Każdego roku na całym świecie powstają nowoczesne budynki wysokie o różnym przeznaczeniu. W każdym z nich należy – zgodnie z rygorystycznymi przepisami – zapewnić bezpieczeństwo użytkowników na wypadek pożaru. Można to osiągnąć między innymi dzięki niezawodnym i bardzo skutecznym systemom, które umożliwiają właściwą kontrolę rozprzestrzeniania się dymu i ciepła. Trzeba bowiem zauważyć, że największym śmiertelnym zagrożeniem dla ludzi podczas pożaru w takich budynkach najczęściej nie jest sam ogień, lecz dym i toksyczne gazy powstające podczas spalania.

Ochrona obiektów wielokondygnacyjnych

Można wyróżnić dwa zasadnicze sposoby kontroli rozprzestrzeniania się dymu i ciepła podczas pożaru:
1) usuwanie dymu z przestrzeni ewakuacyjnych – zestawy i systemy oddymiające,
2) niedopuszczanie do zadymienia dróg ewakuacyjnych – zestawy i systemy różnicowania ciśnienia.
Poszczególne rozwiązania różnią się między sobą nie tylko funkcją w obiekcie, lecz także możliwymi do zastosowania środkami technicznymi i gwarantowanym poziomem bezpieczeństwa:

• Rozporządzenie Ministra Infrastruktury z dnia 12 kwietnia 2002 r. w sprawie warunków technicznych, jakim powinny odpowiadać budynki i ich usytuowanie;
• Rozporządzenie Ministra Infrastruktury z dnia 12 marca 2009 r. zmieniające rozporządzenie w sprawie warunków technicznych, jakim powinny odpowiadać budynki i ich usytuowanie;
• Norma EN 12101-6:2007 – Systemy kontroli rozprzestrzeniania dymu i ciepła – Wymagania techniczne dotyczące systemów różnicowania ciśnień – Zestawy urządzeń;
• Instrukcja ITB nr 378/2002 – Projektowanie instalacji wentylacji pożarowej dróg ewakuacyjnych w budynkach wysokich i wysokościowych.

Każdy system powinien zapewnić między innymi zadane nadciśnienie, określoną minimalną prędkość przepływu w drzwiach otwartych, nieprzekraczalną maksymalną siłę niezbędną do otwarcia drzwi ewakuacyjnych.

Zalety ze stosowania systemów różnicowania ciśnień:

• skuteczna ochrona życia ludzi poprzez udrożnienie dróg ewakuacyjnych,
• możliwość przeprowadzenia akcji ratowniczej przez straż pożarową,
• wyższa ochrona budynku,
• niezawodność.

Jak działają systemy różnicowania ciśnień na przykładzie Safety Way

Idea działania systemu Safety Way polega na tym, że w przestrzeni klatek schodowych, które są wyposażone w instalacje różnicowania ciśnienia, wytwarza się ukierunkowany przepływ powietrza o kontrolowanej intensywności. Celem jest uzyskanie stabilnego rozkładu ciśnienia statycznego w całej klatce schodowej w warunkach efektu kominowego. Można to osiągnąć, precyzyjnie kontrolując po pierwsze strumień powietrza nawiewanego oraz wywiewanego, a po drugie towarzyszące temu opory przepływu powietrza. Przyjmuje się, że aby uzyskać stabilny rozkład ciśnienia statycznego w przestrzeni całej klatki schodowej, należy doprowadzić określoną ilość powietrza do strefy obniżonego ciśnienia i odprowadzić odpowiednią ilość powietrza ze strefy podwyższonego ciśnienia.

Wartości strumieni powietrza oraz ich proporcje za każdym razem określają inżynierowie firmy SMAY, przeprowadzając obliczenia na podstawie analizy komputerowej budynku. Wartości te zależą od: wysokości i lokalizacji budynku, architektury klatki schodowej i poziomu całkowitych przecieków powietrza oraz przyjętych wymagań funkcjonalnych instalacji różnicowania ciśnienia. Dzięki nałożeniu na siebie rozkładu ciśnienia – co wynika z występowania efektu kominowego oraz oporów przepływu powietrza – możliwe jest uzyskanie stabilnego rozkładu ciśnienia statycznego w przestrzeni całej klatki schodowej. Kontrola gradacji ciśnienia pomiędzy poszczególnymi pomieszczeniami traktowanymi jako drogi ewakuacyjne pozwala dodatkowo uzyskać ukierunkowany przepływ powietrza w otwartych drzwiach ewakuacyjnych na kondygnacji objętej pożarem. Dzięki systemowi Safety Way można zatem osiągnąć nominalne parametry pracy instalacji różnicowania ciśnienia niezależnie od wysokości budynku.

