wentylacja - ci ga, SGSP, bezpieczeństwo budynków

O rodzaju i wielkości przyjętego systemu wentylacji pożarowej decyduje wiele czynników. W pierwszej fazie projektowania należy uwzględnić takie elementy jak: obciążenie ogniowe pomieszczenia, podział budynku na strefy pożarowe, określenie wielkości strefy pożarowej, określenie dróg przepływu spalin i dymu i ocena możliwości dopływu czystego po­wietrza. W drugiej fazie projektowania następuje wybór najbardziej efektywnego w danych warunkach systemu wentylacji pożarowej. W budynkach wielokondygnacyjnych dość często korzystniej jest stosować instalacje oparte na pracy kilku wentylatorów niż ograniczać się do jednego lub dwóch, ale większych. Przyjęty system oddymiania musi uwzględniać konstrukcje, układ architektoniczny i funkcjonalny budynku.

Do podstawowych celów jakie ma spełniać wentylacja pożarowa należą:- ·odprowadzanie wraz z powietrzem dymu i innych produktów spala­nia ze strefy pożaru,- ·zapobieganie rozprzestrzenianiu się w budynku produktów spalania,- ·doprowadzenie do budynku powietrza zewnętrznego dla zrównoważenia zmiennego ciśnienia wywołanego włączeniem wentylatora wyciągowego, usuwającego dym na piętrach nie objętych pożarem,- ·zapobieganie przechodzeniu produktów spalania do innych stref pożarowych (inne kondygnacje, korytarze, klatki schodowe),- ·zapobieganie przerzucaniu się ognia przez przewody wentylacyjne do innych stref pożarowych.

Nie mniej ważnym czynnikiem jest stworzenie warunków do przeprowadzenia sprawnej akcji gaśniczej i w tym celu należy zapewnić skuteczne oddymianie pomieszczeń. Oddymianie pomieszczenia następuje przez efektywne funkcjonowanie dobrze zaprojektowanego systemu wentylacji pożarowej, przy równoczesnym dopływie do pomieszczeń wymaganej ilości czystego powietrza. Przy naturalnym przepływie dymu ocenia się, że prędkość rozprzestrzeniania się wynosi około 0,5-0,7 m/s, w korytarzach prędkość może osiągnąć wartość l m/s, a w klatce schodowej do 5 m/s.

Funkcje wentylacji pożarowej w budynkach jednokondygnacyjnych dotyczą głównie:- · obniżenia temperatury w obiekcie przez usunięcie gorących dymów i gazów pożarowych na zewnątrz budynku,- ·podwyższenia przypodłogowej warstwy niezadymionego powietrza, umożliwia to ewakuację ludzi i skuteczną interwencję straży pożarnych,- · ochrony urządzeń technologicznych oraz konstrukcji obiektu przed rozległym oddziaływaniem termicznym w wyniku obniżenia temperatury w obiekcie.

Funkcje wentylacji pożarowej w budynkach wysokich są natomiast znacznie bardziej skomplikowane i obejmują:- · utrzymanie pionowych dróg ewakuacji (klatek schodowych i szybów dźwigowych) w stanie niezadymionym,- ·wentylację nawiewno-wywiewną poziomych dróg ewakuacji (korytarzy),- · wentylację oddzieleń przeciwpożarowych (przedsionków) usytuowanych przed pionowymi drogami ewakuacyjnymi,- · zapobiegawczą wentylację poziomych dróg ewakuacyjnych na kondygnacjach bezpośrednio przyległych do kondygnacji objętych pożarem,- ·przeciwdziałanie niekontrolowanemu rozprzestrzenianiu się pożaru lub produktów rozkładu termicznego materiałów kanałami wentylacji bytowej. Wentylacja pożarowa w budynkach wysokich, aby mogła spełnić swoje funkcje, zawsze jest wykonana jako wentylacja mechaniczna.

