Interwencja i prewencja — systemy oddymiania

Bezpieczeństwo pożarowe budynków to bardzo szerokie zagadnienie, ściśle związane z ochroną przeciwpożarową, której ramy prawne wyznaczają Ustawa z dnia 24 sierpnia 1991 r. o ochronie przeciwpożarowej (Dz.U. z 2022 r. poz. 2057) oraz — na podstawie art. 13 ust. 1 i 2 wspomnianej ustawy – Rozporządzenie Ministra Spraw Wewnętrznych i Administracji z dnia 7 czerwca 2010 r. w sprawie ochrony przeciwpożarowej budynków, innych obiektów budowlanych i terenów (Dz.U. 2023 poz. 822 – Obwieszczenie Ministra Spraw Wewnętrznych i Administracji z dnia 21 marca 2023 r. w sprawie ogłoszenia jednolitego tekstu rozporządzenia Ministra Spraw Wewnętrznych i Administracji w sprawie ochrony przeciwpożarowej budynków, innych obiektów budowlanych i terenów).

Ilekroć rozporządzeniu jest mowa o urządzeniach przeciwpożarowych — należy przez to rozumieć urządzenia (stałe lub półstałe, uruchamiane ręcznie lub samoczynnie) służące do zapobiegania powstaniu, wykrywania, zwalczania pożaru lub ograniczania jego skutków, a w szczególności: stałe i półstałe urządzenia gaśnicze i zabezpieczające, urządzenia inertyzujące, urządzenia wchodzące w skład dźwiękowego systemu ostrzegawczego i systemu sygnalizacji pożarowej, w tym: urządzenia sygnalizacyjno-alarmowe, urządzenia odbiorcze alarmów pożarowych i urządzenia odbiorcze sygnałów uszkodzeniowych, instalacje oświetlenia ewakuacyjnego, hydranty wewnętrzne i zawory hydrantowe, hydranty zewnętrzne, pompy w pompowniach przeciwpożarowych, przeciwpożarowe klapy odcinające, urządzenia oddymiające, urządzenia zabezpieczające przed powstaniem wybuchu i ograniczające jego skutki, kurtyny dymowe oraz drzwi, bramy przeciwpożarowe i inne zamknięcia przeciwpożarowe, jeżeli są wyposażone w systemy sterowania, przeciwpożarowe wyłączniki prądu oraz dźwigi dla ekip ratowniczych. Tyle definicja zawarta w akcie prawnym, ale z całej gamy urządzeń przeciwpożarowych, które rozporządzenie wymienia, dziś skupimy się na urządzeniach oddymiających.

Dlaczego akurat urządzenia oddymiające?

Ano dlatego, że to bardzo ważny element ochrony przeciwpożarowej budynków i przy ich pomocy można znacząco ograniczać negatywne oddziaływanie pożaru na nieruchomość. Jak podaje Irena Orłowska w artykule zamieszczonym w Przeglądzie Pożarniczym KG PSP, (dostępnym na stronie internetowej www.ppoz.pl), umożliwiają utrzymanie bezpiecznych warunków ewakuacji na pionowych lub poziomych drogach ewakuacyjnych oraz zabezpieczenie konstrukcji budynku przed uszkodzeniem związanym z działaniem wysokiej temperatury. Zmniejszają również prawdopodobieństwo wystąpienia zjawiska rozgorzenia pożaru. Nie bez znaczenia jest tu także bezpieczeństwo ludzi znajdujących się w budynku (budynkach), w których pojawił się pożar. Dane statystyczne wskazują, że do obrażeń osób znajdujących się w objętych pożarami budynkach oddziaływanie termiczne pożaru przyczynia się w 23% przypadków, natomiast aż 66% obrażeń spowodowanych zostaje przez toksyczne produkty rozkładu termicznego materiałów palnych. Jak więc widzimy – skuteczny i efektywny system odprowadzania dymu i gazów pożarowych, a także i temperatury, chroni nie tylko budynek (budynki), ale także zdrowie i życie ludzkie.

Czym w zasadzie są urządzenia oddymiające?

