Oddymianie hal produkcyjnych i magazynowych

Temperatury warstwy dymu pod stropem hali

Należy zwrócić tu uwagę na 4 charakterystyczne wartości temperatury warstwy dymu pod stropem hali:

• 550°C – uznawaną przez normę brytyjską [10] za krytyczną z punktu widzenia możliwości wystąpienia rozgorzenia – objęcia przez ogień wszystkich materiałów palnych w pomieszczeniu,
• 350°C – przyjmowaną zgodnie z Eurokodem 3 [18] za krytyczną z punktu widzenia nośności elementów stalowych, dla których nie określono, że ich temperatura krytyczna jest wyższa,
• 200°C – powyżej której warunki ewakuacji uważane są za zagrażające życiu,
• 170°C – wartość przyjmowaną w normie brytyjskiej [10] w przypadku stosowania urządzeń tryskaczowych.

Jak widać, w halach produkcyjnych o znacznej wysokości (12 m) można za pomocą klap dymowych uzyskać pod stropem w czasie pożaru lokalnego temperatury zbliżone do występujących w momencie zadziałania urządzeń tryskaczowych (T = 170°C), z tym że dla dużych gęstości mocy pożaru (a więc i dużych gęstości obciążenia ogniowego) powierzchnie czynne klap dymowych będą musiały być już bardzo duże. W przypadku hal o wysokości 8 m będzie to możliwe jedynie dla niewielkich gęstości obciążenia ogniowego. Dla obu rodzajów hal produkcyjnych, praktycznie niezależnie od gęstości obciążenia ogniowego, przy zastosowaniu klap dymowych o odpowiednio dużej powierzchni czynnej, nie powinno nastąpić w czasie pożaru lokalnego zniszczenie konstrukcji hali (T ≤ 350°C).

Uzyskanie żądanej temperatury podstropowej warstwy dymu oraz oddymianie obiektu

Na rys. 8 przedstawiono określone analogicznie temperatury podstropowej warstwy dymu w halach magazynowych o wysokości 8 i 12 m, dla pożaru lokalnego (o mocy Q ≤ 50 MW) i skrajnych wartości gęstości mocy pożaru (750 i 3750 kW/m²), w zależności od powierzchni czynnej klap dymowych. Powierzchnia czynna otworów dolotowych została również przyjęta tak, by suma powierzchni czynnych klap dymowych i otworów dolotowych była minimalna [19].

Jak widać, w halach magazynowych o wskazanej w normie brytyjskiej [10] maksymalnej gęstości mocy pożaru (odpowiadającej maksymalnie dużej gęstości obciążenia ogniowego) skutecznie zapobiec rozgorzeniu przy pomocy klap dymowych można jedynie w halach o znacznej wysokości (12 m). Przy minimalnej gęstości mocy pożaru (i związanej z tym małej gęstości obciążenia ogniowego) w halach o wysokości co najmniej 8 m mogą występować pod stropem w czasie pożaru lokalnego temperatury zapewniające ochronę konstrukcji hali przed zniszczeniem (350°C). W halach o wysokości 12 m – temperatury zapewniające również odpowiednią ochronę przejścia ewakuacyjnego (200°C). Wszystko to dotyczy jednak tylko takich hal, w których wysokość składowania nie przekracza 4 m. To z kolei najczęściej musi poddawać w wątpliwość sensowność całego przedsięwzięcia.

Ponieważ wymagane do uzyskania żądanej temperatury podstropowej warstwy dymu powierzchnie czynne klap dymowych i otworów dolotowych są wzajemnie uzależnione, na rys. 9 przedstawiono, dla kilku wybranych przypadków, jakie są możliwości zmniejszenia powierzchni otworów dolotowych, co często w praktyce jest bardzo pożądane.

Podsumowanie

Można stwierdzić, że decydujące znaczenie w niedopuszczeniu do zniszczenia stalowej hali przemysłowej w wyniku pożaru ma opanowanie go w czasie, w którym nie przekroczył on jeszcze poziomu pożaru lokalnego (moc 50 MW). W odniesieniu do pożarów o bardzo szybkim rozwoju jest to praktycznie niemożliwe bez zastosowania w hali stałych samoczynnych urządzeń gaśniczych.

