Jau seniai nebe paslaptis, kad gaisro metu didžiausią pavojų kelia toksiški dūmai ir dujos. Jų koncentracija ir sklaida yra be galo greita ir didelė. Todėl dūmų šalinimo sistemos yra būtinos saugumo sumetimais, ypač dideliuose pastatuose.
Teisės aktuose nurodyta, kad kilus gaisrui pirmiausia reikia pasirūpinti saugiais evakuacijos keliais pastato viduje esantiems žmonėms. Tai viena iš dūmų ventiliatorių atliekamų užduočių. Dūmų šalinimo sistema ne tik tiesiogiai pašalina dūmus, bet ir užtikrina, kad patalpose būtų palaikoma saugi žema temperatūra ir kad būtų matomi horizontalūs ir vertikalūs evakuacijos keliai.
Pagal gaisrinės saugos reikalavimus, dūmų šalinimo automatika yra privaloma daugelyje pastatų. Projektavimo metu būtina numatyti šių sistemų pajungimą ir integraciją su kitomis sistemomis. Šios sistemos integracija su kitomis pastato sistemomis tiesiog būtina. Dūmų šalinimas būna natūralus ir priverstinis.
Dūmų šalinimo automatika - gaisro atveju ši sistema aktyvuoja prietaisus, kurie padeda iš patalpų ištraukti dūmus. Natūralus dūmų ištraukimas - tai dūmų šalinimo automatikos dalis, kai atidaromi stoglangiai, langai ir durys ir natūralaus skersvėjo pagalba dūmai yra pašalinami iš patalpų.
Dūmų Šalinimo Sistemų Tipai
Eilę metų vėdinimui ir dūmų šalinimui buvo naudojami mineralinės vatos izoliacija apsaugoti skardiniai ugniai atsparūs ortakiai (vėdinimui) ir dūmų šalinimo kanalai. Sistema laikoma klasikine. Kaip alternatyva ortakiams ir kanalams, jau beveik devyni metai Lietuvoje požeminėse automobilių saugyklose projektuojama ir montuojama JET FAN tipo arba kitaip „srautinė“ dūmų šalinimo sistema. Negalima pamiršti ir apie natūraliąją dūmų šalinimo sistemą (konvekcinė), kai dūmų šalinimui neįrengiami ventiliatoriai. Šiuo atveju naudojamasi oro slėgio skirtumais. Automatiškai atidaromi oro pritekėjimo taškai (angos), tuo pačiu automatinių pavarų pagalba atidaromi liukai stoge arba langai fasade.
- Kanalinės sistemos: Naudoja ugniai atsparius ortakius ir kanalus, izoliuotus mineraline vata.
- Srautinės sistemos (JET FAN): Dažnai naudojamos požeminėse automobilių saugyklose.
- Natūralios sistemos (konvekcinės): Išnaudoja oro slėgio skirtumus, atidarant angas ir liukus.
Procesų valdymas ir automatizavimas yra susiję su dūmų šalinimo sistema. Aukščiau išvardintoms sistemoms projektuoti naudojami skaičiavimai aprašyti Dūmų ir šilumos valdymo sistemų projektavimo ir įrengimo taisyklėse, taip pat naudojami sudėtingi gaisrinės inžinerijos skaičiavimai. Tai jau tapo normalia praktika. VRM PAGD inspektoriai taip pat pradėjo mokytis vertinti tokio tipo skaičiavimus.
Dūmų Šalinimo Kanalai ir Ortakiai
Oro tiekimo ir dūmų šalinimo kanalai yra vieni iš galimų gaisro plitimo kelių. Atsparūs ugniai oro tiekimo ir dūmų šalinimo kanalai privalo atitikti Lietuvos Respublikos aplinkos ministro patvirtinto Reglamentuojamų statybos produktų sąrašo reikalavimus - t.y. Ortakis - inžinerinė komunikacija orui tiekti. Ugniai atspariu ortakiu oras tiekiamas įvairioms pastato patalpoms.
