Bezpieczeństwo pożarowe wielkopowierzchniowych obiektów handlowych

mgr inż. Janusz Sawicki
Instytut Bezpieczeństwa Pożarowego NODEX

Chcąc określić warunki konieczne do utrzymania odpowiedniego poziomu bezpieczeństwa pożarowego wielkopowierzchniowych obiektów handlowych, należy przeanalizować zagrożenia, jakie mogą wystąpić w przypadku pożaru przede wszystkim dla ludzi w nich przebywających.

Nagromadzenie w obiektach handlowych różnego rodzaju materiałów palnych, a co za tym idzie ogromna gęstość obciążenia ogniowego, sposób ułożenia tego materiału wpływa na moc pożaru i czas jego rozwoju. Można przyjąć za pewnik, że produkty spalania będą bardzo toksyczne i mogą powodować ofiary śmiertelne wśród ludzi tam przebywających, ponadto będą emitowane olbrzymie ilości dymu utrudniające orientację. Na tego rodzaju zagrożenia nakłada się zdolność reakcji osób przebywających w obiekcie na komunikaty i sygnały alarmowe i analizy sytuacji, ich stan zdrowia, wiek, możliwość poruszania się. Należy również brać pod uwagę skomplikowany nierzadko układ architektoniczny pomieszczeń i dróg komunikacyjnych obiektów wielkopowierzchniowych.

Rozwój pożaru
W obiektach handlowych będą – z całą pewnością – występować przede wszystkim pożary charakteryzujące się szybką i bardzo szybką prędkością rozwoju, o parametrach ? określających wzrost temperatury pożaru [1] do osiągnięcia mocy pożaru równej 1 MW w specyficnym czasie trwania pożaru. Wartości parametru ? podano w tabeli 1.

Charakterystyki prędkości rozwoju pożaru są podane w wartościach wyidealizowanych; zostały oparte na badaniach naukowych, wynikach testów lub analizie rzeczywistych szkód pożarowych (są one związane z ochroną osób głównie w USA). Rozwój pożaru jest opisywany parametrem t2. Moc pożaru Q w zależności od czasu trwania, dla różnych rodzajów pożaru, zobrazowano na rys. 1.

Jak wynika z wykresów pokazanych na rys. 1, dla pożarów bardzo szybkich moc pożaru osiąga wartości około 10 MW po czasie ok. 250 s (4 min 10 s), a dla pożarów szybkich – po ok. 450 s. Są to wartości mocy pożarów bez fazy inkubacji/pożaru tlewnego. W tabeli 2 podano uśrednione wyniki rozwoju pożaru wybranych materiałów składowanych w magazynach i powierzchniach sprzedażnych obiektów handlowych.

Tabela 2. Badania w skali 1:1, uśrednione wyniki rozwoju pożaru dla wybranych składowanych materiałów [2], [3]

Dane zawarte w tabeli 2 uzmysławiają skalę cieplnego oddziaływania pożaru w obiektach handlowych. Należy zwrócić uwagę na wartość mocy promieniowania cieplnego towarzyszącego spalaniu materiałów wymienionych w tabeli 2. Wartość graniczną mocy promieniowania przyjmowanych dla masowych obliczeń inżynierskich wskazuje się na poziomie 5 kW/m2. Oznacza to, że obiekty handlowe należy wyposażyć w takiego rodzaju instalacje tłumiące rozwój pożaru, aby wartość mocy promieniowania nie przekroczyła 5 kW/m2. Wartość tę przyjmuje się w obliczeniach dotyczących ochrony mienia. Na drogach ewakuacyjnych natomiast graniczna wartość temperatury powietrza nie powinna przekraczać 50°C.
Przyjmuje się także, że prędkość wydzielania dymu z 10 kg spalonego materiału wymienionego w tabeli 2 wynosi od 10 000 m3 do 30 000 m3 w ciągu 10 minut.

