Oddymianie korytarzy w obiektach użyteczności publicznej za pomocą wentylacji mechanicznej
Roman Jędrzejewski, Rynek Instalacyjny 09/2007
Strona 1 z 5
Polskie przepisy określają, kiedy powstaje obowiązek oddymiania poziomych dróg ewakuacyjnych w obiektach użyteczności publicznej. Nie precyzują jednak zasad, według jakich miałby zostać zaprojektowany system oddymiania. Warto, zatem przyjrzeć się jak analogiczne zagadnienie zostało rozwiązane w Francji w szczególności, że w przypadku braku uregulowań określonych kwestii w polskich aktach prawnych projektant może się odwoływać do zasad wiedzy technicznej.
Zapoznanie się z francuskimi uregulowaniami być może pozwoli uniknąć metod, które dostępne są już dzisiaj również w Polsce w ramach inżynierii bezpieczeństwa pożarowego i wykorzystują symulacje numeryczne. Techniki te są jednak wciąż stosunkowo kosztowne, a ich wykorzystanie nie do końca jest jednoznaczne w świetle braku wskazań normatywnych w Europie i na świecie, co do stosowanych modeli, metodyki obliczeniowej, kryteriów oceny jak również sposobu prezentowania wyników i wniosków. Przed omówieniem szczegółowych zasad projektowania systemów oddymiania poziomych dróg ewakuacyjnych w obiektach użyteczności publicznej warto zwrócić uwagę, w jakich przypadkach przepisy francuskie nakładają obowiązek stosowania tych systemów. Wymagania związane z ochroną przeciwpożarową we Francji zawarte są w nowelizacji Rozporządzenia w sprawie bezpieczeństwa przeciwpożarowego i przeciwdziałaniu panice w budynkach użyteczności publicznej z dnia 22 marca 2004 r. wraz z późniejszymi zmianami, które opisuje m.in. następujący zakres zagadnień:
· GE – wymagania ogólne,
· CO – konstrukcje,
· AM – wyposażenie wnętrz i wystrój i części ruchome,
· DF – oddymianie,
· CH – ogrzewanie, wentylacja, klimatyzacja i przygotowanie ciepłej wody,
· GZ – instalacje na gazy palne,
· EL – instalacje elektryczne,
· EC – oświetlenie,
· AS – windy,
· GC – wyposażenie kuchni przeznaczonych do restauracji,
· MS – wyposażenie ratownicze na wypadek pożaru.
Rys. 1. Przykład systemu oddymiania korytarzy zaprojektowany zgodnie z zasadami określonymi w IT 246; przedstawiono schematyczne rozmieszczenie punktów nawiewnych i wyciągowych – planując ich lokalizację należy pamiętać o przestrzeganiu wytycznych określonych w tekście
Kwestie związane z oddymianiem przedstawione są grupie przepisów oznaczonych skrótem DF, a interesująca nas problematyka jest omówiona w Artykule DF6 – Oddymianie wydzielonych korytarzy poziomych i holi dostępnych dla użytkowników, a mianowicie:§ 1. W celu ograniczenia lub uniknięcia zadymienia wydzielonych korytarzy poziomych należy stosować oddymianie. Stosowanie oddymiania jest obowiązkowe w następujących przypadkach:
· Całkowita długość korytarza jest większa niż 30 m
· Wyjście z korytarza następuje schodami, dla których wymaga się zabezpieczenia przed zadymienieniem poprzez nadciśnienie
· Korytarz obsługuje pomieszczenia przeznaczone do snu
· Korytarz jest zlokalizowany jest w piwnicy
§ 2. Stosowanie oddymiania jest obowiązkowe w przypadku holi, które traktowane są jako korytarze po spełnieniu dodatkowo jednego z warunków:
· Wymagane jest oddymianie korytarza na kondygnacji, na której jest holl
· Jego powierzchnia jest większa niż 300 m2
§ 3. W wyjątkowym przypadku korytarz może zostać zabezpieczony poprzez nadciśnienie, jeżeli całe pomieszczenie, które obsługuje jest oddymiane w przypadku zaistnienia pożaru.Projektant we Francji jest w bardziej komfortowej sytuacji niż projektant w Polsce. Oprócz wymagań, kiedy musi być oddymiany dany korytarz, do dyspozycji otrzymuje również zasady projektowania systemów oddymiania, które zostały określone w Instrukcji Technicznej 246 dotyczącej oddymiania w obiektach użyteczności publicznej. Szczegółowe reguły projektowania systemów oddymiania mechanicznego określa artykuł 6.2:
1. Rozmieszczenie punktów nawiewnych i wyciągowych jest naprzemienne, a ich usytuowanie musi uwzględniać ryzyko zagrożenia pożarowego w poszczególnych pomieszczeniach.
