Hiper- i supermarkety tak chętnie odwiedzane przez klientów, spełniać muszą wymogi przepisów ochrony przeciwpożarowej oraz techniczno-budowlane, ze szczególnym uwzględnieniem zapewnienia możliwości bezpiecznej ewakuacji.

Rys. 1. Schemat funkcjonowania instalacji oddymiania grawitacyjnego w hali supermarketu

Duże obiekty handlowe od lat 90 ubiegłego wieku rozpowszechniły się na teranie całego naszego kraju. Dziś w Polsce funkcjonuje blisko 400 jednostek tego typu oraz ponad 300 centrów handlowych. Oznacza to konieczność wykonania skutecznego systemu usuwania dymu i ciepła, działającego co najmniej przez czas niezbędny dla opuszczenia obiektu. Warto w tym miejscu wspomnieć, że jak wykazują prowadzone w tym zakresie eksperymenty praktyczne, czas ewakuacji, jako określony przedział czasu, funkcjonować może jedynie w założeniach projektowych. Rzeczywiste zachowania ludzi (dezorientacja, lekceważenie zagrożenia, panika itd.) powodują znaczne wydłużenie czasu, po którym następuje faktyczne opuszczenie budynku. Wobec tego faktu konieczne jest efektywne działanie instalacji od wczesnego stadium pożaru do chwili, kiedy przybyłe na miejsce jednostki ratownicze rozpoczną skuteczne zwalczanie pożaru. Warunki, jakie muszą zostać spełnione dla realizacji nakreślonego powyżej podstawowego celu działania instalacji opisane zostały w prezentowanym artykule.

Podział obiektu na strefy pożarowe i sektory oddymiania
Dzieląc powierzchnię supermarketu, spełnić należy wymogi §226 i §227 [1] odnośnie maksymalnej wielkości strefy pożarowej i szerokości pasa terenu oddzielającego budynek sklepu od sąsiednich pomieszczeń. Jest to zadanie proste, ponieważ średnia powierzchnia całkowita tego typu obiektów nie przekracza 2,5 tys. m2 i najczęściej stanowi jedną strefę pożarową, a system oddymiania uruchamiany jest jednocześnie w całym obiekcie.
Nieco inaczej sytuacja wygląda w przypadku hipermarketów (o średniej powierzchni około 8÷12 tys. m2. Takie budynki najczęściej również spełniają wymagania dla jednej strefy pożarowej (określone w cytowanych powyżej przepisach), jednak ze względu na znaczną powierzchnię obiektu, należy w tym wypadku dokonać podziału przestrzeni podstropowej za pomocą tzw. ścianek kurtynowych (kurtyn dymowych wykonanych z niepalnych przegród) na sektory oddymiania. Podział ten zapobiega przemieszczaniu się dymu wzdłuż powierzchni dachu na znaczne odległości od źródła ognia i jego opadaniu do strefy ewakuacji (na skutek wychłodzenia oraz indukcji z powietrzem otaczającym). W przypadku obiektów handlowych wyposażonych w grawitacyjny system bezpośredniego oddymiania powierzchnia sektora nie powinna być większa niż 2600 m2, przy jednoczesnym zachowaniu warunku maksymalnej jego długości 60 m. Chociaż nie ma w tym zakresie jednoznacznych wymagań, korzystnym zabiegiem pod względem zabezpieczenia budynku jest wydzielenie w supermarketach (bez względu na ich wielkość) stref pożarowych dla przestrzeni o różnym przeznaczeniu funkcjonalnym tj. części handlowej i zaplecza magazynowego. Omawiane rozwiązanie pozwala ograniczyć straty związane z ewentualnym pożarem.