Dobór urządzeń ppoż.
W handlowych obiektach wielkopowierzchniowych do ochrony przed pożarem stosuje się wszystkie urządzenia i systemy przeciwpożarowe spełniające wymaganie podstawowe dla obiektów budowlanych – Bezpieczeństwo Pożarowe. Efektem zadziałania tych instalacji i procedur postępowania personelu powinno być bezwzględne spełnienie następujących wymagań stawianych obiektom budowlanym:

• muszą zapewniać odpowiednią nośność konstrukcji w przypadku pożaru – zapewniają ją także przeciwpożarowe instalacje techniczne, systemy sygnalizacji pożarowej wykrywające pożar we wczesnej fazie jego rozwoju i pozwalające na generowanie sygnałów wyzwalających do instalacji ppoż., stałe urządzenia gaśnicze (SUG), oddymiania i odprowadzania ciepła, ruchome oddzielenia przeciwpożarowe – zamknięcia przeciwpożarowe (drzwi, bramy, przeciwpożarowe klapy odcinające itp.). Wymienione instalacje i działania pozwalają ograniczyć skutki oddziaływania cieplnego pożaru na nośne elementy konstrukcyjne i ograniczyć je tylko do jednej strefy pożarowej;

• muszą ograniczać powstawanie i rozprzestrzenianie się ognia i dymu – postulat dotyczy przede wszystkim stref pożarowych i ma ścisły związek z ww. postulatem. Zapewniają je:
– systemy sygnalizacji pożarowej (SSP), wyznaczając początek pożaru i rozpoczynając automatyczne rozsyłanie sygnałów wyzwalających do współpracujących systemów przeciwpożarowych.
– system oddymiania i zapobiegania zadymieniu. System oddymiania i odprowadzania ciepła pozwala na prowadzenie kontrolowanego procesu spalania i ograniczenie rozprzestrzeniania się pożaru,
– stałe urządzenia gaśnicze (przede wszystkim wodne – tryskaczowe, zraszaczowe i mgłowe) dla pożarów płomieniowych o dostatecznie dużej dynamice wzrostu temperatury pozwalają na stłumienie pożaru w jego wczesnej fazie,
– oddzielenia przeciwpożarowe wydzielające przestrzenie stref pożarowych, tzn. zamykanie takich otworów, które w czasie normalnej pracy są otwarte, dotyczy to przede wszystkim przejść, których trasa wiedzie przez ściany i stropy oddzielenia przeciwpożarowego – drzwi, zamknięcia pożarowe kanałów wentylacji i klimatyzacji, taśmociągi towarowe i piesze,
– systemy transmisji alarmu pożarowego i sygnału o uszkodzeniu (UTAPiSU) pozwalające na wczesne i samoczynne powiadomienie o alarmie pożarowym jednostek ratowniczo- gaśniczych;

• muszą zapewniać możliwość opuszczenia obiektu jego użytkownikom lub ich uratowania w inny sposób – jest to zapis dotyczący ewakuacji. Zapis ten dotyczy obiektu budowlanego i oznacza to, że obiekt budowlany powinien być tak wyposażony i zaprojektowany, aby zapewnić odpowiednie warunki ewakuacji ludzi (zwierząt), tzn. zapewniać:
– optymalne warunki techniczno-organizacyjne do przeprowadzenia bezpiecznej i skutecznej ewakuacji ludzi z budynku lub strefy pożarowej zagrożonej skutkami pożaru;
– ograniczenie możliwości rozprzestrzenienia się ewentualnego pożaru, a szczególnie dymów i gazów pożarowych, już we wczesnej fazie pożaru na drogach ewakuacyjnych;
– stworzyć jednostkom interwencyjnym straży pożarnej warunki do prowadzenia skutecznych działań ratowniczo-gaśniczych, umożliwiając szybkie dotarcie do wszystkich pomieszczeń (szczególnie technicznych), dostarczenie bezzwłocznych, koniecznych i czytelnych informacji o rozwoju pożaru i architekturze obiektu oraz w razie konieczności zapewnienie ręcznego sterowania (z wyższym priorytetem nad działaniem automatycznym) instalacjami zapobiegającymi zadymieniu, wyłączenia
– włączenia zasilania, odłączenia alarmowych sygnalizatorów akustycznych, kierowania systemem kontroli dostępu;
– ograniczenie ryzyka wystąpienia paniki wśród ludzi znajdujących się w budynku.
Te wymagania są zapewniane przez systemy ewakuacji (oświetlenia ewakuacyjnego, kontroli dostępu, dźwigi osobowe i inne systemy techniczne obiektu niebędące instalacjami przeciwpożarowymi), systemy sygnalizacji pożarowej, systemy integrujące urządzeń przeciwpożarowych, dźwiękowe systemy ostrzegawcze (DSO), urządzenia alarmowe, urządzenia oddymiające i oddzielenia przeciwpożarowe, systemy i instalacje zasilania awaryjnego i rezerwowego.

