Rola i specyfika systemów oddymiania

Pożar jest jednym z większych niebezpieczeństw dla osób przebywających wewnątrz budynku. Dobrze zaprojektowany i poprawnie wykonany system oddymiania pozwala na znaczne zwiększenie szans powodzenia akcji ewakuacyjnej oraz ułatwia rozpoczęcie i prowadzenie działań gaśniczych. Wraz z urządzeniami sygnalizacyjnymi i stałymi urządzeniami gaśniczymi może znacznie ograniczyć straty materialne i szkody związane z pojawieniem się ognia.

Zagrożenia związane z pożarem i metody ich eliminowania

Odpowiednie sposoby zmniejszania zagrożenia pożarowego są jednym z najważniejszych czynników wpływających na możliwość bezpiecznej eksploatacji budynków mieszkalnych i użytkowych. W razie pożaru jednym z najistotniejszych zadań jest przeprowadzenie szybkiej i skutecznej akcji ewakuacyjnej, a następnie wspieranie działań podejmowanych przez jednostki gaśnicze i służby ratunkowe. Efektywne wyprowadzenie ludzi z rejonu zagrożenia oraz walka z ogniem jest jednak możliwa tylko wówczas, gdy uda się ograniczyć wpływ podwyższonej temperatury i działania płomieni, niedoboru tlenu oraz wysokiego  zadymienia. Promieniowanie cieplne związane z pożarem przyczynia się do podwyższenia temperatury otoczenia a przez to także ciał osób znajdujący się w budynku, co może skutkować omdleniami, a przy większych wartościach powstawaniem oparzeń, w tym niezwykle groźnych dotyczących dróg oddechowych. Szybkość pojawienia się oparzeń i negatywnych skutków dla życia i zdrowia zależy w dużym stopniu od tzw. gęstości strumienia promieniowania cieplnego – im jest on wyższy, tym większe ryzyko obrażeń i śmierci wskutek udaru cieplnego. Równie ważny jest poziom zadymienia i pojawianie się toksycznych produktów spalania przy jednoczesnym niedoborze tlenu – podkreśla przedstawiciel firmy Tel-Poż-System „Iskra”, specjalizującej się w systemach przeciwpożarowych i rozwiązaniach z zakresu BHP.

Zadymienie jest jedną z głównych przyczyn obrażeń powstających w wyniku pożaru, w tym także śmiertelnych. Z powodu zapłonu materiałów składających się na wyposażenie budynku oraz zgromadzonych w nim przedmiotów w wydzielających się gazach pożarowych znajdują się toksyczne i szkodliwe substancje, których stężenie daleko wykracza poza dopuszczalne w innych okolicznościach normy. Wśród związków mogących prowadzić do zatruć i śmierci znajduje się m.in. tlenek węgla upośledzający możliwości transportu tlenu w organizmie. Równie niebezpieczny będzie cyjanowodór, dwutlenek siarki czy tlenek azotu, ale także dwutlenek węgla, benzen lub formaldehydy. W wielu przypadkach dym może stać się gazem palnym, np. w razie podwyższonego stężenia węglowodorów. Poważnym problemem jest fakt, że pojawienie się dymu drastycznie ogranicza możliwość dostrzegania topografii budynku, prowadząc często do utraty orientacji w przestrzeni czy braku możliwości odnalezienia wyjścia ewakuacyjnego. Dużym kłopotem jest także raptowny spadek zawartości tlenu w powietrzu, który może powodować gwałtowne niedotlenienie i osłabienie funkcji poznawczych, a następnie prowadzić do uduszenia.

