Projektowanie systemów zapobiegania zadymieniu w budynkach użytkowych (2). Wyciąg zbilansowany

Oba standardy omówione w artykule pt. „Różnicowanie ciśnienia” („Magazyn Instalatora” 9/2014 – przyp. red) różnią się również znacznie sposobem obliczania wielkości instalacji nawiewno-wyciągowej. W przypadku instrukcji ITB obliczenia wydajności instalacji napowietrzania pożarowego opierają się na założeniu, że maksymalny strumień powietrza konieczny jest dla zapewnienia ukierunkowanego przepływu z minimalną prędkością w przypadku, kiedy otwarte pozostają drzwi ewakuacyjne pomiędzy klatką schodową i przedsionkiem p.pożarowym oraz przedsionkiem p.pożarowym i korytarzem.

Tab. 1. Obliczenie wielkości instalacji wg normy europejskiej i instrukcji ITB.

Rzeczywistość…

W praktyce można spotkać obiekty (szczególnie starsze), w których poziom nieszczelności przegród budowlanych jest na tyle duży, że więcej powietrza trzeba dostarczyć do przestrzeni chronionej, kiedy wszystkie drzwi prowadzące do tej przestrzeni pozostają zamknięte (dla spełnienia warunku stabilizacji nadciśnienia). Z tego powodu bezpieczniejsze dla określenia rzeczywistej wielkości instalacji jest przeprowadzenie obliczeń na podstawie normy europejskiej. W tym przypadku wydajność wentylatorów napowietrzania klatki schodowej określana jest dla dwóch scenariuszy działania – warunku wytworzenia nadciśnienia w przestrzeni chronionej (szczelna klatka schodowa) i warunku ukierunkowanego przepływu w drzwiach otwartych. Korzystając z drogi projektowej wyznaczonej przez normę, należy zdawać sobie jednak sprawę, że stopień nieszczelności budynku nie jest wielkością stałą w czasie jego funkcjonowania. Od momentu, kiedy zakończone zostają prace budowlane i obiekt zostaje przekazany do użytkowania, rozpoczyna się proces ciągłych zmian jego charakterystyki hydraulicznej. Dzieje się tak np. z powodu zmian aranżacji na poszczególnych kondygnacjach, remontów i zmiany sposobu wykorzystania pomieszczeń czy wymiany stolarki budowlanej. Z pomiarów realizowanych w nowo budowanych obiektach wynika, że początkowy stan nieszczelności obiektu jest najczęściej znacznie większy od założeń normatywnych (nawet o kilkadziesiąt procent), a poziom zapisany np. w tabelach załącznika A normy PN-EN12101-6 (charakterystyczny dla określonej grupy budynków) obiekt osiąga po 3-5 latach eksploatacji. Prawidłowość ta oznacza konieczność okresowej kalibracji parametrów pracy klasycznych układów różnicowania ciśnienia lub stosowania tzw. układów adaptacyjnych. W budynkach starszych problem zmiany szczelności nie ogranicza się jednak tylko do przestrzeni obszarów chronionych nadciśnieniem. Z doświadczeń przeprowadzonych w obiektach wybudowanych w latach 70. i 80. ubiegłego wieku wynika, że problem stanowi również szczelność całych kondygnacji. Stropy, a szczególnie przejścia instalacyjne, nie spełniają wymogów oddzielenia pożarowego. Przeprowadzone dla jednego z takich budynków symulacje rozprzestrzeniania dymu w sposób bardzo drastyczny wykazują zagrożenia związane z nieograniczonym przez przegrody budowlane rozprzestrzenianiem się gazów pożarowych.

Różne określanie wydajności

Trzeba również zwrócić uwagę na różne w obu standardach sposoby określenia wydajności instalacji usuwania powietrza i dymu. Instrukcja ITB zaleca, żeby strumień ten był o 30% większy od ilości powietrza trafiającego na korytarz z klatek schodowych i przedsionków. Zdefiniowana w ten sposób wielkość instalacji wyciągowej jest zbyt duża i w wielu przypadkach, szczególnie szczelnych nowoczesnych budynków, może powodować problemy utrzymaniem właściwiej gradacji ciśnienia (a w konsekwencji siły potrzebnej do otwarcia drzwi) na granicy strefy przedsionek p.pożarowy-korytarz. Z niedoskonałości cytowanego zalecenia zdali sobie sprawę sami Francuzi, wprowadzając w nowej wersji swoich standardów (załącznik C do EN 12101-13) zalecenie stosowania wyciągu zbilansowanego z nawiewem (bez naddatku 30%). Również norma europejska zakłada zbilansowany z nawiewem wyciąg powietrza i dymu, przy czym dla grawitacyjnego systemu odprowadzenia dymu (popularny system okien oddymiających)  konieczne są obliczenia strat ciśnienia na drodze przepływu powietrza od otwartych drzwi na klatce schodowej do otwartego okna na elewacji budynku.

Tab. 2. Istotne zmiany w propozycji normy EN 12101-13.

W oczekiwaniu na normę…

Na zakończenie wspomnieć jeszcze można o niecierpliwe oczekiwanej normie projektowej 12101-13, której niektóre zapisy cytowane były już w tym artykule. Dokument ten wprowadzi kilka istotnych zmian odnośnie klasyfikacji obiektów, progowych wartości obliczeniowych i sposobu wykonania instalacji, które ułatwić mają proces wykonania systemów różnicowania ciśnienia i podnieść ich faktyczną skuteczność.

Przykład swobodnego przenikania dymu przez nieszczelne szachty budynku (symulacje Maciej Skulich).

Główne zmiany zaproponowane w omawianej normie przedstawione zostały w poniższej tabeli na rysunku 6. Niestety wiadomości z komitetu CEN pracującego nad nowym standardem 12101-6 i 12101-13 nie napawają optymizmem. Pomimo praktycznie ukończonych prac nie należy spodziewać się nowej normy projektowej szybciej niż przed upływem następnych 2 lat.

dr inż. Grzegorz Kubicki

Literatura:

* Rozporządzenie Ministra Infrastruktury z dnia 12 kwietnia 2002 r. w sprawie warunków technicznych, jakim powinny odpowiadać budynki i ich usytuowanie.

* Instrukcja  ITB 378/2002 M. Kosiorek; P. Głąbski „Projektowanie instalacji wentylacji dróg ewakuacyjnych w budynkach wysokich i wysokościowych”, Warszawa 2002.

* PN-EN 12101-6 Systemy kontroli rozprzestrzeniania dymu i ciepła. Część 6: Wymagania techniczne dotyczące systemów różnicowania ciśnienia. Zestaw urządzeń V.

* prEN 12101-13 Smoke and heat control systems – Part 13: Pressure differential systems (PDS) design and calculation methods, acceptance testing, maintenance and routine testing of installation.

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