25575923 

  

480x100px RFT18 engl

 

abs banner 480x120 English

 

glass2018 480x120  

 lisec SS FastLAne

 

20180817doe12 baner-480-100

 

Wpływ instalacji gaśniczych tryskaczowych na ochronę przegród przeszklonych. Część 2
Data dodania: 06.03.09

Zarówno właściciele budynków, jak i projektanci coraz chętniej decydują się na stosowanie w nich szklanych przegród - również w ścianach, dla których zgodnie z obowiązującymi przepisami techniczno-budowlanymi wymagane jest zapewnienie odporności ogniowej - głównie z uwagi na ich walory estetyczne i funkcjonalne.



Tymczasem przepisy budowlane i przeciwpożarowe na świecie, ograniczają w znaczny sposób stosowanie przeszkleń w elementach oddzielenia przeciwpożarowego. Aby sprostać problemom związanym ze stosowaniem przeszkleń w elementach oddzieleń przeciwpożarowych i zapewnić odpowiedni poziom bezpieczeństwa pożarowego, National Fire Laboratory (NFL) w National Research Council of Canada przeprowadziło w 1986 roku serie kompleksowych badań i opracowało metodę ochrony szklanych przegród poprzez wykorzystanie tzw. "filmu wodnego" (water film)1.



Metoda ta polega na wykorzystaniu urządzeń gaśniczych tryskaczowych, pozwalających uzyskać lepszą bierną ochronę przeciwpożarową.

 

Fot. 2. Tryskacz okienny - poziomy

 

Fot. 3. Tryskacz okienny - pionowy

 

Wyniki badań

Zaprezentowane badania wykazały, że przegroda szklana wykonana ze szkła hartowanego lub o podwyższonej odporności na ciepło może podczas pożaru pozostać nienaruszona przez ponad jedną godzinę, jeżeli do jej ochrony zastosujemy odpowiedni system urządzeń gaśniczych tryskaczowych. Przy tego rodzaju rozwiązaniach istnieją jednak pewne ograniczenia związane z wielkością przeszklenia, grubością słupków okiennych, rodzajem tryska-czy, a także dotyczące tego, czy zastosowano jeden tryskacz, czy system wielu tryskaczy (ochrony grupowej).

 

Na podstawie wyników tych badań, metoda ochrony przeszkleń przy użyciu urządzeń gaśniczych tryskaczowych została zaakceptowana przez niektóre
władze ustanawiające przepisy i wprowadzona, jako rozwiązanie alternatywne, do podnoszenia ich odporności ogniowej w określonych przypadkach. Przykładem może być amerykański standard NFPA 101, gdzie w podrozdziale 8.6.7 dotyczącym wymagań dla budynków atrialnych, zapisano:

- pkt (1)(c) „...dopuszcza się stosowanie szklanych ścian i nieotwieralnych okien, zamiast pełnych ścian o odporności ogniowej co najmniej 1 godziny, jeśli spełnione będą wszystkie poniższe warunki:

-- tryskacze zostaną zamontowane po obydwu stronach szklanej ściany lub nieotwieralnego okna w odstępach nie większych niż 1830 mm, w odległości nie większej niż 305 mm od szyby i w sposób zapewniający pokrycie wodą po uruchomieniu tryska-cza całej jej powierzchni, o szklana ściana wykonana jest ze szkła hartowanego, zbrojonego

lub laminowanego, utrzymywanego poprzez system uszczelek, pozwalający na odkształcanie się obramowania bez spowodowania pęknięcia szkła przed zadziałaniem tryskacza, o jeżeli od strony atrium nie ma żadnych korytarzy czy otwartych przestrzeni, instalowanie tryska-cza, chroniącego szklaną ścianę lub nieotwieralne okno, po stronie atrium nie jest wymagane, o drzwi w szklanej ścianie powinny być wykonane ze szkła lub innego materiału, zapobiegającego rozprzestrzenianiu się dymu oraz wyposażone w samozamykacz lub urządzenie automatycznie zamykające drzwi po wykryciu dymu.

