Stałe urządzenia gaśnicze - wymagania prawne, charakterystyka

2016-08-05 9:54 mgr inż. Tomasz Sowa, Zespół Laboratoriów Sygnalizacji Alarmu Pożaru i Automatyki Pożarniczej CNBOP-
gasnica drzwi ppoz
Autor: http://thinkstockphotos.com/ Urządzenia gaśnicze są przeznaczone do zwalczania pożarów w pierwszej fazie ich powstania, a także mają na celu zapobieganie przenoszeniu się płomieni i wysokiej temperatury z pomieszczeń ogarniętych pożarem do innych części budynku

Urządzenia gaśnicze są przeznaczone do zwalczania pożarów w pierwszej fazie ich powstania, a także mają na celu zapobieganie przenoszeniu się płomieni i wysokiej temperatury z pomieszczeń ogarniętych pożarem do innych części budynku. Istnieje kilka typów stałych urządzeń gaśniczych, bazujących na różnych środkach – wodzie, gazie, proszkach, aerozolach.

Artykuł ukazał się w publikacji „Hale Przemysłowe” 2016
Zobacz e-wydanie

Wymagania prawne

Zgodnie z zapisami rozporządzenia Ministra Spraw Wewnętrznych i Administracji z dnia 7 czerwca 2010 r. w sprawie ochrony przeciwpożarowej budynków, innych obiektów budowlanych i terenów (DzU 2010 nr 109, poz. 719) stosowanie stałych urządzeń gaśniczych, zawierających zapas środka gaśniczego i uruchamianych samoczynnie we wczesnej fazie rozwoju pożaru, jest wymagane w:

  • archiwach wyznaczonych przez Naczelnego Dyrektora Archiwów Państwowych,
  • muzeach oraz zabytkach budowlanych wyznaczonych przez Generalnego Konserwatora Zabytków w uzgodnieniu z Komendantem Głównym Państwowej Straży Pożarnej,
  • ośrodkach elektronicznego przetwarzania danych o znaczeniu krajowym.

Instalacja stałych samoczynnych urządzeń gaśniczych wodnych jest natomiast niezbędna w budynkach:

  • handlowych lub wystawowych:
  1.  jednokondygnacyjnych – w strefie pożarowej zakwalifikowanej do kategorii zagrożenia ludzi ZL I o powierzchni powyżej 8000 m2,
  2. wielokondygnacyjnych – w strefie pożarowej zakwalifikowanej do kategorii zagrożenia ludzi ZL I o powierzchni powyżej 5000 m2;
  • służących celom gastronomicznym – o liczbie miejsc powyżej 600,
  • wysokościowych użyteczności publicznej oraz zamieszkania zbiorowego.

W oparciu o powyższe zapisy, zaczerpnięte z DzU 2010 nr 109, poz. 719, można stwierdzić, że stosowanie stałych urządzeń gaśniczych wodnych lub bazujących na innym środku nie jest wymagane w obiektach produkcyjnych czy też magazynowych. Skąd więc tak duża w praktyce popularność ich użycia w tego typu budynkach? Częściowo jest to spowodowane zapisami rozporządzenia Ministra Infrastruktury z dnia 10 grudnia 2010 r., zmieniającymi rozporządzenie w sprawie warunków technicznych, jakim powinny odpowiadać budynki i ich usytuowanie (DzU nr 239, poz. 1597). Zawiera ono regulacje, które, pod warunkiem zastosowania stałych urządzeń gaśniczych wodnych, umożliwiają obniżenie klasy odporności pożarowej budynku o jedną w stosunku do określonej w zapisach rozporządzenia dla konkretnego typu obiektu oraz powiększenie strefy pożarowej o 100%. W budynku jednokondygnacyjnym nie ogranicza się wielkości stref pożarowych PM (za wyjątkiem garażu) pod warunkiem zastosowania stałych urządzeń samoczynnych – gaśniczych wodnych i oddymiających. Inne złagodzenia wynikające z użycia tych pierwszych to możliwość zwiększenia długości przejścia i dojścia ewakuacyjnego oraz zmniejszenie odległości pomiędzy budynkami.

