Cele oddymiania.

Zagrożenie ze strony dymu

Od lat 80. XX wieku wiadomo, że 80 % zgonów spowodowanych pożarem wynika z wdychania toksycznego dymu. Wyróżnia się trzy główne zagrożenia: zadymienie, toksyczność i temperaturę.

Zagrożenia dla ludzi

Zadymienie. Gdy widzialność spada poniżej 4 metrów, orientacja i znalezienie wyjść ewakuacyjnych stają się niemal niemożliwe. W panice użytkownik traci punkty odniesienia i zachowuje się, jakby był uwięziony w zamkniętej przestrzeni, tracąc wszelkie poczucie orientacji; jeśli nie zostanie szybko wyprowadzona, sytuacja może zakończyć się śmiercią.

Toksyczność. Pożar uwalnia około 140 związków niebezpiecznych, niekiedy śmiertelnych już po krótkiej ekspozycji — poszkodowanych trzeba ratować w ciągu 30 minut. Gazy toksyczne dzielą się na gazy duszące (cyjanki, tlenki węgla), które hamują centralny układ nerwowy, oraz gazy drażniące(chlor i jego pochodne), które uszkadzają błony śluzowe dróg oddechowych — do najgroźniejszych należą dwutlenek węgla, tlenek węgla i tlenki azotu. Podczas pożaru ilość tlenu spada: poniżej 6 % dochodzi do utraty przytomności, a nawet śmierci. Spadek zawartości tlenu upośledza koordynację ruchową i zdolność przemieszczania się.

Temperatura. Temperatura może rosnąć bardzo szybko i osiągać wartości zabójcze dla pęcherzyków płucnych powyżej 120 °C. Dym o małej gęstości unosi się pod strop i gromadzi w warstwach o malejącej temperaturze — to uwarstwienie. Z uwagi na zjawiska konwekcji zaleca się zbliżenie się do podłogi, gdzie temperatury są niższe, stężenie związków toksycznych mniejsze, a tlenu jest więcej.

Zagrożenia dla majątku

Dym odgrywa istotną rolę w rozprzestrzenianiu się pożaru. Materiały palne wystawione na wysokie temperatury w środowisku ubogim w tlen rozkładają się i wytwarzają gazy palne, które podtrzymują płomienie: to piroliza. Dym jest ponadto korozyjny — zawiera między innymi kwas chlorowodorowy, groźny dla konstrukcji budynku i majątku znajdującego się w strefie objętej zdarzeniem.

Role i cele oddymiania

Oddymianie ratuje życie

Największym zagrożeniem dla osoby uwięzionej w pożarze jest zatrucie dymem. Kluczowe jest więc usuwanie dymu z objętego pożarem budynku: to zadanie oddymiania. Podczas pożaru dym i ciepło pozostają uwięzione wewnątrz budynku, uniemożliwiając użytkownikom bezpieczne wyjście. Oddymianie ma na celu usunięcie części dymu, aby utworzyć strefę wolnego powietrza pod warstwą dymu.

Korzyści jest wiele: ułatwia ewakuację użytkowników, zachowując widzialność i świeże powietrze; ogranicza rozprzestrzenianie pożaru przez usuwanie gorących gazów i cząstek; umożliwia strażakom dotarcie do ogniska pożaru; a także zmniejsza ryzyko zawalenia budynku, ograniczając wzrost temperatury.

Ograniczenia w oddymianiu

Ograniczanie kubatur i panowanie nad uwarstwieniem

Aby osiągnąć te cele, należy uwzględnić kilka ograniczeń. Pierwsze polega na tym, by ograniczyć kubatury podlegające oddymianiu przez podział na strefy — ściany i drzwi przeciwpożarowe — aby zmniejszyć rozprzestrzenianie. Duże powierzchnie handlowe, których nie da się podzielić, zabezpiecza się kurtynami dymowymi, które kierują dym do urządzeń usuwających.

