Załóż konto na portalu i bezpłatnie pobierz wydanie Rynku Instalacyjnego 7-8/2018

Wyniki badań obiektowych systemu oddymiania klatek schodowych ze zmiennym nawiewem mechanicznym

The results of the full-scale research of the smoke extraction systems with mechanical variable air supply
Badania doświadczalne wykazały, że największy wpływ na wzrost nadciśnienia w górnej części przestrzeni klatki schodowej ma temperatura wypływających na klatkę gazów pożarowych.
Badania doświadczalne wykazały, że największy wpływ na wzrost nadciśnienia w górnej części przestrzeni klatki schodowej ma temperatura wypływających na klatkę gazów pożarowych.
Fot. SMAY

Zgodnie z krajowymi przepisami systemy oddymiania muszą stanowić opcjonalne wyposażenie klatek schodowych budynków użytkowych. Działanie instalacji tego typu podczas pożaru służyć ma w założeniu zwiększeniu poziomu bezpieczeństwa użytkowników budynku i ułatwieniu działań ekip ratowniczo-gaśniczych. Efektywne rozwiązanie w tym zakresie uwzględniać musi wiele zmiennych.

Wieloletnie doświadczenia praktyczne wskazują, że przebieg pożaru jest zjawiskiem o zmiennej dynamice.

W zależności od rodzaju palącego się materiału oraz ilości powietrza docierającego do objętego pożarem pomieszczenia, podczas całego zdarzenia zmienia się strumień masowy, skład i temperatura tworzącego się dymu. Zmiany te powodują, że docierający na klatkę schodową strumień dymu nie ma ustalonej stałej wielkości ani temperatury.

Również sama klatka schodowa wraz z przyległymi do niej pomieszczeniami nie jest przestrzenią o niezmiennym poziomie szczelności i ustalonych warunkach ciągu termicznego.

 

W przypadku klatek wydzielonych i oddzielonych od pomieszczeń przyległych mamy najczęściej do czynienia z przestrzenią o wysokim stopniu szczelności, gdzie zachowanie ukierunkowanego przepływu powietrza w kierunku urządzeń oddymiających jest zadaniem stosunkowo prostym.

Sytuacja komplikuje się jednak, kiedy trzeba uwzględnić zmiany szczelności klatki schodowej związane z ewakuacją jednej lub kilku kondygnacji, procedurami stosowanymi przez jednostki ratowniczo-gaśnicze (np. blokowanie w pozycji otwartej drzwi na poziomie wyjścia z budynku) oraz rozszczelnieniem pomieszczenia objętego pożarem (np. wypadnięcie lub wybicie okien).

Podobnie, a nawet jeszcze bardziej złożonym układem hydraulicznych połączeń są klatki wraz z nieoddzielonymi przestrzeniami korytarzy lub rozległymi spocznikami.

Pożar z równym prawdopodobieństwem wybuchnąć może o każdej porze roku i przy praktycznie każdej pogodzie. Warunki atmosferyczne wpływają natomiast na rozkład ciśnienia w przestrzeni klatki schodowej oraz sposób działania urządzeń oddymiających.

Poza koniecznością spełnienia wymagań określonych w § 68 WT [1], układ geometryczny samej klaki schodowej uzależniony jest głównie od wyobraźni architekta. Układ dróg pionowej ewakuacji wpływa na rozkład oporu przepływu powietrza oraz wymianę ciepła z przegrodami budowlanymi.

W celu opracowania rozwiązań technicznych o najwyższej efektywności, uwzględniających opisane powyżej zmienne, zrealizowany został program badawczy pod nazwą bezpiecznaewakuacja.pl. Program obejmował badania obiektowe (testy z ciepłym dymem oraz próby pożarowe) i szeroki zakres analiz numerycznych. Ich wynikiem było opracowanie systemu oddymiania wspomaganego zmiennym nawiewem mechanicznym.

Badania pozwoliły również określić warunki skuteczności i zakres bezpiecznego stosowania systemów oddymiania grawitacyjnego. 

Jednocześnie wraz z wprowadzeniem nowych rozwiązań technicznych konieczne było opracowanie wytycznych projektowych pozwalających na dobór wielkości urządzeń wykonawczych zarówno zoptymalizowanego systemu oddymiania grawitacyjnego, jak i systemu oddymiania z nawiewem mechanicznym. Dokumentem takim są wytyczne CNBOP-PIB W-0003 [2]. Jest to pierwszy i na razie jedyny standard projektowy opisujący zakres zastosowania i metodę projektowania wymienionych powyżej rozwiązań.

