Oddymianie hal produkcyjnych i magazynowych
94
Metoda oceny strategii przeciwpożarowej, dzięki przypisaniu odpowied-
nich wartości punktowych do poszczególnych środków zabezpieczeń,
pozwala zobrazować profil strategii na specjalnym diagramie. Ta kładąca
szczególny nacisk na systemy zapobiegania pożarom powinna przewidy-
wać przede wszystkim wentylację awaryjną, służącą ograniczeniu ilości
materiałów palnych. Z kolei ta przewidująca zapewnienie sił i środków do
zwalczania pożarów – brać pod uwagę wyposażenie budynku w systemy
gaśnicze i wentylacji pożarowej, zapewniające utrzymanie odpowiednich
warunków na drogach ewakuacyjnych, a strategia gwarantująca wspo-
maganie działań ratowniczych – także w czasie ich prowadzenia.
x x x
Wybór normy
Obliczenia parametrów projektowanej instalacji oddymiającej w hali pro-
dukcyjno-magazynowej (PM) można wykonać na postawie wytycznych
zawartych w normach. Obecnie w Polsce najczęściej stosowane są
w tym zakresie cztery (alternatywnie): polska PN-B-02877-4:2001, bry-
tyjska BS 7346-4:2003, amerykańska NFPA 204:2018 i niemiecka
DIN 18232-2:2007-11. Założenia projektowe pierwszej z nich różnią
się zasadniczo od pozostałych, ponieważ jej parametr wyjściowy stanowi
powierzchnia obiektu, a nie wielkość projektowa pożaru i wysokość wzno-
szenia się słupa dymu. Norma ta jest preferowana ze względu na łatwość
doboru wymaganej powierzchni czynnej klap, która najczęściej wynosi
3% powierzchni rzutu hali. Pozostałe standardy wymagają natomiast sto-
sunkowo skomplikowanych obliczeń i uwzględnienia szeregu dodatko-
wych parametrów, takich jak wielkość projektowa pożaru zależna od
rodzaju materiałów palnych i wysokości ich składowania oraz przewidy-
wana wysokość dolnej granicy warstwy dymu. Pojawia się zatem pytanie,
czy stosowanie wytycznych normy polskiej jest właściwe, skoro inne stan-
dardy zalecają znacząco odmienne podejście projektowe.
x x x
Symulacja pożaru
W niniejszym artykule przedstawiono porównanie wyników symulacji
komputerowych dla przykładowej hali magazynowej, składającej
się z dwóch stref pożarowych, w których zaproponowano systemy
oddymiania na podstawie normy polskiej i amerykańskiej.
Założenia
Na podstawie normy BS 9999:2017 do analiz przyjęto pożar oblicze-
niowy rozwijający się zgodnie z krzywą normową rozwoju pożaru szyb-
kiego opisaną wzorem:
gdzie: Q – moc pożaru [kW],
α
– współczynnik wzrostu pożaru
= 0,047 [kW/s
2
] (szybki rozwój), t – czas rozwoju pożaru [s].
Ponadto przyjęto następujące założenia do analiz w zakresie geometrii
obiektu i zastosowanych w nim systemów zabezpieczeń przeciwpożaro-
wych oraz analizowanych scenariuszy:
• rozpatrywany obszar hali PM obejmuje dwie strefy pożarowe, stano-
wiące jednocześnie odrębne strefy dymowe – SD1 i SD2,
• wysokość analizowanej hali wynosi od ok. 11,7 do ok. 12,1 m,
• wysokość składowania materiałów palnych wynosi do 9 m,
• hala wyposażona jest w system sygnalizacji pożaru z optycznym
i dźwiękowym informowaniem, a ochrona obiektu pracuje w trybie
ciągłym i została przeszkolona w zakresie niezwłocznego powiada-
miania najbliższej jednostki PSP o zagrożeniu.
Analizy przeprowadzono dla pierwszych 900 s trwania pożaru
,
w czasie których zakłada się ciągły wzrost jego mocy zgodnie z krzywą
przedstawioną na rys. 1. Czas rozwoju pożaru przyjęto na podstawie
wytycznych normy BS 9999:2017, która podaje przykłady dla hal prze-
mysłowych w zależności od rodzaju składowanych w nich materiałów:
bardzo szybki – z udziałem cieczy palnych i spienionych tworzyw sztucz-
nych, szybki – z udziałem tworzyw sztucznych i tkanin, oraz średni –
palet drewnianych i pudeł z kartonu.
Tak jak w ogólnie przyjętej praktyce projektowej w prezentowanym
przykładzie założono, że zainicjowany pożar rozwija się do momentu
zadziałania stałych samoczynnych urządzeń gaśniczych wodnych lub
podjęcia skutecznych działań gaśniczych, ewentualnie aż do całkowi-
tego spalenia się materiałów palnych. W najczęściej spotykanym przy-
padku prowadzenia działań gaśniczych przy pomocy prądów wody stru-
mień niezbędny do przerwania rozwoju pożaru wyliczany jest z prawa
zachowania energii. Jak wykazał w publikacji [6] Paul Grimwood, mię-
dzynarodowy konsultant straży pożarnych ze straży pożarnej połu-
dniowo-wschodniej Anglii (Kent), należy przyjmować, że do przerwania
rozwoju pożaru niezbędne jest podawanie 0,385 litra wody na sekundę
na każdy megawat (MW) jego aktualnej mocy.
Samochód ratowniczo-gaśniczy
umożliwia podanie 20 l wody/s przy
pomocy trzech prądów wody z prądownic DN 75 z dyszą 18 mm, co
pozwala na przerwanie rozwoju pożaru o mocy do 52 MW, a więc też
lokalnego (do 50 MW). W związku z tym można w taki sposób ugasić
pożar bardzo szybki, jeżeli rozwija się nie dłużej niż 8,5 min, szybki –
17 min, i średni – 34 min, a przy pomocy hydrantu DN 33 o podanych
wyżej parametrach – bardzo szybki, jeżeli rozwija się on nie dłużej niż
3 min, szybki – 6 min, i średni – 12 min. W rzeczywistości czasy te będą
powiększone o inkubację pożaru, która trwa od kilkudziesięciu do kilkuset
sekund (według BS 7346-4:2003). Jednocześnie polskie statystyki poka-
zują, że czas dojazdu jednostek gaśniczych od momentu otrzymania infor-
macji o pożarze w 94% przypadków mieści się w 15 min (dane KG PSP).
Na podstawie powyższych rozważań można zatem stwierdzić, że w przy-
padku pożarów bardzo szybkich w halach niewyposażonych w stałą
instalację gaśniczą możliwość uratowania budynku przez jednostkę
PSP praktycznie nie istnieje. Także instalacja oddymiająca ma szansę
pozytywnego oddziaływania jedynie w przypadku, kiedy szybkość roz-
woju pożaru jest ograniczona. Poniższe analizy dotyczą więc pożaru
szybkiego, rozwijającego się przez 15 min. Zakłada się, że jeżeli po tym
czasie nie nastąpi rozpoczęcie działań gaśniczych, hala ulegnie zawale-
niu, a zatem dalsze jej oddymianie nie będzie zasadne. Konsekwencją
tego jest przyjęcie do obliczeń (przeprowadzonych za pomocą wzorów
przedstawionych w normie NFPA 204:2018) wymaganej powierzchni
czynnej klap dymowych maksymalnej mocy pożaru szybkiego, jaka
osiągana jest po 15 min od jego rozpoczęcia, tj. 35 MW.
rys. D. Brzezińska
Rys. 1. Krzywa rozwoju pożaru szybkiego z tryskaczami i bez nich
,