Tiek ugniai atsparius ortakius, tiek dūmų šalinimo kanalus galima, nenaudojant skardos, formuoti iš kalcio silikato plokščių. Ugniai atsparūs ortakiai bandomi pagal standartą EN 1366-1, klasifikuojami pagal standartus LST EN 13501-3, o išplėstinį taikymą numato papildoma klasifikacija pagal standarto LST EN 15882-1 reikalavimus. Pagal standarto LST EN 1366-1 nuostatas, priklausomai nuo ortakio tipo ir ugnies padėties, bandomi standartizuotų matmenų ortakiai. Ugniai atsparūs ortakiai skirti atvejams, kai teigiamas ar neigiamas slėgis sistemoje yra iki 300Pa.
Gaisrinės saugos projektavimo taisyklėse ortakių ugniai atsparumo reikalavimai pateikiami minutėmis, pvz. EI30 (trisdešimt minučių bus užtikrina ortakio vientisumas ir izoliacija aukštoms temperatūroms gaisro metu).
Žymėjimo paaiškinimai:
- EI30 - ortakio ugniai atsparumo laikas minutėmis (30min.), išlaikant vientisumo ir izoliacijos kriterijus.
- ho arba ve - klasifikacija galioja horizontaliai ir vertikaliai sumontuotam ortakiui. Gali būti nurodyta tik viena iš padėčių.
- o->i - nurodo ugnies padėtį ortakio atžvilgiu (outside -> inside). Šis žymėjimas parodo, kad ortakis išbandytas kai ugnis yra ortakio išorėje.
- i ->o - nurodo ugnies padėtį ortakio atžvilgiu (inside ->outside) Šis žymėjimas parodo, kad ortakis išbandytas kai ugnis ortakio viduje.
- o<->i - nurodo ugnies padėtį ortakio atžvilgiu (outside <-> inside).
Ugniai atsparūs ortakiai ir dūmų šalinimo kanalai gali būti papildomai žymimi klasifikaciniu simboliu „S“ (sandarumas dūmams), pvz. priešgaisrinis ortakis EI30 (ho o->i) S. Atliekant bandymus, sandarumas dūmams yra vienas iš parametrų vertinant ortakio vientisumą, jis turi neviršyti atitinkamo dūmų nuotėkio dydžio.
Dūmų šalinimo kanalai skirstomi į:
- Vienos priešgaisrinės patalpos (žymima “single”) dūmų šalinimo kanalai. Kai dūmai ir karštos dujos iš degančios patalpos transportuojami tiesiai į į šachtą arba į pastato išorę (per šachtą), ir kanalai neina per kitas patalpas, atskirtas prišgaisrinėmis užtvaromis.
- Kelių priešgaisrinių patalpų (žymima “multi”) dūmų šalinimo kanalai. Kai dūmų ir šilumos šalinimo kanalai, ištraukia dūmus ir karštas dujas į pastato išorę ir tuo pačiu kerta ugniai atsparias konstrukcijas, į šalia esančias priešgaisrines patalpas.
Dūmų šalinimo kanalams keliami itin griežti reikalavimai - bandymai atliekami pagal standarto LST EN 1366-8 reikalavimus. Kanalais tampa ugniai atsparūs ortakiai, išlaikę papildomą bandymą prie padidinto 500Pa neigiamo slėgio. Dūmų šalinimo kanalai skirti “dirbti” esant itin dideliems neigiamiems slėgiams (iki -1500Pa), todėl, dažniausiai būna reikalingas papildomas ortakių išorinis ir/arba vidinis sutvirtinimas.
Kaip ir priešgaisrinių ortakių atveju, Lietuvos Respublikos norminiuose dokumentuose ugniai atsparumo reikalavimai pateikiami minutėmis, nenurodant pilno žymėjimo. Pvz.: EI60 (ho ve) S 1000 multi.
- EI60 - kanalo ugniai atsparumo laikas minutėmis (60min);
- ho, ve - kanalas skirtas dūmų šalinimui horizontalioje ir vertikalioje padėtyse;
- 1000 - leistinas maksimalus slėgis, Paskaliais (1000Pa).
Taip pat svarbu, kad dūmų šalinimo kanalai būtų naudojami pagal paskirtį ir nemaišyti tų kurie gali kirsti skirtingas priešgaisrines patalpas su tais, kurie turi išlikti vienoje, ugniai atspariomis konstrukcijomis atskirtoje, patalpoje. Jų sumaišymas gali privesti prie tragiškų pasekmių.
Šiuo metu Lietuvoje tik vienas gamintojas turi sertifikuotus ortakius, „single“ ir „multi“ dūmų šalinimo kanalus. Tai Promat International GmbH.