Patrz też: Ochrona przeciwpożarowa w halach przemysłowych - wymagania, zabezpieczenia, rozwiązania technologiczne

Należy jednak zaznaczyć, że kluczowym aspektem, determinującym podjęcie przez inwestora decyzji o instalacji stałych urządzeń gaśniczych w obiektach przemysłowych, produkcyjnych i magazynowych, jest troska o ochronę znajdującego się w nich majątku oraz zapewnienie ciągłości działania przedsiębiorstwa. Duże znaczenie ma także chęć utrzymania/uzyskania wiarygodności jako podmiot rzetelny, który dba o potrzeby swoich klientów i w związku z tym prowadzi działania mające na celu ograniczenie różnego typu ryzyk, wpływających na działalność biznesową, m.in. zagrożenia ewentualnym pożarem i stratami, jakie może on spowodować. Ogromną rolę pełnią również wymagania firm ubezpieczeniowych i koszty składki, na którą wpływ ma zastosowanie stałych urządzeń gaśniczych w obiekcie.

Urządzenia gaśnicze są przeznaczone do zwalczania pożarów w pierwszej fazie ich powstania, a także mają na celu zapobieganie przenoszeniu się płomieni i wysokiej temperatury z pomieszczeń ogarniętych pożarem do innych części budynku. Istnieje kilka typów stałych urządzeń gaśniczych, bazujących na różnych środkach – wodzie, gazie, proszkach, aerozolach.

W schemacie nie zostały umieszczone urządzenia gaśnicze halonowe, ponieważ obecnie wycofuje się je z użytku. Ze względu na wysoką skuteczność są stosowane w bardzo ograniczonym stopniu, z zastrzeżeniem spełnienia określonych wymagań.

Klasyfikacja stałych urządzeń gaśniczych opracowana w oparciu o kryterium środka gaśniczego
Autor: mgr inż. Tomasz Sowa, Zespół Laboratoriów Sygnalizacji Alarmu Pożaru i Automatyki Pożarniczej CNBOP-PIB Klasyfikacja stałych urządzeń gaśniczych opracowana w oparciu o kryterium środka gaśniczego

Rodzaje i charakterystyka systemów gaśniczych

Urządzenia tryskaczowe

Od wielu lat wykorzystywane są do ochrony życia ludzkiego oraz dóbr materialnych. Jeżeli zostaną poprawnie zaprojektowane i wykonane, a także będą poddawane regularnym przeglądom oraz badaniom, to statystycznie w 80% zdarzeń do ugaszenia pożaru lub powstrzymania jego rozwoju wystarczą dwa tryskacze, a tylko w przypadkach bardzo szybko rozprzestrzeniającego się pożaru otworzy się ich więcej2. Tryskacze to urządzenia aktywne, które nie tylko wykrywają pożar, ale również zapobiegają jego dalszemu rozwojowi i w pewnych przypadkach również go gaszą. Ze względu na to, że reagują we wczesnej fazie pożaru, to uruchomienie urządzeń alarmowych (np. DSO) umożliwia skuteczniejszą ewakuację ludzi z zagrożonej strefy. Bardzo istotny jest również fakt, że tryskacze, ograniczając rozprzestrzenianie się pożaru, ułatwiają akcję ratowniczą prowadzoną przez straż pożarną3. Urządzenia gaśnicze wodne mają jednak swoje ograniczenia. Uruchamiane są za pomocą elementu termoczułego, który wymaga dostatecznie dużego wzrostu temperatury połączonego z odpowiednim przepływem powietrza. Problem stanowią pożary wytwarzające dużo dymu przy małej ilości ciepła. Istnieje bowiem bardzo wysokie prawdopodobieństwo, że instalacja nie zadziała w czasie, kiedy jeszcze możliwe jest ich opanowanie.

Tam, gdzie mogą występować pożary bezpłomieniowe (tlenia) stosowanie tryskaczy jest ograniczone, np. w pomieszczeniach bardzo wysokich, w których mogą być instalowane wyłącznie tryskacze podstropowe, gdyż ich uruchomienie będzie znacznie utrudnione lub wręcz niemożliwe. Skuteczną ochronę magazynów wysokiego składowania na regałach stanowią tryskacze zainstalowane na poziomach pośrednich4. Inne ograniczenia wykorzystania urządzeń gaśniczych wodnych to pożary gazów, cieczy oraz materiałów reagujących egzotermicznie z wodą. W wielu przypadkach występują problemy z zapewnieniem odpowiedniego zaopatrzenia w wodę i konieczne jest zastosowanie stosunkowo drogich rozwiązań, jak np. instalacja przeciwpożarowego zbiornika wody.