• muszą zapewniać bezpieczeństwo ekip ratowniczych – zapewniają je systemy sygnalizacji pożarowej, dźwigi dla straży pożarnych, DSO, systemy wentylacji pożarowej, system telewizji dozorowej, systemy nadzoru technicznego obiektu zintegrowane w taki sposób, aby umożliwić działanie odpowiednich instalacji na potrzeby ekip ratowniczo-gaśniczych. Polecenia dotyczące działania automatyki pożarowej w trakcie działań ratowniczo-gaśniczych wydaje dowodzący akcją. Pomieszczenie nadzoru technicznego (NT) powinno być wyposażone w środki umożliwiające działanie dowodzącego akcją gaśniczą; pożądane jest, aby znajdował się w nim stół pozwalający na swobodną analizę dokumentacji budynku i innych dokumentów. W pomieszczeniu NT powinny być dostępne klucze do pomieszczeń obiektowych, zwłaszcza technicznych. Pożądane jest również, aby w pomieszczeniu NT znajdowało się kilka gniazd zasilających 220 V, 50 Hz, jednofazowych, niewyłączanych przez główny wyłącznik pożarowy obiektu oznaczonych – dla straży pożarnych.

Personel i zarządzanie bezpieczeństwem pożarowym
Gdy mowa o systemie bezpieczeństwa pożarowego, zwłaszcza w omawianych obiektach handlowych, powinniśmy to rozumieć jako koincydencję pomiędzy człowiekiem a instalacjami przeciwpożarowymi. Oznacza to, że personel odpowiedzialny, odpowiednio przygotowany do pełnienia funkcji panowania nad systemem ppoż. w czasie rzeczywistym trwania pożaru powinien zostać wyposażony w narzędzia i procedury pozwalające na podejmowanie prawidłowych decyzji w sytuacji kryzysowej. Do tego rodzaju narzędzi pozwalających kontrolować rozwój sytuacji, przebieg procedur sterowniczych i umożliwiających zdalną ingerencję w te procedury należą urządzenia i systemy integrujące.

Personel odpowiedzialny (uprawniony) powinien przejść odpowiednie szkolenia, np. w Instytucie Bezpieczeństwa Pożarowego Nodex, i uzyskać odpowiedni certyfikat. Personel ten będzie zajmował się zarządzaniem bezpieczeństwem pożarowym w obiekcie polegającym na takim utrzymaniu stanu technicznego urządzeń i instalacji ppoż., jakie zostało określone podczas odbioru. Powinien umieć ocenić potrzeby swojego obiektu, nadążać za zmianami w nim zachodzącymi, określić wynikające z nich potrzeby oraz potrafić opracować odpowiednie procedury. Personel ochrony powinien być przeszkolony w stosowniu procedur ewakuacyjnych, zwłaszcza w zakresie opanowania elementów paniki i udzielania pomocy osobom o ograniczonej zdolności poruszania się. Do ich codziennych obowiązków powinien należeć nadzór nad widocznymi, drobnymi urządzeniami będącymi częścią systemu bezpieczeństwa pożarowego, takimi jak stan samozamykaczy drzwiowych, trzymaczy elektromagnetycznych, stan bram ppoż. i drzwi ewakuacyjnych, stan opisów na urządzeniach i podzespołach systemów ppoż. itp.

Podsumowanie
Odpowiedni poziom bezpieczeństwa pożarowego wielkopowierzchniowych obiektów handlowych stanowi składową wielu czynników, takich jak wyposażenie techniczne, poziom przygotowania personelu i właściwe zarządzanie bezpieczeństwem pożarowym obiektu. Działanie ludzi i urządzeń w przypadku pożaru powinno być bezzwłoczne i bezbłędne. Należy dbać o wysoki stan techniczny urządzeń, nadzór techniczny powinien mieć pewność, że w przypadku pożaru technika nie zawiedzie, a personel będzie właściwe przeprowadzał procedury bezpieczeństwa. W tego typu obiektach budowlanych w trakcie pomiarów polowych należy uzyskać odpowiednie dane liczbowe dotyczące rzeczywistego stanu instalacji, np. rzeczywiste wartości czułości systemu sygnalizacji pożarowej, przy których reaguje.
Tak zabezpieczony obiekt pozwoli cieszyć się możliwością dokonywania zakupów i przebywania w nim.

Literatura
[1] D. Evans, V. Babrauskas:, The SFPE Handbook of Fire Protection Enggineering, SFPE/NFPA 1995, NFPA, Quincy MA (USA).
[2] NFPA 92B Guide for Smoke Management Systems in Mails, Atria and Large Areas NFPA, 1995, Quincy MA (USA).
[3] NFPA 2004, Guide foe Smoke and Heat Venting, NFPA, 1998, Quincy, MA (USA).