Gęstość obciążenia ogniowego
Co to jest gęstość obciążenia ogniowego, jak ją obliczać i na jakie wymagania przeciwpożarowe ma wpływ?
Gęstość obciążenia ogniowego dla obiektów produkcyjnych i magazynowych jest niemalże tak istotna, z punktu widzenia ochrony przeciwpożarowej, jak kategoria zagrożenia ludzi w budynkach ZL. Dlatego też bardzo istotne jest jej właściwe obliczenie/oszacowanie na każdym z etapów zarządzania cyklem życia budynków. Pierwszym z etapów jest koncepcja oraz projekt budynku, w którym zgodnie z Rozporządzeniem Ministra Spraw Wewnętrznych i Administracji z dnia 16 czerwca 2003 r. w sprawie uzgadniania projektu budowlanego pod względem ochrony przeciwpożarowej [1] należy w warunkach ochrony przeciwpożarowej określić przewidywaną (w domyśle maksymalną) gęstość obciążenia ogniowego. Następnie już podczas użytkowania budynku (tj. przed faktycznym rozpoczęciem procesu przetwarzania, magazynowania i dystrybucji materiałów palnych w przypadku nowych budynków oraz przed planowaną zmianą sposobu użytkowania budynków istniejących) należy w instrukcji bezpieczeństwa pożarowego (o ile nie zostały wykonane szczegółowe obliczenia w projekcie budowlanym stanowiącym załącznik do pozwolenia na budowę) obliczyć maksymalną ilość występujących w budynku materiałów palnych (składowanych, wytwarzanych, przerabianych lub transportowanych w sposób ciągły), powodującą nie przekroczenie założeń projektowych (tj. pozwalającą na użytkowanie obiektu zgodnie z dokumentacją projektową oraz przepisami). Na potrzeby niniejszego artykułu zostanie opisana wyłącznie metoda opisana w PN-B-02852:2001 [2].
Co to jest gęstość obciążenia ogniowego?
Gęstość obciążenia ogniowego jest to energia cieplna, która może powstać przy spaleniu materiałów palnych (składowanych, wytwarzanych, przerabianych lub transportowanych w sposób ciągły) znajdujących się w pomieszczeniu, strefie pożarowej lub składowisku przypadająca na jednostkę powierzchni tego obiektu, strefy pożarowej lub składowiska. Jednostką miary tej wielkości fizycznej jest MJ/m2.
Jak obliczać gęstość obciążenia ogniowego?
Ze względu na złożoność tego zagadnienia poniżej przedstawię jedynie zasady ogólne. W celu szczegółowego zapoznania się z tematyką obciążenia ogniowego należy sięgnąć do źródła, tj. do PN-B-02852:2001. Zasadą ogólną jest to, że przy obliczaniu przedmiotowej wielkości fizycznej należy uwzględnić materiały palne, które są składowane, wytwarzane przerabiane lub transportowane w sposób ciągły w danym pomieszczeniu, strefie pożarowej lub składowisku materiałów palnych. Wzór na gęstość obciążenia ogniowego, zgodnie z normą [2] jest następujący:
gdzie:
Qd - wartość gęstości obciążenia ogniowego [MJ/m2],
Qci - ciepło spalania poszczególnych materiałów [MJkg],
Gi - masa materiałów palnych [kg],
n - liczba rozdziałów materiałów palnych, znajdujących się w pomieszczeniu (strefie pożarowej) [−],
F - powierzchnia rzutu poziomego pomieszczenia (strefy pożarowej) [m2].
Ponadto w normie [2] zostały wykazane materiały, które uwzględniane są do obliczeń w ilości 10 %, 20 % lub nie są uwzględniane w ogóle (np. zanurzone w wodzie).
Jaki wpływ na czynne i bierne zabezpieczenia przeciwpożarowe ma gęstość obciążenia ogniowego?
