Systemy oddymiania grawitacyjnego w obiektach komercyjnych

Systemy bezpieczeństwa pożarowego (w tym systemy oddymiania grawitacyjnego) – podstawowe funkcje

Ogólnie rzecz biorąc, budynki oraz urządzenia, które są z nim związane (w tym systemy oddymiania grawitacyjnego), powinny być projektowane i wykonywane w taki sposób, aby ograniczać w największym stopniu możliwość powstania pożaru, a w razie jego wystąpienia zapewnić:

• zachowanie nośności konstrukcji przez określony czas,
• ograniczenie rozprzestrzeniania się ognia i dymu wewnątrz budynku,
• ograniczenie rozprzestrzeniania się pożaru na sąsiednie obiekty budowlane lub tereny przyległe,
• możliwość ewakuacji ludzi lub ratowania ich życia i zdrowia w inny sposób,
• uwzględnienie bezpieczeństwa ekip ratowniczych.

Dowody zebrane na podstawie wszystkich pożarów pokazują, że dym i toksyczne gazy powodują najwięcej przypadków śmiertelnych, tj. ok. 95%. Zabijają one dużo wcześniej, zanim wzrośnie temperatura lub rozwiną się płomienie. Dlatego tak ważne jest odprowadzenie dymu, co ułatwi ewakuację ludzi i działania ratownicze, a ponadto zapewni ochronę konstrukcji budynku przed przegrzaniem i zniszczeniem oraz zmniejszy pośrednie straty pożarowe spowodowane dymem i gorącymi gazami pożarowymi.

Systemy oddymiania grawitacyjnego a przepisy prawne

Projektując systemy oddymiania grawitacyjnego niezwykle istotne są poniższe akty prawne i normy:

• norma PN-B-02877-4:2001+Az1:2006 „Ochrona przeciwpożarowa budynków. Instalacja grawitacyjna do odprowadzania dymu i ciepła. Zasady projektowania”,
• norma PN-EN 12101-2:2005 „Systemy kontroli rozprzestrzeniania dymu i ciepła. Część 2: Wymagania techniczne dotyczące klap dymowych”,
• norma PN-EN 12101-1:2007 „Systemy kontroli rozprzestrzeniania dymu i ciepła. Część 1: Wymagania techniczne dotyczące kurtyn dymowych”,
• Rozporządzenie Ministra Infrastruktury i Budownictwa z dnia 14 listopada 2017 r., zmieniające Rozporządzenie w sprawie warunków technicznych, jakim powinny odpowiadać budynki i ich usytuowanie (DzU z 2018 r., poz. 2285),
• Rozporządzenie Ministra Spraw Wewnętrznych i Administracji z dnia 20 lipca 2022 r., zmieniające rozporządzenie w sprawie ochrony przeciwpożarowej budynków, innych obiektów budowlanych i terenów (DzU z 2022 r., poz. 1620),
• Rozporządzenie Ministra Spraw Wewnętrznych i Administracji z dnia 2 grudnia 2015 r. w sprawie uzgadniania projektu budowlanego pod względem ochrony przeciwpożarowej (DzU z 2015 r. poz. 2117),
• Ustawa z dnia 7 lipca 1994 r. – Prawo budowlane (DzU z 1994 r. nr 89, poz. 414),
• Ustawa z dnia 24 sierpnia 1991 r. o ochronie przeciwpożarowej (DzU z 1991 r. nr 81, poz. 351).

Projektowanie systemów oddymiania grawitacyjnego

Systemy oddymiania grawitacyjnego powinny być poddane wnikliwej ocenie skutków działania i jego wpływu na bezpieczeństwo użytkowników. Prawidłowy dobór systemu oddymiania powinien zawierać:

• opis systemu oddymiania wraz ze wszystkimi elementami sterującymi, łącznie z odpowiednim okablowaniem,
• obliczenia dotyczące czynnej powierzchni oddymiania,
• rozmieszczenie klap dymowych na powierzchni dachu z zachowaniem odległości klap od ścian, od brzegu budynku, odległości pomiędzy klapami, rozmieszczenie klap na dachach skośnych, alternatywnie: rozmieszczenie pasm świetlnych z klapami lub okien oddymiających w dachu skośnym lub w ścianie pionowej,
• sposoby napowietrzania,
• efektywność danego systemu, biorąc pod uwagę specyfikę budynku i osób tam przebywających,
• dostęp do elementów sterujących w przypadku awarii, przeglądów serwisowych oraz konserwacyjnych.

