Możliwość stosowania urządzeń do oddymiania klatek schodowych stanowi alternatywę dla systemów zapobiegania zadymieniu tych przestrzeni dla bardzo szerokiej grupy budynków wielokondygnacyjnych. 

Zgodnie z aktualnymi przepisami zawartymi w WT [1] fakultatywne zalecenie stosowania urządzeń służących oddymianiu klatek schodowych dotyczy niskich budynków zaliczanych do kategorii ZL II, średniowysokich budynków ZL I; ZLII; ZLIII i ZL V. Zastosowanie urządzeń tego typu wymagane może być również dla budynków mieszkalnych (ZLIV), o ile przekroczona jest długość dojść ewakuacyjnych. O powszechnym zastosowaniu omawianych rozwiązań w w/w grupie budynków decydują w pierwszej kolejności koszty instalacji, co jest w pełni zrozumiałe z punktu widzenia inwestora.

Dla spełnienia podstawowych wymogów ochrony przeciwpożarowej zasadniczą kwestią jest jednak rzeczywista efektywność zastosowanych w budynku rozwiązań. Projektant, odpowiedzialny za techniczną skuteczność przyjętych rozwiązań, powinien zostać wyposażony w solidne wytyczne pozwalające na wybór i projekt rozwiązania. Do roli takiego właśnie narzędzia pretendują ogłoszone w styczniu przez CNBOP-PIB wytyczne W-0003:2016 pt. Systemy oddymiania klatek schodowych. Standard ten powstał w wyniku zebranych, przez zespół autorski, własnych doświadczeń z działań w obszarze projektowym, wykonawczym, normalizacyjnym i eksperckim, a także danych statystycznych, krajowych i międzynarodowych prac naukowobadawczych (w tym wyniki uzyskane w ramach programu badawczego „Bezpiecznaewakuacja.pl”) oraz praktycznej wiedzy z akcji ratowniczo gaśniczych.

Dzięki pracy szerokiego zespołu autorskiego powstały wytyczne stanowiące całkiem nową jakość w zakresie projektowania systemów oddymiania klatek schodowych. Zakres tematyczny dokumentu sprawi, że stanowić on może cenne źródło wiedzy dla wszystkich uczestników procesu inwestycyjnego (architektów, projektantów, właścicieli i zarządców obiektów, rzeczoznawców ds. zabezpieczeń przeciwpożarowych, funkcjonariuszy pionu kontrolno-rozpoznawczego Państwowej Straży Pożarnej oraz producentów wyrobów służących ochronie przeciwpożarowej).

Co zawierają wytyczne ?

W pierwszych dwóch rozdziałach wytycznych omówiony został zakres stosowania zapisów tego dokumentu oraz wyjaśnione zostały podstawowe definicje, konieczne dla właściwego zrozumienia opisanych w kolejnych rozdziałach zagadnień. Znaleźć tu można m.in. wyjaśnienie takich wielkości jak klatka schodowa wydzielona i nie wydzielone, powierzchnia czynna, powierzchnia efektywna otworu kompensacyjnego itd. Wyjaśnione jest również pojęcie system oddymiania, pod którym należy rozumieć zestaw wszystkich podzespołów koniecznych do budowy instalacji służącej oddymianiu klatek schodowych, dobranych pod kątem ich właściwego współdziałania. Oznacza to, że pełen gotowy do działania system obejmować musi nie tylko elementy wykonawcze takie jak klapy dymowe oraz fasadowe urządzenia oddymiające, otwory napływu powietrza kompensacyjnego, ale również system automatycznego sterowania, detekcji, zasilanie i okablowanie. Bardzo ważne, pod kątem opisanej dalej procedury projektowej, jest wyraźne rozróżnienie dwóch wielkości: ƒƒ

• powierzchni klatki schodowej,
• i wprowadzonej na potrzeby wytycznych powierzchni obliczeniowej klatki schodowej.

