Przykład racjonalizacji wentylacji pożarowej w budynku wielokondygnacyjnym

Instalacje wentylacji pożarowej są rozwiązaniami technicznymi kluczowymi dla spełnienia wymagań podstawowych, o których mowa w § 207 ust. 1 rozporządzenia Ministra Infrastruktury ¹, szczególnie w zakresie stworzenia warunków do bezpiecznej ewakuacji, przetrwania pożaru w obiekcie oraz efektywnego wspomagania działania ekip ratowniczych.

W obiektach wielokondygnacyjnych § 245, § 246 i § 256 WT wskazują na możliwość zastosowania fakultatywnie lub obligatoryjnie urządzeń do oddymiania lub zapobiegania zadymieniu. Zapis ten jest powszechnie interpretowany jako konieczność wykonania dla zabezpieczenia klatek schodowych systemów oddymiania lub systemu różnicowania ciśnienia.
Wybór rozwiązania nie jest sprawą oczywistą. Instalacje oddymiania (szczególnie grawitacyjnego) klatki schodowej, chociaż atrakcyjne kosztowo, nie gwarantują możliwości bezpiecznego opuszczenia budynku przez wszystkich jego użytkowników i służą raczej wspomaganiu działań ekip ratowniczych. Ogranicza to zakres stosowania oddymiania. Na przykład standard VDMA 24188 ² zaleca zastosowanie systemów grawitacyjnych w relatywnie niskich budynkach (około pięciu kondygnacji), zakładając, że do oczyszczenia klatki z dymu wykorzystywane będą przenośne wentylatory strażackie. Co ważne, zaznaczono tu, że wentylatory przenośne będą używane przez strażaków w fazie gaszenia pożaru, a nie podczas ewakuacji i akcji ratowniczej.

Nieco szersze zastosowanie i wyższy poziom niezawodności systemu oddymiania klatki schodowej zapewniają rozwiązania opisane w wytycznych CNBOP PIB ³, polegające na wykonaniu instalacji oddymiania wspomaganej nawiewem mechanicznym. Układy te, chociaż droższe niż grawitacyjne, cechują się większą odpornością na zakłócenia i niekorzystne warunki atmosferyczne, a co ważne są zdolne do szybkiego oczyszczenia z dymu klatki schodowej (kiedy jego napływ do tej przestrzeni zostanie odcięty). Właściwość ta stwarza możliwości prowadzenia ograniczonej (warunkowej) ewakuacji budynku. System oddymiania z nawiewem mechanicznym zapobiega również zadymieniu kondygnacji budynku poniżej tej, na której zlokalizowany jest pożar, co efektywniej wspomaga prowadzenie akcji ratowniczo-gaśniczej.

Najwyższy poziom bezpieczeństwa użytkowników i strażaków (szczególnie w budynkach wysokich i wysokościowych) zapewnia wykonana w sposób przemyślany i prawidłowo działająca instalacja różnicowania ciśnienia. Zwiększenie poziomu bezpieczeństwa okupione jest tu jednak podniesieniem nakładów. Wyższe koszty wykonania systemów zapobiegania zadymieniu wynikają m.in. z konieczności zainstalowania bardziej złożonych zestawów urządzeń napowietrzających, ale przede wszystkim z nakładów koniecznych do zbudowania na każdej kondygnacji instalacji do odprowadzania dymu.

W takiej sytuacji zrozumiałe staje się poszukiwanie rozwiązań technicznych, które mają wiele funkcjonalności i pozwalają zarówno spełnić wymogi przepisów, jak zredukować koszty całej instalacji, czego oczekują inwestorzy. Układy inżynierskie mogą również stanowić akceptowalne rozwiązanie często pojawiających się problemów z implementacją „klasycznego” systemu na przykład w budynkach o nietypowym układzie architektury wewnętrznej, przy modernizacji istniejących obiektów itd. Niezależnie jednak od tego, czy mamy do czynienia z motywacją ekonomiczną, czy techniczną, decydując się na rozwiązanie inżynierskie, należy przestrzegać jednej nadrzędnej zasady: działanie zaproponowanego układu nie może pogorszyć poziomu bezpieczeństwa użytkowników budynku. Każde indywidualnie tworzone rozwiązanie musi więc przed wdrożeniem zostać poddane bardzo szerokiej ocenie działania w warunkach przewidzianych scenariuszem pożarowym.