System oddymiania hiper- i supermarketów
W przypadku prostych przestrzeni hali handlowej o stosunkowo niewielkiej wysokości (nie przekraczającej 10 m) technicznie i ekonomicznie uzasadnione jest stosowanie grawitacyjnego systemu oddymiania, którego element wykonawczy stanowią klapy dymowe. Ponieważ wielkokubaturowe sklepy są obiektami zaliczanymi do grupy zagrożenia ludzi (kategoria ZL III), system oddymiania i napowietrzania powinien zostać uruchomiony automatycznie, po wykryciu pożaru przez system detekcji. Przyjecie takiego rozwiązania stwarza możliwość rozpoczęcia oddymiania we wczesnej fazie pożaru, co sprzyja ochronie dróg ewakuacji. Należy również pamiętać, że jeżeli obiekt ze względu na zajmowaną powierzchnię, wymaga podziału na sektory oddymiania, należy stosować system dedykowany, pozwalający na uruchomienie klap dymowych wyłącznie w strefie dymowej, w której wybuchł pożar.
Dla skuteczności instalacji oddymiania kluczowe znaczenie ma wyznaczenie powierzchni czynnej klap dymowych oraz poprawne określenie wielkości otworów kompensacyjnych. Dobierając wielkości klapy dymowej, projektant musi dokonać wyboru standardu, na jakim chce oprzeć swoje obliczenia. Istniej tu możliwość wykorzystania zapisów normy krajowej PN-B-02877-4/ Az1:2006 [4] lub jednego ze standardów zagranicznych [5, 6]. Często spotykam się z opinią, że w Polsce instalacje obligatoryjnie powinny być projektowane w oparciu o normy krajowe. Jest to twierdzenie uzasadnione, ale w przypadku, jeżeli norma taka przywołana zostanie w stosowanym rozporządzeniu (co nie dotyczy w/w normy). Ponadto, odpowiedzialny za funkcjonowanie systemu projektant powinien kierować się zasadami wiedzy technicznej i przyjmować standardy bardziej wiarygodne inżyniersko. Należy również pamiętać o zapisach §270 [1], który wymaga nie tyle wykonania instalacji oddymiającej, ale zastosowania rozwiązań faktycznie skutecznych.
Dobrym przykładem, jak istotny jest wybór odpowiednich zasad projektowania, jest metoda określenia wielkości klap dymowych dla prostej kubatury hali handlowej. Opierając się na zapisach polskiej normy, szybko i bardzo prosto określa się wymaganą wielkość urządzenia, wyrażoną jako udział procentowy ich powierzchni czynnej w powierzchni dachu. Obliczenia uwzględniają m.in. bardzo ogólnie określone przeznaczenie obiektu, wielkości strefy dymowej i wysokość warstwy wolnej od dymu oraz obliczeniowy czas oddymiania (określony na podstawie ogólnie przyjętej lokalizacji budynku i zakładanego czasu ewakuacji). W normie krajowej nie uwzględnia się natomiast tak istotnych parametrów jak np. płożenie i wielkości prawdopodobnego pożaru, temperatury dymu oraz możliwych skutków działania instalacji tryskaczowych. Wszystkie wymienione powyżej elementy są natomiast uwzględnione w procedurze obliczeniowej zgodnej z CR 12101-5 czy standardzie NFPA. Zgodnie z zawartą w tych dokumentach procedurą obliczeniową, powierzchnia czynna klap dymowych uzależniona jest od:
• projektowej wielkości pożaru,
• mocy pożaru (określonej np. na podstawie krzywej pożaru lub stałej, założonej dla określonego typu pomieszczenia),
• rodzaju zainstalowanej instalacji tryskaczowej,
• wyliczonej temperatury dymu, strumienia masowego wytworzonego dymu,
• powierzchni sektora oddymiania i głębokości zasobnika dymu (..)

Rys. 2. Zjawisko Venturiego

Wybór typu i rozmieszczenia klapy dymowej (...)

Podsumowanie
Zastosowanie instalacji oddymiania jest szczególnie wskazane w obiektach często, chętnie i licznie odwiedzanych przez ludzi. Do takiej grupy przestrzeni zaliczyć można z całą pewnością super- i hipermarkety. Właściwie zaprojektowana i wykona instalacja wentylacji pożarowej pozwala na w tym przypadku nie tylko na spełnienie wymogów prawnych, korzystniejsze warunki ubezpieczenia obiektu i innych złagodzeń, ale również, a może przede wszystkim na uniknięcie tragicznych następstw pożaru oraz ograniczenie spowodowanych nim strat. 

LITERATURA
[1] Rozporządzenie Ministra Gospodarki Przestrzennej i Budownictwa z dnia 14 grudnia 1994 r. w sprawie warunków technicznych, jakim powinny odpowiadać budynki i ich usytuowanie (DzU z 1995 r. nr 10, poz. 46).
[2] Rozporządzenie Ministra Infrastruktury z dnia 12 kwietnia 2002 r. w sprawie warunków technicznych, jakim powinny odpowiadać budynki i ich usytuowanie (DzU nr 75, poz. 460 z późn. zmianami).
[3] CN 12101-5 Systemy kontroli rozprzestrzeniania dymu i ciepła. Część 5: Metody obliczeniowe systemów odprowadzania dymu i ciepła.
[4] PN-B-02877-4/Az1:2006 Instalacje grawitacyjne do odprowadzenia dymu i ciepła (Zasady projektowania).
[5] CR 12101-5 Smoke and heat control systems. Part 5: Guidelines on functional recommendations and calculation methods for smoke and heat exhaust ventilation systems.
[6] NFPA 92B Standard for smoke menegement systems in malls, atria, and large spaces 2009 Edition.