Zasady budowy systemów wentylacji pożarowej są uzależnione od następujących elementów: a) występującego zagrożenia pożarowego, w skład którego wchodzą:- ·charakterystyka występujących materiałów palnych,- ·prawdopodobieństwo powstania pożaru,- ·prawdopodobieństwo rozprzestrzeniania pożaru, b) zagrożenia ludzi obejmującego:- ·prawdopodobieństwo skutecznej samoczynnej ewakuacji ludzi przebywających w budynku,- ·prawdopodobieństwo skutecznej ewakuacji ludzi sprzętem specjalistycznym straży pożarnych (drabiny, aparaty ratownicze, podnośniki hydrauliczne, rękawy ewakuacyjne),- ·prawdopodobieństwo skutecznej ewakuacji ludzi przez straż pożarną z wykorzystaniem wewnętrznych urządzeń ewakuacyjnych (dźwigi, klatki schodowe),- ·warunki przebywania ludzi, c) wysokości obiektu.

W budynkach jednokondygnacyjnych, w których wentylacja po­żarowa jest realizowana jako wentylacja naturalna, zasady projektowania sprowadzają się do określenia sumarycznej powierzchni otworów wentylacyjnych, rozmieszczenia otworów, usytuowania podwieszonych kierownic dymu oraz krytycznych warunków temperaturowych, w których nastąpi samoczynne otwarcie klap dymowych.

W budynkach wysokich zasady projektowania wentylacji pożarowej obejmują: - ·określenie systemu wentylacji,- ·określenie minimalnego i roboczego nadciśnienia na drogach ewakuacji,- · dobór drzwi przeciwpożarowych pod względem odporności ogniowej i szczelności oraz klap i żaluzji przeciwpożarowych, " dobór klap przeciwpożarowych pod względem odporności ogniowej oraz systemu ich uruchamiania,- ·dobór żaluzji pożarowych pod względem odporności ogniowej i przekrojów umożliwiających zachowanie wymaganych parametrów przepływu powietrza,- ·określenie miejsc lokalizacji otworów nawiewnych i wyciągowych,- ·dobór wentylacji pod względem odporności temperaturowej, wydajności oraz stopnia sprężania,- · dobór odporności ogniowej kanałów wentylacyjnych,- ·dobór rozwiązań samoczynnych zamknięć otworów wentylacji bytowej,- ·określenie liczby chronionych kondygnacji,- ·dobór centralnego systemu uruchamiania systemów wentylacji pożarowej,- ·dobór układów zasilania i sterowania, lokalizację urządzeń wykonawczych i dozorujących systemu.

Nadciśnienie w klatce schodowej Przy naturalnym przepływie prędkość dymu w klatce schodowej może osiągnąć prędkość około 5 m/s. Tak duża prędkość może całkowicie uniemożliwić ewakuację ludzi klatką schodową. Aby stworzyć warunki do ewakuacji klatka schodowa, jako główna droga ewakuacyjna, musi być oddymiona. Wytworzenie nadciśnienia w klatce schodowej uniemożliwia napływ do niej dymu z przedsionków i korytarzy. Nadciśnienie zawiera się w przedziale od 20 do 80 Pa, a najczęściej stosowane wynosi około 50 Pa. Nadciśnienie jest wywołane za pomocą jednego wentylatora lub kilku wentylatorów, a ich usytuowanie musi być dostosowane do funkcji, konstrukcji i sposobu użytkowania budynku.

Zawsze musi być rozważony układ rozkładu ciśnień w budynku z zachowaniem jednoczesnej gradacji ciśnień. Najwyższe nadciśnienie powinno występować w klatce schodowej, nieco niższe w przedsionku i niższe w korytarzu. System nadciśnieniowy głównych dróg ewakuacyjnych powinien być rozważony z uwzględnieniem funkcji wentylacji lub klimatyzacji ogólnej. Jeżeli w budynku jest więcej niż jedna klatka schodowa, są szyby wind, to cały system przepływów dymu i układu ciśnienia musi być uważnie przeanalizowany.

System nawiewu jednopunktowego z wentylatorem umieszczonym w dolnej części klatki schodowej. Takie rozwiązanie może być stosowane w budynkach o niewielkiej liczbie kondygnacji. Mankamentem takiego usytuowania wentylatora jest jego bliskie umieszczenie przy drzwiach wejściowych. W trakcie ewakuacji drzwi wejściowe są cały czas otwarte i znaczna część powietrza ucieka przez nie, powodując trudności z utrzymaniem nadciśnienia. System ten, choć ma pewne mankamenty, może być stosowany w budynkach niższych niż 8-kondygnacyjne.

