Ograniczanie ryzyka przenoszenia pożaru i oddymianie dróg ewakuacyjnych Klapy odcinające i dymowe

Z danych statystycznych dotyczących przebiegów i ofiar pożarów w budynkach wynika, że główną przyczyną śmierci jest zatrucie spalinami. Dym powoduje bowiem dezorientację i panikę, a tym samym utrudnia ewakuację oraz szybką i skuteczną akcję ekip ratowniczych.

Z tego względu tak ważne dla ochrony przeciwpożarowej budynku jest zastosowanie biernych środków ochrony ppoż., żeby pożar nie wymknął się poza strefę, w której powstało jego ognisko, a drogi ewakuacji były wolne od dymu.

W tym celu stosuje się m.in. drzwi przeciwpożarowe, przeciwpożarowe klapy odcinające, klapy odcinające wentylacji pożarowej, przepusty instalacyjne oraz klapy dymowe.

Wymóg stosowania klap ppoż. w przewodach wentylacji mechanicznej i klimatyzacji w budynkach, z wyjątkiem budynków jednorodzinnych i rekreacji indywidualnej, zawiera rozporządzenie w sprawie warunków technicznych [1].

W § 268 ust. 4 zapisano, że:

Przewody wentylacyjne i klimatyzacyjne w miejscu przejścia przez elementy oddzielenia przeciwpożarowego powinny być wyposażone w przeciwpożarowe klapy odcinające o klasie odporności ogniowej równej klasie odporności ogniowej elementu oddzielenia przeciwpożarowego z uwagi na szczelność ogniową, izolacyjność ogniową i dymoszczelność (E I S), z zastrzeżeniem ust. 5, który stanowi, że Przewody wentylacyjne i klimatyzacyjne samodzielne lub obudowane prowadzone przez strefę pożarową, której nie obsługują, powinny mieć klasę odporności ogniowej wymaganą dla elementów oddzielenia przeciwpożarowego tych stref pożarowych z uwagi na szczelność ogniową, izolacyjność ogniową i dymoszczelność (E I S), lub powinny być wyposażone w przeciwpożarowe klapy odcinające zgodnie z ust. 4. Ponadto w ust. 6 podano, że W strefach pożarowych, w których jest wymagana instalacja sygnalizacyjno-alarmowa, przeciwpożarowe klapy odcinające powinny być uruchamiane przez tę instalację, niezależnie od zastosowanego wyzwalacza termicznego.

Przepisy wyraźnie wymagają, żeby instalacja wentylacji oddymiającej usuwała dym z intensywnością zapewniającą odpowiednią widoczność i temperaturę na czas ewakuacji ludzi na chronionych przejściach i drogach ewakuacyjnych. Ponadto wentylacja ta powinna mieć stały dopływ powietrza zewnętrznego uzupełniającego braki wynikające z jego wypływu wraz z dymem.

Warunki stosowania klap w instalacjach oddymiających określa § 270 rozporządzenia [1], który stanowi, że: Klapy odcinające do przewodów wentylacji oddymiającej obsługujące:

1. wyłącznie jedną strefę pożarową powinny być uruchamiane automatycznie i mieć klasę odporności ogniowej z uwagi na szczelność ogniową i dymoszczelność – E 600 S AA, co najmniej taką jak klasa odporności ogniowej stropu określona w § 216, przy czym dopuszcza się stosowanie klasy E 300 S AA, jeżeli wynikająca z obliczeń temperatura dymu powstającego w czasie pożaru nie przekracza 300°C,
2. więcej niż jedną strefę pożarową, powinny być uruchamiane automatycznie i mieć klasę odporności ogniowej EIS AA, co najmniej taką jak klasa odporności ogniowej stropu określona w § 216.

Ważnym parametrem klap przeciwpożarowych jest odporność ogniowa. Obecnie bada się klapy w warunkach dynamicznych wg normy PN-EN 1366-2 [4] i ocenia m.in.: E – szczelność ogniową, I – izolacyjność ogniową oraz S – dymoszczelność. Badanie to daje informację, czy klapy mogą stanowić na tyle skuteczną barierę dla ognia i gazów na wypadek pożaru, żeby w pozostałych strefach instalacja wentylacyjna lub klimatyzacyjna pracowała niezmiennie.

Badania przed próbą ogniową różnią się z uwagi na funkcje, jakie mają pełnić klapy. Na przykład przeciwpożarowe klapy oddymiające przeznaczone do stosowania tylko w przypadku pożaru testuje się na 50 cykli otwarcia i zamknięcia, a te, które będą mogły być wykorzystywane w czasie eksploatacji jako przepustnice regulujące przepływ powietrza, muszą przejść test 20 tys. otwarć i zamknięć (o różnym stopniu).

