SYSTEM ODDYMIANIA KLATKI SCHODOWEJ

Czym jest system oddymiania klatki schodowej i jakie pełni zadanie?

System oddymiania klatki schodowej jest częścią zabezpieczenia przeciwpożarowego budynku. Jego podstawowym zadaniem jest ograniczenie ilości dymu oraz gorących gazów pożarowych gromadzących się na drodze ewakuacyjnej. Instalacja nie służy do gaszenia płomieni. Ma natomiast stworzyć warunki, które ułatwią użytkownikom opuszczenie obiektu, a ekipom ratowniczym pozwolą sprawniej dotrzeć do miejsca zagrożenia.

Podczas pożaru dym może rozprzestrzeniać się znacznie szybciej niż ogień. Unosi się ku górze, przenika przez otwarte drzwi, szczeliny, korytarze i pionowe przestrzenie komunikacyjne. Klatka schodowa sprzyja takiemu ruchowi, ponieważ jej konstrukcja przypomina kanał łączący poszczególne kondygnacje. Jeżeli dym przedostanie się do tej strefy, może w krótkim czasie ograniczyć widoczność i utrudnić bezpieczne zejście na zewnątrz.

Zadymiona klatka schodowa staje się szczególnie niebezpieczna dla osób przebywających na wyższych piętrach. Gęste produkty spalania zasłaniają oznaczenia ewakuacyjne, drzwi, spoczniki oraz stopnie. W takiej sytuacji łatwo o potknięcie, utratę orientacji lub wybór niewłaściwego kierunku. Dym może również powodować pieczenie oczu, kaszel, duszność, zawroty głowy i osłabienie, co dodatkowo zmniejsza zdolność do samodzielnej ewakuacji.

Prawidłowo zaprojektowana instalacja ma odprowadzać dym z górnej części klatki i jednocześnie doprowadzać świeże powietrze do jej dolnej strefy. Dzięki temu powstaje uporządkowany przepływ, który ogranicza zaleganie gazów pożarowych na całej wysokości drogi ewakuacyjnej. Nie oznacza to, że każda część klatki pozostanie całkowicie wolna od dymu. Celem jest jego możliwie szybkie usuwanie oraz poprawa warunków widoczności i oddychania.

Oddymianie powinno współpracować z innymi zabezpieczeniami, takimi jak drzwi przeciwpożarowe, system sygnalizacji pożarowej, awaryjne oświetlenie, czujki, oznakowanie ewakuacyjne czy urządzenia sterujące pracą wind. Poszczególne rozwiązania muszą tworzyć spójny scenariusz. Samo zamontowanie klapy dymowej w dachu nie gwarantuje jeszcze, że ochrona będzie skuteczna.

Znaczenie ma również sposób użytkowania obiektu. Drzwi przeciwpożarowe pozostawione na stałe w pozycji otwartej mogą umożliwić szybkie przedostanie się dymu z pomieszczenia objętego pożarem na klatkę schodową. Podobny problem powodują nieszczelne przegrody, zastawione otwory napowietrzające, niesprawne siłowniki albo samowolne wyłączenie centrali sterującej.

Jak działa oddymianie klatki schodowej?

Zasada działania systemu opiera się na kontrolowaniu ruchu dymu. Rozgrzane gazy pożarowe mają mniejszą gęstość niż chłodne powietrze, dlatego unoszą się i gromadzą pod stropem oraz w najwyższej części klatki schodowej. Po uruchomieniu instalacji otwierana jest klapa dymowa, okno oddymiające lub świetlik z funkcją oddymiania. Przez powstały otwór dym wydostaje się na zewnątrz.

Jednocześnie w dolnej części klatki powinien zostać otwarty element zapewniający dopływ powietrza. Może to być okno, automatycznie otwierane drzwi wejściowe, żaluzja napowietrzająca albo specjalnie zaprojektowana czerpnia. Świeże powietrze napływające z zewnątrz zastępuje objętość gazów usuwanych przez otwór oddymiający i wspiera ich przemieszczanie ku górze.

Napowietrzanie jest nieodłączną częścią oddymiania. Jeżeli klapa zostanie otwarta, lecz do budynku nie będzie mogła napłynąć odpowiednia ilość powietrza, przepływ może być zbyt słaby. Powstające podciśnienie ograniczy skuteczność odprowadzania dymu. W skrajnej sytuacji otwarcie samego elementu dachowego nie przyniesie oczekiwanego rezultatu.