Następnie należy zachować uwarstwienie, unikając turbulencji, które zawróciłyby gorący dym w stronę podłogi: prędkości nawiewu nie mogą nigdy przekraczać 5 m/s. Dla skutecznego przewietrzania otwory nawiewu świeżego powietrza umieszcza się w strefie dolnej, a wyrzuty dymu w strefie górnej, unikając stref martwych, w których dym mógłby zalegać. Wreszcie należy przestrzegać przepisów cieplnych, aby zapewnić komfort bez stosowania stałych otworów na zewnątrz.

Zasady oddymiania

Istnieją dwie główne zasady:

• Przewietrzanie: wprowadzanie świeżego powietrza w dolnej części oddymianej przestrzeni i usuwanie dymu w części górnej — grawitacyjnie lub mechanicznie, zależnie od rodzaju odprowadzenia;
• Hierarchia ciśnień: utrzymanie w przestrzeni objętej pożarem ciśnienia niższego niż w pomieszczeniach przyległych, co tworzy równowagę uniemożliwiającą rozprzestrzenianie się dymu. Metoda ta, często stosowana w budynkach wysokościowych, wymaga oddymiania mechanicznego.

Różne sposoby oddymiania

Oddymianie grawitacyjne

To rozwiązanie najczęstsze: wykorzystuje klapy dymowe lub zdalnie otwierane okna w elewacji do usuwania dymu oraz drzwi lub okna do nawiewu powietrza. Sterowanie musi działać jednocześnie na wyrzuty dymu i otwory nawiewne.

Oddymianie mechaniczno-grawitacyjne

Rozwiązanie rzadsze, w którym stosuje się wentylator do nawiewu powietrza, gdy oddymiana przestrzeń jest częściowo zagłębiona lub trudno dostępna. Na kratkach nawiewnych zachowuje się prędkość poniżej 5 m/s, a dym usuwany jest przez klapy dymowe montowane w dachu.

Oddymianie grawitacyjno-mechaniczne

Tutaj wyciąg zapewnia jeden lub kilka wentylatorów, natomiast nawiew powietrza realizują drzwi lub zdalnie otwierane okna. Wymiary otworów nawiewnych oblicza się na podstawie całkowitego wydatku wyciągu.

Oddymianie mechaniczno-mechaniczne

Ten sposób wymaga zarówno wentylatorów nawiewnych, jak i wyciągowych. Prędkość na kratkach nawiewnych nie może przekraczać 5 m/s, aby nie zaburzyć uwarstwienia dymu, a wydatek nawiewu pozostaje niższy od wydatku wyciągu — zwykle rzędu 0,6 razy wydatek usuwany — aby zachować hierarchię ciśnień.

Pojęcie inżynierii oddymiania

Rozporządzenie z 22 marca 2004 r. wprowadziło inżynierii oddymiania, stosowaną gdy ścisłe zastosowanie przepisów nie jest możliwe — na przykład w budynkach objętych ochroną zabytków, gdzie pewne zmiany są niewykonalne. Podejście to ma na celu symulowanie rozwoju zadymienia podczas pożaru oraz jego opanowanie za pomocą grawitacyjnych i/lub mechanicznych systemów oddymiania.

Analizy te muszą wykonywać jednostki uznane za kompetentne przez ministerstwo spraw wewnętrznych. Obejmują wyczerpujące przedstawienie przyjętych założeń, symulacje wykazujące zadowalające opanowanie zadymienia oraz prezentację wyników i wniosków dotyczących skuteczności zalecanych systemów.

W 2017 roku Przewodnik dobrych praktyk dla analiz inżynierii oddymiania został opublikowany przez centralne laboratorium prefektury policji w Paryżu. Precyzuje role i odpowiedzialność uczestników, ujednolica definicje, formalizuje proces, określa narzucone scenariusze pożarowe, ujednolica kryteria dopuszczalności i ustala metody prób oddymiania na obiekcie.

Dowiedz się więcej: inżynieria oddymiania

Specjalizacja: inżynieria bezpieczeństwa pożarowego