna, jeśli chodzi o wentylację pożarową w budynku. Podczas korzystania z niej otrzymuje się więcej klap dymowych w porównaniu do opcji opierającej się na symulacji pożarowej. Biorąc pod uwagę skuteczność systemów przeciwpożarowych, trzeba stwierdzić, że takie podejście wiąże się ze znacznie mniejszym współczynnikiem ryzyka i jest lepszym gwarantem bezpieczeństwa.