Stałe urządzenia gaśnicze mgłowe

Instalacje mgły wodnej montowane są wszędzie tam, gdzie obiekt wymaga szybkiego lokalnego ugaszenia pożaru przy użyciu małej ilości wody. Najczęściej buduje się je jako niezależne systemy. Podstawową zasadą ich działania jest jednoczesne uruchomienie wszystkich głowic mgłowych tak, aby powstały krople wody o odpowiedniej wielkości mające dużą zdolność pochłaniania energii cieplnej. W rezultacie, dzięki ochłodzeniu środowiska pożaru i pokryciu materiału palnego warstwą zapobiegającą powtórnemu zapłonowi, proces gaszenia zachodzi szybko i efektywnie. Główne zalety systemów wykorzystujących mgłę wodną to:

  • stosunkowo niewielkie zużycie wody, do której ponadto nie trzeba dodawać żadnych substancji poprawiających skuteczność gaśniczą,
  • brak negatywnego wpływu na organizm ludzki, co umożliwia gaszenie zanim nastąpi ewakuacja ludzi z chronionych przestrzeni,
  • wysoka skuteczność działania przy pożarach grupy A,
  • nie wymagają zapewnienia szczelności w chronionych pomieszczeniach, co jest niezbędne w przypadku instalacji gazowych urządzeń gaśniczych,
  • małe średnice ich rurociągów w porównaniu do instalacji tryskaczowych powodują obniżenie kosztów wykonania systemu i poprawę estetyki,
  • efektywne chłodzenie.

Wady stałych urządzeń gaśniczych mgłowych to:

  • ograniczona skuteczność działania w pomieszczeniach o dużej kubaturze,
  • komplikacje w projektowaniu, przejawiające się m.in. trudnościami z doborem właściwego rodzaju dysz – uwzględniających czynniki wpływające na pożar (warunki wentylacji, ułożenie materiału palnego, warunki techniczno-budowlane),
  • problemy z dobraniem odpowiedniej intensywności podawania środka gaśniczego w zależności od rodzaju chronionego mienia, kubatury pomieszczenia i sytuacji pożarowej,
  • podatność na turbulencje powietrza powodowane przez wentylację, wznoszący się słup płomieni i strumień gorących gazów.

Gazowe urządzenia gaśnicze

Gazy gaśnicze można podzielić na: obojętne (argon, azot), chlorowcowane węglowodory (FM-200, CEA 410, FE-13) oraz dwutlenek węgla. Główny zakres ich stosowania to: pomieszczenia z urządzeniami elektronicznego przetwarzania danych, stacji i rozdzielni elektrycznych oraz telekomunikacyjnych itp.

Urządzenia gazowe mogą tylko wtedy ugasić pożar, jeżeli wymagane stężenie gaśnicze gazu zostanie osiągnięte i utrzymane odpowiednio długo, co zależy od zastosowanego gazu i rodzaju materiału ulegającego spalaniu. Czas, o którym mowa, powinien zawierać się w granicach od 10 do 15 minut, czyli szczelność pomieszczenia po wyładowaniu musi być zachowana przez co najmniej 10 minut. Wymaganie to odnosi się do wartości stężenia gaśniczego, ponieważ projektowe utrzyma się tylko przez krótką chwilę po wyładowaniu i wraz z upływem czasu będzie maleć.