Sposobem na umożliwienie ewakuacji z budynku będzie więc przede wszystkim zapewnienie możliwości szybkiego zmniejszenia ilości dymu, a także redukcji temperatury panującej we wnętrzu obiektu. Efektywne oddymianie ma szczególne znaczenie na ciągach komunikacyjnych prowadzących do wyjścia oraz klatkach schodowych, zwłaszcza w budynkach wysokich i średniowysokich. Instalacje oddymiające są zaliczane do urządzeń przeciwpożarowych i zgodnie z istniejącymi regulacjami – Rozporządzeniem w sprawie warunków technicznych, jakim powinny odpowiadać budynki i ich usytuowanie oraz Rozporządzeniem w sprawie ochrony przeciwpożarowej budynków, innych obiektów budowlanych i terenów – poza budynkami wielokondygnacyjnymi powinny być montowane m.in. pasażach handlowo-usługowych, dużych obiektach biurowo-handlowych, budynkach użyteczności publicznej, a także przemysłowych i magazynowych, na krytych dziedzińcach, na kondygnacjach podziemnych, gdy znajdują się na nich pomieszczenia przeznaczone dla dużej liczby osób czy w zamkniętych garażach, w których wyznaczono rozległe strefy pożarowe.

Grawitacyjne systemy oddymiania

Podstawowymi zadaniami systemu oddymiania jest wyprowadzanie z wnętrza budynku powstającego dymu, wyrównywanie ciśnienia i zagwarantowanie dopływu świeżego powietrza do miejsc objętych pożarem oraz poprawa widoczności. Dzięki systemom tego rodzaju możliwe jest przeprowadzenie sprawnej ewakuacji, ułatwienie prowadzenia akcji gaśniczej, a także zmniejszenie ryzyka związanego z utratą nośności przez elementy konstrukcyjne budynku. Systemy oddymiania pomagają w zmniejszeniu ryzyka szybkiego rozprzestrzeniania się ognia, a w dużym stopniu w redukcji strat materialnych będących następstwem pożaru. Warto podkreślić, że stosowanie urządzeń oddymiających daje także pewne korzyści w postaci możliwości obniżenia wymaganej klasy odporności pożarowej budynku, jak również zwiększenia dopuszczalnej powierzchni stref pożarowych czy wreszcie wydłużenia dopuszczalnej długości przejść ewakuacyjnych.

Systemy oddymiające mogą być instalowane w wersjach grawitacyjnych lub mechanicznych, które, choć mają identyczne zadania, działają na innych zasadach. W przypadku systemu oddymiania grawitacyjnego usuwanie dymu następuje za sprawą powstającej w wyniku pożaru różnicy ciśnień i unoszenia się gazów pożarowych wraz z rozgrzanym powietrzem do góry. Zadaniem systemu oddymiania grawitacyjnego będzie więc ułatwienie zajścia naturalnego zjawiska przypominającego cug występujący w kominach. W tym celu w budynku na dachu montowane są klapy oddymiające, otwierane w razie wykrycia zagrożenia lub okna oddymiające instalowane na górnych kondygnacjach. Jednocześnie w celu wyrównania ciśnienia i zapewnienia dopływu świeżego powietrza niżej montowane są okna albo klapy napowietrzające, które również są automatycznie aktywowane. Niezbędnym składnikiem systemu oddymiającego są także urządzenia, które są odpowiedzialne za jego aktywowanie w razie wykrycia zagrożenia.

Do sterowania pracą klap i okien oddymiających i napowietrzających stosuje się rozwiązania pneumatyczne, elektryczne, mechaniczne albo pneumatyczno-elektryczne, a także otwieranie ręczne, które jednak jest najmniej efektywne, wymaga bowiem manualnego uruchomienia urządzenia. Otwieranie elementów wyprowadzających dym i dostarczających świeżego powietrza może następować w wyniku zadziałania siłownika pneumatycznego, sprężyny, rygla elektromagnetycznego lub siłowników elektrycznych. Do aktywacji systemów służą m.in. bezpieczniki topikowe, które w systemach pneumatycznych powodują wprowadzenie do siłownika sprężonego CO₂, w mechanicznych zwalniają sprężynę lub urządzenia połączone z zainstalowanym w budynku Systemem Sygnalizacji Pożaru (SSP) i reagują na sygnał płynący z termicznych albo optycznych czujników wykrywania dymu, zwalniając rygle elektromagnetyczne lub powodując zadziałanie siłowników elektrycznych. W przypadku, gdy w budynku zamontowano system ręczny, wymagane jest aktywowanie manualne, a sygnał jest rozprowadzany pneumatycznie za pomocą sprężonego dwutlenku węgla, który przy bardziej rozbudowanych instalacjach aktywuje kolejne skrzynki pośredniczące, przesyłające z kolei uwolniony z zamontowanych w nich nabojów gaz do siłowników, albo przy mniej złożonych uruchamiający je bezpośrednio.

