Oddymianie garaży - co mówią przepisy? Jak projektować systemy oddymiania garaży?

Oddymianie garaży to ważny element kompleksowej ochrony przeciwpożarowej istniejących i nowo wznoszonych budynków przestrzeni miejskiej. Zaleca się, aby przy projektowaniu systemów oddymiania garaży kierować się obowiązującymi przepisami, ale też zdrowym rozsądkiem, zasadami wiedzy technicznej oraz wynikami analiz przeprowadzonych dla indywidualnych warunków występujących w projektowanych obiekcie.

Spis treści

1. Oddymianie garaży - wymagania przepisów
2. Długości przejść ewakuacyjnych
3. Zasady projektowania systemów wentylacji pożarowej w garażach

Zgodnie z prawem budowlanym każdy obiekt budowlany jako całość oraz jego poszczególne części należy projektować i wznosić w sposób określony w przepisach, w tym techniczno-budowlanych, a także zgodnie z zasadami wiedzy technicznej. Wymagania te obejmują m.in. zagadnienia ochrony przeciwpożarowej garaży. Kluczowym celem projektowania obiektów pod tym względem jest zapewnienie odpowiednich warunków dla użytkowników w przypadku wystąpienia konieczności ich ewakuowania, umożliwienie skutecznego działania ekipom ratowniczo-gaśniczym oraz ochrona konstrukcji budynku.

Oddymianie garaży - wymagania przepisów

Wytyczne dotyczące ochrony przeciwpożarowej garaży nakładają m.in. obowiązek stosowania samoczynnych urządzeń oddymiających, jeżeli powierzchnia strefy pożarowej przekracza 1500 m² lub jest mniejsza, ale nie znajduje się w niej bezpośredni wjazd lub wyjazd (§ 277 ust. 4 warunków technicznych). Należy tu zwrócić uwagę, że od czasu wprowadzenia zmian w przepisach w 2018 roku przy zastosowaniu systemu wentylacji oddymiającej strumieniowej nie ma możliwości wydłużania przejść ewakuacyjnych o 50%, która wcześniej istniała dla wszystkich rodzajów instalacji oddymiających i pozwalała na wydłużenie przejść w garażach z 40 do 60 m. Kolejną istotną zmianą jest wprowadzenie obowiązku stosowania samoczynnych urządzeń gaśniczych (SUG) wodnych w garażach znajdujących się poniżej drugiej kondygnacji podziemnej, jeśli nie mają one bezpośredniego wjazdu lub wyjazdu (§ 277 ust. 3).

Zgodnie z § 270 ust. 1 warunków technicznych instalacja wentylacji oddymiającej w garażu zamkniętym powinna zapewniać, że w czasie potrzebnym do ewakuacji ludzi na chronionych przejściach i drogach ewakuacyjnych nie wystąpi zadymienie lub temperatura uniemożliwiające bezpieczną ewakuację.

• Zobacz też: Systemy oddymiania w budynkach klasy PM. Co mówi prawo? Projektowanie i rozwiązania techniczne

Powinna również gwarantować stały dopływ powietrza zewnętrznego, uzupełniającego jego braki w wyniku wypływu wraz z dymem. Ponadto, jak wspomniano wcześniej, w myśl obowiązujących przepisów (§ 278 ust. 2), długość przejścia do najbliższego wyjścia ewakuacyjnego, wynosząca w garażu zamkniętym maksymalnie 40 m, może być powiększona o 50% – zgodnie z zasadami określonymi w § 237 ust. 6 pkt 2, tj. w przypadku wykorzystania samoczynnych urządzeń oddymiających, uruchamianych za pomocą systemu wykrywania dymu. Takiej możliwości nie ma w przypadku zastosowania systemu wentylacji oddymiającej strumieniowej, co uzasadnia się specyfiką jej działania, czyli – jak można domniemywać – z brakiem działania wentylacji strumieniowej w czasie ewakuacji osób.

• Zobacz też: Projektowanie instalacji przeciwpożarowej, dobór właściwych sygnalizatorów

Autor uważa, że jest to nieuzasadnione technicznie, ponieważ w systemach strumieniowych w czasie ewakuacji nie pracują tylko wentylatory strumieniowe. Instalacje nawiewne i wyciągowe oraz dodatkowe elementy systemu, np. kurtyny dymowe, włączane są dokładnie w takim samym momencie, jak w systemach oddymiania kanałowego, a zatem nie jest prawdą, że system wentylacji strumieniowej nie pracuje w czasie ewakuacji użytkowników garażu. Podczas analizy powyższego nasuwa się pytanie, dlaczego nie zwrócono uwagi na inne, znacznie istotniejsze kwestie, które mogą spowodować utrudnienia w ewakuacji ludzi z garaży, jak ślepe zaułki czy wysokość garażu.