Kolejne rozdziały wytycznych precyzują w jakich budynkach, zgodnie z aktualnymi przepisami, możliwe jest stosowanie oddymiania klatek schodowych oraz dokładnie opisane są wymagania dla stosowanych w nich scenariuszy pożarowych. Ta część opracowania przedstawia zalecane przez wytyczne metody oddymiania klatki schodowej tj. systemy oddymiania grawitacyjnego oraz systemy oddymiania z nawiewem mechanicznym. Wymienione rozwiązania, oraz cele jakie spełnić musi instalacja, przypisane są do konkretnych grup budynków podzielonych pod względem wysokości i kategorii zagrożenia ludzi. Przedstawione w rozdziale 4. założenia do scenariuszy pożarowych stanowią pierwszą próbę uporządkowania wymagań jakie muszą być spełnione w różnych kategoriach budynków dla uzyskania wymaganej efektywności systemów oddymiania. Na szczególną uwagę zasługują szczegółowo opisane tu wymagania dotyczące rozmieszczenia czujek dymu oraz ręcznych przycisków oddymiania oraz sposoby inicjacji działania systemu oddymiania (rys. 1.).

 Rys. 1. Przykładowe zalecane rozmieszczenie czujek dymu i RPO w wysokich budynkach mieszkalnych

W kolejnym rozdziale wytycznych można zapoznać się z czynnikami wpływającymi na efektywność systemów oddymiania. Wymienione i po krótce scharakteryzowane zostały tu zjawiska rozwoju pożaru, ciągu termicznego oraz parcia wiatru. Kluczowe dla projektantów i reprezentujące całkiem nowe podejście do zagadnienia informacje zawiera rozdział dotyczący zasad projektowania systemów oddymiania. Bardzo istotną zmianą, w stosunku do funkcjonujących standardów projektowych, jest powiązanie wymiarowania elementów wykonawczych systemu oddymiania ze wspomnianą już wcześniej powierzchnią obliczeniową klatki schodowej. W odróżnieniu od dotychczasowej praktyki, w której powierzchnia rzutu klatki schodowej określana była bardzo nieprecyzyjnie (uznaniowo w każdym obiekcie), powierzchnia obliczeniowa jest wielkością ściśle określoną wynikającą z geometrii klatki schodowej oraz wymogów aktualnych warunków technicznych. Wyznaczenie wielkości powierzchni obliczeniowej klatki schodowej, zgodnie z precyzyjnie ustalonymi w wytycznych zasadami, stanowi punkt odniesienia dla określenie wielkości urządzeń wykonawczych systemu oddymiania grawitacyjnego oraz systemu oddymiania ze wspomaganiem mechanicznym (rys. 2.).

Rys. 2. Przykład działania systemu oddymiania wspomaganego nawiewem mechanicznym w różnych fazach pożaru: A) ewakuacja kondygnacji objętej pożarem; B) warunkowa ewakuacja pozostałych kondygnacji; C) prowadzenie akcji gaśniczej

Wprowadzenie do omawianego standardu mechanicznego wspomagania oddymiania klatek schodowych oraz przedstawienie sposobu doboru wielkości nawiewu kompensacyjnego stanowi całkowicie nową jakość w dziedzinie projektowania. Jest to bardzo istotna cecha omawianego dokumentu, ponieważ w dotychczasowej praktyce stosowane były niekiedy systemy oddymiania wspomagane mechanicznie. Projektowanie tego typu rozwiązań, wobec braku jakichkolwiek standardów realizowane było jednak „na oko projektanta”, a także często decydowano się na zastosowanie wentylatorów oddymiających co wobec obecnej wiedzy stanowi rozwiązania zdecydowanie nie zalecane.

Instalacje zaprojektowane zgodnie z zasadami opisanymi w wytycznych dla klatek schodowych, których układ architektoniczny i wielkość powierzchni przyległych mieszczą się w zakresie opisywanego standardu, nie wymagają dodatkowego potwierdzenia skuteczności działania za pomocą analiz numerycznych.

