Wentylacja oddymiająca w garażach – rozwiązania kontrowersyjnych problemów na przykładach projektowych

• Autorzy: Brzezińska D. , Ollesz R.

Identyfikatory

DOI

10.12845/bitp.45.1.2017.10

Warianty tytułu

EN

The Smoke Ventilation of Car Parks – Solutions to Controversial Issues Based on the Case Studies

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Cel: Celem artykułu jest próba odpowiedzi na wielokrotnie stawiane przez projektantów i rzeczoznawców ds. zabezpieczeń przeciwpożarowych pytania: Czy właściwe jest wydłużanie przejść ewakuacyjnych przy stosowaniu wentylacji strumieniowej? Czy występowanie w garażu dwóch kierunków ewakuacji jest w przypadku przejść ewakuacyjnych istotnym czynnikiem wpływającym na bezpieczeństwo ludzi? Czy symulacje komputerowe mogą być wystarczającym narzędziem do oceny kryteriów bezpiecznej ewakuacji użytkowników garażu bez względu na długość przejść ewakuacyjnych wynikającą z obowiązujących przepisów? Jakie czynniki rzeczywiście decydują o skuteczności działania systemów oddymiania garaży? Wprowadzenie: Bezpieczeństwo pożarowe w garażach, szczególnie podziemnych, jest w Polsce jednym z głównych tematów podejmowanych na wielu sympozjach i konferencjach. Szczególnie dyskusyjne są kwestie związane z oddymianiem garaży. Od wielu lat stosowane są dwa odmienne systemy oddymiania – strumieniowe i kanałowe, których skuteczność bywa różna. Projektanci, poza bezpośrednim spełnieniem obowiązujących przepisów, w celu zrealizowania i zweryfikowania systemów wentylacji pożarowej opierają się na dostępnych źródłach wiedzy technicznej oraz wynikach symulacji komputerowych. Mimo że analizy komputerowe zazwyczaj umożliwiają w danym garażu, przy zastosowaniu konkretnego systemu oddymiania, prawidłową ocenę warunków bezpiecznej ewakuacji użytkowników garażu i warunków prowadzenia działań gaśniczych, wciąż trwają dyskusje nad teoretycznymi różnicami w skuteczności działania wentylacji kanałowej i strumieniowej, szczegółowymi wymaganiami przepisów itp. Było to dla autorek motywacją do zaprezentowania niniejszego artykułu, w którym podjęto próbę odpowiedzi na najbardziej nurtujące pytania z zakresu projektowania systemów wentylacji pożarowej w garażach. Metodologia: Artykuł opracowano na podstawie najnowszej literatury przedmiotu oraz wynikach analiz rozprzestrzeniania się dymu i ciepła (dokonanych za pomocą symulacji komputerowej Computational Fluid Dynamics – CFD) w przykładowych garażach podziemnych. Przedstawione wnioski są poparte wieloletnią praktyką autorek w zakresie wykonywania w Polsce analiz zabezpieczeń przeciwpożarowych z wykorzystaniem metod inżynierskich. Wnioski: Ocena zaprezentowanych wyników symulacji komputerowych CFD pozwala stwierdzić, że obecnie obowiązujące w Polsce przepisy z zakresu ochrony przeciwpożarowej garaży są niedoskonałe. Najwłaściwszym podejściem do oceny poziomu bezpieczeństwa użytkowników garaży wydają się indywidualne analizy z wykorzystaniem metod inżynieryjnych i symulacji komputerowych. Przyglądając się obowiązującym przepisom, warto zwrócić uwagę na rozbieżności w wymaganiach stawianych w Polsce i w innych krajach. Wymagania te są znacząco różne zwłaszcza w przypadku dopuszczalnych długości przejść ewakuacyjnych. Szczególnym problemem w Polsce wydaje się brak zróżnicowania dopuszczalnych długości przejść w zależności od liczby dostępnych kierunków ewakuacji, na co w innych krajach kładzie się bardzo duży nacisk.

