Obecnie w miejsce autonomicznych elementów oraz urządzeń pojawiają się coraz częściej zintegrowane systemy, co w znacznym stopniu ułatwia kompleksową ocenę skuteczności ich działania. Co oczywiste, w dalszym ciągu największą popularność zdobywają rozwiązania konkurencyjne cenowo jednak dla specyficznej grupy obiektów, do której należy zaliczyć przede wszystkim obiekty wysokościowe konieczne staje się zastosowanie nowych, skutecznych rozwiązań zapewniających bezpieczeństwo użytkowników. Jak wcześniej wspomniano podstawowym celem zastosowania systemów wentylacji pożarowej jest ochrona życia ludzkiego polegająca na umożliwieniu bezpiecznej ewakuacji z budynku w wypadku wybuchu pożaru. Cel ten jest realizowany poprzez zapewnienie, zgodnie z opracowaną koncepcją projektową, wydzielonych przestrzeni chronionych w formie:

Pomieszczenia te, choć fizycznie oddzielone od siebie przegrodami o odpowiedniej odporności ogniowej oraz obsługiwane przez osobne instalacje stanowią w kontekście przepływów powietrza swoisty „zespół naczyń połączonych”. Potwierdzają to obliczenia wykonywane podczas bilansowania strumieni powietrza, dlatego też w wielu przypadkach kluczowe staje się zapewnienie dopływu lub odprowadzenie nadmiaru powietrza z przestrzeni chronionej. Klasyczna analiza skuteczności działania instalacji wentylacji pożarowej zakłada szczegółowe obliczenia obejmujące: moc pożaru, ilość wytworzonego dymu oraz jego dystrybucją w pomieszczeniu w oparciu o zagraniczne normy takie jak BS 5588-4:1998 lub NFPA 92B. W praktyce często zdarzają się sytuacje, w których kompletnie pomijany jest wpływ otoczenia na skuteczność działania oraz parametry pracy instalacji. Kluczowe znaczenie odgrywa tutaj zjawisko efektu kominowego powodowane siłą wyporu wynikającą z występowania różnic gęstości powietrza wewnętrznego i zewnętrznego. Intensywność tego zjawiska jest proporcjonalna do różnicy temperatur powietrza zewnętrznego i wewnętrznego jak również wysokości budynku. Problem ten jest często bagatelizowany, jednak dla budynków wysokich oraz wysokościowych stanowi istotne zagrożenie z uwagi na występowanie naturalnego rozwarstwienia ciśnienia w pionowym przekroju klatki schodowej.

Problemem, który występuje we wszystkich praktycznie typach obiektów bez względu na wysokość jest oddziaływanie wiatru, które może zakłócać, lub w skrajnych przypadkach uniemożliwiać, zapewnienie warunków obliczeniowych w przestrzeni chronionej. Pomiary prowadzone w 2010 r. dla typowego budynku biurowego o wysokości 50 m zlokalizowanego w Krakowie wykazują, że dla średniej rocznej prędkości wiatru wynoszącej ok. 7 m/s ciśnienia na elewacji budynku mogą osiągać wartości z zakresu od -60 do +50 Pa. Wzrost prędkości wiatru związany ze zmiennością warunków pogodowych powoduje znaczące zmiany rozkładu ciśnienia w jego bezpośrednim sąsiedztwie. Lokalizacja strefy podciśnienia oraz nadciśnienia jest zmienna i uzależniona bezpośrednio od kierunku wiatru.

Generalnie, systemy wentylacji pożarowej podzielić można na dwie grupy:

1. Systemy wentylacji oddymiającej, których zadaniem jest usuwanie dymu i ciepła w przypadku wybuchu pożaru. Dzięki temu możliwe jest utrzymanie na drodze ewakuacyjnej warstwy wolnej od dymu oraz obniżenie temperatury powietrza, co gwarantuje bezpieczną ewakuację.

2. Systemy zapobiegania zadymieniu, które poprzez wytworzenie wymaganej różnicy ciśnień nie dopuszczają do infiltracji i napływu dymu ze strefy objętej pożarem do strefy chronionej. Działanie rozwiązań należących do tej grupy opiera się zwykle na wytworzeniu odpowiedniej wartości nadciśnienia w przestrzeni chronionej.

Wymienione powyżej grupy systemów mają realizować ten sam cel, jednak różnią się zasadniczo jeżeli chodzi o ideę działania, jak również środki techniczne niezbędne do jego realizacji. W kontekście zastosowania rozwiązań z wymienionych powyżej grup istotne znaczenie odgrywa zarówno wysokość oraz geometria budynku, jak również jego klasyfikacja.