Ograniczenia we wdrożeniu rozwiązań inżynierskich nie wynikają ze względów technicznych, ponieważ szeroka baza dostępnych autonomicznych urządzeń pozwala na budowę w zasadzie dowolnego układu napowietrzania i/lub oddymiania. Główne problemy mogą tu jednak dotyczyć kwestii formalnoprawnych. Pierwszym jest zgodna z intencją twórcy przepisów interpretacja prawa, drugim zapisana w Krajowej Ocenie Technicznej funkcjonalność urządzeń. Nietypowe rozwiązania inżynierskie funkcjonujące na zasadzie odstępstwa od WT, elementy wchodzące w skład całego systemu muszą zostać wprowadzone w pierwszym systemie oceny zgodności i dopuszczone do jednostkowego zastosowania na mocy § 10 ust 1 Ustawy o wyrobach budowlanych ⁴. Każdorazowo oznacza to konieczność wdrożenia rozwiązania według indywidualnej dokumentacji technicznej, sporządzonej przez projektanta obiektu lub z nim uzgodnionej, dla których producent wydał oświadczenie, że zapewniono zgodność wyrobu budowlanego z tą dokumentacją oraz z przepisami ⁵. Elementami wykonawczymi budowanych systemów mogą być zestawy urządzeń do oddymiania, zestawy urządzeń do napowietrzania pożarowego, czujniki ciśnienia, zasilacze urządzeń pożarowych oraz centrale sterujące urządzeniami przeciwpożarowymi. Każdy z tych elementów ma określoną w Kocie funkcjonalność, w zakresie której można wykorzystać konkretny zestaw urządzeń. Szczególny problem dla zaawansowanych układów stanowić może dobór rozbudowanej centrali sterującej, która będzie w stanie realizować różne, często bardzo złożone scenariusze pożarowe.

Przykład rozwiązania inżynierskiego

Przykładem kreatywnego podejścia do budowy systemu wentylacji pożarowej w budynku wysokim jest rozwiązanie łączące różne funkcjonalności dwóch układów. W obiekcie, począwszy od parteru, część kolejnych kondygnacji ma przeznaczenie usługowo-biurowe, co zalicza je do kategorii zagrożenia ludzi ZL III. Wyżej położone kondygnacje pełną funkcję mieszkaniową, czyli zaliczane są do kategorii ZL IV. Takie (dość częste) połączenie funkcjonalne stwarza pewną możliwość budowy efektywnego systemu ochrony klatki schodowej przy ograniczeniu kosztów wykonania instalacji.

Możliwość, o której mowa, wiąże się z zapisem § 246 WT ⁶. Ust. 1 tego paragrafu mówi, że klatka schodowa budynku wysokiego służąca do ewakuacji ze strefy ZL III powinna być wyposażona w urządzenia zapobiegające ich zadymieniu. Ten sam paragraf w art. 5 dopuszcza jednak w budynku wysokim (W) i wysokościowym (WW) wykonywanie klatek schodowych stanowiących drogę ewakuacyjną wyłącznie dla stref pożarowych ZL IV, bez przedsionków oddzielających je od poziomych dróg komunikacji ogólnej – nawet przy wyposażeniu ich jedynie w samoczynne urządzenia oddymiające uruchamiane za pomocą systemu wykrywania dymu.

Interpretacja cytowanego przepisu polega w tym przypadku na założeniu, że przy lokalizacji pożaru na jednej z kondygnacji mieszkalnych klatka schodowa będzie wykorzystywana jako droga ewakuacji wyłącznie strefy ZL IV. Przy takiej interpretacji można było skonstruować na klatkach schodowych budynku system dwufunkcyjny. Część kondygnacji biurowych wyposażono we wszystkie konieczne elementy systemu zapobiegania zadymieniu. W przypadku lokalizacji pożaru w tej przestrzeni realizowany będzie pełny scenariusz różnicowania ciśnienia, oczywiście włącznie z uruchomieniem instalacji odprowadzenia powietrza i dymu z kondygnacji. Przy zagrożeniu pożarowym zlokalizowanym w wyżej położonej części mieszkalnej system ochrony klatek schodowych przyjmie funkcjonalność układu oddymiania klatki schodowej z nawiewem mechanicznym (rys. 1). W obu scenariuszach napływ powietrza realizowany będzie przy wykorzystaniu tej samej jednostki napowietrzającej o szerokim zakresie regulacji przepływu powietrza. W zależności od lokalizacji pożaru, sygnalizowanego przez detektory na kondygnacjach biurowych i w przestrzeni klatki schodowej części mieszkalnej, układ czujników ciśnienia (przy klapie dymowej i w przestrzeni klatki schodowej), pozwala na utrzymanie alternatywnie nadciśnienia 50 Pa (zapobieganie zadymieniu) lub maksymalnie 6 Pa (oddymianie – kryterium stałego przepływu na klapie dymowej).

W omawianym przypadku wykonanie instalacji od strony technicznej nie stanowi większego problemu, ponieważ określony w Kocie zakres funkcjonalności zastosowanych tu urządzeń napowietrzających pozwala na ich wykorzystanie w funkcji nawiewu zarówno nadciśnieniowego, jak i kompensacyjnego. Większym problemem było skonfigurowanie uniwersalnej centrali sterowania o rozszerzonej funkcjonalności (większej liczby wejść i wyjść). Centrala taka musiała mieć zdolność do realizacji bardziej rozbudowanego scenariusza pożarowego, sterować przetwornicą i wentylatorem. Centrala musiała oczywiście być wykonana w pierwszym systemie oceny zgodności (KOT, Krajowy Certyfikat stałości właściwości użytkowych i świadectwo dopuszczenia).