EN

Aim: The aim of the article is to attempt to answer controversial questions asked for many years in Poland: Is it appropriate to extend the length of exit routes when jet-fan ventilation is used? Are the two-exitway directions in the event of evacuation are an important factor affecting the safety of people? Can computer simulations be a sufficient tool to assess the safe evacuation of car-park users, regardless of the length of exitways, as prescribed in the applicable regulations? What are the factors that actually determine the effectiveness of smoke-exhaust systems in car parks? Introduction: Fire safety in car parks, especially underground car parks, is one of the main topics of many symposia and conferences in Poland. The discussions are particularly related to their smoke-control systems. For many years, two alternative smoke-control systems – jet fans and ducts – have been competing with each other. Their effectiveness is often different. Designers, in order to achieve and verify fire-ventilation systems, rely both on regulations and the available sources of technical knowledge and computer simulations. Although most computer analyses allow unequivocal assessment of safety conditions in a specific car park, where a duct or jet-fan ventilation system is installed, there are ongoing discussions over theoretical differences in the effectiveness of these systems, specific requirements set out in the regulations in force, etc. This controversy inspired this article and motivated its authors to answer the most important questions centred around the problem of the designing of fire-ventilation systems in car parks. Methodology: The paper was developed based on the latest literature and the results of the authors’ own CFD (Computational Fluid Dynamics) analyses of smoke and heat spread in sample underground car parks. The presented conclusions are supported by the authors’ longstanding, practical experience in analyses of car-park smoke control systems, utilising engineering methods and performed all over Poland. Conclusion: The assessment of the CFD computer simulation results presented in the article leads to the conclusion that the current Polish regulations for fire protection in car parks are inadequate. The most appropriate approach to the assessment of the level of car-park user safety is usually an individual analysis using engineering methods and computer simulations. Looking at the applicable Polish law, it is worth paying attention to how the requirements differ from those in place in other countries, particularly in the case of requirements which are significantly different, especially as regards the maximum permitted lengths of exitways. The most important problem in Poland seems to be the lack of a difference between the maximum length of exitways where there is only one exit route (one direction) and where there are more exit directions

Słowa kluczowe

PL

wentylacja pożarowa; wentylacja strumieniowa; przejście ewakuacyjne; CFD; symulacje komputerowe

EN

smoke ventilation; jet fan systems; exit way; CFD; simulations

• Wydawca: Centrum Naukowo-Badawcze Ochrony Przeciwpożarowej im. Józefa Tuliszkowskiego - Państwowy Instytut Badawczy
• Czasopismo: Bezpieczeństwo i Technika Pożarnicza
• Rocznik: 2017
• Tom: Vol. 45, iss. 1
• Strony: 130--141
• Opis fizyczny: Bibliogr. 30 poz., rys., tab.

Twórcy

autor

Brzezińska D.

• Politechnika Łódzka

autor

Ollesz R.