To tak rozległy temat, że w jednym artykule nie sposób omówić wszystkie aspekty dotyczące tego zakresu, więc wybaczcie, że tego nie zrobię. W niniejszym artykule skupię się na zagadnieniach dotyczących systemów oddymiania grawitacyjnego.  Przede wszystkim wykorzystują one zjawisko konwekcji, czyli unoszenia gorącego dymu. Swobodna konwekcja ciepła wiąże się z ruchem powietrza wynikającym z różnicy temperatur pomiędzy źródłem ciepła a otaczającym powietrzem. Tzw. efekt kominowy nasila się, gdy temperatura zewnętrzna jest niższa niż temperatura dymu, który jako cieplejszy (a co się z tym wiąże  – mający mniejszą gęstość) – zgodnie z prawami fizyki – unosi się do góry.

Urządzenia oddymiające (lub inaczej nazywane systemy oddymiania) współpracują z innymi urządzeniami/systemami z zakresu ochrony przeciwpożarowej (instalacje tryskaczowe, wentylacja mechaniczna, systemy sygnalizacji pożaru) zgodnie ze scenariuszem pożarowym oraz matrycą sterowań, opracowanymi dla każdego budynku indywidualnie przez rzeczoznawcę ds. ppoż. W ramach systemów oddymiania grawitacyjnego rozróżniamy:

– system oddymiania o napędzie pneumatycznym;

– system oddymiania o napędzie elektrycznym;

Kiedy stosujemy systemy oddymiania o napędzie pneumatycznym, a kiedy — o elektrycznym? Jakie są między nimi różnice?

Miejsca zastosowania takiego bądź innego systemu wynikają z kilku kwestii. Pierwsza z nich to oczywiście kwestia formalno-prawna, w oparciu o którą dobierane są systemy oddymiania dla poszczególnych obiektów na etapie tworzenia projektów architektonicznych przez biura projektowe. W naszym kraju stosowane jest projektowanie instalacji grawitacyjnych do odprowadzania dymu i ciepła zarówno według polskiej normy PN-B-02877-4:2001, podającej metodę obliczania powierzchni klap dymowych oraz ich rozmieszczenie na dachach budynków lub standardy zagraniczne. I tak dla projektowania systemów oddymiania obiektów produkcyjnych powszechnie stosuje się normę amerykańską NFPA 204, a dla galerii handlowych stosuje się także normę brytyjską BS 7346. Osobną kwestią są wytyczne dla projektowania oddymiania klatek schodowych. Tutaj zastosowanie mają polska norma PN-B-02877-4:2001, norma DIN 18232-2:2007 oraz jej uzupełnienie w postaci normy – wytycznych VdS 2221:2001-08 „Urządzenia do oddymiania klatek schodowych. Projektowanie i instalowanie” oraz Wytyczne CNBOP-PIB W-003:2016. W tak krótkim artykule nie sposób a szczegółowo przedstawić każdą z przywołanych norm, to temat na osobny artykuł. Inną kwestią, z której wynika zastosowanie danego rodzaju systemu oddymiania, jest ściśle określony budżet inwestora. W trakcie mojej 15-letniej zawodowej przygody z systemami oddymiania grawitacyjnego miałem możliwość realizować dostawy wraz z montażem zarówno pneumatycznych, jak i elektrycznych systemów oddymiania, więc z chęcią podzielę się z Czytelnikami swoimi doświadczeniami.

Kiedy wybrać system pneumatyczny, a kiedy elektryczny?

To bardzo ważne pytanie. Systemy pneumatyczne oddymiania powszechnie stosuje się w obiektach przemysłowych, ze względu na swoją funkcjonalność i przewagę cenową nad systemami elektrycznymi. Lwia część realizowanych systemów oddymiania obiektów przemysłowych (zakłady produkcyjne, hale magazynowe) to systemy pneumatyczne, choć – co ciekawe – mój pierwszy w karierze system oddymiania grawitacyjnego obiektu przemysłowego był właśnie systemem elektrycznym na wyraźną prośbę inwestora dysponującego zwiększonym budżetem. Galerie handlowe z kolei bardzo często wyposaża się w elektryczne systemy oddymiania, co wynika po części ze specyfiki tych obiektów. Klatki schodowe – tu obligatoryjnie stosuje się elektryczne systemy oddymiania.

