Układy aktywne w ochronie dróg ewakuacji budynków wysokich (2). Dym zbilansowany

Zobacz artykuł w wersji pdf pdfpdf     

Drugi z możliwych scenariuszy dotyczy przepływu powietrza przez drzwi otwarte ze strefy podwyższonego ciśnienia do przestrzeni przyległej i odbywa się pod pewnymi warunkami.

Po pierwsze konieczne jest zapewnienie rozwiązania odprowadzającego powietrza poza budynek na kondygnacji objętej pożarem. Jeżeli drzwi zostaną otwarte do przestrzeni, z której nie będzie odbioru powietrza na skutek szybkiego wyrównania ciśnienia po obu stronach otwartych drzwi, przepływ będzie poważnie ograniczony (tylko przez otwory budowlane i nieszczelności) lub w ogóle nie wystąpi (rys). Konieczne jest zatem zaprojektowanie systemu oddymiania korytarzy (zalecanego przez Instrukcję ITB 378) lub układu odbioru powietrza wymienianego w normie PN-EN 12101-6. Sposób określenia wydajności systemu oddymiania oraz wymagania odnośnie ilości i rozmieszczenia kratek wyciągu dymu zostały jednoznacznie określone we wspominanej instrukcji. Warunki techniczne precyzują jednocześnie wymagania stawiane elementom systemu oddymiania (przewodom, kapom pożarowym i wentylatorom oddymiającym – §270 p.2), co znacznie ułatwia projektowanie takiej instalacji. Warto w tym miejscu wspomnieć, że nowa wersja standardu europejskiego (norma z serii 12101) zawierać będzie najnowszą wersję standardów francuskich przewidujących zbilansowany z nawiewem wyciąg dymu z korytarzy ewakuacyjnych (bez stosowanego dotychczas 30% naddatku).

Standard PN-EN 12101-6 w obecnym kształcie nie narzuca, ale również nie precyzuje, jak skonstruowany powinien być system odbioru powietrza. Instalacja ma mieć natomiast taką wydajność, żeby przy otwartych drzwiach z przestrzeni podwyższonego ciśnienia możliwy był przepływ z prędkością projektową (w zależności od sklasyfikowania budynku jest to 0,75 lub 2 m/s). Jako instalacje odbioru powietrza powszechnie stosowane są układy okien uchylnych, które mogą być traktowane jako akceptowalna metoda, pod warunkiem jednak, że uwzględni się możliwy niekorzystny wpływ wiatru (możliwość wtłaczania powietrza po „nawiewnej” stronie budynku) oraz miejsce zainstalowania okien gwarantować będzie odbiór powietrza z przestrzeni podwyższonego ciśnienia. Najlepszą metodę odbioru powietrza stanowi system wyciągu mechanicznego, ale brak jest w tym przypadku zaleceń projektowych dla doboru wydajności instalacji wyciągowej. Instalacja odbioru powietrza powinna pracować z taką intensywnością, żeby była w stanie z jednej strony odebrać znaczne ilości powietrza trafiające z klatki schodowej i przedsionków pożarowych na kondygnację (przy otwartych drzwiach), z drugiej jednak strony ilość usuwanego w sposób ciągły powietrza nie powinna wytwarzać podciśnienia w stosunku do strefy chronionej, kiedy drzwi pozostają zamknięte. Efekt taki uzyskać można, jeżeli instalacja nawiewu pożarowego do przedsionka wyposażona zostanie w klapę lub przewód transferu powietrza na korytarz, zapewniający stały strumień powietrza trafiający ze strefy podwyższonego ciśnienia na korytarz (niezależnie od położenia drzwi pomiędzy przedsionkiem a korytarzem).

