Aktywny system zabezpieczenia przed zadymieniem Safety Way®

BEZPIECZEŃSTWO POŻAROWE BUDYNKU
Aktywny system zabezpieczenia
przed zadymieniem Safety Way®
Stale rosnący poziom wymagań w odniesieniu do systemów bezpieczeństwa pożarowego
nie ominął, co oczywiste, instalacji wentylacji pożarowej, powodując konieczność opracowania nowych kompleksowych rozwiązań w tym zakresie. Odpowiedzią jest Safety Way®,
autorskie rozwiązanie firmy Smay, którego idea polega na wytworzeniu ukierunkowanego
i kontrolowanego przepływu powietrza w przestrzeni klatki schodowej i w efekcie zabezpieczenia jej przed zadymieniem na wypadek pożaru niezależnie od zmienności parametrów otoczenia.
I
dea działania systemów różnicowania
ciśnienia w praktyce opiera się na wytworzeniu i utrzymaniu w przestrzeni chronionej nadciśnienia o zadanej wartości
w stosunku do kondygnacji objętej pożarem.
w rezultacie możliwe jest utrzymanie dróg
ewakuacyjnych wolnych od dymu i co za tym
idzie – umożliwienie ewakuacji z budynku.
Należy zaznaczyć, że jest to podejście całkowicie różne od popularnego oddymiania,
które zakłada wystąpienie dymu w przestrzeni
dróg ewakuacyjnych.
Dostępne na rynku rozwiązania w dziedzinie systemów różnicowania ciśnienia
można podzielić na 2 podstawowe grupy,
mianowicie:
– systemy oparte na zastosowaniu mechanicznych klap nadmiarowo-upustowych,
– systemy aktywne wykorzystujące elementy
automatyki sterującej.
Doświadczenia oraz obserwacja rynku
na przestrzeni ostatnich 2 lat wskazują, że
oprócz uznanych powszechnie rozwiązań
mechanicznych zasadne, a w niektórych
przypadkach konieczne, jest stosowanie
systemów aktywnych pozwalających na
bardziej precyzyjny dobór parametrów
pracy instalacji dla konkretnego obiektu
i co najważniejsze – kompensację niekorzystnego wpływu zmian temperatury
powietrza zewnętrznego oraz prędkości
i kierunku wiatru. Bardzo istotna jest także
świadomość braku rozwiązań uniwersalnych, które można stosować we wszystkich budynkach bez względu na lokalne
uwarunkowania techniczne. Opracowaniu
i wyborowi koncepcji systemu różnicowania
ciśnienia powinna każdorazowo towarzyszyć
choćby uproszczona analiza potwierdzająca
zasadność jego zastosowania, w chwili
6
obecnej są to zwykle pewne deklaracje
producentów i dystrybutorów, które jak
pokazuje rzeczywistość, niekoniecznie
znajdują potwierdzenie w praktyce. Wychodząc naprzeciw potrzebom rynkowym oraz
z chęcią uzupełnienia swojej oferty w zakresie
systemów różnicowania ciśnienia, firma Smay
Sp. z o.o. zrealizowała w latach 2008-2010
projekt badawczo-wdrożeniowy w ramach
Programu Innowacyjna Gospodarka współfinansowany ze środków Unii Europejskiej,
rozwiązanie Safety Way®. Projekt zrealizowano
przy współpracy z polskimi ośrodkami akademickimi, m.in. Politechniką Warszawską
i Krakowską, a wyniki badań konsultowano
na bieżąco z pracownikami Instytutu Techniki
Budowlanej w Warszawie oraz ekspertami
branży zabezpieczeń pożarowych, spotykając się z dużym uznaniem z ich strony. Na
potrzeby realizacji projektu wykorzystano
nieukończony budynek wysokościowy zlokalizowany w Krakowie, w którym zabudo-
Rys. 1. Idea działania systemu Safety Way® w okresie letnim
którego celem było opracowanie koncepcji
oraz wdrożenie nowatorskiego systemu
zabezpieczenia przed zadymieniem pionowych dróg ewakuacyjnych, a wynikiem jest
wano instalacje wentylacji pożarowej w skali
rzeczywistej oraz infrastruktury pomocniczej.
Pozwoliło to na gruntowne sprawdzenie
skuteczności opracowanego rozwiązania
BEZPIECZEŃSTWO POŻAROWE BUDYNKU
w odniesieniu do kryteriów normatywnych, same badania stanowiły natomiast unikalną na skalę europejską
możliwość testowania różnych konstrukcji systemów
różnicowania ciśnienia i porównania ich skuteczności.
Badania fizykalne w obiekcie rzeczywistym zostały
dodatkowo uzupełnione obliczeniami komputerowej
mechaniki płynów (CFD) prowadzonymi w szerokim
zakresie w Dziale Badań i Obliczeń firmy Smay Sp. z o.o.
z wykorzystaniem oprogramowania Ansys® Fluent®.
Idea działania systemu Safety Way® polega na
wytworzeniu w przestrzeni klatki schodowej ukierunkowanego i kontrolowanego przepływu powietrza z wykorzystaniem sterowanych falownikami
wentylatorów rewersyjnych o zmiennym kierunku
przepływu powietrza oraz dodatkowo regulatorów
ciśnienia. Dzięki takiemu sposobowi organizacji przepływu powietrza w klatce schodowej możliwe jest
zapewnienie normatywnych parametrów (wartość
nadciśnienia, prędkość przepływu powietrza w otwartych drzwiach ewakuacyjnych oraz maksymalna
siła potrzebna do otwarcia drzwi ewakuacyjnych)
niezależnie od aktualnych parametrów otoczenia.