- (2) Dostęp do drzwi oraz odpowiednią ich przepustowość w obrębie atrium należy zapewnić zgodnie z podrozdziałem 7.7.2.

- (3) Wyposażenie pomieszczeń w obrębie atrium powinno być zgodne z klasyfikacją, tak jak dla „zagrożenia niskiego" (low hazard) (tj. podrozdział 6.2.2).

- (4) Cały budynek chroniony jest przez instalację tryskaczową zatwierdzoną i wykonaną zgodnie z wymaganiami określonymi w rozdziale 9.7.

- (5) Dla nowoprojektowanych obiektów atrialnych wymaga się przeprowadzenia inżynierskiej analizy potwierdzającej, że budynek został tak zaprojektowany, że zapewnia utrzymanie dolnej podstawy warstwy dymu powyżej najwyższego niechronio-nego otworu przylegającego do przestrzeni atrium lub 1830 mm powyżej posadzki na najwyższej kondygnacji, z której następuje ewakuacja ludzi, przez okres równy 1,5 razy obliczeniowego czasu ewakuacji lub 20 minut, w zależności od tego, który z tych czasów jest dłuższy.

- (6) Dla nowoprojektowanych obiektów atrialnych, w których zaprojektowano system kontroli dymu, spełniający powyższe wymaganie, należy zapewnić natychmiastowe uruchomienie systemu poprzez:

(a) wymagany automatyczny system instalacji tryskaczowej,

(b) ręczne przyciski, które są łatwo dostępne dla straży pożarnej."

 

  

Rys. 10. Porównanie kształtu strumienia wody tworzącego się na przeszkleniu dla tryskacza standardowego i okiennego

 

Tryskacze specjalnego przeznaczenia

W ostatnich latach pojawiły się na rynku tryskacze okienne, które zaliczane są do grupy tzw. tryskaczy specjalnego przeznaczenia. Tryskaczy tych nie można stosować w tradycyjnych systemach stałych urządzeń gaśniczych tryskaczowych, gdyż przeznaczone są wyłącznie do ochrony przegród szklanych. Jak również tryskaczy standardowych nie można stosować do ochrony przeszkleń, ponieważ nie zapewniają one skutecznej ochrony. Tryskacze okienne wyposażone są w specjalne deflektory umożliwiające tworzenie się odpowiedniego kształtu strumienia rozpylonej wody, który pokrywa całą powierzchnię przeszklenia (rys. 10).

 

Wśród tryskaczy okiennych, które są tryskaczami szybkiego reagowania, wyróżnia się, w zależności od sposobu instalowania, tryskacze poziome (fot. 2) i tryskacze pionowe (fot. 3).

 

Tryskacze okienne można stosować wyłącznie na podstawie wytycznych podanych w kartach katalogowych producentów z uwzględnieniem zalecanych standardów NFPA (m.in. NFPA 13 Standard for the Installation of Sprinkler System) oraz odpowiednich przepisów ustanawianych przez miejscowe władze. Karty katalogowe producentów zawierają szczegółową charakterystykę tryskaczy, dane techniczne, kryteria projektowe dotyczące sposobów ich instalowania, a także warunki przeglądów i konserwacji. Typowe sposoby instalowania tryskaczy okiennych przedstawiają poniższe schematy2.

 

 

 Rys. 11. Typowa instalacja tryskacza okiennego poziomego

 

 

Rys. 12. Typowa instalacja tryskacza okiennego pionowego


 

 

Rys. 13. Typowa instalacja tryskacza okiennego okiennego pionowego w wolnej przestrzeni podsufitowej


 

Wnioski

Podsumowując wyniki badań, w odniesieniu do ochrony przegród szklanych urządzeniami gaśniczymi wodnymi, wyciągnięto następujące wnioski:

- ochrona przeszkleń przy użyciu tryskaczy, w przypadku oddziaływania pożaru o rozkładzie temperatury zgodnie z krzywą standardową, zapewnia nienaruszenie szklanej przegrody przez okres co najmniej 2 godzin dla pojedynczego przeszklenia;

