Loading...

Pytania dotycząc systemów oddymiania klatek schodowych ZODIC oraz projektu badawczego „Bezpieczna ewakuacja” – część II

  1. Po co stosować wentylatory ze zmienną wydajnością nawiewu, czy nie wystarczające byłoby zastosowanie wentylatorów ze stałą wydajnością?

 W systemach oddymiania powinny być stosowane wyłącznie wentylatory ze zmienną wydajnością nawiewu, co pozwala na zmianę ilości dostarczanego powietrza w zależności od dynamicznie zmieniających się warunków w czasie pożaru. Zmiana szczelności klatki schodowej, np. otwarcie drzwi na parterze w wyniku rozpoczęcia działań przez straż pożarną, kompensowana jest poprzez zwiększenie przez system wydajności nawiewu. Natomiast wypływ do klatki schodowej dużej ilości gazów pożarowych o podwyższonej temperaturze, wpływających na powstanie naturalnego ciągu termicznego, wpływa na ograniczenie wydajności nawiewu, dzięki czemu w zadymionej części klatki schodowej nie występuje nadmierny wzrost ciśnienia. Warto zwrócić uwagę, że wydajność nawiewu zostaje ograniczona tylko w sytuacji, gdy przez klapę dymową przepływa zakładany strumień dymu równy co najmniej zakładanej wydajności minimalnej oddymiania. Badania prowadzone w ramach projektu www.bezpiecznaewakuacja.pl wykazały, że zastosowanie zmiennego nawiewu powietrza pozwala na skuteczne oddymianie przy bardzo małej wartości nadciśnienia w górnej części klatki schodowej, nie przekraczającej 5 Pa.

 

  1. W jaki sposób należy sterować pracą wentylatorów kompensacyjnych ze zmienną wydajnością?

Wentylatory powinny być płynnie sterowane na podstawie pomiaru strumienia objętościowego mieszaniny powietrza i dymu przepływającego przez klapy dymowe (ścienne urządzenia oddymiające), przy zachowaniu nadciśnienia w górnej części klatki schodowej na najniższym możliwym poziomie.

 

  1. Czy wielkość nawiewu nie powinna być w większym stopniu uzależniona od kubatury klatki schodowej?

Proponowana w wytycznych CNBOP-PIB 0003 wielkość nawiewu powietrza kompensacyjnego zapewnia pełną realizację nakreślonych w tym dokumencie celów działania instalacji przy zmieniającym się poziomie szczelności klatki schodowej i pomieszczenia, w którym wybuchł pożar oraz dynamicznie zmieniającej się temperaturze i strumieniu objętościowym gazów pożarowych. Warto również podkreślić, że strumień ten jest zbliżony do strumienia mieszaniny powietrza i dymu przepływającego przez klapę dymową przy optymalnych warunkach działania systemu oddymiania grawitacyjnego.

 

 

  1. Dlaczego w wytycznych CNBOP-PIB W-0003 utrzymane zostały wielkości klap dymowych takie jakie zalecane były w Polskiej Normie?

Wynika to z przeprowadzonych badań obiektowych, które potwierdziły skuteczność usuwania dymu przy powierzchniach czynnych urządzeń oddymiających wyliczanych odpowiednio jako 5% (min 1m2) lub 7,5% (min 1,5 m2), w odniesieniu jednak do zdefiniowanej w wytycznych powierzchni obliczeniowej klatki schodowej (AKS-O).

 

  1. Czy opisane w wytycznych próby dymowe są tożsame z badaniami funkcjonalnymi systemów oddymiania?

 Próby dymowe są częścią procedury odbiorowej systemu oddymiania zainstalowanego w konkretnym budynku, tylko jeżeli przestrzeń klatki schodowej nie spełnia jednego z wymienionych w wytycznych ograniczeń. Próby dymowe mają na celu potwierdzenie skuteczności usuwania dymu z klatki schodowej i przeprowadzone mogą być przez dowolną instytucję/firmę świadczącą tego typu usługi. Próby te wykonywane są jednorazowo przy minimalnej wydajności nawiewu i w sytuacji szczelnej klatki schodowej (wszystkie drzwi prowadzone do tej przestrzeni pozostają zamknięte). Natomiast badania funkcjonalne obejmować powinny różną temperaturę gazów przy lokalizacji pożaru testowego poza przestrzenią klatki schodowej. Testy te powinny zostać powtórzone dla różnych scenariuszy ewakuacji oraz działania jednostek JRG przy różnych warunkach pogodowych.

 

  1. Czy proponowane w wytycznych rozwiązania ułatwiają ewakuację ludzi z budynku?

 Systemy oddymiania klatek schodowych nie służą celom ewakuacji ludzi z kondygnacji położonych powyżej źródła pożaru. System oddymiania ZODIC-M nie dopuszcza do opadania dymu, przez co ułatwia ewakuację z kondygnacji objętej pożarem i z kondygnacji znajdujących się poniżej. Ludzie znajdujący się na kondygnacjach powyżej kondygnacji objętej pożarem powinni mieć warunki do przetrwania w budynku. Ich ewakuacja powinna się odbyć dopiero po zakończeniu działań gaśniczych straży pożarnej lub powinna być prowadzona pod nadzorem odpowiednich służb po dokonaniu oceny warunków do ewakuacji i nadzorowanym zamknięciu drzwi do strefy objętej pożarem. System oddymiania powinien zapewnić szybkie usunięcie dymu z klatki schodowej po zamknięciu tych drzwi.