Powszechnie wiadomo, że podstawowe problemy
związane z poprawnym projektowaniem oraz eksploatacją systemów różnicowania ciśnienia w klatkach schodowych związane są z występowaniem
zjawiska efektu kominowego oraz wpływem wiatru
traktowanych jako zakłócenia. Zjawiska te powodują
naturalny gradient ciśnienia o zmiennej wartości, który
może w skrajnych przypadkach uniemożliwiać przeprowadzenie ewakuacji. Problemy te są szczególnie
widoczne w budynkach wysokich i wysokościowych
(powyżej 55 m), choć również w obiektach o wysokości 35-55 m mogą stanowić istotne zagrożenie.
Dzięki odpowiednio zaprojektowanemu układowi
kontrolno-pomiarowemu system Safety Way® kompensuje niekorzystny wpływ zmienności parametrów
otoczenia, zapewniając utrzymanie pionowych dróg
ewakuacyjnych wolnych od dymu. Na ilustracjach
przedstawiono schemat ideowy budowy oraz koncepcję działania systemu Safety Way® w zależności
od umownej pory roku, w oparciu o pomiar różnicy
temperatury powietrza wewnątrz klatki schodowej
oraz powietrza zewnętrznego.
W okresie zimowym, kiedy temperatura otoczenia
jest niższa od temperatury powietrza wewnętrznego,
wskutek występowania wspomnianego zjawiska efektu
kominowego w dolnej części klatki schodowej powstaje
podciśnienie, natomiast w obrębie kondygnacji najwyższych nadciśnienie o wartościach proporcjonalnych do
różnicy temperatur oraz wysokości budynku, w okresie letnim natomiast sytuacja jest odwrotna. System
Safety Way® każdorazowo automatycznie rozpoznaje
wariant, w którym powinien zostać uruchomiony
i stabilizuje nadciśnienie na zadanym poziomie zwykle
ok. 50 Pa poprzez doprowadzenie odpowiedniego
strumienia powietrza do strefy obniżonego ciśnienia
i odprowadzenie ze strefy nadciśnienia. W przypadku
systemu Safety Way® standardowo oferowany jest
monitoring parametrów pracy oraz możliwość zdalnej
Rys. 2. Idea działania systemu Safety Way® w okresie zimowym
zmiany nastaw, co znacznie ułatwia prowadzenie prób
odbiorowych oraz okresowych testów funkcjonowania instalacji wentylacji pożarowej. Z uwagi na swoją
specyfikę opisywany system jest dedykowany dla
budynków wysokich i wysokościowych, w tej sytuacji
należy zwrócić uwagę również na inne rozwiązania
oferowane przez firmę Smay Sp. z o.o. w zakresie
różnicowania ciśnienia. Opcjonalnie dla budynków
o wysokości do 55 m można stosować uproszczoną
wersję systemu Safety Way® opartą na zastosowaniu wentylatorów o jednokierunkowym przepływie
powietrza, co pozwala na redukcję kosztów instalacji.
Dla budynków o mniejszej wysokości przeznaczone
jest natomiast kompaktowe urządzenie do napowietrzania klatek schodowych iSWAY®, gdzie wszystkie
elementy umieszczone zostały we wspólnej zwartej
obudowie, co znacznie upraszcza prace montażowe
oraz procedurę rozruchową.
W trosce o zapewnienie najwyższej niezawodności
oraz mając na celu formalne potwierdzenie parametrów funkcjonalnych oferowanych rozwiązań, firma
Smay Sp. z o.o. jako pierwszy w Europie producent
sterowanych elektronicznie systemów różnicowania ciśnienia przeprowadziła kompleksowe testy
w Laboratorium Aerodynamiki Przemysłowej (I.F.I.),
w którym została opracowana procedura badawcza
stanowiąca fragment znowelizowanej normy EN
12101-6 Systemy kontroli rozprzestrzeniania dymu
i ciepła – Część 6: Wymagania techniczne dotyczące
systemów ciśnieniowych. Zestawy urządzeń. Badania,
którym w przyszłości będą poddawane dopuszczone
do obrotu na rynku UE zestawy urządzeń służących
do różnicowania ciśnienia, zakończyły się wynikiem
pozytywnym, co potwierdza zarówno skuteczność,
jak i niezawodność produktów firmy Smay Sp. z o.o.
Dzięki realizacji opisanego projektu badawczo-wdrożeniowego i doświadczeniom zgromadzonym
podczas prowadzenia prób odbiorowych i testów
w Aachen firma Smay Sp. z o.o. zgromadziła szereg
doświadczeń, które pozycjonują ją w chwili obecnej
jako jednego z liderów na rynku polskim w zakresie
systemów różnicowania ciśnienia. Należy jednak
pamiętać, że nawet najlepsze koncepcje i pomysły
wymagają profesjonalnej implementacji polegającej na właściwym montażu i kalibracji systemu
w budynku, w przeciwnym wypadku niemożliwe
stanie się dotrzymanie deklarowanych przez producenta parametrów. Z tego względu firma Smay Sp.
z o.o. dokłada wszelkich starań prowadzących do
systematycznego podnoszenia poziomu bezpieczeństwa w budynkach, świadcząc kompleksowe usługi
w zakresie opracowania koncepcji systemu, wykonania
projektu i obliczeń CFD oraz montażu i uruchomienia
instalacji w obiektach rzeczywistych. Na koniec należy
zaznaczyć, że próby odbiorowe przeprowadzone
do chwili obecnej w zrealizowanych inwestycjach
potwierdzają skuteczność opisywanych rozwiązań,
co powinno stanowić ich najlepszą rekomendację. |
Grzegorz Sypek
Politechnika Krakowska,
Jarosław Wiche
Smay Sp. z o.o.
7