Mechaniczne systemy oddymiania

System oddymiania mechanicznego bazuje na pracy wentylatorów oddymiających oraz specjalnie rozprowadzonym w obiekcie kanałom dymowym. Możliwe są systemy z oddymianiem przy zastosowaniu wentylatorów wyciągowych albo jedynie z nawiewem mechanicznym. W tym przypadku za doprowadzanie powietrza z zewnątrz odpowiedzialne są specjalne klapy napowietrzające wraz z wentylatorami, które wspomagają pracę klasycznego systemu grawitacyjnego, wyposażonego w klapy oddymiające. W systemie wyciągowym natomiast za przepływ powietrza w instalacji odpowiadają zamontowane w kanałach wentylatory wyciągowe, a kanały obejmują zarówno pomieszczenia znajdujące się na poszczególnych kondygnacjach, jak i łączą ze sobą poszczególne pietra i strefy. Ważnym elementem systemu są klapy odcinające pozwalające na oddzielanie poszczególnych stref, a także montowane w budynkach. Ponieważ wyprowadzanie dymu z budynku zależy od działania wentylatorów, muszą one generować odpowiedni przepływ powietrza, a przy tym być wytrzymałe na działanie podwyższonej temperatury. Ze względu na równoważenie ciśnienia przez zagwarantowanie odpowiedniego uzupełniania spadków ciśnienia w systemie potrzebne są także czujniki sprawdzające efektywność pracy wentylatorów wyciągowych i urządzenia sterujące dostosowujące do nich przepływ powietrza nawiewanego.

Instalacje mechaniczne są zwykle połączone z Systemami Sygnalizacji Pożaru i reagują na wykrywany przez nie wzrost temperatury lub na pojawienie się zadymienia w zależności od zastosowanych czujników. Informacje o wykrytym zagrożeniu są przekazywane do centrali oddymiania, która aktywuje działanie urządzeń wykonawczych – w pierwszej kolejności otwierają klapy dymowe znajdujące się w strefach zagrożonych pożarem oraz klapy montowane na przejściach przez przegrody, a następnie klapy dolotowe, przez które do systemu jest wprowadzane powietrze. Dopiero po otwarciu odpowiednich klap uruchamiane są wentylatory wyciągowe. Podczas pracy sytemu oddymiania mechanicznego ilość powietrza nawiewanego jest regulowana przez kąt otwarcia klap na podstawie odczytów rzeczywistego przepływu generowanego przez wentylatory wyciągowe. Działanie systemu oddymiania mechanicznego wiąże się z wydzieleniem strefy, w której rozwija się pożar, wymaga więc zamknięcia kurtyn dymowych oraz uszczelnienia systemu wentylacji mechanicznej przez zamknięcie zainstalowanych w nim specjalnych klap odcinających. System mechaniczny będzie więc działał z pewnym opóźnieniem, jednak ma on możliwość nie tylko bardzo skutecznego oddymiania, ale także obniżania temperatury w budynku.

Właściwie dobrany do konkretnego budynku i sprawnie działający system oddymiania jest najlepszą metodą na skutecznie ograniczenie zagrożeń związanych z pożarem. W połączeniu z innymi urządzeniami przeciwpożarowymi – Systemem Sygnalizacji Pożaru oraz instalacją tryskaczową albo zamgławiającą jest w stanie znacznie ograniczyć ewentualne straty, jak również uniknąć ofiar. Warto wspomnieć, że alternatywą dla systemów mechanicznych jest system różnicowania ciśnień, którego zadaniem jest powstrzymanie rozprzestrzeniania się dymu w strefach, przez które przebiegają drogi ewakuacyjne. Systemy tego rodzaju mogą działać albo wytwarzając nadciśnienie w strefie chronionej, albo podciśnienie poza nią. Systemy oparte o taki mechanizm są jednak dość kosztowne, ponieważ wymagają stosowania wielu przegród, a także urządzeń odprowadzających dym oraz wtłaczających powietrze.