2. Odległość pozioma pomiędzy punktem nawiewnym a wyciągowym liczona w osi korytarza ewakuacyjnego nie powinna przekraczać 15 m dla odcinków prostych i 10 m w pozostałych przypadkach.
3. Jeżeli jeden z punktów wyciągowych jest obsługiwany przez dwa punkty nawiewne to odległość pomiędzy punktami nawiewnymi a wyciągowym powinna być jednakowa.
4. Żadne z drzwi do pomieszczenia użyteczności publicznej, które nie są usytuowane w korytarzu pomiędzy punktem nawiewnym i wyciągowym nie mogą być oddalone od punktu nawiewnego lub wyciągowego więcej niż 5 m.
5. Punkty nawiewne powinny mieć górną krawędź usytuowaną nie wyżej niż 1 m nad poziomem podłogi korytarza oraz zaleca się ich umieszczanie w okolicy drzwi prowadzących do klatek schodowych lub drzwi rozdzielających korytarz ewakuacyjny.
6. Dolna krawędź punktów wyciągowych powinna być umieszczona, co najmniej 1,8 m nad podłogą, a cały punkt wyciągowy powinien się znaleźć w trzeciej części wysokości korytarza.
7. W każdym przekroju korytarza pomiędzy punktem wyciągowym a punktem nawiewnym powinien być zapewniony przepływ powietrza wyznaczony ilością wyciągu wynoszącą, co najmniej 0,5 m3/s na tzw. jednostkę korytarza „unité de passage” – UP (zaokrąglaną do najbliższej całkowitej wartości), którą wylicza się dzieląc szerokość korytarza w świetle wyrażoną metrach przez 0,6. Całkowita wartość usuwanego powietrza w korytarzu lub jego wydzielonej części jest ograniczona do 8 m3/s.
8. Wartość różnicy ciśnienia pomiędzy klatką schodową a oddymianym korytarzem powinna być mniejsza niż 80 Pa mierzona przy zamkniętych wszystkich drzwiach klatek schodowych.
9. Na jednej kondygnacji kilka korytarzy lub jego części może być obsługiwane przez jedną sieć przewodów (przewodów i wentylatorów) pod warunkiem, że stanowią jedną oddymianą strefę.
Uwaga:
· Jeżeli na jednym odcinku mamy do czynienia ze znaczną zmianą szerokości korytarza wtedy należy rozpatrywać ten korytarz jak składający się z dwóch części i każdy z nich należy oddymiać z uwzględnieniem wyliczonej indywidualnie wartości UP.
· Jeżeli w korytarzu jest zlokalizowana poczekalnia, należy przewidzieć oddymianie tego pomieszczenia, które samo może stanowić źródło dymu, a wyliczoną ilość powietrza należy uwzględnić w bilansie całkowitego powietrza na potrzeby oddymiania korytarza.
· Jeżeli odcinek korytarza jest rozszerzony nieznacznie i tylko miejscowo np. na potrzeby skrzydła drzwi wtedy taką zmianę szerokości korytarza się pomija.
Warto zaznaczyć, że obecne francuskie przepisy zastrzegają, iż określone w Instrukcjach Technicznych zasady projektowania nie precyzują wszystkich możliwych przypadków. W związku z tym dopuszcza się wykorzystanie inżynierii bezpieczeństwa pożarowego, w tym symulacji numerycznych, do definiowania alternatywnych rozwiązań systemów oddymiania. Zasady uzyskania akredytacji przez Ministerstwo Spraw Wewnętrznych oraz zakres opracowania wykorzystującego symulacje numeryczne i tryb ich uzgadniania określony został w paragrafie 2 Artykułu DF4 rozporządzenia z dnia 22 marca 2004 r. w sprawie bezpieczeństwa przeciwpożarowego i przeciwdziałaniu panice w budynkach użyteczności publicznej. Wysoko postawiona poprzeczka podmiotom, które potencjalnie chciałyby świadczyć tego typu usługi oraz złożony tryb uzgadniania rozwiązań systemów oddymiania opracowanych z wykorzystaniem szeroko rozumianej inżynierii bezpieczeństwa pożarowego powoduje, że metody te są wykorzystywane faktycznie tylko w tych przypadkach, w których wykorzystanie zasad projektowania określonych w Instrukcjach Technicznych jest niemożliwe, co w praktyce oznacza marginalny odsetek projektów.W celu zobrazowania omówionych zasad na rys. 1. zamieszczony został przykład umożliwiający prześledzenie kolejnych kroków w procesie projektowania systemu oddymiania korytarzy poziomych o zmiennej geometrii.