- wartość promieniowania cieplnego emitowanego przez chronione przeszklenie jest zbyt mała, aby spowodować zapalenie zwykłych materiałów palnych znajdujących się w sąsiedztwie strony nie narażonej na bezpośrednie oddziaływanie pożaru lub powodować silny ból u osób poruszających się blisko przeszklenia w czasie mniejszym niż 10 s;

- tryskacze, zainstalowane po stronie narażonej na oddziaływanie pożaru, uruchamiały się w odpowiednim czasie, by zapobiec pęknięciu rozgrzanego szkła hartowanego w chwili ich zadziałania;

- przegrody ze szkła zbrojonego zamocowane w stalowej ramie, przy oddziaływaniu pożaru pozostają nie naruszone przez co najmniej 120 minut, bez względu na to, po której stronie przeszklenia zostanie zamontowany tryskacz;

- minimalna intensywność zraszania, zapobiegająca tworzeniu się na szybie suchych miejsc, powinna wynosić od 70 do 80 l/min na każdy metr szerokości przeszklenia, choć mniejsza wartość może także zapewnić wystarczającą ochronę;

- do zabezpieczenia pełnowymiarowych przegród szklanych przed oddziaływaniem zarówno pożaru dużego całego pomieszczenia, jak i małego pożaru zlokalizowanego w bezpośrednim sąsiedztwie przeszklenia należy stosować tryskacze szybkiego działania. Tryskacz powinien być zamontowany bezpośrednio przed przeszkleniem w środku jego górnej części;

- pojedynczy tryskacz nie powinien być stosowany do ochrony przeszklenia o szerokości większej niż 3000 mm i posiadającego słupki okienne o grubości większej niż 25 mm;

- system wielu tryskaczy powinien być stosowany do ochrony przeszklenia o szerokości większej niż 3000 mm, z uwzględnieniem odległości pomiędzy tryskaczami nie większej niż 2000 mm;

- jeśli przeszklenie dzieli słupek o grubości co najmniej 50 mm, znajdujący się pomiędzy tryskaczami, to odstępy między nimi nie muszą być ograniczane;

- wiszący tryskacz sufitowy może być zastosowany do ochrony przegrody szklanej, jeżeli jej dolna podstawa znajduję się 1000 mm powyżej poziomu podłogi;

- przy zastosowaniu sufitowego tryskacza szybkiego reagowania, zawieszonego na wysokości 300 mm powyżej okna i w odległości 300 mm od okna z parapetem o głębokości co najwyżej 50 mm, (pokazano na rysunku 9), przeszklenie o maksymalnej szerokości 2600 mm może wytrzymać oddziaływanie pożaru przez okres ponad jednej godziny;

- przy zastosowaniu systemu wielu tryskaczy sufitowych należy między nimi zachować odstępy wynoszące co najmniej 1800 mm.

 

Przenosząc wyniki tych badań na grunt polskich przepisów techniczno-budowlanych uważam, iż zastosowanie opisanych rozwiązań alternatywnych w stosunku do tradycyjnych przeszkleń o odporności ogniowej, może stanowić dla projektantów wystarczające uzasadnienie do ubiegania się o odstępstwo od wymagań przepisów techniczno-budowlanych, w trybie określonym w art. 9 ustawy „Prawo budowlane"3. Wydaje się również słuszne, aby w najbliższej nowelizacji przepisów techniczno-budowlanych4 uwzględnić wyniki opisanych badań, dopuszczając te rozwiązania do stosowania, jako alternatywne w stosunku do rozwiązań tradycyjnych5.