 

Skutki działania różnych systemów oddymiania klatki schodowej

Pomimo niższego poziomu ochrony niż w przypadku systemów różnicowania ciśnienia (całkiem innego sposobu i celu działania) zastosowanie nawiewu mechanicznego ze zmienną wydajnością ma wiele zalet. System taki pozwala uniezależnić skuteczność oddymiania od warunków otoczenia zewnętrznego, takich jak temperatura czy wpływ wiatru.

Skuteczność jego działania zachowana jest również przy zmieniających się warunkach rozwoju pożaru oraz stopniu szczelności klatki schodowej i pomieszczenia, w którym wybuchł pożar. Warunkiem jest jednak prawidłowe wykonanie takiej instalacji, oparte na właściwych założeniach. Ponieważ jednak wytyczne CNBOP-PIB poza procedurą doboru wielkości urządzeń wykonawczych systemu nie określają technicznych aspektów koniecznych dla prawidłowego działania całej instalacji, konieczne są w tym zakresie dodatkowe wyjaśnienia.

Wraz z opublikowaniem wytycznych CNBOP-PIB pojawiły się opinie, że zastosowanie nawiewu kompensacyjnego powodować może niebezpieczny wzrost nadciśnienia w przestrzeni klatki schodowej. W warunkach zadymienia nadciśnienie takie wywoływać może wtłaczanie dymu przez nieszczelności w stolarce budowlanej do pomieszczeń przylegających do klatki schodowej. Jest to stwierdzenie częściowo słuszne, ale nie dla właściwie skonfigurowanego systemu. Najlepszym wyjaśnieniem tego problemu będzie omówienie wyników trzech testów pożarowych.

Przebieg testów pożarowych

Testy zostały wykonane dla trzech różnych sposobów oddymiania klatki schodowej.

  • W pierwszym przypadku zastosowano w pełni grawitacyjny system oddymiania, złożony z klapy dymowej oraz napływu kompensacyjnego przez drzwi klatki schodowej znajdujące się na parterze.
  • W drugim wariancie otwarcie drzwi zastąpiono nawiewem mechanicznym ze stałą wydajnością 14 000 m3/h.
  • Trzecie badanie wykonane zostało dla nawiewu kompensacyjnego ze zmienną wydajnością, dla którego podstawą regulacji było założenie utrzymania stałego przepływu przez urządzenie oddymiające na poziomie 14 000 m3/h.
Fot. 1. Pożar testowy nr 1 – pożar rozwijający się na kanapie (inicjacja pożaru); rys. archiwum autorów (G. Kubicki, I. Takielak-Skałka) Fot. 2. Pożar testowy nr 1 – pożar rozwijający się na kanapie (faza rozgorzenia); rys. archiwum autorów (G. Kubicki, I. Takielak-Skałka)
Fot. 3. Pożar testowy nr 2 – pęknięcie okien w pomieszczeniu testowym; rys. archiwum autorów (G. Kubicki, I. Takielak-Skałka)
Fot. 3. Pożar testowy nr 2 – pęknięcie okien w pomieszczeniu testowym; rys. archiwum autorów (G. Kubicki, I. Takielak-Skałka)

Badania doświadczalne wykazały, że największy wpływ na wzrost nadciśnienia w górnej części przestrzeni klatki schodowej ma temperatura wypływających na klatkę gazów pożarowych. Potwierdzają to wyniki przeprowadzonych testów pożarowych, realizowanych według wspólnego scenariusza.

W każdym eksperymencie pożar inicjowany był na jednej z identycznych kanap, kupionych w popularnym sklepie meblowym. W początkowej fazie pożaru wypalała się pianka oraz tkanina obiciowa z oparcia. Następnie ogień rozprzestrzeniał się na siedzisko i stopniowo przenosił na pozostałe elementy wyposażenia pomieszczenia (meble wykonano głównie z płyt laminowanych) (fot. 1 i fot. 2).

Testy pożarowe prowadzone były przez kilkanaście minut od momentu zainicjowania pożaru, po czym straż pożarna przystępowała do gaszenia pomieszczenia (fot. 3) .

W trakcie jednego z testów pożarowych opóźniono decyzję o gaszeniu, co spowodowało rozgorzenie w przestrzeni testowej. Podczas tego testu do przestrzeni klatki schodowej chwilowo wpływały gazy pożarowe o bardzo wysokiej temperaturze – przekraczającej 500°C (pożar testowy nr 2).