Długości przejść ewakuacyjnych

Przegląd wybranych przepisów międzynarodowych pokazuje, że jedynie w Polsce zastosowanie instalacji oddymiającej pozwala wydłużyć przejścia ewakuacyjne. W innych krajach długości zależą od tego, czy istnieje możliwość wyboru kierunku ewakuacji. Zgodnie z metodologią wyznaczania przewidywanego czasu ewakuacji ludzi, opartą na brytyjskim standardzie PD7974-6:2004, przyjmuje się, że w typowym garażu, wyposażonym w system sygnalizacji pożaru, całkowity czas ewakuacji stanowi sumę czasu:

• uruchomienia sygnalizacji pożarowej (wykrycia pożaru) – ok. 80 s,
• rozpoczęcia ewakuacji przez pierwszą osobę – ok. 60 s,
• rozpoczęcia ewakuacji przez ostatnie osoby – 180–240 s (w zależności od znajomości obiektu przez użytkowników),
•  dojścia do wyjść ewakuacyjnych – 33–50 s (odpowiednio dla przejść o dł. 40 i 60 m, przy prędkości poruszania się 1,2 m/s),
• przejścia przez drzwi – 0–128 s (dla garaży, w których przebywają pojedyncze osoby, przyjmuje się 0 s dla obiektów, w których przebywa wiele osób – wylicza się przejścia przez drzwi, zakładając, że szerokość wyjść wynosi co najmniej 0,6 m/100 osób). Całkowity czas ewakuacji pierwszych osób z garażu stanowi zatem sumę powyższych składowych i wynosi od 173 do 318 s, ostatnich osób natomiast – od 293 do 370 s.

W przedstawionej tu procedurze obliczeniowej widać, że długość przejścia ewakuacyjnego ma istotny wpływ tylko na jedną składową całkowitego czasu ewakuacji – na czas dotarcia do wyjścia ewakuacyjnego. Wydłużenie przejścia z 40 do 60 m skutkuje wydłużeniem czasu ewakuacji z 33 do 50 s, czyli o 17 s, a więc jedynie o kilka procent całkowitego czasu. Powstaje zatem pytanie, czy rzeczywiście wydłużenie przejścia ewakuacyjnego jest tak kluczowe i czy w celu zapewnienia dobrych warunków ewakuacji w garażu nie jest lepiej wpływać na inne czynniki.

• Zobacz też: Urządzenia przeciwpożarowe a ewakuacja w obiektach przemysłowych

Zasady projektowania systemów wentylacji pożarowej w garażach

Najpowszechniej znana w Polsce regulacja to norma brytyjska BS 7346-7:2013, która jest stosowana przez projektantów i rzeczoznawców. Określa ona zalecenia i wytyczne funkcjonowania systemów usuwania dymu i ciepła z garaży zamkniętych, a także częściowo otwartych, z uwzględnieniem możliwości parkowania w garażach samochodów osobowych zasilanych gazem płynnym LPG.

Norma zakłada, że projektowana instalacja ma realizować jedno z trzech zadań: usuwać dym w czasie pożaru oraz po jego ukończeniu (systemy kanałowe i bezkanałowe),utworzyć i utrzymać wolne od dymu dojścia do źródła pożaru dla ekip ratowniczych (przede wszystkim systemy bezkanałowe)oraz/lub ochronę dróg ewakuacyjnych w przestrzeni garażu (systemy bezkanałowe lub kontroli dymu i ciepła tzw. SHEVS). W dokumencie nie pojawia się wymóg ochrony garaży przez zastosowanie instalacji tryskaczowej, jednak efekt jej działania brany jest pod uwagę przy zakładaniu parametrów pożaru projektowego (w przypadku wyposażenia garażu w instalacje gaśniczą wodną zalecana moc całkowita pożaru projektowego wynosi 4 MW (6 MW dla stanowisk dwupoziomowych), przy jej braku natomiast – 8 MW, a dodatkowo należy wziąć pod uwagę możliwość zapalenia się kolejnego pojazdu. Alternatywny standard – belgijski NBN S 21-208-2 – jest rzadko stosowany w Polsce ze względu na to, że stawia on bardzo wysokie wymagania w zakresie systemów oddymiania garaży w stosunku do ogólnego poziomu bezpieczeństwa pożarowego narzucanego przez przepisy obowiązujące w Polsce.

