Pasaże, Rozwiązania techniczno-budowlane zabezpieczające przed zadymieniem. Część 2

Z pierwszej części artykułu wynika że należy przyjąć 2 kryteria oceny jakości i sprawności danego rozwiązania środka technicznego zabezpieczającego przed zadymieniem a więc 2 kryteria co do warunki fizycznych panujących w: 1 przestrzeni chronionej w obliczeniowym czasie ewakuacji, oraz 2 w czasie założonego hipotetycznego wejścia ekip ratowniczo gaśniczych.

 

Rys.1. Przykładowy stan zadymienia w czasie detekcji.

 

Rys.2. Przykładowy stan zadymienia w czasie ewakuacji.

 

Rys.3. Przykładowy stan zadymienia w czasie dzialania ekip ratowniczo gaśniczych. (Stan bardzo dobry)

 

Istnieje jeszcze możliwość aby oba te kryteria ze sobą zrównać tj. Wprowadzić czynnik który spowoduje ograniczenie możliwości zwiększania się mocy pożaru. Taką możliwość dają wszelkie instalacje gaszące. Najbardziej rozpowszechnioną jest instalacja tryskaczowa a możliwe jest jeszcze zastosowanie instalacji mgłowej. Instalacje gazowe nie nadają się z reguły do pasaży gdyż wymagają szczelnie zamkniętego pomieszczenia. W większych obiektach wyposażonych w pasaże, których w Polsce buduje się bardzo dużą ilość, stosuje się zazwyczaj instalacje tryskaczowe. Instalacja gasząca określona jako tryskaczowa zgodnie z §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:

1. Stałych urządzeń gaśniczych tryskaczowych- o 100%;
2. Samoczynnych urządzeń oddymiających uruchamianych za pomocą systemu wykrywania dymu- o 100%.
3. Przy jednoczesnym stosowaniu urządzeń wymienionych w pkt. 1 i 2 dopuszcza się powiększenie powierzchni stref pożarowych o 200%. W.T.2015[1]

W dużych obiektach zatem w których w fazie projektowej jest nacisk na przejrzystość przestrzeni pasażu wymusza się jak najmniej podziałów na strefy pożarowe które zakłócały by “atrakcyjność” wewnętrznej formy.  W celu stworzenia takiej przestrzeni stosuje się paragraf §227 gdyż pozwala on nie tylko na uproszczenie obliczeń oddymiania jak i samej instalacji dzięki zastosowaniu instalacji tryskaczowej rys.5, ale przede wszystkim na zmniejszenie ilości podziałów na strefy pożarowe pod warunkiem zastosowania oddymiania jako środka techniczno-budowlanego zabezpieczającego przed zadymieniem oraz instalacji tryskaczowej.  Osoba projektująca dane rozwiązanie w takim wypadku do obliczeń oddymiania może założyć że pożar nie będzie rozwijał się bez końca jak na rys. 4. a jedynie do pewnej określonej wartości rys.5. 

Rys.4.Wzrost mocy całkowitej pożaru względem czasu zgodnie założonym obliczeniowym pożarem szybko rozwijającym się. Model wykładniczy pożaru t2. (HRR Heat release rate)

Rys.5. Wzrost mocy całkowitej pożaru względem czasu zgodnie założonym obliczeniowym pożarem szybko rozwijającym się. Model wykładniczy pożaru t2. 1 . Ograniczenie mocy pożaru przez tryskacze szybkiego reagowania ESFR tj z parametrem RTI<50 (ESFR Early suppresion fast response, RTI Response time index) [3].  (HRR Heat release rate) 2. Ogrniczenie mocy pożaru przez tryskacze standardowego reagowania [3].  3. Przykładowa wartość obliczeniowej mocy pożaru w czasie potrzebny do ewakuacji użytkowników obiektu DCzBE/ASET=490s. (HRR Heat release rate). 4. Założona moc pożaru rozwijającego się bez końca tzn. przy dostępnym tlenie i materiale palnym.

 

Zwykle ograniczenie wartości mocy pożaru dzięki instalacji gaszącej/ograniczającej/tryskaczowej, jest tak duże że wyznaczona w ten sposób wartość  mocy jest mniejsza niż wartość mocy do jakiej rozwiną by się pożar gdyby rozwijał się do końca czasu potrzebnego na ewakuację użytkowników obiektu.  Jest to także zdecydowanie mniejsza wartość mocy niż ta do jakiej rozwiną by się pożar w czasie hipotetycznego wejścia ekip ratowniczo gaśniczych (Zwykle zakłada się czas 900 s.). rys.5. Dwa  kryteria oceny jakości i sprawności danego rozwiązania środka technicznego zabezpieczającego przed zadymieniem w przypadku współdziałania instalacji gaszącej (tryskaczowej)  sprowadzają się do jednego kryterium i to o łagodniejszych parametrach fizycznych pożaru. Dodatkowo do decyzji osób zajmujących się danym obiektem pozostaje czy w ogóle jest konieczność wykonywania obliczeń WczBE (RSET) i zazwyczaj można z nich zrezygnować.

