Projektowanie budowli a ocena zagrożenia pożarowego

Zgodnie z Rozporządzeniem Ministra Infrastruktury z dnia 12 kwietnia 2002 r. w sprawie warunków technicznych, jakim powinny odpowiadać budynki i ich usytuowania (Dz.U.02.75.690) budynek i urządzenia z nim związane powinny być zaprojektowane i wykonane w sposób zapewniający w razie pożaru: nośność konstrukcji przez czas wynikający z rozporządzenia, ograniczenie rozprzestrzeniania się ognia i dymu w budynku, ograniczenie rozprzestrzeniania się pożaru na sąsiednie budynki, możliwość ewakuacji ludzi, a także uwzględniający bezpieczeństwo ekip ratowniczych.

Praktyka często stawia architekta lub projektanta przed złożonymi wymaganiami przepisów budowlanych odnoszących się do prewencyjnych zasad ochrony przeciwpożarowej. Problemy pojawiają się przy projektowaniu budowli przemysłowych, gdzie pewien układ funkcjonalny i komunikacyjny nie jest w stanie spełnić określonych wymagań przeciwpożarowych. W takich sytuacjach należało by przeprowadzić dodatkowe analizy wszystkich czynników zagrożenia pożarowego, decydujących o przebiegu pożaru i intensywności zjawisk jemu towarzyszących. Analizie poddawane powinny być wszystkie czynniki jakie mają wpływ na możliwość rozszerzania się pożaru oraz te, które względnie go ograniczają: 

• liczba kondygnacji budynku,
• wielkość stref pożarowych,
• obciążenie ogniowe,
• możliwość zwalczania pożaru,
• występowanie szczególnych niebezpieczeństw i trudności,
• skuteczność działania automatycznych instalacji gaśniczych,
• istnienie instalacji sygnalizacji pożarowej,
• działanie wyciągów do odprowadzenia dymu i ciepła oraz występowanie klap dymowych.

Przyjmując te założenia istnieje możliwość takiego doboru czynników mających wpływ na przebieg pożaru, jaki w określonych warunkach będzie najkorzystniejszy i dający maksimum gwarancji bezpieczeństwa.
Zgodnie z Rozporządzeniem Ministra Infrastruktury z dnia 12 kwietnia 2002 r. w sprawie warunków technicznych, jakim powinny odpowiadać budynki i ich usytuowania (Dz.U.02.75.690) budynek i urządzenia z nim związane powinny być zaprojektowanie i wykonane w sposób zapewniający w razie pożaru:

• nośność konstrukcji przez czas wynikający z rozporządzenia,
• ograniczenie rozprzestrzeniania się ognia i dymu w budynku,
• ograniczenie rozprzestrzeniania się pożaru na sąsiednie budynki,
• możliwość ewakuacji ludzi,
• bezpieczeństwo ekip ratowniczych.

Ocena czynników mających wpływ na przebieg pożaru.

Zwiększenie liczby kondygnacji ma ujemny wpływ na możliwości zwalczania pożaru. Do tej oceny można dojść po następującej analizie:

• wybuch pożaru na wyższej kondygnacji oznacza wydłużenie drogi natarcia dla sił gaśniczych,
• im większa liczba kondygnacji tym większe zagrożenie dla ludzi w momencie wybuchu pożaru,
• możliwość opóźnienia przeprowadzenia akcji gaśniczej ze względu na konieczną ewakuację,
• opóźnienie akcji gaśniczej prowadzi do rozszerzenia się pożaru, co stwarza potrzebę zastosowania elementów konstrukcji o większej odporności ogniowej.

Wielkość stref pożarowych

Wielkość obszaru, na jakim pożar może się rozprzestrzenić, nie napotykając skutecznie działających osłon lub oddzieleń przeciwpożarowych ma ścisły związek z możliwościami ugaszenia pożaru. Na kryteria oceny wpływu wielkości strefy pożarowej można przyjąć stwierdzenia: 

• wraz z wielkością strefy zmniejsza się możliwość kontrolowania i ograniczenia pożaru,
• skuteczne oddzielenia strefy w budynku wpływa na skuteczność akcji gaśniczej.