Piśmiennictwo

1. Rozporządzenie Parlamentu Europejskiego i Rady (UE) Nr 305/2011 z dnia 9 marca 2011 r. ustanawiające zharmonizowane warunki wprowadzania do obrotu wyrobów budowlanych i uchylające dyrektywę Rady 89/106/EWG (Dz.U. L 88 z 4.04.2011 r.).
2. Rozporządzenie Ministra Infrastruktury z dnia 12 kwietnia 2002 r.
w sprawie warunków technicznych, jakim powinny odpowiadać budynki i ich usytuowanie (Dz.U. z 2015 r., poz. 1422).
3. Raport Projektu Europejskiego: Wspieranie rozwoju rynku kształtowników na potrzeby hal przemysłowych i niskich budynków RFS2-CT-2008-0030.
4. Łastowski M.: Budynki przemysłowe bez ubezpieczenia?. „Ochrona Przeciwpożarowa”, 2013, nr 2.
5. Janik P.: Wnioski z pożarów 2010-2012. „Ochrona Przeciwpożarowa”, 2013, nr 2.
6. PN-EN 1991-1-2 Eurokod 1: Oddziaływania na konstrukcje. Część 1-2: Oddziaływania ogólne. Oddziaływania na konstrukcje w warunkach pożaru.
7. Skaźnik M.: Samoczynne urządzenia oddymiające a brak samoczynnych urządzeń gaśniczych wodnych. „Ochrona Przeciwpożarowa”, 2011, nr 2.
8. Skaźnik M.: Projektowanie samoczynnych urządzeń oddymiających: standard NFPA 204 edycja 2012. „Ochrona Przeciwpożarowa”, 2012, nr 2.
9. Ratajczak D.: Projekt nowych warunków technicznych dla budynków. „Ochrona Przeciwpożarowa”, 2012, nr 3.
10. BS 7346-4:2003: Components for smoke and heat control systems. Functional recommendations and calculation methods for smoke and heat exhaust ventilation systems, employing steady – state design fires. Code of practice.
11. BS 7346-5:2005: Components for smoke and heat control systems. Functional recommendations and calculation methods for smoke and heat exhaust ventilation systems, employing time-dependent design fires. Code of practice.
12. BS 9999:2008: Code of practice for fire safety in the design, management and use of buildings.
13. PD 7974-1:2003: Application of fire safety engineering principles to the design of buildings. Initiation and development of fire within the enclosure of origin (Sub – system 1).
14. Grimwood P.: The Harrow Court Final Report. „Fire Brigades Union Region”, July 2005.
15. Grimwood P.: High profile. www.frmjournal.com., March 2011.
16. Rozporządzenie Ministra Spraw Wewnętrznych i Administracji z dnia 7 czerwca 2010 r. w sprawie ochrony przeciwpożarowej budynków, innych obiektów budowlanych i terenów (Dz.U. Nr 109, poz. 719).
17. PN-EN 671-1:2002 Stałe urządzenia gaśnicze. Hydranty wewnętrzne. Część 1:  Hydranty wewnętrzne z wężem półsztywnym.
18. PN-EN 1993-1-2 Eurokod 3: Projektowanie konstrukcji stalowych. Część 1-2: Reguły ogólne – Obliczanie konstrukcji z uwagi na warunki pożarowe.
19. Ratajczak D., Brzezińska D.: Oddymianie stalowych hal przemysłowych według standardów europejskich – cz. 1. „Ochrona Przeciwpożarowa”, 2013, nr 3, s. 22-25.
20. Ratajczak D., Brzezińska D.: Oddymianie stalowych hal przemysłowych według standardów europejskich – cz. 2. „Ochrona Przeciwpożarowa”, 2013, nr 4, s. 8-11.

Przeczytaj również: Oddymianie obiektów wielkopowierzchniowych

Galeria

Zobacz więcej