Mieszaniny gazów

Systemy gaśnicze wykorzystujące mieszaniny gazów obojętnych są alternatywą dla stałych urządzeń gaśniczych opartych na halonach. Jest to rozwiązanie przyjazne dla środowiska, nie wpływa negatywnie na warstwę ozonową i podczas gaszenia nie powstają uboczne produkty rozkładu. Przykładem może być mieszanina o nazwie inergen (inny to np. argonite). Jest to wysokociśnieniowy środek, składający się z trzech naturalnie występujących w atmosferze gazów w następującym stosunku procentowym: 52% azotu, 40% argonu i 8% dwutlenku węgla. Inergen jest użyteczny do ochrony przestrzeni z wyposażeniem elektronicznym i elementami znajdującymi się pod napięciem. Jego stężenie projektowe waha się między 40 a 50% i dobiera się go tak, aby obniżyć stężenie tlenu do wartości, przy której proces spalania nie jest podtrzymywany. Zawarty w tej mieszaninie dwutlenek węgla ułatwia adaptację organizmu ludzkiego do niższego poziomu tlenu w atmosferze po uwolnieniu gazu gaszącego. Stężenie dwutlenku węgla po uwolnieniu wynosi około 3%.

Zalety systemów opartych na mieszaninach gazów obojętnych:

  • nie oddziałują negatywnie na środowisko naturalne, nie powstają z nich uboczne produkty rozkładu, nie są toksyczne,
  • magazynowanie w postaci gazowej zapobiega zamgleniu pomieszczeń, a tym samym dróg ewakuacyjnych, przy wylocie środka gaśniczego z dysz,
  • po ich uruchomieniu stężenie tlenu jest redukowane do poziomu, przy którym nie jest możliwy dalszy proces spalania.

Wady systemu:

  • ze względu na brak możliwości skroplenia, gazy obojętne muszą być przetrzymywane pod ciśnieniem, w butlach, które zajmują duże powierzchnie,
  • w krótkim czasie po wyładowaniu mieszanina ta stanowi 40–50% objętości pomieszczenia, co powoduje powstawanie nadciśnień i tym samym konieczność stosowania klap odciążających o dużej powierzchni,
  • odległość między punktem składowania gazu a miejscem wyładowania nie powinna przekraczać 100 m.

Chlorowcopochodne węglowodorów

Działanie gaśnicze chlorowcopochodnych węglowodorów polega na fizycznym schłodzeniu środowiska pożaru. Należą one do tej samej klasy środków, które mają zastosowanie w chłodnictwie, a ponadto efektywnie przenoszą ciepło. Odbierają energię cieplną płomieniom, przerywając tzw. trójkąt spalania (tlen, energia cieplna, materiał palny). Ze względu na to, że wysoka temperatura oraz niebezpieczne dla ludzi i elektroniki produkty spalania pojawiają się niemal natychmiast po wybuchu pożaru, systemy te są planowane w taki sposób, by uzyskać minimalne stężenia projektowe maksymalnie w 10 sekund. Ich szybkie działanie i właściwości gaśnicze pomagają zapobiegać następstwom pożarów.

Na podstawie przeprowadzonych testów pożarowych ustalono poziomy skutecznych stężeń gaśniczych tego typu środków dla różnych materiałów. W praktyce podczas projektowania instalacji gaśniczych przyjmuje się większe wartości. Zgodnie z normą NFPA współczynnik bezpieczeństwa, o jaki podwyższane są podstawowe stężenia gaśnicze, wynosi 20%. Zaś zgodnie z normą ISO i zaleceniami CNBOP-PIB powinien on osiągać 30%. Względnie wysoka temperatura wrzenia chlorowcopochodnych węglowodorów chroni urządzenia elektroniczne przed niebezpieczeństwem szoku termicznego, który mógłby wystąpić w przypadku zastosowania innych środków gaśniczych, takich jak np. CO2. Ponadto nie przewodzą one prądu oraz nie powodują korozji. Można je więc wykorzystywać do zabezpieczania sprzętu pod napięciem. Co istotne, mają niewielkie wymagania w stosunku do powierzchni składowania butli z gazem. Jest to szczególnie istotne w sytuacji znacznego ograniczenia dostępnej przestrzeni.

Główne zalety chlorowcopochodnych węglowodorów:

  • są szybko uwalniane,
  • jeśli mają potwierdzony odpowiednimi badaniami tzw. zerowy potencjał niszczenia warstwy ozonowej, są stosunkowo bezpieczne dla środowiska,
  • mogą być stosowane do gaszenia pożarów sprzętu elektrycznego pod napięciem,
  • nie powodują powstawania tzw. szoku termicznego w urządzeniach elektronicznych,
  • po ich użyciu nie tworzą się osady i zabrudzenia.