Zgodnie z §270. 4. Wentylatory oddymiające powinny mieć klasę:

1. F600 60, jeżeli przewidywana temperatura dymu przekracza 400°C,
2. F400 120 w pozostałych przypadkach, przy czym dopuszcza się inne klasy, jeżeli z analizy obliczeniowej temperatury dymu oraz zapewnienia bezpieczeństwa ekip ratowniczych wynika taka możliwość. (W.T.2015) [1].

 

Zastosowanie instalacji gaszącej (tryskaczowej) pozwala na wyciągnięcie wniosku iż osoby projektujące zapewniły bezpieczeństwo  ekipom ratowniczo gaśniczym. O ile wyniki wartości obliczeniowej temperatury dymu i gazów pożarowych są poniżej wartości 300C można zastosować wentylatory niższej klasy czyli  F300 lub F200. Jest to kolejna wymierna korzyść gdyż wentylatory tych klas są tańsze i zazwyczaj posiadają wyższe sprawności co pozwala na zapewnienie mniejszej wartości mocy elektrycznej niż przy wentylatorach wyższych klas temperaturowych. 

Rys.6. Przykład wizualizacji zadymienia obiektu atrialnego. Z opracowania Dr Inż. Grzegorza Kubickiego.

 

Zakładając że w danym budynku nie będzie instalacji tryskaczowej i jest to standardowy obiekt tzn. Typowe małe centrum handlowe w którym nie ma podstaw do założenia że braknie materiału palnego do czasu hipotetycznego wejścia ekip ratowniczo gaśniczych to korzystając z podstawowych norm [3], [7] szybko można dojść do wniosku że obliczeniowa temperatura dymu i gazów pożarowych często znacznie przekracza stabilne zakresy tj. do 550°C [3] lub do 600°C [7].  Nie można posługiwać się zatem daną literaturą w przypadku wyznaczania 2 kryterium projektowego zgodnie z §207. 1. W.T. 2015[1]. Należy mieć świadomość że przy takich zakresach temperatur i odpowiednio niskich pomieszczeniach zadymienie przy dużych mocach będzie pełne w 100%  czyli wypełniało każdy zakątek danej strefy pożarowej. Instalacja taka wiąże się z dużymi wydajnościami i najczęściej z wysoką klasą temperaturową wentylatorów (F600) co ma swoje odzwierciedlenie w kosztach. Projektowanie takich instalacji wymaga dużej świadomości o instalacjach oddymiających ingerowania w kształt stref pożarowych oraz często stosowania dodatkowych zabezpieczeń jak np. Rolety pożarowe. Dla takich przypadków znacznie lepszym rozwiązaniem w przypadku jednopoziomowych przestrzeni jest oddymianie grawitacyjne.Powyższe rozważania dotyczą podstaw do wyznaczenie projektowej mocy pożaru i obliczeń wytwarzani dymu i gazów pożarowych. W kolejnych częściach artykułu będzie poruszony temat wyznaczania stref dymowych.

Opracowanie: Redakcja
Autor: mgr inż. Tomasz Burdzy

 

Literatura:
1. [1] Dziennik ustaw rzeczypospolitej polskiej Warszawa, dnia 18 września 2015 r. Poz. 1422 obwieszczenie ministra infrastruktury i ro zwoju z dnia 17 lipca 2015 r. w sprawie ogłoszenia jednolitego tekstu rozporządzenia Ministra Infrastruktury w sprawie warunków technicznych, jakim powinny odpowiadać budynki i ich usytuowanie.
2. [2] PD 7974-6:2004 The application of fire safety engineering principles to fire safety design of buildings – Part 6: Human factors: Life safety strategies – Occupant evacuation, behaviour and condition (Sub-system 6)
3. [3] BS 7346-4:2003 Components for smoke and heat control systems - Part
4: Functional recommendations and calculation methods for smoke and heat exhaust ventilation systems, employing steady-state design fires- Code of practice.4. [4] SFPE Handbook of Fire Protection Engineering fourth edition 2008.
5. [5]C/VM2 Verification Method: Framework for Fire Safety Design. For New Zealand Building Code Clauses C1-C6 Protection from fire.
6. [6] Mechanika płynów w inżynierii i ochronie środowiska. Orzechowski Zdzisław, Prywer Jerzy, Zarzycki Roman 
7. [7] NFPA 92 Systemy ochrony przed zadymieniem Edycja 2012