W prostszych instalacjach wykorzystuje się oddymianie grawitacyjne. Ruch gazów wynika wtedy z różnicy temperatur i naturalnej siły wyporu. Gorący dym unosi się, a chłodniejsze powietrze napływa od dołu. System nie potrzebuje wentylatora usuwającego produkty spalania, ale wymaga prawidłowego rozmieszczenia i dobrania otworów.

W bardziej rozbudowanych obiektach stosuje się oddymianie mechaniczne albo systemy różnicowania ciśnienia. Wentylatory mogą usuwać dym z określoną wydajnością lub wtłaczać powietrze do chronionej klatki schodowej. Wytworzone nadciśnienie ogranicza możliwość przenikania gazów pożarowych przez szczeliny i otwierane drzwi. Takie rozwiązanie wymaga dokładnej regulacji, ponieważ nadmierne ciśnienie mogłoby utrudniać użytkownikom otwarcie drzwi.

Instalacja może zostać uruchomiona automatycznie. Po wykryciu dymu czujka przesyła sygnał do centrali, a centrala wydaje polecenie otwarcia klapy oraz elementu napowietrzającego. W zależności od projektu system może również zwolnić blokady drzwi, wyłączyć wentylację bytową, sprowadzić windę na określoną kondygnację i przesłać informację o alarmie do systemu nadrzędnego.

Drugą możliwością jest uruchomienie ręczne. Służy do tego przycisk oddymiania, zazwyczaj umieszczony w widocznym i łatwo dostępnym miejscu. Może go użyć osoba, która zauważy pożar lub zadymienie wcześniej, niż zareaguje automatyczna czujka. Po naciśnięciu przycisku centrala rozpoczyna zaprogramowaną sekwencję działania.

Ważna jest kolejność poszczególnych zdarzeń. System powinien szybko otworzyć elementy odpowiedzialne za odprowadzanie gazów oraz dopływ powietrza. Jeżeli część urządzeń zadziała z opóźnieniem, zostanie zablokowana albo nie osiągnie wymaganej pozycji, skuteczność całej instalacji może się obniżyć. Z tego powodu podczas odbioru nie bada się wyłącznie pojedynczego napędu, lecz cały scenariusz pożarowy.

Niektóre okna oddymiające mogą być wykorzystywane także do codziennego przewietrzania klatki schodowej. Jest to tak zwana wentylacja komfortowa. Tryb użytkowy musi jednak pozostawać podporządkowany funkcji pożarowej. Po otrzymaniu sygnału alarmowego centrala powinna pominąć ustawienia wentylacyjne i ustawić wszystkie urządzenia w położeniu przewidzianym na wypadek zagrożenia.

Najważniejsze elementy systemu oddymiania

Instalacja oddymiająca składa się z urządzeń wykrywających zagrożenie, elementów sterujących, napędów, otworów oddymiających i napowietrzających, przewodów oraz zasilania rezerwowego. Każdy z tych składników ma określone zadanie. Brak jednego elementu albo jego niesprawność może zakłócić zaplanowaną reakcję całego systemu.

• Centrala oddymiania odbiera sygnały z czujek i przycisków, kontroluje stan instalacji, uruchamia siłowniki oraz sygnalizuje alarmy i usterki.
• Klapa dymowa lub okno oddymiające tworzy w górnej części klatki otwór, przez który usuwane są dym i gorące produkty spalania.
• Otwór napowietrzający zapewnia dopływ świeżego powietrza do dolnej strefy klatki i umożliwia powstanie właściwego kierunku przepływu.
• Siłowniki otwierają okna, klapy, świetliki, żaluzje lub drzwi do pozycji wymaganej w scenariuszu pożarowym.
• Czujki dymu wykrywają obecność produktów spalania i przekazują sygnał o zagrożeniu do urządzenia sterującego.
• Ręczne przyciski oddymiania umożliwiają uruchomienie systemu przez użytkownika budynku albo członka ekipy ratowniczej.
• Zasilanie podstawowe i rezerwowe pozwala instalacji działać również po zaniku napięcia w sieci elektrycznej.
• Okablowanie i moduły sterujące odpowiadają za przesyłanie sygnałów między poszczególnymi urządzeniami.

Centrala oddymiania pełni funkcję sterującą i nadzorczą. Sprawdza stan linii, zasilania, akumulatorów i podłączonych urządzeń. Jeżeli wykryje przerwę w obwodzie, uszkodzenie albo spadek napięcia, może uruchomić sygnalizację usterki. Taki komunikat nie powinien być ignorowany, nawet gdy okna i klapy pozostają zamknięte, a w budynku nie występuje alarm.