Dūmų Šalinimo Ventiliatoriai
Dūmų šalinimo ventiliatoriai yra naudojami, norint pašalinti susikaupusius garus, kvapus, dūmus ar kitas kenksmingas medžiagas iš patalpos. Ši sistema padeda užtikrinti, jog patalpos oras būtų išvalytas kiek įmanoma greičiau, jog žmogui nepakenktų netinkamas oras. Tokio tipo įrenginys yra svarbus, norint kuo labiau apsaugoti pastatą ir jame esančius žmones gaisro atveju.
Specialūs ventiliatoriai naudojami neįprastomis sąlygomis esančioms vietoms aptarnauti. Jie gaminami naudojant specialią technologiją, kuri padidina jų atsparumą kenksmingam tam tikros vietos poveikiui. Priklausomai nuo paskirties, jie skiriasi savo dizainu, galia, konstrukcija ir naudojamomis medžiagomis.
Dujų ir dūmų mišinys yra pavojingas ir sukelia rimtų padarinių sveikatai. Degimo produktai apsunkina evakuaciją, o apsinuodijimas pavojingais junginiais, tokiais kaip anglies monoksidas, vandenilio chloridas ar vandenilio cianidas, yra dažniausia mirties priežastis gaisruose.
Dūmų šalinimo ventiliatoriai turėtų būti tinkamai suprojektuoti ir įdiegti, atsižvelgiant į konkrečios patalpos tipą, funkcijas, bei poreikius, užtikrinti optimalią oro kokybę bei saugumą. Be šio įrenginio, nelaimės atveju, patalpoje susikauptų per daug mūsų organizmui kenksmingų medžiagų, kurie gali neigiamai paveikti mūsų organizmą.
Pagrindinės funkcijos:
- Užtikrinti geresnę oro kokybę ir saugumą patalpose.
- Pašalinti dūmus, susikaupusią drėgmę, garus bei netinkamus kvapus (ypač svarbu virtuvėse, gamybinėse patalpose ar kituose komercinio tipo pastatuose).
- Efektyviai pašalinti dūmus bei susikaupusią šilumą gaisro metu, jog žmonės turėtų daugiau laiko evakuotis iš pastato.
- Užkirsti kelią liepsnų plitimui gaisro atveju.
- Užtikrinti geresnę oro cirkuliaciją.
- Padėti geriau išvėdinti patalpas.
Patalpos, kuriose dažniausiai įrengiami dūmų šalinimo ventiliatoriai:
- Uždaros automobilių stovėjimo aikštelės.
- Restoranai bei kavinės.
- Gamybinės patalpos.
- Laboratorijos.
- Visos komercinės paskirties patalpos (prekybos centrai, sporto bei pramogų arenos, parduotuvės, oro uostai, biurai ir kt.).
Norint įsirengti tokio tipo sistemą savo namuose ar kitokio tipo patalpoje, visų pirma reikėtų išanalizuoti pastatą, jo paskirtį, turimus poreikius bei kitus duomenis, kurie padėtų sužinoti kokios dūmų šalinimo sistemos jums labiausiai reikia.
Karšto Dūmo Testas
Žinant, kad dūmų šalinimo sistema ne projektuojama kaip viena, atskira sistema, niekada nebuvo metodikos sukurtos patikrinti dūmų šalinimo sistemos efektyvumo. Puikiai suprantama jog DŠV niekada teisingai neveiks jei nesuveiks gaisro aptikimo ir signalizavimo sistema, jei neužsidarys priešgaisriniai vartai ar užuolaidos, jei neįsijungs oro pritekėjimo sistema.
Taigi turime tokią mažą, bet tuo pačiu didelę problemą - nėra kaip atlikti patikimo kompleksinio bandymo, kurio pagrindinė užduotis: patikrinti kaip buvo suprojektuota, sumontuota, suderinta taip brangiai kainavusi saugos sistema patalpoje, pastate. Štai čia mes prieiname prie pagrindinės problemos.