Przy systemie jednopunktowego nawiewu wentylator może być usytuowany u góry . Podobnie jak poprzedni, ten system także musi być przeanalizowany pod względem warunków jego funkcjonowania. Przede wszystkim należy wiedzieć ile drzwi lub okien jest jednocześnie otwieranych w klatce schodowej i jak są zlokalizowane w stosunku do nawiewu. W warunkach praktycznych po zakończeniu budowy systemu należałoby zmierzyć wielkość nadciśnienia w klatce schodowej w celu zweryfikowania obliczeń projektowych.

Systemy nawiewno-wywiewne

Równolegle z podejmowaną decyzją o przyjęciu określonego układu wentylacji pożarowej należy przeprowadzić analizę przewidywanego rozkładu ciśnienia w budynku. Układ ciśnienia bowiem będzie wywoływał przepływy dymu i powietrza między częściami budynku, pomieszczeniami i drogami ewakuacyjnymi. Ocena kierunku i intensywności przepływów w znacznym stopniu będzie oddziaływała na lokalizację krat wywiewnych, ich ilość oraz usytuowanie wylotów nawiewu.

Układ wentylacji pożarowej z nawiewem do klatki schodowej, przepływem przez przedsionek i wywiewem powietrza z korytarza. Układ charakteryzuje się tym, że powietrze nawiewane jest doprowadzone do klatki schodowej. Może być ono doprowadzone różnymi sposobami np. jeden wentylator, kilka lub kanałem rozprowadzającym na piętra. Powietrze przepływa z klatki schodowej do przedsionków i z przedsionków do korytarzy przez otwory kompensacyjne. Otwory te mogą być w uzasadnionych przypadkach wyposażone w klapy pożarowe. Konieczne jest utrzymanie gradacji ciśnień, od najwyższego w klatce schodowej (50 Pa) i niższego w przedsionku (40 Pa). Dym i powietrze są wyciągane z korytarza przez kratę lub kraty zlokalizowane w zależności od kształtu geometrycznego korytarza. Dym jest wyciągany wentylatorem o zwiększonej odporności na temperaturę usytuowanym w górnej strefie obsługiwanej części lub całego budynku.

Układ, w którym powietrze jest na­wiewane do klatki schodowej, a także jest nawiewane mechanicznie do przedsionków. Należy bardzo uważnie dobrać sposób sterowania wentylatorami, aby było zachowane stopniowanie ciśnienia między klatką schodową, przedsionkiem a korytarzem. Przepływ powietrza między przedsionkiem a korytarzem następuje przez otwory kompensacyjne. Ciśnienie w klatce schodowej jest utrzymane na poziomie 50 - 60 Pa, a ciśnienie w przedsionku jest o 1O - 15 Pa niższe.

Działanie wentylacji pożarowej w warunkach pożaru . Jeżeli wybucha pożar na jednym z pięter, detektor dymu uruchamia system oddymiania. Włącza się wentylator oddymiający i jednocześnie wentylator nawiewny. Na piętrze zadymionym otwiera się klapa pożarowa do przewodu wentylacyjnego wywiewnego, a na pozostałych piętrach klapy pożarowe do przewodu wywiewnego są zamknięte. W pomieszczeniu ze źródłem pożaru wytwarza się podciśnienie, ponieważ przy działającym wywiewie jest zamknięta klapa pożarowa na przewodzie nawiewnym. Na pozostałych piętrach wolnych od pożaru klapy pożarowe są otwarte, umożliwia to wytworzenie nadciśnienia w stosunku do pomieszczenia objętego pożarem

Innym rozwiązaniem może być wyposażenie przedsionków w instalację nawiewno-wywiewną . Jest to pewna modyfikacja poprzednio omówionych układów, gdzie ilość wywiewanego powietrza jest mniejsza od ilości powietrza nawiewanego do przedsionka. W przedsionku musi być wywołane ciśnienie niższe niż w klatce schodowej. Zaletą tego systemu jest pełna wentylacja przedsionka, który służy jako śluza na drodze ewakuacyjnej.