Podziały można by mnożyć, ale zasadniczo odcinające klapy przeciwpożarowe można podzielić na dwie grupy urządzeń – do montażu w przewodach wentylacji i klimatyzacji, a służące do odcinania części instalacji w strefie objętej pożarem w celu ochrony pozostałych stref przed dymem, gazami i ogniem oraz do zastosowania w przewodach wentylacji pożarowej do sterowania przepływem powietrza i dymu.

Przeciwpożarowe klapy odcinające

Klapy odcinające przeznaczone do montażu w przewodach wentylacji i klimatyzacji pozostają w czasie oczekiwania w pozycji otwartej, a gdy pojawia się zagrożenie, zamykają się i tym samym wraz z przegrodą stanowią oddzielenie przeciwpożarowe. Impulsem do zamknięcia jest sygnał z układu sterowania albo zadziałanie samoczynnego wyzwalacza topikowego lub ampułkowego w zadanej temperaturze, zwykle ok. 70°C.

Klapy odcinające można podzielić według rodzaju napędu. Pierwsza grupa to klapy tylko ze wspomnianym samoczynnym wyzwalaczem, druga to klapy z napędem elektrycznym – ich wyposażenie stanowi siłownik elektryczny o konstrukcji zapewniającej zamknięcie w przypadku braku zasilania, a trzecia to klapy z mechanizmem spustowym elektromagnetycznym.

Niezależnie od zastosowanych systemów sterowania klapy odcinające wyposaża się w samoczynny wyzwalacz termiczny, który zadziała w zadanej temperaturze. Ten wymóg jest zabezpieczeniem przed brakiem reakcji lub awarią automatycznego systemu sterowania w sytuacji zagrożenia.

Klapy odcinające wentylacji pożarowej

Zasadniczą różnicą w stosunku do klap odcinających montowanych w instalacjach wentylacyjnych i klimatyzacyjnych jest to, że w okresie oczekiwania są one zamknięte, a w przypadku pożaru w danej strefie otwierane, by usuwać z niej dym i gazy. Tym samym funkcja ta wymaga, żeby nie stosować w nich wyzwalacza termicznego.

Wyjątkiem są klapy w instalacji wentylacji pożarowej pełniące funkcję klap transferowych. Pozostają one w pozycji otwartej w czasie oczekiwania oraz w trakcie pożaru, ale tylko do czasu, gdy rozwinie się on na tyle, by groziło to jego wydostaniem ze strefy chronionej klapą. Czujnik temperatury powoduje zamknięcie klap w razie takiego zagrożenia. Do tej grupy należą też urządzenia do instalacji napowietrzania klatek schodowych i korytarzy.

Budowa i wyposażenie klap odcinających

Klapy oferowane są w różnych kształtach, rozmiarach i wyposażeniu. Dostępne są m.in. klapy o przekroju prostokątnym, okrągłym i kwadratowym. Producenci oprócz rozmiarów standardowych wykonują także klapy o wymiarach dostosowanych do indywidualnych wymagań. 

Budowa klap wentylacji pożarowej jest w wielu przypadkach taka sama jak klap dla instalacji wentylacyjnej i klimatyzacyjnej, różnią się one jednak wyposażeniem. Przy doborze klap należy zwracać szczególną uwagę na różne rodzaje mechanizmów zamykających i otwierających oraz ich cechy.

Klapy dymowe 

To pokrywy umieszczone na otworze dachu, stropodachu lub w ścianie zewnętrznej, otwierane w celu usunięcia nagromadzonych w budynkach gorących gazów i dymów pożarowych. Umożliwiają grawitacyjne oddymianie dróg ewakuacyjnych i ciągów komunikacyjnych w obiektach wielkokubaturowych i budynkach wielokondygnacyjnych. Klapy dymowe prawidłowo zaprojektowane i zainstalowane mają spełniać następujące funkcje:

• ułatwiają ewakuację poprzez utrzymywanie dolnej części pomieszczeń bez dymu,
• ułatwiają działania ratownicze,
• zapewniają ochronę konstrukcji budynku przed przegrzaniem i zniszczeniem,
• zmniejszają pośrednie straty pożarowe spowodowane dymem i gorącymi gazami pożarowymi [6].

Klapy mogą też pełnić funkcję wyłazów dachowych i świetlików. 

Zasady obliczania powierzchni klap dymowych oraz ich rozmieszczenia zawarto w normie PN-B-02877-4 dotyczącej projektowania grawitacyjnych instalacji do odprowadzania dymu i ciepła [6]. Można też skorzystać z brytyjskiego standardu BS 5588-7:1997 [7] lub wytycznych NFPA 92B [8]. 

Przyjęta w PN-B-02877-4 metodyka postępowania przy obliczaniu powierzchni i rozmieszczaniu klap dymowych jest zbliżona do wymagań niemieckiej normy DIN 18232 Teil 2 [9]. 

