Pożar, jako proces spalania, skutkuje zazwyczaj dużymi ilościami ciepła i dymu, które stanowią zarazem największe zagrożenie dla zdrowia i życia przebywających w danej przestrzeni ludzi. Ciepło, jako energia uwalniana dzięki procesowi spalania zagraża zarówno konstrukcji danego budynku, jak również osobom znajdującym się wewnątrz poprzez oddziaływanie termiczne (promieniowanie, przewodzenie).

Dym natomiast, jest przede wszystkim niebezpieczny dla ludzi, gdyż jego składniki mogą być przyczyną śmierci, jak również poprzez ograniczenie widoczności przyczyną utraty  orientacji w przestrzeni danej osoby.

Poważne zagrożenia pożarowe kojarzą się przede wszystkim ze spalaniem paliw węglowodorowych, jak benzyna czy oleje, a także drewno. Drewniana chałupa to niemal synonim paliwa. W znacznie mniejszym stopniu zdajemy sobie sprawę, jak olbrzymie niebezpieczeństwa czyhają na nas w biurach czy centrach handlowych.

W biurach zagrożeniem jest oczywiście duże nagromadzenie papieru oraz mebli drewnianych, albo drewnopochodnych. Bardzo duże zagrożenie stanowi także pianka poliuretanowa znajdująca się w meblach tapicerowanych (fotele, krzesła, kanapy), z której podczas spalania wydzielają się bardzo groźne dla życia człowieka substancje.

Nie lepiej jest w centrach handlowych. Większość ubrań bardzo łatwo ulega zapaleniu, wydzielając przy tym także bardzo groźne substancje. Jeszcze poważniejsza sytuacja jest w częściach marketowych, zwłaszcza na stoiskach z tłuszczami oraz chemią budowlaną.

Produkty niepełnego spalania, jakich zbiorem jest dym, są najczęstszą przyczyną śmierci podczas pożarów. Niejednokrotnie kilka łyków „powietrza” powoduje zawroty głowy lub utratę przytomności, co w konsekwencji dalszego wdychania otaczających oparów prowadzi do zgonu.

Jednym z najważniejszych celów aktywności w zakresie inżynierii bezpieczeństwa pożarowego jest danie ludziom szansy na ewakuację z płonącego budynku lub jego części. Jednym z ważniejszych narzędzi w tej materii jest kontrola zadymienia i oddymianie zagrożonych przestrzeni, a zwłaszcza pionowych i poziomych dróg ewakuacyjnych.

Garść prawa

Rozporządzenie MSWiA [2] wymaga, aby:

§ 15. 1. Z każdego miejsca w obiekcie, przeznaczonego do przebywania ludzi, zapewnia się odpowiednie warunki ewakuacji, umożliwiające szybkie i bezpieczne opuszczanie strefy zagrożonej lub objętej pożarem, dostosowane do liczby i stanu sprawności osób przebywających w obiekcie oraz jego funkcji, konstrukcji i wymiarów, a także zastosowanie technicznych środków zabezpieczenia przeciwpożarowego, polegających na:

(…) 4) zabezpieczeniu przed zadymieniem wymienionych w przepisach techniczno-budowlanych dróg ewakuacyjnych, w tym: na stosowaniu urządzeń zapobiegających zadymieniu lub urządzeń i innych rozwiązań techniczno-budowlanych zapewniających usuwanie dymu; (…).

Rozporządzenie Ministra Infrastruktury [1] stanowi również:

§ 215. 1. Dopuszcza się przyjęcie klasy „E” odporności pożarowej dla jednokondygnacyjnego budynku PM o gęstości obciążenia ogniowego przekraczającej 500 MJ/rn², pod warunkiem zastosowania:
1) wszystkich elementów budynku nierozprzestrzeniających ognia,
2) samoczynnych urządzeń oddymiających w strefach pożarowych o powierzchni przekraczającej 1000 m².

§ 227. 4. Dopuszcza się powiększenie powierzchni stref pożarowych, o których mowa w ust. 1, z wyjątkiem stref pożarowych w wielokondygnacyjnych budynkach wysokich (W) i wysokościowych (WW), pod warunkiem zastosowania:

(…) 2) samoczynnych urządzeń oddymiających uruchamianych za pomocą systemu wykrywania dymu — o 100 % (…).

§ 229. 1. Dopuszcza się powiększenie powierzchni stref pożarowych, o których mowa w § 228, pod warunkiem ich ochrony:

(…) 2) samoczynnymi urządzeniami oddymiającymi — o 50 %.