 

  1. Dlaczego wytyczne CNBOP-PIB W-0003 nie uwzględniają stosowania wyciągu mechanicznego dymu z przestrzeni klatki schodowej?

 Jest kilka powodów. Po pierwsze zastosowanie wentylatorów oddymiających wiąże się ze stałym napływem dymu na klatkę schodową, co utrudni działania straży pożarnej, która będzie wchodziła do pomieszczenia objętego pożarem „pod prąd” napływającego dymu. Poza tym w zależności od stadium rozwoju pożaru na klatkę schodową może wypływać różna ilość dymu o różnej temperaturze, przez co trudno jest określić parametry pracy wentylatorów oddymiających.

 

 

  1. Dlaczego za wystarczające zabezpieczenie kondygnacji podziemnych wytyczne CNBOP-PIB W-0003 podają wprowadzenie przedsionków p.poż lub drzwi dymoszczelnych?

W pierwszej kolejności wytyczne zalecają zastosowanie nawiewu na najniższej kondygnacji, co nie zawsze jest możliwe.

 

  1. Dlaczego wytyczne CNBOP-PIB 0003 narzucają tak gęstą sieć obliczeniową w symulacjach CFD co sprawia, że symulacje są czasochłonne i kosztowne?

Zastosowanie gęstej sieci obliczeniowej pozwala na wiarygodne odwzorowanie przepływu dymu w budynku. Gęsta sieć jest zalecana przez NIST (National Institute of Standards and Technology) dla programu FDS.  Siatka o gęstości zalecanej przez wytyczne pozwala na uzyskanie wyników o podobnej dokładności dla symulacji wykonywanych przez różne osoby, dzięki czemu symulacje mogą być porównywane. Tym samym warto poświęcać więcej czasu na wykonanie symulacji w celu uzyskania wiarygodnych wyników.

 

 

  1. Po co stosować wentylatory, skoro straż pożarna ma wentylatory na wyposażeniu samochodów i może ich użyć?

 System wentylacji oddymiającej powinien działać od momentu wykrycia pożaru i w początkowej jego fazie służyć  ewakuacji ludzi z kondygnacji objętej pożarem i poniższych. Wentylatory będące na wyposażeniu straży pożarną mogą być używane dopiero po przyjeździe straży na miejsce zdarzenia i stworzenia odpowiednich warunków dla ich uruchomienia np. zapewnienia odprowadzenia dymu z kondygnacji objętej pożarem (od kilkunastu do kilkudziesięciu minut od wybuchu pożaru). Nie można zakładać ich wykorzystania w fazie ewakuacji budynku.

 

 

  1. Czy strumień powietrza nie jest za duży? Czy nie wystarczyłby 5000 m3/h? Niedobór może zawsze zostać uzupełniony przez jednostki ratownicze poprzez zastosowanie wentylatora nawiewnego będącego na wyposażeniu każdej jednostki.

 Strumienie powietrza zalecane przez wytyczne CNBOP-PIB W-0003 pozwalają na skuteczne usuwanie dymu z klatki schodowej niezależnie od warunków otoczenia zewnętrznego, przy uwzględnieniu rozwoju pożaru oraz zmianę w poziomie szczelności klatki schodowej. Małe strumienie powietrza pozwalają na usuwanie dymu w akceptowalnym czasie jedynie z małych klatek schodowych i to w korzystnych dla systemów oddymiania warunkach zimowych.

Przyjazd ekip straży pożarnej jest zawsze opóźniony w stosunku do czasu ewakuacji, przez co w czasie ewakuacji na klatce schodowej nie zostanie zachowany optymalny poziom ochrony.

 

 

  1. Czy projektując w oparciu o wytyczne CNBOP–PIB W-0003 należy obligatoryjnie zastosować system w danym budynku, który jest mu dedykowany w rozdziale 4?

 Nie jest to obligatoryjnie wymagane. Czwarty rozdział wytycznych zawiera jedynie wskazówki doboru odpowiedniej strategii oddymiania do konkretnych typów budynku. Fakt zastosowania systemu innego niż określony w wytycznych powinien natomiast zostać jednoznacznie odnotowany w dokumentacji projektowej systemu.

 

  1. Dlaczego weryfikacja skuteczności systemu poprzez CFD jest stosowana w przypadku, gdy są wymagane próby dymowe?

 Symulacje CFD są wykonywane na etapie wykonywania projektu. Pozwalają na ocenę różnych koncepcji systemu jeszcze przed jego wykonaniem. Natomiast próby dymowe potwierdzają, czy system został dobrze wykonany i czy spełnia stawiane mu cele już po jego wykonaniu.