Różnica w podejściu do obliczeń pomiędzy PN a standardem brytyjskim i wytycznymi NFPA polega na tym, że polska norma zaleca obliczanie powierzchni czynnej klap dymowych w zależności od przeznaczenia obiektu i powierzchni strefy dymowej, a standard i wytyczne zalecają branie pod uwagę przewidywanej wielkości pożaru, co jest bardziej miarodajne i pozwala uniknąć przewymiarowania [5].

Typowe klapy dymowe składają się z podstawy i skrzydła. Na rynku oferowanych jest wiele rodzajów klap w różnych kształtach i wielkościach, wykonanych z różnych materiałów. Są wśród nich klapy dymowe dachowe i do montażu w ścianach, okrągłe, kwadratowe, prostokątne i o nieregularnych kształtach dopasowanych do danego obiektu.

Podstawy klap wykonuje się głównie z blach stalowych, aluminiowych, żywic poliestrowych i laminatów. Skrzydła wykonuje się z materiałów przezroczystych (np. poliwęglanu) lub całkowicie zaciemnione z blach stalowych lub aluminiowych. 

Są też klapy pełniące inne funkcje lub będące elementem wpływającym na estetykę obiektu – np. szklane klapy umieszczane w ścianach zewnętrznych z dużymi przeszkleniami. 

Klapy dymowe wyposaża się w urządzenia wyzwalające. Automatyczne otwarcie może wywoływać wyzwalacz termiczny (poza klatkami schodowymi) lub instalacja sygnalizacji pożarowej wyposażona w czujki dymu. Po otwarciu klap dymowych w centrali sterującej urządzeniami oddymiającymi powinna się ukazać informacja o tym fakcie z podaniem, w którym sektorze dachu miało to miejsce. 

Norma PN-B-02877-4 zaleca, żeby w pomieszczeniach wyposażonych w stałe urządzenia gaśnicze pianowe, CO₂ lub halonowe instalować klapy dymowe wyposażone tylko w ręczny mechanizm wyzwalania. Ponadto w pomieszczeniach z zainstalowanymi tryskaczami należy montować klapy dymowe otwierane automatycznie, ale wcześniej, niż uruchomione zostaną tryskacze. 

W takich obiektach trzeba też zapewnić ekipie ratowniczej możliwość ręcznego otwarcia klap w poszczególnych sektorach dachu wydzielonego niepalnymi kurtynami dymowymi. 

Ręczne otwarcie klap dopuszcza się także w pomieszczeniach magazynowych z instalacją tryskaczową lub gdy czas dojazdu jednostek straży pożarnej nie przekracza 5 min. Na klatkach schodowych i w szybach dźwigów należy montować klapy wyposażone w urządzenia do automatycznego i ręcznego uruchomienia. 

W pierwszym przypadku przycisk do ręcznego uruchamiania powinien się znajdować przy wejściu do budynku, na co trzeciej kondygnacji oraz na najwyższej. Z kolei w szybach dźwigów powinien być montowany na najniższej i najwyższej kondygnacji nadziemnej.

Literatura

1. Rozporządzenie Ministra Infrastruktury z dnia 12 kwietnia 2002 r. w sprawie warunków technicznych, jakim powinny odpowiadać budynki i ich usytuowanie (DzU nr 75/2002, poz. 690, ze zm.).
2. Rozporządzenie Ministra Infrastruktury z dnia 12 marca 2009 r. zmieniające rozporządzenia w sprawie warunków technicznych, jakim powinny odpowiadać budynki i ich usytuowanie (DzU nr 56/2009, poz. 461).
3. Brzezińska D., Jędrzejewski R., Wentylacja pożarowa budynków wysokich i wysokościowych. Poradnik, Fluid Desk, Szczecin 2003.
4. PN-EN 1366-2:2001 Badania odporności ogniowej instalacji użytkowych. Część 2: Przeciwpożarowe klapy odcinające.
5. Kubicki G., Klapy dymowe w ochronie dróg ewakuacji, „Rynek Instalacyjny” nr 10/2010.
6. PN-B-02877-4:2001/Az1:2006P Ochrona przeciwpożarowa budynków. Instalacje grawitacyjne do odprowadzania dymu i ciepła. Zasady projektowania.
7. BS 5588-7:1997 Fire precautions in the design, construction and use of buildings Code of practice for the incorporation of atria in buildings.
8. NFPA 92B Guide for Smoke Management Systems in Malls, Atrias and Large Areas, 2000 Edition.
9. DIN 18232 Teil 2. Baulicher Brandschutz im Industriebau. Rauch- und Wärmeabzugsaniagen. Rauchabzuge. Bemessung, Anforderungen und Einbau.

Chcesz być na bieżąco? Zapisz się do naszego newslettera!