Wady chlorowcopochodnych węglowodorów:

  • czas wyładowania nie może przekroczyć 10 sekund ze względu na wytwarzające się szkodliwe substancje rozkładu w wyniku kontaktu gazu z płomieniami i gorącymi powierzchniami,
  • ograniczona wysokość instalowania dysz,
  • możliwość montażu jedynie w pomieszczeniach, w których temperatura nie spada poniżej –10°C i nie przekracza 55°C w żadnym momencie,
  • wyzwoleniu gazu towarzyszą następujące zjawiska: podmuch (powstanie silnych prądów powietrza zdolnych przesuwać luźne elementy wyposażenia biura), hałas (o dość dużym natężeniu niepowodującym jednak uszkodzenia słuchu), zamglenie (w pobliżu dysz, ogranicza ono widzialność i znika w krótkim czasie po całkowitym wypuszczeniu gazu).

Dwutlenek węgla CO2

To bezbarwny, bezwonny, nieprzewodzący prądu gaz obojętny. Ze względu na właściwości duszące jego zastosowanie w miejscach stałego przebywania ludzi maleje. Niemniej jednak stanowi on dobre rozwiązanie dla ochrony technologii w przemyśle. Główne jego zalety to wysoka skuteczność gaśnicza oraz niska cena. Instalacje CO2, które zostały poprawnie zaprojektowane (z uwzględnieniem systemu bezpieczeństwa personelu), są właściwie eksploatowane i serwisowane przez firmy wyspecjalizowane w tym zakresie, nie stanowią zagrożenia.

Pomieszczenia chronione przez całkowite wypełnienie środkiem gaśniczym powinny mieć szczelne ściany i drzwi, aby wymagane jego stężenie utrzymywało się odpowiednio długo. Istniejące otwory powinny się samoczynnie zamykać, a instalacje wentylacyjne wyłączać przed lub przynajmniej jednocześnie z uruchomieniem (samoczynnym i/lub ręcznym, w zależności od potrzeb) urządzenia gaśniczego i pozostawać zamknięte w czasie jego działania. Wszystkie urządzenia należy lokalizować, instalować i odpowiednio zabezpieczać, aby nie podlegały uszkodzeniom mechanicznym, chemicznym i innym, które mogą mieć ujemny wpływ na ich pracę. Te uruchamiane samoczynnie powinny być sterowane przez elementy systemu sygnalizacji pożarowej legitymujące się odpowiednimi certyfikatami i świadectwami dopuszczenia. Przy stosowaniu czujek dymu lub płomienia urządzenie gaśnicze należy zaprojektować tak, aby zadziałało w wyniku zaistnienia koincydencji liniowej lub strefowej.

Do obliczenia potrzebnej ilości dwutlenku węgla trzeba wziąć pod uwagę przede wszystkim kubaturę pomieszczenia, rodzaj chronionego materiału, powierzchnię niezamykanych otworów (należy pamiętać, że niedopuszczalne są otwory w podłodze) i wentylację. Od kubatury zaś odliczyć objętość stałych elementów konstrukcyjnych, takich jak: kolumny, belki itp.

Gaz ten powinien być magazynowany w taki sposób, aby był zawsze gotowy do użycia. Gdy urządzenie gaśnicze zabezpiecza jeden lub więcej obiektów, w szczególnych przypadkach może być potrzebna jego stuprocentowa rezerwa. Zbiorniki z CO2 wraz z odpowiednimi zaworami, mechanizmami uruchamiającymi i innymi urządzeniami powinny być, w miarę możliwości, zlokalizowane w pomieszczeniu niezagrożonym pożarem, usytuowanym w pobliżu przestrzeni chronionych i łatwo dostępnym, ale zabezpieczonym przed wejściem osób nieupoważnionych. W pewnych przypadkach i za zezwoleniem właściwej jednostki dopuszcza się lokalizację zbiorników z dwutlenkiem węgla w pomieszczeniach chronionych.

Artykuł ukazał się w publikacji „Hale Przemysłowe” 2016
Zobacz e-wydanie

Czy artykuł był przydatny?
Przykro nam, że artykuł nie spełnił twoich oczekiwań.
Czytaj więcej