 

Oprócz wyżej opisanych badań kanadyjski instytut NRCC przeprowadził także testy w pełnej skali, mające na celu dokonanie oceny skuteczności ochrony tryskaczami przegród szklanych przed skutkami pożaru na zewnątrz pomieszczenia6 (np.: symulując pożar składowiska materiałów palnych usytuowanego bezpośrednio przy budynku). Podobnie jak poprzednio zastosowano szkło hartowane i o podwyższonej odporności na ciepło. Rezultaty tych badań potwierdziły, że przegroda szklana pozostaje nienaruszona przez co najmniej 60 minut.

 

Paweł Królikowski

Stowarzyszenie Inżynierów i Techników Pożarnictwa Oddział Katowice

 

Bibliografia

1. Richardson J. K., Oleszkiewicz I., Fire tests on window assemblies protected by automatic sprinklers, Fire Technology, Vol. 23, No. 2 (May 1987), pp. 115-132

2. Kim A.K. i Lougheed G.D., The protection of glazing systems with dedicated sprinklers, Journal of Fire Protection Engineering, Vol. 2, 1990, pp. 49-59

3. Moulen A. W., Grubits S. J. Water curtains to shield glass from radiant heat from building fires, Technical Record 44/153/422, Department of Housing and Construction, Australia 1975

4. NFPA101 Life Safety Code (2003 Edition)

5. Tyco Fire&Building Products Specific application window sprinklers, horizontal and pendent vertical sidewall, July 2004

6. Ustawa z dnia 7 lipca 1994 r. Prawo budowlane (tj. Dz. U. z 2003 r. Nr 207 poz. 2016 z późn. zm.)

7. Rozporządzenie Ministra Infrastruktury z 12 kwietnia 2002 r. w sprawie warunków technicznych, jakim powinny odpowiadać budynki i ich usytuowanie (Dz. U. Nr 75, poz. 690 z późn. zm.)

8. Królikowski P., Alternatywne metody zapewnienia wymaganej odporności ogniowej przegród przeszklonych, Ochrona przeciwpożarowa, styczeń 1/2005 (11), str. 12-15

 

inne artykuły tego autora:  

- Atria i pasaże handlowe a ochrona przeciwpożarowa. Część 2, Paweł Królikowski, Świat Szkła 10/2008

- Atria i pasaże handlowe a ochrona przeciwpożarowa. Część 1, Paweł Królikowski, Świat Szkła 9/2008

- Drzwi automatyczne a wyjścia ewakuacyjne - wymagania dla bezpieczeństwa pożarowego , Paweł Królikowski, Świat Szkła 5/2006

- Wymagania stawiane urządzeniom do usuwania dymu oraz zapobiegającym zadymieniu, Paweł Królikowski, Świat Szkła 12/2005 


- Wpływ instalacji gaśniczych tryskaczowych na ochronę przegród przeszklonych. Część 2  , Paweł Królikowski, Świat Szkła 6/2005

- Wpływ instalacji gaśniczych tryskaczowych na ochronę przegród przeszklonych. Część 1  , Paweł Królikowski, Świat Szkła 5/2005

 

więcej informacji: Świat Szkla 6/2005

 

 

1 NFPA 101 Life Safety Code (2003 Edition)

2 Tyco Fire&Building Products „Model WSTM - 5.6 K-factor. Specific application window sprinklers, horizontal and pendent vertical sidewall", July 2004

3 Ustawa z dnia 7 lipca 1994 r. Prawo budowlane (tj. Dz. U. z 2003 r. Nr 207 poz. 2016 z póżn. zm.)

4 Rozporządzenie Ministra Infrastruktury z 12 kwietnia 2002 r. w sprawie warunków technicznych, jakim powinny odpowiadać budynki i ich usytuowanie (Dz. U. Nr 75, poz. 690 z późn. zm.)

5 Królikowski P., „Alternatywne metody zapewnienia wymaganej odporności ogniowej przegród przeszklonych", Ochrona przeciwpożarowa, styczeń 1/2005 (11), str. 12-15

6 Kim A. K., Taber B. C. Lougheed G. D. „Sprinkler protection of exterior glazing", Fire Technology, Vol. 34, No. 2 (1998), pp. 116-138

 

 

 

 

01 chik
01 chik