Element odprowadzający dym powinien znajdować się możliwie wysoko, ponieważ właśnie tam gromadzą się najcieplejsze gazy. Stosuje się między innymi klapy dachowe, świetliki, okna połaciowe i okna fasadowe. Liczy się nie tylko ich powierzchnia geometryczna. Istotny jest także sposób otwierania, kąt wychylenia skrzydła, wpływ wiatru oraz obecność attyk i innych przeszkód.

Powierzchnia czynna oddymiania opisuje rzeczywistą zdolność danego elementu do odprowadzania gazów. Dwa okna o takich samych wymiarach mogą mieć inną efektywność, jeżeli różnią się konstrukcją, kierunkiem otwierania albo położeniem w elewacji. Z tego powodu nie należy dobierać urządzeń wyłącznie na podstawie szerokości i wysokości otworu.

Siłowniki muszą być dopasowane do masy i konstrukcji skrzydła. Napęd powinien dysponować odpowiednią siłą, otwierać element do wymaganej pozycji i utrzymywać go w niej przez czas potrzebny do prowadzenia ewakuacji oraz akcji ratowniczej. Niewłaściwie zamontowany siłownik może się zakleszczyć, przeciążyć albo powodować nierównomierne obciążenie ramy.

Duże znaczenie ma lokalizacja czujek dymu. Urządzenia powinny znajdować się w miejscach, do których produkty spalania dotrą bez znacznego opóźnienia. Ich rozmieszczenie zależy między innymi od wysokości klatki, układu stropów, belek, spoczników i podciągów. Elementy konstrukcyjne mogą tworzyć przestrzenie, w których dym będzie się gromadził lub przemieszczał inaczej, niż zakładano.

Ręczne przyciski oddymiania powinny być dobrze widoczne, odpowiednio opisane i dostępne bez konieczności używania narzędzi. Jednocześnie trzeba chronić je przed przypadkowym uruchomieniem. W zależności od przyjętego rozwiązania przyciski mogą posiadać diody informujące o gotowości, alarmie i uszkodzeniu systemu.

Zasilanie rezerwowe najczęściej realizują akumulatory znajdujące się w centrali lub w osobnej obudowie. Ich obecność jest niezbędna, ponieważ pożar może spowodować przerwę w dostawie energii. Akumulatory z czasem tracą pojemność, dlatego powinny być regularnie badane i wymieniane zgodnie z rzeczywistym stanem technicznym oraz zaleceniami producenta.

Otwór napowietrzający nie może być traktowany jako przypadkowa szczelina w budynku. Musi mieć odpowiednie wymiary i znajdować się w miejscu umożliwiającym dopływ czystego powietrza. Jeżeli zostanie umieszczony zbyt blisko strefy, z której wydobywa się dym, może dojść do ponownego zasysania produktów spalania do wnętrza.

W zależności od projektu funkcję napowietrzania mogą pełnić drzwi wejściowe. W takim przypadku potrzebny jest mechanizm, który odblokuje je i otworzy po otrzymaniu sygnału. Samo zwolnienie elektrozaczepu nie zawsze wystarcza, ponieważ skrzydło może pozostać zamknięte. Należy też sprawdzić, czy dodatkowy zamek, samozamykacz albo element kontroli dostępu nie uniemożliwia wykonania zaprogramowanego ruchu.

Wszystkie urządzenia powinny być ze sobą kompatybilne. Centrala, napędy, czujki, przyciski i moduły rozszerzeń muszą reagować zgodnie z przyjętym scenariuszem. Łączenie przypadkowo dobranych podzespołów może prowadzić do błędów komunikacji, nieprawidłowego zasilania lub problemów podczas późniejszego serwisowania.

Projektowanie, montaż i kontrola sprawności instalacji

Skuteczne oddymianie zaczyna się od prawidłowej analizy budynku. Projektant bierze pod uwagę wysokość klatki, liczbę kondygnacji, powierzchnię i geometrię przestrzeni, rozmieszczenie drzwi, sposób napływu powietrza oraz przewidywane drogi przemieszczania się dymu. Znaczenie ma także przeznaczenie obiektu, liczba użytkowników i możliwość samodzielnej ewakuacji.

Inne rozwiązania mogą zostać zastosowane w niewielkim budynku mieszkalnym, inne w hotelu, biurowcu, szpitalu czy obiekcie połączonym z garażem podziemnym. Nie powinno się automatycznie przenosić jednego schematu do każdej inwestycji. Układ oddymiania musi odpowiadać rzeczywistym warunkom architektonicznym i użytkowym.