Czytaj też: Systemy oddymiania klatek schodowych – nowe wytyczne projektowe >>>

Chcesz być na bieżąco? Czytaj nasz newsletter!
   05.06.2017
dr inż.  Grzegorz Kubicki
dr inż.  Grzegorz Kubicki
Wydział Inżynierii Środowiska, Zakład Klimatyzacji i Ogrzewnictwa Politechniki Warszawskiej Prowadzi Podyplomowe Studia "Systemy oddymiania budynków – wentylacja pożarowa" przy udziale Szkoły G... więcej »
mgr inż.  Izabela Tekielak-Skałka
mgr inż.  Izabela Tekielak-Skałka
Doktorantka Wydziału Inżynierii Środowiska Politechniki Warszawskiej. Kierownik Działu Badań i Rozwoju firmy SMAY Sp. z o.o. więcej »

Komentarze

(2)
zenek | 07.06.2017, 10:23
niech się spali i po kłopocie , przestanie dymić :)
a na serio to w mojej ocenie nastąił przerost formy nad treścią , oddymianie ma sens przez kilka minut na czas potrzebny do ewakuacji ludzi , po 10-15 minutach przyjeżdżda straż pożarna przygotowana do działań w róznych warunkach i leje wodę
Redakcja | 07.06.2017, 12:42
Te pierwsze minuty decydują o życiu ludzi - czy trafią i nie zbłądzą w dymie, czy nie zatrują się i stracą przytomność i tym samym życie....
   1 / 1   

Wybrane dla Ciebie

 



Jak zapewnić bezpieczeństwo prac serwisowych » Któremu producentowi systemów grzewczych i wodociagowych zaufać »
bezpieczeństwo instalatora rury wielowarstwowe
czytam więcej » poznaj go dziś »

 


Zdradzamy sposób na projektowanie instalacji najwyższej jakości »

projektowanie

 



Z jakiego powodu tworzywa sztuczne zdominowały rynek wod-kan » Jak bez problemowo przeprowadzić iniekcję mikropali, kotew i gwoździ gruntowych »
bezpieczeństwo instalatora pomoc w projektowaniu
czytam więcej » poznaj go dziś »

 


Czy można dobrze odseparować wodę kanalizacyjną od gruntowej »

innowacyjne projektowanie

 



Poznaj bezpieczne systemy do dezynfekcji wody pitnej i basenowej » Jak zabezpieczyć wentylatory dachowe »
czysta woda wentylator dachowy
wiem więcej » spróbuj już dziś »

 


Jaka pompa ciepła zwalcza bakterię Legionella »

pompy ciepła

 



Czy łatwo zainstalować podwieszaną toaletę » Z jakego powodu ta pompa wyprzedza przyszłość »
podwieszana toaleta pompy ciepła
wiem więcej » wiem więcej »

 


Dodaj komentarz
Nie jesteś zalogowany - zaloguj się lub załóż konto. Dzięki temu uzysksz możliwość obserwowania swoich komentarzy oraz dostęp do treści i możliwości dostępnych tylko dla zarejestrowanych użytkowników naszego portalu... dowiedz się więcej »

Co Szperacz wyszperał ;-)

źle wykonana instalacja

Sztywniactwo i niechlujstwo - zobacz i skomentuj »

Dla tych, którzy szukają bardziej elektryzujących wrażeń Szperacz ma dziś coś specjalnego - rozdzielnia w toalecie.

zaślepka


TV Rynek Instalacyjny


 tv rynek instalacyjny
11/2019

Aktualny numer:

Rynek Instalacyjny 11/2019
W miesięczniku m.in.:
  • - Dobór wymienników płytowych
  • - Rekuperatory ścienne a prawo
Zobacz szczegóły
Dom Wydawniczy MEDIUM Rzetelna Firma
Copyright © 2011 - 2012 Grupa MEDIUM Spółka z ograniczoną odpowiedzialnością Spółka komandytowa, nr KRS: 0000537655. Wszelkie prawa w tym Autora, Wydawcy i Producenta bazy danych zastrzeżone. Jakiekolwiek dalsze rozpowszechnianie artykułów zabronione. Korzystanie z serwisu i zamieszczonych w nim utworów i danych wyłącznie na zasadach określonych w Zasadach korzystania z serwisu.
realizacja i CMS: omnia.pl