§ 230. 1. W budynku jednokondygnacyjnym lub na ostatniej kondygnacji budynku wielokondygnacyjnego wielkości stref pożarowych PM, z wyjątkiem garaży, można powiększyć o 100%, jeżeli budynek nie zawiera pomieszczenia zagrożonego wybuchem i jest wykonany z elementów nierozprzestrzeniających ognia oraz zastosowano samoczynne urządzenia oddymiające.

2. W budynku jednokondygnacyjnym wielkości stref pożarowych PM, z wyjątkiem garażu, nie ogranicza się, pod warunkiem zastosowania stałych samoczynnych urządzeń gaśniczych wodnych i samoczynnych urządzeń oddymiających.

§ 237. 6. Długości przejść, o których mowa w ust. 1 i 2, mogą być powiększone pod warunkiem zastosowania:

(…) 2) samoczynnych urządzeń oddymiających uruchamianych za pomocą systemu wykrywania dymu – o 50% (…).

§ 245. W budynkach:
1) niskim (N), zawierającym strefę pożarową ZL II,
2) średniowysokim (SW), zawierającym strefę pożarową ZL l, ZL II, ZL III lub ZL V,
3) niskim (N) i średniowysokim (SW), zawierającym strefę pożarową PM o gęstości obciążenia ogniowego powyżej 500 MJ/m² lub pomieszczenie zagrożone wybuchem, należy stosować klatki schodowe obudowane i zamykane drzwiami oraz wyposażone w urządzenia zapobiegające zadymieniu lub służące do usuwania dymu.

Powyższe zapisy prawne, to jedynie część przykładów, jak wielką uwagę ustawodawcy przywiązują do procesów usuwania dymu i ciepła oraz jak duże znaczenie mają one w bezpieczeństwie pożarowym budynków.

Usuwanie ciepła – ochrona ludzi i konstrukcji budynku
Oddymianie jest materią szeroką, w skład której wchodzi zarówno usuwanie ciepła, jak również usuwanie dymu. Do niedawna pojęcia te nie były przedmiotem oddzielnych rozważań, natomiast obecnie coraz częściej przyporządkowuje im się nie tylko różne cele, ale również różne rozwiązania techniczne.

Energia cieplna emitowana podczas pożaru stanowi ogromne zagrożenie nie tylko dla osób znajdujących się wewnątrz pomieszczeń ogarniętych pożarem, ale także dla skuteczności spełniania kryteriów bezpieczeństwa przez konstrukcję i elementy nośne budynku. Ma to olbrzymie znaczenie dla prowadzenia skutecznej akcji ewakuacyjnej oraz ratowniczo-gaśniczej.

W związku z powyższym, niezmiernie istotnym jest, odprowadzenie jak największej ilości gorących gazów poza budynek w jak najkrótszym czasie.

Służą do tego systemy grawitacyjnego i mechanicznego usuwania ciepła.

Z punktu widzenia dostawców szkła i jego wyrobów najbardziej interesującymi są systemy grawitacyjne w postaci popularnych klap dymowych, zwłaszcza w obiektach użyteczności publicznej, gdzie estetyka poszczególnych elementów budynku odgrywa dużą rolę.

Systemy grawitacyjnego odprowadzania ciepła (jak również dymu) składają się z następujących elementów:
􀁺 klap dymowych w formie klap dachowych lub okien znajdujących się w górnych partiach budynku lub danego pomieszczenia;
􀁺 otworów wlotowych powietrza niezbędnego dla prawidłowego działania systemu, w formie klap lub drzwi zlokalizowanych w dolnej części budynku lub danego pomieszczenia;
􀁺 automatyki systemu, niezbędnej dla potrzeb wykrycia pożaru i/lub aktywowania systemu grawitacyjnego usuwania ciepła i dymu z danej przestrzeni.

Zasady projektowania ww. systemów znajdziecie Państwo w Normie [5], natomiast wymagania techniczne dla klap dymowych w Normie [4].

Stosowanie systemów odprowadzania ciepła to nie tylko kwestia bezpieczeństwa, ale również kosztów danej inwestycji, gdyż jak zwykle jest kilka dróg do spełnienia oczekiwanych kryteriów bezpieczeństwa.

Ilość wydzielanej energii podczas pożaru ma bezpośredni wpływ na wielkość stref pożarowych w budynku.

Im energii więcej tym strefy stają się mniejsze, co ma bardzo poważne skutki finansowe. Jest to związane nie tylko z kosztami zabezpieczeń pasywnych (w tym przegród oddzielenia pożarowego oraz drzwi), ale również z wyposażeniem technicznym poszczególnych stref w systemy bytowe oraz bezpieczeństwa.