Systemy oddymiania grawitacyjnego – charakterystyka i budowa

Systemy oddymiania grawitacyjnego mogą być realizowane w postaci klap oddymiających punktowych, klap oddymiających montowanych w pasmach świetlnych, klap oddymiających żaluzjowych, a a także jako rozwiązania okienne. Klapy i okna oddymiające są samoczynnymi urządzeniami oddymiającymi. Ich podstawową funkcją jest odprowadzenie z zamkniętych pomieszczeń dymów, gazów pożarowych oraz energii cieplnej na zewnątrz obiektu, co przyczyni się do ochrony życia i mienia. Klapy oddymiające mogą również pełnić funkcje wentylacyjne, doświetleń dachowych, wyjścia na dach. W celu zwiększania ich czynnej powierzchni oddymiania stosuje się dodatkowo owiewki i kierownice wlotowe. Można dobrać również szereg akcesoriów dodatkowych, takich jak siatka zabezpieczająca przed upadkiem, krata antywłamaniowa czy wyłącznik krańcowy. Okna oddymiające natomiast mogą służyć również do napowietrzania oraz doświetlenia budynku. Dzięki zastosowaniu klap i okien oddymiających inwestor uzyskuje możliwość m.in. obniżenia klasy odporności ogniowej budynku, powiększenia dopuszczalnych stref pożarowych oraz wydłużenia dróg ewakuacyjnych.

Budowa klap oddymiających i okiennego systemu oddymiania

Klapy dymowe wykonywane są z różnorodnych materiałów, przy czym najczęściej stosowane są podstawy stalowe, z blachy aluminiowej, poliestrowe wzmocnione włóknem szklanym, a także wypełnienia skrzydeł klap oddymiających występujące w postaci kopuł akrylowych (w klapach punktowych), poliwęglanowych litych lub kanalikowych o różnej grubości (w klapach punktowych, żaluzjowych i w pasmach świetlnych) lub aluminiowych (w klapach płaskich i żaluzjowych).

W oknach do oddymiania do wypełnienia wykorzystywane jest szkło oraz przebadane wraz z siłownikami profile aluminiowe. Okna mogą być otwierane zarówno do wewnątrz (górą, dołem lub rozwierane na bok), jak i na zewnątrz (górą, dołem lub rozwierane na bok, przy dodatkowym zastosowaniu nożyc zabezpieczających, zapobiegających niekontrolowanemu wypięciu skrzydła). Otwieranie okien w ścianie pionowej nie może jednak zawężać szerokości przejścia ewakuacyjnego ani stwarzać zagrożenia wypadnięcia bez odpowiedniego zabezpieczenia. W tym przypadku należy również wziąć pod uwagę działanie wiatru.

Systemy sterowania klapami oddymiającymi i okiennym systemem oddymiania

Klapy oddymiające, oddymiająco-wentylacyjne, okna oddymiające wymagają do prawidłowego działania podłączenia do urządzeń sterujących ich otwieraniem i zamykaniem. Komplet tych urządzeń stanowi system sterowania oddymianiem lub oddymianiem i wentylacją. W zależności od typu zastosowanych urządzeń może być wykonany jako:

• pneumatyczny system sterowania oddymianiem – automatyczny przez bezpiecznik termiczny zamontowany w klapie lub sygnał SSP – przez zewnętrzny impuls z systemu sygnalizacji pożaru, przesyłany do elektromagnesu, zainstalowanego w skrzynce alarmowej lub ręczny przez wyzwolenie działania nabojów CO₂ w skrzynce alarmowej (w klapach oddymiających punktowych i w pasmach świetlnych),
• elektryczny 24 V – system sterowania oddymianiem z możliwością wentylacji, automatyczny, przez reakcję na dym optycznych czujek dymu lub sygnał SSP do centrali sterowania oddymianiem, lub ręczny, przez użycie ręcznego przycisku oddymiania RPO-1 (w klapach oddymiających punktowych i żaluzjowych, w pasmach świetlnych i okiennym systemie oddymiania i napowietrzania),
• pneumatyczno-elektryczny system sterowania – część pneumatyczna odpowiada za funkcję oddymiania, elektryczna 230 V za funkcję wentylacji (w klapach oddymiających punktowych i w pasmach świetlnych); należy jednak pamiętać, że termiczne wyzwalanie jest niedopuszczalne na klatkach schodowych.

Przy doborze sterowania warto zwrócić uwagę na koszty nie tylko samego systemu sterowania, lecz także użytkowania, eksploatacji elementów oraz te związane z przeglądami serwisowymi.