• Politechnika Łódzka

Bibliografia

• [1] Ustawa z dnia 7 lipca 1994 r. Prawo budowlane (Dz. U. z 2013 r., poz. 1409, z późn. zm.)
• [2] Rozporządzenie Ministra Infrastruktury z dnia 12 kwietnia 2002 r. w sprawie warunków technicznych, jakim powinny odpowiadać budynki i ich usytuowanie (Dz. U. Nr 75, poz.690 z późn. zm.)
• [3] Mizieliński B., Kubicki G., Wentylacja pożarowa. Oddymianie, WNT, Warszawa 2012.
• [4] Mizieliński B., Kubicki G., Kontrolowany przepływ powietrza w bezprzewodowym oddymianiu garaży, Konferencja Naukowo-Techniczna SGSP, Warszawa 2005.
• [5] Brzezińska D., Jędrzejewski R., Poradnik. Wentylacja pożarowa budynków wysokich i wysokościowych, Fluid Desk, Szczecin 2003.
• [6] The Building Regulations 2000 – Approved Dokument B – Fire safety – version 2006.
• [7] BS 7346-7:2013 Components for smoke and heat control systems – Part 7: Code of practice on functional recommendations and calculation methods for smoke and heat control systems for covered car parks.
• [8] NBN S 21-208-2 Protection incendie dans les batiments. Conception des systems d’evacuation des fumees et de la chaleur (EFC) des parkings interieurs.
• [9] NEN 6098:2010 Rookbeheersingssystemen voor mechanisch geventileerde parkeer-garages.
• [10] Collier P.C.R., Car Parks – Fires Involving Modern Cars and Stacking Systems, BRANZ Study Report 2011.
• [11] C/VM2 Verification Method: Framework for fire safety design for New Zealand Building Code Clauses C1-C6 Protection from Fire and A3 Building Importance Levels, Ministry of Business Innovation & Employment, December 2013.
• [12] NFPA 88A:2015 Standards for Parking Structures.
• [13] Węgrzyński W., Krajewski G., Systemu wentylacji pożarowej garaży. Projektowanie, ocena, odbiór, Instytut Techniki Budowlanej, Warszawa 2015.
• [14] Ratajczak D., Wentylacja pożarowa garaży: nowa norma, „Ochrona Przeciwpożarowa” 2006, nr 3, s. 36.
• [15] Morgan H.P., Vanhove B., DeSmedt J-C., On the Design of Impulse Ventilation for Smoke Control in Car Parks, „International Journal on Engineering Performance-Based Fire Codes” 2004, 6(2), s. 53–71.
• [16] Brzezińska D., Możliwości wydłużania przejść ewakuacyjnych w garażach, „Ochrona Przeciwpożarowa” 2012, nr 2, s. 14–16.
• [17] Brzezińska D., Wentylacja pożarowa obiektów budowlanych, Monografie Politechniki Łódzkiej, Łódź 2015.
• [18] Brzezińska D., Ratajczak D., Wentylacja oddymiająca w garażach, „Ochrona Przeciwpożarowa” 2010, nr 3, s. 18–23.
• [19] Brzezinska D., Powstanie i rozwój inżynierii bezpieczeństwa pożarowego w Polsce, BiTP, Vol. 42 Issue 2, 2016, pp. 141–149.
• [20] Rozporządzenie Ministra Infrastruktury z 17 czerwca 2011 r. w sprawie warunków technicznych, jakim powinny odpowiadać obiekty budowlane metra I ich usytuowanie (Dz. U. Nr 144, poz. 859)
• [21] PD 7974-6: 2004 The application of fire safety engineering principles to fire safety design of buildings. Part6: Human Factors: Life safety strategies – Occupant evacuation, behaviour and condition (SUB-system 6).
• [22] Schifliti R.P., Custer R.L.P., Meacham B.J., Design of Detection systems, w: SFPE Handbook of fire protection engineer, Hurley M. (red.), wyd. 5, 2016.
• [23] Komendant Główny Państwowej Straży Pożarnej, pismo dot. stosowania strumieniowych instalacji wentylacji oddymiającej w garażach, warszawa, 13 maja 2016 r.
• [24] Department of the Environment, Heritage and Local Government, Building Regulation 2006, Technical Guidance Document B, Fire Safety, Switzerland 2006.
• [25] Building regulations, Section 5: Safety in case of fire, BFS 2014:3.
• [26] Building Department, Code of Practice for Fire Safety in Buildings, Hong Kong 2011.
• [27] Ministry of Interior, United Arab Emirates, UAE Fire and Life Safety Code of Practice, 2011.
• [28] Fire Dynamics Simulator– Technical Reference Guide, NIST.
• [29] Fire Dynamics Simulator – Users Guide, NIST.
• [30] Verification & Validation of Selected Fire Models for Nuclear Power Plant Applications, Volume 7: Fire Dynamics Simulator. US Nuclear Regulatory Commission Office of Nuclear Regulatory Research (RES), May 2007.