W związku z tym ustawodawca umożliwił powiększanie części stref pożarowych w przypadku zastosowania systemów oddymiania, które w tym wypadku służą przede wszystkim usuwaniu ciepła.

Do inicjatywy architekta, instalatora oraz specjalisty ds. zabezpieczeń ppoż. należy wybór w jaki sposób osiągniemy oczekiwany poziom bezpieczeństwa pożarowego.

Niemniej zastosowanie klap i okien (przy spełnieniu kryteriów technicznych), jako systemów usuwania ciepła i dymu może być najkorzystniejsze z uwagi na:
􀁺 wielofunkcyjność rozwiązania technicznego – okna i klapy zapewniają także dopływ światła słonecznego oraz mogą służyć przewietrzaniu;
􀁺 brak podziału na strefy pożarowe (jeśli to możliwe) daje większą przestrzeń do zagospodarowania dla inwestora oraz poprawia jej estetykę;
􀁺 brak podziału na dodatkowe strefy pożarowe, to także mniej kosztów na poziomie inwestycji oraz podczas eksploatacji budynku.

Usuwanie dymu – wolna przestrzeń do ewakuacji
Powyżej opisane systemy grawitacyjnego usuwania ciepła z budynku, jak wspomniałem, mogą służyć również do usuwania dymu z jego wnętrza.

Ma to na celu przede wszystkim wydłużenie czasu na ewakuację ludzi z budynku, co zostało dokładniej opisane w poprzednim artykule [6].

Systemy te, bez zbędnego patosu, możemy nazwać systemami przeżycia. Jak zauważyłem na początku artykułu najwięcej ofiar, to osoby, które uległy zatruciu szkodliwymi składnikami dymu. Nie zawsze ich bezpośrednim skutkiem jest śmierć. Może to być na przykład utrata przytomności, która w przypadku dalszej ekspozycji na szkodliwe gazy lub brak tlenu prowadzi do śmierci.

Dlatego ustawodawca tak duży nacisk kładzie na usuwanie dymu przede wszystkim z dróg ewakuacyjnych, aby przez określony czas stanowiły one bezpieczny azyl dla przebywających w wewnątrz budynku osób.

Wśród dróg ewakuacyjnych wyróżniamy następujące drogi komunikacyjne w budynkach użyteczności publicznej:

􀁺 wydzielone poziome korytarze wewnątrz biurowców, hoteli;
􀁺 niewydzielone (nieobudowane) trakty komunikacyjne na poszczególnych poziomach galerii handlowych oraz przestrzeniach atrialnych;
􀁺 wydzielone (obudowane) klatki schodowe;
􀁺 niewydzielone schody, które stanowią często pionowe drogi ewakuacyjne, zwłaszcza w obiektach
handlowych.

Dla potrzeb usuwania dymu z każdej z powyższych przestrzeni stosuje się przede wszystkim systemy wyposażone w klapy i okna dymowe, posiadające siłowniki niezbędne do automatycznego procesu ich otwarcia (oraz dla wygody właściciela budynku, także ich zamknięcia).

Zasady projektowania ww. systemów zaprezentowane są w normie [5], a wymagania techniczne dla klap dymowych w normie [4].

Kontrola zadymienia – ochrona strefowa
W przypadku przestrzeni atrialnych oraz galerii handlowych ważnym elementem bezpieczeństwa pożarowego jest podział na strefy dymowe. Służy to, przede wszystkim ograniczeniu rozprzestrzeniania się dymu pomiędzy poziomami poprzez łączące je otwarte przestrzenie.

Tutaj jednym z najprostszych, ale także najskuteczniejszych narzędzi są kurtyny dymowe, montowane na skraju pomiędzy poszczególnymi strefami dymowymi, opóźniające przepływ dużych ilości dymu z jednej strefy do drugiej.

Zgodnie z normą [5] kurtyny dymowe muszą być wykonane z materiałów niepalnych. Dodatkowo, w budynkach użyteczności publicznej, nie powinny zakłócać estetyki wnętrza, co finalnie promuje szkło jako doskonały materiał do budowy kurtyn dymowych.

Dokładne informacje dotyczące wymagań technicznych kurtyn dymowych znajdziecie Państwo w normie [3].

Polecam również uwadze artykuł w „Ochronie Przeciwpożarowej” [7], który prezentuje również błędy w wykonaniu kurtyn dymowych.

Powyższe rozwiązanie techniczne ma ogromną przyszłość w branży szklarskiej, a zakres jego stosowania zależy przede wszystkim od inwencji i wiedzy technicznej architektów i sposobu współpracy ze specjalistą ds. zabezpieczeń ppoż.