Przy dużej liczbie klap zazwyczaj tańszym rozwiązaniem przy zakupie będzie system pneumatyczny. Jednak w eksploatacji, ze względu na konieczność sprawdzenia działania urządzeń i odpalenia naboju CO₂, rozwiązanie to okaże się znacznie droższe w porównaniu z systemem elektrycznym 24 V. Jeśli chcemy dodatkowo zastosować przewietrzanie obiektu za pomocą klap, wówczas system elektryczny będzie i w tym przypadku tańszym rozwiązaniem ze względu na wykorzystanie tych samych siłowników zarówno do oddymiania, jak i przewietrzania. W przypadku klap z siłownikami pneumatycznymi do przewietrzania należy zastosować siłowniki na 230 V.

Warto również pamiętać, że w przypadku dodatkowego przewietrzania obiektu za pomocą klap ważne jest zastosowanie centrali pogodowej z czujnikiem deszcz/wiatr. Jest to niewielki dodatkowy koszt, ale takie rozwiązanie może zapobiec zalaniu wartościowych przedmiotów znajdujących się pod klapami lub wyrwaniu skrzydeł klap w przypadku silnego wiatru.

Wytyczne do prawidłowego montażu klap i okien oddymiających

Należy pamiętać, że:

• w przypadku montażu klapy oddymiającej na dachu skośnym o spadku powyżej 10° należy zniwelować spadek przez wykonanie podkonstrukcji bądź cokołu pod klapą,
• trzeba zweryfikować, czy wysokość podstawy klapy dymowej będzie wystarczająca – z uwzględnieniem tego, że klapa standardowo montowana jest pod warstwą izolacji termicznej i musi wystawać min. 30 cm ponad połać dachu,
• zawiasy klapy dymowej zawsze zamontowane są na dłuższym boku, dlatego należy tak zamontować podstawę, aby zawiasy znajdowały się w najniższym punkcie dachu,
• klapy prostokątne montuje się zawsze dłuższym bokiem klapy równolegle do kalenicy dachu,
• klapa jednoskrzydłowa otwiera się do kąta >140°, należy więc sprawdzić, czy po otwarciu nie będzie kolidować z innymi elementami na dachu (kominy, wentylatory, murki itp.),
• okna oddymiające muszą być zamontowane w odpowiedniej odległości od siebie, na odpowiedniej wysokości zarówno na dachu skośnym, jak i w ścianie zewnętrznej budynku czy fasadzie; jeśli będą zamontowane za nisko, wówczas nie dojdzie do skutecznego odprowadzania dymu.

Otwory kompensacyjne do napowietrzania

Realizując systemy oddymiania grawitacyjnego ważnym aspektem jest również dobór wielkości i rozmieszczenie otworów kompensacyjnych. Funkcję taką mogą pełnić drzwi lub bramy wejściowe, otwierane klapy żaluzjowe i okienne w fasadzie budynku oraz klapy dymowe w innych strefach dymowych (w rozległych obiektach, w których istnieje więcej niż jedna strefa otoczona kurtynami klapy z sąsiednich stref). Wyraźnie oznakowane otwory kompensacyjne należy instalować w ścianach zewnętrznych budynku poniżej dolnej granicy projektowanego poziomu warstwy dymu. Powinny mieć zagwarantowane zasilanie przez czas niezbędny do uruchomienia i działania, a ich elementy sterujące muszą być potwierdzone dokumentami dopuszczającymi do obrotu.

Kurtyny dymowe

Przeglądając systemy oddymiania grawitacyjnego nie można pominąć kurtyn dymowych. Rozwiązania te przeznaczone są do stosowania w budynkach jako wydzielenie stref dymowych, stwarzające zbiornik dymu przez jego gromadzenie i ograniczenie transportu, skierowanie dymu we wcześniej określonym kierunku, zapobiegając lub opóźniając jego napływanie do innych stref lub pustek powietrznych. Ze względu na niewielkie wymagania w zakresie warunków zabudowy stanowią idealne rozwiązanie wszędzie tam, gdzie dysponujemy bardzo małą ilością miejsca do montażu. Brak ograniczeń wymiarowych powoduje, że kurtyny mogą zamykać bardzo duże powierzchnie. Szerokie zastosowanie kurtyn pozwala na ich montaż zarówno w budynkach użyteczności publicznej, jak i w obiektach komercyjnych.

Najczęściej podziału przestrzeni podstropowej na strefy dymowe dokonuje się z wykorzystaniem stałych kurtyn dymowych, przylegających bezpośrednio do stropu pomieszczenia i skierowanych pionowo w dół od sufitu. W obiektach, gdzie taki podział będzie stwarzał poważne utrudnienia komunikacyjne oraz kolidował z estetyką wnętrza, lepszym rozwiązaniem będą kurtyny ruchome (rolowane), które przechodzą automatycznie z pozycji zrolowanej do rozwiniętej, z chwilą otrzymania sygnału z centrali sterowania pożarowego.