Na etapie projektu ustala się powierzchnię otworów, ich lokalizację, sposób sterowania i rodzaj urządzeń wykonawczych. Określany jest również scenariusz działania po wykryciu alarmu. Dokumentacja powinna wskazywać, które elementy mają się otworzyć, jakie urządzenia należy wyłączyć, które drzwi zwolnić oraz w jaki sposób system ma współpracować z pozostałymi instalacjami przeciwpożarowymi.

Montaż musi być zgodny z dokumentacją i instrukcjami producentów. Nawet dobrze dobrany element może działać nieprawidłowo, jeżeli zostanie zamocowany pod niewłaściwym kątem, zbyt blisko przeszkody albo w sposób powodujący naprężenia. Dotyczy to szczególnie siłowników i skrzydeł okiennych, które muszą wielokrotnie wykonywać pełny ruch bez blokowania.

Przewody powinny być prowadzone tak, aby ograniczyć ryzyko ich przypadkowego przecięcia, zgniecenia lub wyrwania. Połączenia muszą być trwałe, czytelnie oznaczone i dostępne do kontroli serwisowej. Uszkodzenie okablowania może przerwać komunikację między czujką, centralą i napędem, mimo że każde z tych urządzeń osobno pozostaje sprawne.

Po zakończeniu montażu wykonuje się próby funkcjonalne. Sprawdzenie nie powinno ograniczać się do naciśnięcia jednego przycisku i obserwacji otwierającego się okna. Należy przetestować automatyczne wykrywanie dymu, ręczne uruchamianie, zasilanie awaryjne, sygnalizację uszkodzeń, otwieranie napowietrzania oraz reakcję urządzeń współpracujących.

Pełna próba scenariusza pożarowego pozwala wykryć problemy, których nie widać podczas pojedynczego testu. Może się okazać, że drzwi zostały odblokowane, lecz nie otworzyły się, wentylacja bytowa nadal pracuje, a jedno z okien zatrzymało się przed osiągnięciem właściwej pozycji. Takie nieprawidłowości powinny zostać usunięte przed rozpoczęciem użytkowania obiektu.

System wymaga później regularnych przeglądów i konserwacji. Podczas kontroli ocenia się stan centrali, akumulatorów, przewodów, siłowników, zawiasów, uszczelek, czujek, przycisków i elementów napowietrzających. Sprawdza się także, czy w pobliżu urządzeń nie pojawiły się nowe przeszkody ograniczające ich ruch.

Na sprawność instalacji mogą wpływać zmiany wykonane już po odbiorze budynku. Wymiana drzwi, montaż dodatkowego zamka, przebudowa wejścia, dołożenie kontroli dostępu albo zabudowanie fragmentu klatki mogą zakłócić przepływ powietrza. Po takich pracach warto ponownie ocenić działanie systemu, zamiast zakładać, że wcześniejszy projekt nadal odpowiada nowym warunkom.

Otwory oddymiające i napowietrzające powinny pozostawać wolne od przeszkód. Nie należy ustawiać przed nimi mebli, donic, reklam, stojaków ani innych przedmiotów. Niedopuszczalne jest również blokowanie skrzydeł, zakładanie dodatkowych krat bez uzgodnienia czy odłączanie napędów z powodu hałasu albo przypadkowych alarmów.

Komunikat o usterce wymaga reakcji. Migająca kontrolka, sygnał dźwiękowy lub informacja na panelu mogą wskazywać na brak zasilania, zużycie akumulatora, przerwę w przewodzie albo problem z napędem. Wyłączenie centrali, aby usunąć dźwięk ostrzegawczy, nie rozwiązuje problemu. Powoduje jedynie utratę gotowości instalacji.

Dokumentacja serwisowa powinna zawierać daty kontroli, zakres wykonanych czynności, wyniki testów i opis wykrytych usterek. Dzięki temu zarządca budynku może ocenić, czy określony problem powtarza się i czy dane urządzenie wymaga naprawy albo wymiany. Czytelna historia przeglądów ułatwia także planowanie dalszej eksploatacji.

Użytkownicy obiektu nie muszą znać wszystkich parametrów technicznych systemu, ale powinni wiedzieć, że przyciski oddymiania i czujki są częścią ochrony przeciwpożarowej. Nie należy ich zasłaniać, demontować ani wykorzystywać niezgodnie z przeznaczeniem. Personel techniczny powinien natomiast umieć odróżnić alarm pożarowy od komunikatu o awarii.