Kierunek przepływu powietrza generowanego z wykorzystaniem systemu Safety Way zależy od aktualnej różnicy temperatury powietrza wewnętrznego i otoczenia. W okresie zimowym, kiedy temperatura powietrza otoczenia jest niższa niż temperatura powietrza w klatce schodowej budynku ogrzewanego, powietrze doprowadzane jest w obrębie dolnych kondygnacji i odprowadzane w obrębie kondygnacji górnych. W okresie letnim, kiedy temperatura otoczenia jest wyższa od temperatury powietrza w klatce schodowej budynku klimatyzowanego, powietrze doprowadzane jest w obrębie górnych kondygnacji i odprowadzane w obrębie kondygnacji dolnych.

System Safety Way został opracowany jako w pełni automatyczne rozwiązanie do budynków wysokich, wysokościowych oraz przemysłowych, w których występują znaczne wewnętrzne zyski ciepła związane z realizacją procesu technologicznego. Graniczną wysokość budynku, od której w polskich warunkach klimatycznych powinien być stosowany układ przepływowy, można określić w zależności od wybranego przez projektanta dokumentu:

• 30 m – dla normy PN-EN 12101-6:2007 – Systemy kontroli rozprzestrzeniania dymu i ciepła – Część 6: Wymagania techniczne dotyczące systemów różnicowania ciśnień – Zestawy urządzeń;
• 55 m – dla Instrukcji ITB nr 378/2002 – Projektowanie instalacji wentylacji pożarowej dróg ewakuacyjnych w budynkach wysokich i wysokościowych;
• 65 m – dla amerykańskiej normy NFPA 92A Standard for Smoke-Control Systems Utilizing Barriers and Pressure Differences.

Safety Way składa się z minimum dwóch kompaktowych jednostek napowietrzających iSWAY-FC-R, które znajdują się w obrębie skrajnych kondygnacji budynku. Jednostki napowietrzające iSWAY-FC-R wyposażone są w osiowe wentylatory rewersyjne, które pozwalają zmienić kierunek przepływu powietrza w przestrzeni klatki schodowej w zależności od aktualnych wymagań. System Safety Way jest domyślnie rozwiązaniem bezkanałowym i nie wymaga zabudowy zbiorczych szachtów napowietrzających.

W przypadku budynków wysokościowych konieczne może się okazać zastosowanie dodatkowych (wspomagających) jednostek napowietrzających iSWAY-FC-D, uruchamianych w momencie, kiedy różnica ciśnienia pomiędzy klatką schodową i przestrzenią odniesienia spadnie poniżej zadanej wartości (zwykle jest to 30 Pa). Przyjmuje się, że dodatkowy punkt doprowadzenia powietrza do klatki schodowej powinien przypadać na każde 10–12 kondygnacji. Warto też zwrócić uwagę, że opracowując koncepcję rozwiązania, należy przyjąć zespoły dwóch punktów nawiewno-wywiewnych zlokalizowanych w obrębie dolnych i górnych kondygnacji. Wynika to z tego, że trzeba ograniczyć prędkość przepływu powietrza na elementach zakańczających instalacji. Regulator MAC-FC jednostki ISWAY-FC-R na podstawie zmierzonej aktualnie różnicy temperatury powietrza wewnątrz klatki schodowej i otoczenia ustala właściwy kierunek przepływu powietrza w przestrzeni chronionej. Co ważne, system Safety Way nie wymaga stosowania w klatkach schodowych dodatkowych elementów służących do kontroli ciśnienia ani otworów upustowych, co często stanowi problem, szczególnie w już istniejących budynkach.

Safety Way jest dostarczany jako kompletny system różnicowania ciśnienia zoptymalizowany pod kątem zastosowania w konkretnym budynku. Poza spełnieniem wymagań obowiązujących obecnie przepisów jako rozwiązanie aktywne pozwala znacznie skrócić próby odbiorowe oraz okresowe przeglądy techniczne.

Schemat działania systemu przepływowego Safety Way dla dwóch umownych okresów roku, zimowego i letniego, przedstawiono na poniższych ilustracjach.

Rys. 1. Stabilizacja nadciśnienia w przestrzeni klatki schodowej budynku ogrzewanego w okresie zimowym z wykorzystaniem systemu przepływowego Safety Way

Rys. 2. Stabilizacja nadciśnienia w przestrzeni klatki schodowej budynku klimatyzowanego w okresie letnim z wykorzystaniem systemu przepływowego Safety Way

Rys. 3. Realizacja ukierunkowanego przepływu powietrza przez otwarte drzwi ewakuacyjne za pomocą systemu przepływowego Safety Way

System Safety Way pozwala nie tylko zrealizować kryterium ciśnienia, ale również utrzymać wymaganą prędkość i kierunek przepływu powietrza przez otwarte drzwi ewakuacyjne. Gdy drzwi ewakuacyjne się otwierają, a w związku z tym spada ciśnienie w zabezpieczanej nadciśnieniowo klatce schodowej, wywiew powietrza zostaje odcięty. Przy tym nawiew zwiększa swoją wydajność do wartości obliczeniowej wynikającej z nieszczelności klatki schodowej i wymiarów drzwi ewakuacyjnych.

WIĘCEJ NA TEMAT SYSTEMU RÓŻNICOWANIA CIŚNIEŃ DOWIESZ SIĘ Z NASZEGO PORADNIKA.