Siła potrzebna do otwarcia drzwi 
Standardy projektowania (PN-EN 12101–6 i NFPA 92A) określają maksymalną wartość siły, jaką muszą użyć ewakuujący się ludzie, aby otworzyć drzwi do przestrzeni chronionej. Siła ta zależy od: powierzchni drzwi, różnicy ciśnień po obu stronach drzwi, siły potrzebnej do pokonania oporu własnego drzwi (przede wszystkim oporu samozamykacza). W zależności od normy wynosi 100 lub 120 N. Nieznaczne przekroczenie tej wartości nie jest jednoznaczne z odcięciem dostępu do bezpiecznej drogi ewakuacji, ponieważ nadal przy pewnym wysiłku drzwi można otworzyć, ważny jest natomiast efekt psychologiczny. Osoba osłabiona lub będąca w stresie może dojść do wniosku, że drzwi są zamknięte i trzeba szukać innej drogi ucieczki, co znaczenie zwiększa ryzyko odniesienia poważnych obrażeń podczas pożaru. Dla kontroli wielkości omawianego parametru konieczny jest stabilny rozkład ciśnienia w trzonie klatki schodowej.

Czas reakcji systemu 
W czasie ewakuacji stan klatki schodowej zmienia się w sposób dynamiczny. Bezpośrednio po odebraniu sygnału z systemu detekcji pożarowej i uruchomieniu systemu napowietrzania pożarowego klatka schodowa pozostaje przeważnie zamknięta (wszystkie drzwi ewakuacyjne są do niej zamknięte). W takich warunkach wentylatory napowietrzania pracują z wydajnością niezbędną do wytworzenia i stabilizacji przyjętego poziomu nadciśnienia. W momencie otwarcia drzwi ewakuacyjnych system musi dostarczyć do klatki schodowej powietrze w ilości gwarantującej przepływ powietrza w ich otworze z wymaganą prędkością minimalną. Drzwi ewakuacyjne pozostaną otwarte jednak tylko przez stosunkowo krótki czas, po czym na skutek działania samozamykaczy ponownie się zamkną. W tym momencie system napowietrzania powinien ponownie przesterować się do warunków stabilizacji ciśnienia. Opisana sytuacja może pojawiać się bardzo często przez cały czas trwania ewakuacji, co oznacza równie częste zmiany parametrów pracy instalacji napowietrzania, przy czym dostosowanie wydatku powietrza za każdym razem musi odbywać się bardzo szybko. Nowoczesne układy adaptacyjne, będące przedmiotem prezentowanego cyklu, są w stanie realizować krótkie czasy zmiany wydajności instalacji napowietrzającej, nawet jeżeli zmieni się ustalona scenariuszem konfiguracja drzwi otwartych.

Podsumowanie 
Zaprezentowane i opisane powyżej warunki prawidłowego funkcjonowania systemów różnicowania ciśnienia nie mogą odnosić się wyłącznie do jednego ustalonego scenariusza pożarowego. Takie dość powszechne, aktualnie podejście pozwala na funkcjonowanie układów o skuteczności ograniczonej do określonych warunków atmosferycznych, zadanej konfiguracji otwierania drzwi ewakuacyjnych, jednorazowo określonego stopnia szczelności budynku itd. W kolejnym artykule prezentowanego cyklu zostaną szerzej omówione założenia funkcjonowania systemu oraz przeprowadzone na stanowisku modelowym i w obiektach rzeczywistych badania systemów adaptacyjnych.

Maciej Szumski, dr inż. Grzegorz Kubicki

Prenumerata Magazynu Instalatora

Dodaj komentarz

Twój adres email nie zostanie opublikowany. Pola, których wypełnienie jest wymagane, są oznaczone symbolem *

Ta strona korzysta z ciasteczek (cookies) Więcej informacji

Ustawienia plików cookie na tej stronie są włączone na "zezwalaj na pliki cookie", aby umożliwić najlepszy z możliwych sposób przeglądania. Jeśli w dalszym ciągu chcesz korzystać z tej strony, bez zmiany ustawienia plików cookie lub kliknięciu przycisku "Akceptuję", a następnie użytkownik wyraża zgodę na to.

Zamknij