Jak działa i z czego składa się pneumatyczny oraz elektryczny system oddymiania?

Można by zaryzykować stwierdzenie, że ogólnie części składowe obydwu systemów wyglądają bardzo podobne, choć występują różnice. Generalnie system oddymiania grawitacyjnego (bez względu na to, czy pneumatyczny, czy elektryczny) składa się z trzech podstawowych elementów: klapy oddymiającej zainstalowanej na dachu obiektu, systemu wyzwalającego oraz „klapy” napowietrzającej. Celowo postawiłem tu cudzysłów, gdyż zależnie od obiektu i wymaganej projektem powierzchni napowietrzania tą „klapą” może (mogą) być okno lub drzwi wyposażone w automatykę pozwalającą na otwarcie się w przypadku aktywacji systemu oddymiania (dotyczy zwłaszcza klatek schodowych) czy brama przemysłowa (bramy przemysłowe) w obiektach przemysłowych. W obiektach, w których nie ma możliwości instalowania klap oddymiających na dachu (lub gdy dach ma zbyt małą powierzchnię, by zainstalować na nim odpowiednią ilość klap dymowych zapewniających założona projektem powierzchnię czynną oddymiania), wówczas „brakującą” powierzchnię czynną możemy dopełnić, instalując certyfikowane okna oddymiające na najwyższej kondygnacji budynku.

Z czego składa się pneumatyczny system oddymiania?

Po pierwsze – z zainstalowanej na dachu obiektu klapy oddymiającej (klap oddymiających). Klapa może być urządzeniem samodzielnym (wówczas mówimy o klapie oddymiającej punktowej) lub może stanowić część pasma świetlnego (często mylnie nazywanego świetlikiem), wówczas mówimy o klapie (klapach) w paśmie. Aby klapa mogła się otworzyć, potrzebuje oczywiście napędu, który w tym przypadku stanowi siłownik pneumatyczny, a gazem roboczym jest dwutlenek węgla (CO₂), uwalniany z naboju o gramaturze adekwatnej do rozmiarów siłownika (jeśli jest zainstalowany w termowyzwalaczu) lub całej strefy oddymiania (jeśli jest zainstalowany w skrzynce alarmowej obsługującej wszystkie klapy w danej strefie). Uwolnienie gazu roboczego następuje w wyniku pęknięcia ampułki alkoholowej pełniącej rolę bezpiecznika w termowyzwalaczu w danej klapie bądź w wyniku aktywacji skrzynki alarmowej za pośrednictwem np. sygnału z centrali systemu sygnalizacji pożaru (SSP) lub z centrali instalacji tryskaczowej. Dystrybucja gazu roboczego pomiędzy termowyzwalaczem lub skrzynką alarmową a siłownikiem (siłownikami) przebiega za pośrednictwem instalacji pneumatycznej, którą stanowi grubościenna rurka miedziana o średnicy 6 lub 8 mm. Elementem pośrednim pomiędzy centralą SSP lub centralą instalacji tryskaczowej a skrzynką alarmową jest centrala oddymiania, która po przyjęciu sygnału wysyła swój sygnał zwrotny (za pośrednictwem instalacji elektrycznej ognioodpornej, np. kabli (N)HXH-J FE180/E90), w efekcie czego następuje aktywacja systemu napowietrzania (otwarcie drzwi lub bram napowietrzających). Często dla optymalizacji kosztów, gdy na obiekcie nie ma SSP, w skład instalacji oddymiania instaluje się presostaty.

Elektryczny system oddymiania — jak działa?