W związku z istotą zjawiska, które opisuje gęstość obciążenia ogniowego oraz wpływem wspomnianej w definicji gęstości obciążenia ogniowego energii cieplnej uwalnianej w przypadku pożaru między innymi na konstrukcję budynku i przewidywany czas trwania pożaru, w przepisach z zakresu ochrony przeciwpożarowej parametr ten determinuje wiele wymagań w zakresie dotyczącym m.in.:
1. w zakresie przepisów techniczno – budowlanych:
- klasa odporności pożarowej budynku, a więc i klasa odporności ogniowej elementów budynku i stopień rozprzestrzeniania ognia,
- wysokość pasa międzykondygnacyjnego,
- dopuszczalna powierzchnia strefy pożarowej,
- wymagania w zakresie warunków ewakuacji (m.in. przejścia i dojścia ewakuacyjne, liczba wyjść ewakuacyjnych, możliwość zastosowania nieotwieranych naświetli powyżej 2 m w ścianach wewnętrznych stanowiących obudowę dróg ewakuacyjnych, konieczność stosowania obudowanych i zamykanych drzwiami klatek schodowych wyposażonych w urządzenia zapobiegające zadymieniu lub służące do usuwania dymu),
- odległość między budynkami,
2. w zakresie przepisów przeciwpożarowych:
- konieczność doprowadzenia drogi pożarowej,
- wymagana ilość wody do zewnętrznego gaszenia pożaru,
- konieczność stosowania (rodzaj i stawiane wymagania) hydrantów wewnętrznych,
- ilość środków gaśniczych.
Jak widać w powyższym zestawieniu, gęstość obciążenia ogniowego (a w zasadzie jej maksymalna wielkość) determinuje wiele wymagań z zakresu przepisów techniczno – budowlanego oraz przeciwpożarowych.
Inwestorze, zarządco, użytkowniku nie idźcie tą drogą…
W praktyce wiele budynków produkcyjnych i magazynowych projektowanych jest przy założeniu najniższej wartości gęstości obciążenia ogniowego, tj. ≤ 500 MJ/m2. Założenia takie powodują, że wymagania z zakresu bezpieczeństwa pożarowego są praktycznie żadne. Teoretycznie każdy z zaprojektowanych tak budynków (jeżeli wykonany jest w klasie odpornosci pożarowej „E” bez żadnych zabezpieczeń przeciwpożarowych w postaci np. instalacji oddymiania lub stałych urządzeń gaśniczych) może niemalże natychmiastowo spłonąć i „złożyć się” jak domek z kart, powodując utratę mienia oraz poważne zagrożenie dla życia i zdrowia osób w nim przebywających. W tego typu obiektach również kierujący działaniami ratowniczymi strażak, może mieć bardzo duże wątpliwości (jak najbardziej uzasadnione) czy wprowadzać swoich kolegów do budynku i prowadzić działania ratowniczo - gaśnicze wewnątrz tego "domku z kart" (szczególnie w tzw. "nowoczesnych" budynkach produkcyjnych i magazynowych, wybudowanych w konstrukcji stalowej z obudową z płyt warstwowych, najczęściej z rdzeniem ze styropianu). Sytuacja może wyglądać jeszcze gorzej, jeżeli ilość gromadzonych materiałów palnych jest zdecydowanie większa niż wynika to z założeń projektowych, tj. przekroczona zostanie gęstość obciążenia ogniowego. W takim przypadku praktycznie nie ma szans, żeby skutecznie uratować budynek przed jego całkowitym zniszczeniem.
W związku z powyższym inwestorzy, zarządcy i użytkownicy nie powinni obawiać się przedłożenia projektantowi, rzeczoznawcy ds. zabezpieczeń przeciwpożarowych lub specjaliście ochrony przeciwpożarowej rzetelnej i zgodnej z prawdą informacji w zakresie planowanej lub magazynowanej ilości materiałów palnych w swoim obiekcie. Warto również nadmienić, że w przypadku stwierdzenia użytkowania obiektu niezgodnie z założeniami projektowymi (w tym w zakresie nie przekroczenia maksymalnej wartości gęstości obciążenia ogniowego) właściciel, zarządca lub użytkownik w przypadku wystąpienia pożaru może nie uzyskać wypłaty odszkodowania od firmy ubezpieczeniowej. Powyższe rozumowanie (tj. założenie wartości gęstości obciążenia ogniowego mniejsze niż faktyczne) w mojej ocenie nie jest uzasadnione ekonomicznie, ponieważ adekwatnie przyjęte zabezpieczenia przeciwpożarowe (czynne, bierne oraz organizacyjne) w sposób racjonalny i realny obniżają prawdopodobieństwo wystąpienia pożaru oraz ograniczają straty (de facto ograniczone zostaje ryzyko). Ostateczna decyzja w tym zakresie pozostaje w rękach inwestorów, gdyż to oni przekładają uczestnikom procesu budowlanego (projektantowi i rzeczoznawcy ppoż) informacje w zakresie planowanych ilości magazynowanych i przetwarzanych materiałów palnych.
Masz wątpliwości lub nie chcesz samodzielnie wykonywać obliczeń w zakresie gęstości obciążenia ogniowego, skontaktuj się z zespołem PPOŻ Ekspert, a my udzielimy Ci wyczerpujących informacji. Serdecznie zapraszamy!