Rozmieszczenie punktów nawiewnych i wyciągowych
Uwzględniając ryzyko zagrożenia pożarowego i wymaganie ochrony klatek schodowych rozmieszczenie punktów nawiewnych i wyciągowych rozpoczęto od lokalizacji punktu N1, a następnie przyjmując zasadę naprzemiennej lokalizacji i maksymalnej odległości rozmieszczono kolejno punkty W1, N2, W6, N3, W5, N4, W4, N5, W3, N6 i W2. Należy zwrócić uwagę, że punkty N1, N2, N4 i N5 zlokalizowane są w pobliżu klatek schodowych, w celu ochrony wyjść ewakuacyjnych.
Wyliczenie UP
Kolejnym etapem jest wyliczenie wartości „unité de passage” – UP w poszczególnych częściach korytarza. W części pomiędzy punktami N1 i W2 szerokość korytarza wynosi 2,4 m. Zakładając 1UP na każde 0,6 m szerokości korytarza otrzymano:
Ponieważ korytarz w całej długości nie zmienia szerokości dla pozostałych jego odcinków otrzymano:
Kolejnym etapem jest rozpatrzenie korytarza na odcinku N1-W1. Dla szerokości korytarza wynoszącej 2,8 m. otrzymano:
Otrzymaną wartość zaokrąglono do 5UP. Podobnie na odcinku W1-N2, szerokość korytarza wynosi 2,8 m, zatem podobnie jak dla N1-W1 przyjęto 5UP.Korzystając z faktu, że korytarze usytuowane są symetrycznie względem osi poziomej i pionowej wyznaczono wartości UP w pozostałych odcinkach:
Tym sposobem wyznaczono wartości UP dla poszczególnych odcinków korytarza pomiędzy punktami nawiewnymi i wyciągowymi.
Obliczenie wartości wyciągów
Wyciąg W1 jest obsługiwany przez dwa punkty nawiewne N1 i N2. Na odcinkach N1-W1 oraz N2-W1 wartość UP = 5. Dla potrzeb obliczeniowych przyjęto dla punktu W1 10UP. Ilość powietrza wyciąganego przez wyciąg W1 wynosi:
Podobnie dla punktu W2 obsługiwanego przez punkty nawiewne N1 i N6, na odcinkach N1-W2 oraz N6-W2 przyjęto UP=4. Dla potrzeb obliczeniowych przyjęto dla punktu W2 8UP. Ilość powietrza wyciąganego przez wyciąg W2 wynosi:
Postępując zgodnie z powyższą zasadą ustalono ilości powietrza wyciąganego przez pozostałe punkty wyciągowe:
Obliczenie wartości nawiewów mechanicznych
Ilość powietrza nawiewanego przez jeden punkt nawiewny wyliczamy jako 60% ilości powietrza usuwanego punkt wyciągowy. Jeżeli punkt nawiewny obsługuje dwa (lub więcej) punkty wyciągowe, należy dla ustalić całkowitą wartość nawiewu jako sumę ilości powietrza nawianego dla potrzeb każdego obsługiwanego punktu wyciągowego.Punkt N1 obsługuje dwa punkty wyciągowe W1 i W2. Ilość powietrza usuwanego na odcinku N1-W1 wynosi 2,5 m3/s, a na odcinku N1-W2 – 2,0 m3/s. Zatem ilość powietrza nawiewanego przez punkt N1 wynosi:
Podobnie dla punktu N6:
Postępując zgodnie z powyższą zasadą ustalono ilości powietrza nawiewanego przez pozostałe punkty nawiewne:
Literatura:
1. Paul Chardot, Guide du désenfumage, Edition 2004, CNNP Entreprise S.A.R.L. 2004.2. Nadia Bourghoud, Guide pratique du désenfumage, Groupe Moniteur 2004.3. Instruction technique no 246 relative au désenfumage dans les établissement recevant du public. Journal officiel du 4 mai 1982 et les autres arrétes portant les diverses dispositions complétant et modifant ce réglement.4. Arrete du 22 mars 2004 portant approbation de disposition complétant et modifiant le reglement de sécurité contre les risques d’incendie et panique dans les établissements recevant du public (disposition relative au désenfumage), Journal Officiel 78 du 1 avril 2004.5. Materiały szkoleniowe CIAT Sp. z o.o. Oddział GRYFIT, 2005.Artykuł opublikowany w materiałach seminaryjnych Forum Wentylacja 2006.
hansgolastyk