Norma ta obowiązuje w garażach o powierzchni powyżej 1000 m² i zgodnie z nią system wentylacji pożarowej powinien w razie pożaru umożliwić użytkownikom bezpieczne opuszczenie garażu oraz utrzymać wolny od dymu dostęp w pobliże miejsca pożaru (na odległość nie większą niż 15 m), z zewnątrz, od strony drogi publicznej. W przypadku zastosowania systemu wentylacji oddymiającej kanałowej norma ta wymaga spełnienia wielu innych warunków, zależnych od tego, czy w garażu przewidywane jest wykorzystanie instalacji tryskaczowej. Wymagana minimalna wysokość garażu oddymianego kanałowo przy zastosowaniu systemów gaśniczych wodnych wynosi 2,8 m, natomiast bez nich – 3,8 m, wysokość warstwy wolnej od dymu w pierwszym przypadku to 2,5 m, w drugim zaś – 3,5 m, przy czym zawsze powinna ona utrzymywać się co najmniej 0,3 m pod najniższym elementem stropu.

• Zobacz też: Prawidłowy dobór i montaż czujek pożarowych w systemach sygnalizacji pożarowej (SSP)

Tak restrykcyjne wytyczne mają zapewnić nieprzekroczenie temperatury 200°C pod stropem garażu, co pozwala na swobodne przemieszczanie się zarówno ewakuujących się ludzi, jak ekip prowadzących akcję ratowniczo-gaśniczą. Dokument wymaga ponadto stworzenia w garażu podziału na strefy dymowe o maksymalnej długości 60 m i powierzchni 2600 m² (dla wentylacji naturalnej 2000 m²). W garażach niespełniających wymagań dla wentylacji kanałowej norma wskazuje na konieczność zastosowania wentylacji strumieniowej. Jest to bardzo słuszna zasada, analizowana i potwierdzania również wielokrotnie w Polsce, niestety, z powodu zbyt mało precyzyjnych przepisów – w praktyce często nie przestrzega się jej.

Kluczowym celem stosowania zabezpieczeń przeciwpożarowych jest uzyskanie poziomu bezpieczeństwa budynku odpowiadającego poziomowi wymaganemu przez lokalne przepisy nakazowe. W Polsce potrzeba wyznaczania w projektowanych budynkach przewidywanego czasu ewakuacji ludzi oraz warunków rozwoju pożaru i jego parametrów na drogach ewakuacyjnych wynika z zapisu § 270 ust. 1 rozporządzenia.

Za parametry krytyczne bezpieczeństwa życia ludzi i warunków ich ewakuacji na drogach ewakuacyjnych, zgodnie z rozporządzeniem dotyczącym warunków technicznych dla stacji metra (traktowanym w omawianym zakresie obecnie jako wymaganie obowiązujące we wszystkich obiektach budowlanych), przyjmuje się zadymienie:

• na wysokości mniejszej lub równej 1,8 m od posadzki,
• ograniczające widzialność krawędzi elementów budynku i znaków ewakuacyjnych luminescencyjnych nie więcej niż do 10 m,
• temperaturę powietrza na wysokości mniejszej lub równiej 1,8 m od posadzki, nieprzekraczającą 600°C, a w warstwie podsufitowej na wysokości powyżej 2,5 m od posadzki –200°C.

Zasadnicze znaczenie ma zapewnienie odpowiedniej liczby i rozmieszczenie wyjść ewakuacyjnych w przestrzeni garażu, które będą miały wpływ na czas przejścia, obliczany jako iloraz długości drogi od najdalszego miejsca w garażu do wyjścia ewakuacyjnego i średniej prędkości poruszania się osób.

Na wymagany czas bezpiecznej ewakuacji, liczony od początku powstania pożaru do momentu, w którym założona liczba osób zdoła się ewakuować w bezpieczne miejsce, poza czasem przemieszczania ludzi, składa się także:

• czas detekcji pożaru,
• czas alarmowania,
• czas do rozpoczęcia ewakuacji, czyli przedział  czasu od momentu, w którym zostało przekazane ostrzeżenie o zagrożeniu, do momentu, w którym pierwsza i ostatnia osoba przebywające w obiekcie rozpoczną ewakuację.

Przy projektowaniu konieczne jest zapewnienie wczesnego ostrzegania o pożarze, aby umożliwić pełną ewakuację ze strefy zagrożenia, zanim warunki staną się nieakceptowalne. Czas od rozpoczęcia pożaru do jego wykrycia uwarunkowany jest przyjętym systemem detekcji pożaru, a właściwy dobór i rozmieszczenie czujek pożarowych znacząco wpływa na jego skrócenie.