Rodzaje kurtyn dymowych

Ze względu na sposób działania kurtyny można podzielić na kurtyny dymowe stałe oraz kurtyny dymowe ruchome. Ze względu na klasę odporności ogniowej kurtyny można podzielić na D30, D60, D90, D120 oraz DA, a także DH30 i DH60. Kurtyny dymowe ruchome (rolowane) ze względu na charakter pracy dzielą się z kolei na:

• ASB1 – niewymagające dodatkowego źródła energii do przejścia lub pozostania w pozycji rozwiniętej; opadające grawitacyjnie w razie alarmu, sygnału wyzwalającego lub awarii instalacji elektrycznej, np. w wyniku pożaru, w sposób kontrolowany do pożarowej pozycji działania – nie niżej jednak niż na wysokość 2,5 m powyżej poziomu wykończonej posadzki, przy czym w jakimkolwiek położeniu nie mogą zagrażać użytkownikom,
• ASB2 – wymagające zużywalnego źródła energii do przejścia lub pozostania w pozycji rozwiniętej (w tym przypadku zasilanie zewnętrzne zapewnia gwarantowana linia zasilająca 230 V AC – doprowadzenie zasilania gwarantowanego lub opcjonalnie – centrala zasilająca 24 V DC), opadające w razie alarmu, sygnału wyzwalającego lub awarii instalacji elektrycznej, np. w wyniku pożaru, w sposób kontrolowany do pożarowej pozycji działania – nie niżej jednak niż na wysokość 2,5 m powyżej poziomu wykończonej posadzki, przy czym w jakimkolwiek położeniu nie mogą zagrażać użytkownikom,
• ASB3 – niewymagające dodatkowego źródła energii do przejścia lub pozostania w pozycji rozwiniętej, jednak opadające w razie alarmu w sposób kontrolowany do pożarowej pozycji działania – bez ograniczeń wysokości rozwinięcia/końcowego poziomu dolnej krawędzi kurtyny,
• ASB4 – wymagające źródła energii do przejścia lub pozostania w pozycji rozwiniętej, jednak opadające w razie alarmu w sposób kontrolowany do pożarowej pozycji działania – bez ograniczeń wysokości rozwinięcia/końcowego poziomu dolnej krawędzi kurtyny.

Systemy oddymiania grawitacyjnego – podsumowanie najważniejszych funkcji i wymagań

Systemy oddymiania grawitacyjnego są niezwykle skuteczne w odprowadzaniu dymu, niebezpiecznych gazów i gorącego powietrza z budynku. Zmniejszają straty w ludziach i mieniu, pozwalają na sprawniejszą ewakuację i akcję gaśniczą. Doświetlają też pomieszczenia oraz klatki schodowe, co jest obecnie bardzo istotne ze względu na ciągle rosnące ceny prądu. Stosując oddymianie grawitacyjne, należy bezwzględnie pamiętać o napowietrzaniu, gdyż bez niego nie będzie właściwego oddymiania.

Wszystkie wymieniowe wyżej urządzenia wraz ze sterowaniem muszą mieć stosowne, wymagane prawem dopuszczenia do obrotu. Projekt systemu oddymiania powinien być z kolei zatwierdzony przez rzeczoznawcę do spraw bezpieczeństwa pożarowego. Przestrzeganie zasad wiedzy technicznej i aktualnie obowiązujących przepisów są rzeczą niezbędną w tego typu instalacjach.

Niezależnie od przepisów prawnych każdy właściciel lub zarządca budynku powinien zwrócić uwagę nie tylko na zastosowanie systemów oddymiania, lecz także na edukację i szkolenia personelu oraz użytkowników w zakresie bezpieczeństwa pożarowego. Nawet najdroższe urządzenia, jeśli będą niewłaściwie obsługiwane, mogą być nieskuteczne lub stwarzać zagrożenia albo wykluczać się z innymi systemami.

Na szczególną uwagę zasługuje również konieczność wykonywania przeglądów serwisowych (technicznych i konserwacyjnych) systemów oddymiania. Przeglądy powinny być realizowane nie rzadziej niż raz w roku lub częściej, zgodnie z zaleceniami i wytycznymi producenta. Aby możliwe było wykonanie czynności wchodzących w zakres przeglądów serwisowych, takich jak oględziny lub naprawy, należy zapewnić fizyczny dostęp do urządzeń. Jeśli urządzenia są zamontowane na dachu, należy również zagwarantować możliwość wejścia na dach (drabina lub podnośnik).