Jeżeli jednak klatka schodowa nie spełnia określonych w wytycznych warunków (np. jej powierzchnia przekracza 40 m2, posiada nietypową konstrukcję itd.), zaprojektowana zgodnie z tym standardem instalacja wymaga potwierdzenia skuteczności działania na pomocą symulacji CFD. Autorzy wytycznych przedstawili pełną procedurę prowadzenia analizy numerycznej. Opisane zostały tu m.in. cele wykonania analizy, rekomendowane programy komputerowe, sposób prowadzenia samej analizy oraz kryteria oceny skuteczności systemu oddymiania. Ważnym postulatem zawartym w wytycznych jest wymóg sporządzenia raportu z badań numerycznych. Raport ten powinien być wykonany zgodnie z opisanymi w dokumencie zasadami.

Dzięki zapisom kolejnego rozdziału wytycznych, osoby uczestniczące w procesie projektowania systemów oddymiania klatek schodowych mogą zapoznać się z opracowanymi w formie tabelarycznej wymaganiami formalno-prawnymi odnośnie klasyfikacji, wymaganych dokumentów określających właściwości użytkowe oraz koniecznym oznaczeniem zestawów urządzeń, a także wszystkich wymaganych elementów systemów oddymiania. Wytyczne zawierają również zalecania zastosowania połączeń kablowych do realizacji połączeń elektrycznych występujących w systemach oddymiania.

Autorzy wytycznych nie zapomnieli także o ostatnim etapie konstrukcji systemu oddymiania klatek schodowych, czyli testach odbiorowych. Podobnie jak w przypadku analizy CFD, w opracowaniu znajduje się opis pełnej procedury przeprowadzenia testów odbiorowych (i okresowych) z dokładnym określeniem poszczególnych działań wymaganych do przeprowadzenia próby urządzeń oraz kryteriów oceny skuteczności testowanych rozwiązań. Warto dodać, że w załączniku do wytycznych przygotowane zostały gotowe wzory protokołów testów odbiorowych i okresowych.

Na końcu omawianego standardu wprowadzony został jeszcze jeden ciekawy rozdział, dotyczący zaleceń usprawniających działanie ekip ratowniczych. Jest to część wytycznych opracowana przy aktywnym udziale przedstawicieli PSP i zawiera zbiór wymaganych oraz oczekiwanych przez strażaków oznaczeń i procedur, które w praktyce mogą przyczynić się do szybszego ugaszenie pożaru. Przykładem może być tu propozycja wprowadzenia konieczności stosowania przy wejściu na klatkę schodową prostych oznaczeń graficznych (piktogramów) informujących o rodzaju zainstalowanego w budynku systemu oddymiania.

Podsumowanie

Wytyczne CNBOP-PIB W-0003:2016 pt. Systemy oddymiania klatek schodowych, stanowią całkowicie nowe podejście do zasad projektowania tytułowych instalacji. Należy podkreślić, że zawarte w dokumencie zalecenia i procedury w znacznym stopniu opierają się o wyniki badań obiektowych, w tym pełnowymiarowe próby pożarowe. Zakres ich bezpośredniego zastosowania obejmuje zdecydowaną większość istniejących i zwyczajowo projektowanych klatek schodowych.

Zastosowanie opisanych w wytycznych zasad projektowania i weryfikacji skuteczności systemów oddymiania z całą pewnością przyczyni się do znacznej poprawy efektywności tych instalacji, czyli bezpieczeństwa użytkowników wymienionych w dokumencie typów budynków. Każda osoba zainteresowana bliższym poznaniem zapisów omawianego standardu oraz praktyczną realizacja zawartych w nim procedur może pobrać wytyczne ze strony CNBOP-PIB (https://www.cnbop.pl/pl/wydawnictwa/ wytyczne ).

dr inż. Grzegorz KUBICKI
Zakład Klimatyzacji i Ogrzewnictwa,
Wydział Instalacji Budowlanych,
Hydrotechniki i Inżynierii Środowiska
Politechniki Warszawskiej