Obciążenie ogniowe

Obciążenie ogniowe przedstawia ilość materiału palnego jaki jest zgromadzony na danej powierzchni. Dla ujednolicenia zasad określania wielkości obciążenia przyjęto wyrażenie [MJ/m²], które oznacza energię cieplną, wyrażoną w megadżulach, która może powstać przy spaleniu materiałów palnych znajdujących się w pomieszczeniu, strefie pożarowej lub składowisku materiałów starych przypadająca na jednostkę powierzchni tego obiektu, wyrażona w metrach kwadratowych.
Zgodnie z ogólną zasadą określania wartości obciążenia ogniowego należy zastosować pewne korekty w celu uwzględnienia nierównomierności rozłożenia materiału w pomieszczeniu.
Przy obliczaniu gęstości obciążenia ogniowego należy uwzględnić materiały palne składowane, wytwarzane, przerabiane lub transportowane w sposób ciągły, znajdujące się w danym pomieszczeniu, strefie pożarowej lub składowisku.
Gęstość obciążenia ogniowego powinna być obliczana przy założeniu, że wszystkie materiały znajdujące się w danym pomieszczeniu, strefie pożarowej lub składowisku są równomiernie rozmieszczone na powierzchni. W przypadku, gdy strefa pożarowa składa się z wielu pomieszczeń gęstość obciążenia ogniowego oblicza się według wzoru: 

gdzie:
n - liczba rodzajów materiałów palnych znajdujących się w pomieszczeniu,
strefie pożarowej lub składowisku,
G₁- masa poszczególnych materiałów, w kilogramach.
F - powierzchnia rzutu poziomego pomieszczenia, strefy pożarowej lub
składowiska, w metrach kwadratowych,
Q_cl - ciepło spalania poszczególnych materiałów, w megadżulach na kilogram.

Wartości liczbowe ciepła spalania wybranych materiałów przedstawiono w tabeli:

Przy obliczaniu obciążenia ogniowego nie bierze się pod uwagę: 

• materiałów palnych o zawartości wody ponad 60% lub zanurzonych w wodzie,
• podłóg układanych na podłożu wykonanym z materiałów niepalnych,
• stolarki budowlanej (okna, drzwi i klapy) osadzonej w elementach budowlanych wykonanych z materiałów niepalnych.

Materiały palne przyjmowane w ilości 10% rzeczywistej masy składanych materiałów to:

• papier w rolach o średnicy co najmniej 0,5 m i długości co najmniej l m,
• papier w belach o wymiarach co najmniej 0,20 m x l m x l m,
• drewno okrągłe o średnicy co najmniej 0,2 m,
• węgiel kamienny i koks w pryzmach i zwałach o wysokości co najmniej l m,
• zboże, wysłodki buraczane itp. w stosach i pryzmach wysokości powyżej l m,
• płyty drewnopochodne, ułożone w stosy ściśle, bez przekładek, o wymiarach stosów l m x l m x l m,
• zboże w zasiekach i komorach wykonanych z materiałów niepalnych, mrożonki owocowo-warzywne w kartonach, workach papierowych, foliowych itp.,
• złożone na paletach drewnianych, w tym foliowanych, przetwory owocowo-warzywne w puszkach, słoikach, butelkach,
• na paletach drewnianych (w tym foliowanych), w skrzynkach drewnianych, plastikowych, kartonach, napoje niegazowane i gazowane, składowane jako wyrób gotowy
• na paletach drewnianych (w tym foliowanych), w skrzynkach drewnianych, plastikowych, kartonach.

Materiały palne przyjmowane do obliczeń w ilości 20% rzeczywistej masy składowanych materiałów stanowią:

• zboże, cukier, mąka, kasze itp. w workach ułożonych w stosy, warstwy itp.; ograniczenie to nie dotyczy nasion oleistych,
• papa smołowa i asfaltowa w rolkach,
• papier w procesach poligraficznych prasowany w ściśle ukształtowane paczki półproduktu (krudy) oraz jako produkt gotowy po obróbce introligatorskiej, w pełnopaletowych ładunkach o masie ponad 400 kg.

Warunki ewakuacji

W ustaleniu tej klasyfikacji przyjmuje się za podstawę liczbę osób przypadającą na 1m szerokości wyjść oraz warunki bezpieczeństwa tych dróg. Szybkość opuszczania zagrożonych pomieszczeń i budynków zależy od długości przejścia wewnątrz pomieszczenia i długości dojść od drzwi pomieszczenia do klatki schodowej lub drzwi prowadzących na przestrzeń otwartą. Długość przejścia w pomieszczeniach, mierzona od najdalszego miejsca, w którym może przebywać człowiek, do wyjścia ewakuacyjnego są zależne od obciążenia ogniowego i kategorii zagrożenia ludzi. 

Wszystkie trudności jakie napotykają jednostki ratowniczo - gaśnicze przy gaszeniu będą niekorzystnie wpływać na czas działań. Trudnością taką może być np. niekorzystne położenie strefy pożarowej np. gdy strefa pożarowa znajduje się na wysoko położonej kondygnacji lub na bardzo niskiej.
Jeżeli w strefie objętej pożarem znajduje się materiał, który daje się ugasić tylko specjalnym środkiem gaśniczym, wtedy należy liczyć się z opóźnieniem efektów akcji gaśniczej. Niebezpieczeństwo wybuchu spowodowane występowaniem nagromadzonych pyłów lub gazów palnych, względnie cieczy łatwo zapalnych, będzie również czynnikiem utrudniającym akcję gaśniczą.