Elektryczny system oddymiania to również klapa (klapy) oddymiająca, punktowa (klatki schodowe) lub w paśmie (rzadki, bo drogi przypadek oddymiania obiektów przemysłowych), tylko że w tym przypadku czynnikiem roboczym jest prąd elektryczny 24V DC. Siłownik w klapie (klapach) również jest elektryczny, systemem sterują centrale sterowania oddymianiem (CSO), w jego skład wchodzą także optyczne czujki dymu, ręczne przyciski oddymiania, przyciski przewietrzania oraz automatyka pozwalająca na otwarcie drzwi lub okien napowietrzających. Elektryczne systemy oddymiania najczęściej stosuje się w przypadku oddymiania klatek schodowych. Aktywacja systemu następuje po wykryciu zadymienia przez optyczną czujkę dymu, za pośrednictwem systemu SSP lub manualnie – ręcznym przyciskiem oddymiania, zainstalowanym na klatce schodowej w co drugiej kondygnacji, z zastrzeżeniem, że instalacja  na pierwszej i ostatniej kondygnacji jest obowiązkowa. Po alarmowym otwarciu się klapy oddymiającej aktywowane są siłowniki w drzwiach lub oknach napowietrzających. Kluczowym elementem systemu pozostaje okablowanie, które musi zostać wykonane z certyfikowanych kabli niepalnych w klasie PH90 (HDGS, HTKSH) oraz ekranowanych kabli pomiędzy czujkami dymu a centralą sterującą (YntksY ekw).

Kto produkuje systemy oddymiania?

Producentów jest wielu, więc wybaczcie, że nie wymienię wszystkich. Na uwagę zasługuje prekursor systemów oddymiania grawitacyjnego w Polsce – firma UNIMA, gdańska firma MERCOR, do której należy większość rynku w Polsce oraz znaczący udział w krajach  europejskich, inni polscy producenci, np. wielkopolska Kera Awak czy podkarpacka Rewa, obecni w Polsce producenci z zagranicy, np. Lamilux.  Inną firmą zasługującą na uwagę jest Kingspan, która kilka lat temu nabyła firmę Essmann, a także firma Colt. Wspomniani producenci korzystają z produkowanej pod ich markami automatyki bądź z obecnej na rynku dedykowanej systemom oddymiania, np. poznańskiej firmy AFG, czy niemieckiej D+H.

A co z utrzymywaniem systemów oddymiania w sprawności? Tu kłania się obsługa posprzedażna i profesjonalny serwis – gwarancyjny i pogwarancyjny, wykonywany w zgodzie z aktualnymi przepisami prawnymi. Obowiązek utrzymywania systemów oddymiania w sprawności, jako elementu ochrony przeciwpożarowej budynku, ciąży na właścicielu lub zarządcy obiektu budowlanego. Zgodnie z Rozporządzeniem Ministra Spraw Wewnętrznych i Administracji z dnia 7 czerwca 2010 r. w sprawie ochrony przeciwpożarowej budynków, innych obiektów budowlanych i terenów (Dz.U. 2023 poz. 822) przeglądy techniczne i czynności konserwacyjne powinny być przeprowadzane w okresach ustalonych przez producenta, nie rzadziej jednak niż raz w roku. Jest to o tyle ważne, iż w razie wystąpienia pożaru chcemy mieć pewność, że system oddymiania zadziała prawidłowo i ludzie zdążą się ewakuować z budynku na czas. Każdorazowo przeprowadzony przegląd powinien być wpisany do Książki Obiektu Budowlanego, a jego brak może być podstawą dla ubezpieczyciela obiektu do odmowy wypłacenia odszkodowania po wystąpieniu pożaru. Dlatego profesjonalny serwis przez cały czas użytkowania obiektu powinien mieć miejsce i nie mam tu na myśli przysłowiowej miejscowej „złotej rączki”, lecz serwis autoryzowany przez producenta.

Oczywiście nie sposób w jednym artykule ująć  szczegółowe omówienie wszystkie aspekty dotyczące oddymiania budynków. Chciałbym podkreślić, że ta kwestia jest, jak wiemy, niezmiernie rozległym zagadnieniem, o wielu różnych aspektach.  Jednak systemy oddymiania stanowią jej bardzo istotny element. Dlatego utrzymywanie ich w sprawności za sprawą profesjonalnie wykonywanych czynności serwisowych to jeden z fundamentów bezpiecznego użytkowania obiektu budowlanego.