Zgodnie z przyjętymi powszechnie zasadami instalacje oddymiające należy stosować w budynkach niskich i średniowysokich, w przypadku obiektów wysokościowych dla budynków klasy PM i ZL IV. Szczególne ryzyko związane jest z zastosowaniem systemów oddymiających w budynkach wielokondygnacyjnych. Ryzyko to związane jest z możliwością zadymienia klatki schodowej w przypadku wybuchu pożaru na którejś z dolnych kondygnacji i przedostaniu się go do strefy chronionej. Dodatkowo należy zwrócić uwagę na fakt, że podczas prowadzenia akcji gaśniczej zabezpieczone jest jedynie dojście do kondygnacji zlokalizowanych poniżej źródła pożaru. W zależności od sposobu odprowadzenia dymu ze strefy objętej pożarem instalacje te można podzielić dodatkowo na grawitacyjne wykorzystujące naturalne zjawiska fizyczne oraz mechaniczne z zastosowaniem wentylatorów oddymiających.

Systemy zapobiegania zadymieniu, oparte na wytworzeniu nadciśnienia w strefie chronionej mogą być stosowane dla wszystkich praktycznie typów budynków z zaznaczeniem, że bardzo istotne jest właściwe wydzielenie przestrzeni chronionej. Brak odpowiedniego wydzielenia może skutkować niemożliwością wytworzenia oraz utrzymania nadciśnienia na wymaganym w przepisach poziomie, wynoszącym w chwili obecnej zgodnie z wymogami normy PN-EN 12101-6 od 45 do 55 Pa lub przepisami francuskimi od 20 do 80 Pa. Zaletą rozwiązań należących do tej grupy jest eliminacja zagrożeń związanych z transportem produktów spalania przez system kanałów oddymiających, jak również umożliwienie strażakom prowadzenia działań na kondygnacjach zlokalizowanych powyżej źródła pożaru. Część dostępnych obecnie na rynku rozwiązań poza wytworzeniem nadciśnienia w przestrzeni chronionej umożliwia również usunięcie dymu i pary wodnej w przypadku wystąpienia takiej potrzeby. Należy zwrócić tutaj uwagę na fakt znacznego obniżenia temperatury dymów pożarowych podczas usuwania ich z klatki schodowej.

Rys. 1. Klapa dymowa z napędem pneumatycznym firmy RB	Rys. 2. Klapa dymowa zapewniająca dodatkowe doświetlenie mcr Prolight Plus firmy Mercor

Przedstawione powyżej problemy sugerują konieczność dokonywania analizy problemów, które mogą wystąpić podczas eksploatacji systemu wentylacji pożarowej. Jest to stosunkowo trudne, a w szczególnych przypadkach niemożliwe, jednak w miarę dostępnych środków technicznych należy dążyć do opracowania rozwiązań dedykowanych dla poszczególnych obiektów, które zagwarantują możliwie najwyższy poziom bezpieczeństwa.

W dalszej części artykułu skupimy się na omówieniu wybranych typów rozwiązań dostępnych na rynku polskim wraz z przykładami i krótkim opisem.

Grawitacyjny system oddymiania (...)

Mechaniczne systemy oddymiania (...)

Nadciśnieniowe systemy oddymiania (...)

Kompaktowy zespół regulacyjny – RDA (...)

Kompaktowy system napowietrzania klatek schodowych iSWAY® (...)

Przepływowy system Safety Way® (...)

Podsumowanie

Podsumowując należy zwrócić uwagę na fakt problemów wynikających bezpośrednio z braku odpowiedniej i jednoznacznej wykładni prawa traktującej kompleksowo problemy związane z projektowaniem, wykonawstwem oraz eksploatacją instalacji wentylacji pożarowej. Pozostaje mieć nadzieję, że stosowne dokumenty zostaną opracowane możliwie szybko wprowadzając przejrzyste kryteria doboru oraz oceny skuteczności poszczególnych rozwiązań. Jaskrawym przykładem takiego stanu rzeczy jest trwająca dyskusja dotycząca dokumentów w postaci certyfikatów i aprobat dla systemów różnicowania ciśnień. Otóż na chwilę obecną żadne ze stosowanych powszechnie systemów nie posiada takich dokumentów. Nie stanowi to jednak przeszkody w stopniowej popularyzacji systemów różnicowania ciśnień, które choć bardziej skomplikowane gwarantują większy poziom bezpieczeństwa od klasycznych systemów oddymiania. Jednocześnie trudno wnioskować o zbliżającym się zmierzchu klasycznych systemów oddymiania budynków. Należy zaznaczyć, że optymalna droga polega na połączeniu tych dwóch grup rozwiązań w taki sposób aby osiągnąć cel w postaci możliwie najwyższego poziomu bezpieczeństwa w budynkach. Jak wiadomo nie ma rozwiązań uniwersalnych oraz takich, które gwarantują całkowitą niezawodność, kluczową jednak kwestią jest dobór rozwiązania optymalnego dla danego obiektu na podstawie obiektywnych kryteriów oraz uznanej wiedzy technicznej, a nie jedynie w oparciu o najczęściej podnoszony parametr jakim jest cena.