 

  1. Czy stosowanie wytycznych CNBOP jest obligatoryjne?

Stosowanie żadnego standardu lub normy nie przywołanej w warunkach technicznych nie jest  obligatoryjne. Jednak wytyczne CNBOP-PIB W-0003, jako zbiór zasad projektowych opartych na badaniach obiektowych, walidowanych w symulacjach numerycznych oraz  doświadczeniach wielu zaangażowanych w ich opracowanie ekspertów, stanowią uporządkowane źródło informacji jak wykonać skuteczny system oddymiania, szczególnie przy zastosowaniu systemu oddymiania z nawiewem mechanicznym, który nie został opisany w żadnym innym dokumencie tego typu.

 

  1. Dlaczego na drzwiach przyjmuje się prędkość 1,0m/s? Jest to zbyt duża i niepotrzebna prędkość

 Tak jak wspomniano już wcześniej jest to wyłącznie parametr obliczeniowy. Warto jednak pamiętać, że strumień powietrza odpowiadający 1,0 m/s w otwartych drzwiach klatki schodowej pozwala na wypchnięcie dymu przez wybite okna w przestrzeni objętej pożarem.

 

  1. Kto może stosować wytyczne CNBOP-PIB W-0003?

 Wytyczne są przeznaczone dla wszystkich osób związanych z tworzeniem systemów oddymiania. Mogą być stosowane przez architektów, projektantów systemów oddymiania, rzeczoznawców, osoby wykonujące symulacje CFD systemów oddymiania oraz testujące pracę systemów.

 

  1. W jakich przypadkach należy wykonywać symulacje CFD, które są przecież kosztowne?

 Symulacje CFD potwierdzające skuteczność usuwania dymu z klatki schodowej powinny być wykonywane tylko dla klatek schodowych, które nie spełniają wyszczególnionych w wytycznych przypadków, bezpośredniego stosowania standardu.

 

  1. Dlaczego pomiar transmitancji wykonywany jest na wysokości ok. 2m nad spocznikiem najwyższej kondygnacji?

 Założeniem systemu oddymiania jest usuwanie dymu przez klapę dymową znajdującą się w stropie klatki schodowej, czyli dym powinien przepływać z dołu ku górze klatki schodowej. Pomiar ponad spocznikiem najwyższej kondygnacji pozwala na określenie momentu, w którym dym został usunięty z całej klatki schodowej.

 

  1. Jaki jest cel stosowania systemu oddymiania w budynkach ZL IV w klatkach schodowych nieobudowanych i niezamykanych drzwiami przeciwpożarowymi lub przynajmniej drzwiami wyposażonymi w samozamykacze?

 W tym przypadku zastosowanie systemu oddymiania ma na celu wyłącznie niedopuszczenie do zadymienia klatki schodowej poniżej kondygnacji objętej pożarem oraz rozcieńczenie dymu zalegającego na podestach wyżej położonych kondygnacji. Umożliwia to ewakuację osób z kondygnacji objętej pożarem i kondygnacji znajdujących się poniżej oraz ułatwia działanie jednostek JRG.

 

  1. Czy sposób wykonania symulacji CFD weryfikujących skuteczność systemów oddymiania potwierdza, że dym, który napływa na klatkę schodową nie opadnie poniżej kondygnacji objętej pożarem, o czym mówi jedno z jego kryteriów funkcjonalności?

 Tak, symulacje wykonywane zgodnie z procedurą pozwalają na ocenę, czy dym opadnie poniżej kondygnacji na której wystąpiło źródło zadymienia.

 

  1. Dlaczego źródło dymu w symulacjach CFD zlokalizowane jest w obrębie klatki schodowej?

Umieszczenie źródła dymu, zwanego źródłem testowym, w klatce schodowej pozwala na uproszczenie wykonywanych analiz. Dzięki temu nie ma konieczności wykonywania bardziej złożonego modelu zakładającego przepływ dymu w budynku oraz różnych scenariuszy otwierania drzwi. Umieszczenie źródła testowego bezpośrednio w klatce schodowej pozwala więc na wykonanie prostych analiz, które w podstawowym i wystarczającym zakresie weryfikuje skuteczność planowanego do zainstalowania  systemu oddymiania klatki schodowej.

 

  1. Czemu wymagany jest tak krótki czas oddymiania na kondygnację (60 s/kondygnację)?

O skuteczności oddymiania można mówić, jeżeli dym w krótkim czasie jest usuwany z przestrzeni klatki schodowej. Przy zastosowaniu zalecanych wytycznymi rozwiązań dla typowych konstrukcji klatek schodowych czas 60s/kondygnacje jest wymaganiem bardzo liberalnym i w praktyce efekt usuwania dymu uzyskuje się w czasie nie dłuższym niż 30 s/kondygnacje, co potwierdzają badania obiektowe. Dwukrotnie wydłużony w wytycznych czas usuwania dymu, zapewnia pozytywny wynik testów również dla nietypowych geometrii klatek schodowych.

 

Autor: mgr inż. Izabela Tekielak-Skałka, Kierownika Działu Badań i Analiz CFD Smay Sp. z o.o.

Copyright 2016 by Smay
?
English version