Najważniejszymi zaletami dla inwestorów przemawiającymi za stosowaniem kurtyn dymowych jest ich niski koszt podczas inwestycji, a także podczas ich eksploatacji, sprowadzający się przede wszystkim do czynności konserwacyjnych i związanych z utrzymaniem ich w czystości.

Przegrody dymoszczelne, czyli dym na uwięzi
Ostatnia aktualizacja Rozporządzenia Ministra Infrastruktury [1] czyli popularnych „Warunków technicznych” na dobre wprowadziła do polskiego prawa pojęcie dymoszczelności przegród budowlanych, w szczególności drzwi, bram i okien.

Związane jest to zarówno z podniesieniem standardów bezpieczeństwa pożarowego, jak również z dostosowaniem do standardów europejskich.

Skutkiem tego jest podwyższenie standardów produkcji i instalacji tych elementów budowlanych, a zatem dodatkowe wyzwania dla ich projektantów i dostawców.

Cel tych wymagań jest zbliżony do wcześniej omawianych systemów oddymiania, ale sposób, w jaki jest osiągany, jest zupełnie inny. W przypadku oddymiania dym usuwamy poza budynek, natomiast w przypadku przegród dymoszczelnych „staramy się uwięzić go w danej przestrzeni”.

Zaletami takiego rozwiązania są:
􀁺 znacznie niższe koszty;
􀁺 możliwość instalacji w dowolnej przestrzeni, co w przypadku systemów oddymiania grawitacyjnego nie zawsze jest możliwe.

Dokładne informacje dotyczące wymagań technicznych dla funkcji dymoszczelności drzwi i okien znajdziecie Państwo w normie [8] oraz w kolejnym artykule, który zostanie niebawem opublikowany w „Świecie Szkła”.

inż. Robert Kopciński
Literatura
[1] Rozporządzenie Ministra Infrastruktury z dnia 12 kwietnia 2002 r. w sprawie warunków technicznych, jakim powinny odpowiadać budynki i ich usytuowanie Dz.U. z 2002 r. Nr 75 poz. 690 (z późniejszymi zmianami).
[2] Rozporządzenie Ministra Spraw Wewnętrznych i Administracji z dnia 7 czerwca 2010 r. w sprawie ochrony przeciwpożarowej budynków, innych obiektów budowlanych i terenów.
[3] PN-EN 12101-1:2007 Systemy kontroli rozprzestrzeniania dymu i ciepła – Część 1: Wymagania techniczne dotyczące kurtyn dymowych.
[4] PN-EN 12101-2:2005 Systemy kontroli rozprzestrzeniania dymu i ciepła – Część 2: Wymagania techniczne dotyczące klap dymowych.
[5] PN-B-02877-4:2001 Ochrona przeciwpożarowa budynków – Instalacje grawitacyjne do odprowadzania dymu i ciepła – Zasady projektowania.
[6] Kopciński R.: Ewakuacja – bezpieczna droga w stanach kryzysowych. „Świat Szkła” 10/2010.
[7] Bagiński K.: Kurtyny dymowe – wymagania. „Ochrona Przeciwpożarowa” 03/2010.
[8] PN-EN 14600:2009 Drzwi, bramy i otwieralne okna o właściwościach odporności ogniowej i/lub dymoszczelności – Wymagania i klasyfikacja.

Całość artykułu w wydaniu drukowanym i elektronicznym

inne artykuły tego autora: 

- Zamknięcia dymoszczelne – drzwi i okna chroniące życie, Robert Kopciński, Świat Szkła 2/2011

- Bezpieczna droga w stanach kryzysowych,  Robert Kopciński, Świat Szkła 10/2010

- Fasady szklane - elewacje wolne od ognia, Robert Kopciński, Świat Szkła 9/2010 

- Konstrukcje aluminiowe w warunkach pożaru , Robert Kopciński, Świat Szkła 6/2009

- Zabezpieczenia ognioochronne konstrukcji stalowych w budynkach użyteczności publicznej , Robert Kopciński, Świat Szkła - Przegrody przeszklone w ochronie przeciwpożarowej

patrz też:

- Rola wyrobów ze szkła w ochronie przeciwpożarowej budynków (całość) , Piotr Jędruszuk,  Świat Szkła - Przeciwpożarowe przegrody przeszklone 

- Rola wyrobów ze szkła w ochronie przeciwpożarowej budynków. Część 2 , Piotr Jędruszuk, Świat Szkła 10/2009

- Rola wyrobów ze szkła w ochronie przeciwpożarowej budynków. Część 1 , Piotr Jędruszuk, Świat Szkła 6/2009

więcej informacji: Świat Szkła 12/2010

inne artykuły o podobnej tematyce patrz Serwisy Tematyczne