Praktiškai visose vakarų Europos šalyse dūmų šalinimo sistemų veikimas tikrinamas atliekant vadinamąjį “Karšto dūmo testą”. Jo procedūra aprašoma standarte AS 4391 „Dūmų kontrolės sistemos. Karšto dūmo testas“ (Smoke control systems. Hot smoke test), o dabar jau yra papildyta Lenkijos statybos instituto ITB paruošta bandymų metodika Nr. 394/2015 (W. Węgrzynski ir G.
Šiam tikslui naudojamos degaus alkoholio mišinio pripildytos plieninės lėkštės, kurios dedamos ties dūmo išėjimo iš generatoriaus vieta. Testui naudojami dūmus kuriantys ir kaitinantys specialūs dūmų generatoriai. Gaisro imitacijai reikia, kad dūmas kiltų į viršų ir laikytųsi palubėse maksimaliai ilgai. Kodėl testui negalima naudoti įprastų koncertams skirtų dūmų generatorių? Šalto dūmų trūkumas tas, kad jis juda pažeme. Net jei pakeltume generatorių aukščiau ir šaltas dūmas patektų pvz. į Jet Fan tipo ventiliatorių, jis ypač greitai nusileistų, o tai apsunkintų „dūmo tako“ krypties stebėjimą.
Fenomenas Europoje yra Lenkija. Šioje šalyje karšto dūmo testas naudojamas jau daugiau nei 10 metų ir jis iki šiol nėra privalomas. Jis nėra įrašytas į teisės aktus, tačiau atliekamas statistiškai kas antrame objekte su kanaline DŠVS ir kiekviename objekte kur gaisrinės saugos rizikos skaičiavimų pagalba projektuota DŠVS. Tai rodo rangovo ir techninės priežiūros suvokimą, kad dūmų šalinimo sistemos yra vienos iš svarbiausių (be abejo brangiausių), kertinių žmogaus sveikatai ir gyvybei sistemų.
Lietuvoje vieninteliai gaisrinės saugos specialistai galintys atlikti tokio tipo testą yra „FOGO Fire Protection“ komanda. Darbuotojai yra praėję specialius Lenkijos statybos technikos instituto (ITB) mokymus, nagrinėję ne vieną nepavykusį testą, kur FOGO specialistai įgavo nemažai patirties. Svarbiausia buvo sužinoti kokių priemonių imtis jei nustatomi sistemų veiklos trūkumai ir kaip padėti statybos proceso dalyviams per maksimaliai trumpą laikotarpį suderinti visų gaisrinės saugos sistemų darbą.
Karšto dūmo testo pavyzdžiai Lietuvoje
Nuo 2017m. patikrinta jau 14 objektų. Pradžia buvo nekokia. Pirmuosius testus teigiamai praėjo tik keli objektai. Pirmaisiais metais Lietuvoje buvo išbandyti trijų objektų dūmų šalinimo sistemos. Vienas objektas buvo patikrintas statinio pripažinimo komisijos metu, antrasis eksploatacijos, o trečiasis statybų metu (derinant sistemą). Pirmajame testai buvo neigiami kol nebuvo atidaromi garažo vartai (buvo nustatytas kompensacinio oro trūkumas). Antrajame teko mažinti vienu metu tam tikroje zonoje įsijungiančių srautinių ventiliatorių kiekį, nes „ašinukas“ gaudavo per didelį kiekį dūmo ties grotelėmis ir nepajėgdavo jų visų pašalinti, ko pasekoje dūmas pradėjo suktis visame garaže. Atlikus bandymus, visas neatitiktis buvo galima greitai pakoreguoti ir taip pasiekti, kad sistema veiktų taip, kaip ji suprojektuota.
Dūmų Šalinimo Liukai ir Pavaros
Liukuose įrengta autonomine pneumatinė dūmų šalinimo sistema, kuri kilus gaisrui leidžia liukus atidaryti ne mažiau kaip 140 ° kampu. Dūmų šalinimo autonominės pneumatinės sistemos veikimo principas grindžiamas anglies dioksido (CO2) kinetine energija, sukaupto apie 30 barų slėgio patrone, kurio talpa: 20, 40, 75, 120, 150, 300 arba 500 gramų. Patronas įdėtas terminiame paleidiklyje, kuris tvirtinamas prie liuko pagrindo (automatinis valdymas), arba pavojaus dėžutėje (rankinis valdymas).
Automatinio valdymo atveju dūmų šalinimo liukus (kiekvieną atskirai) atidaro terminis paleidiklis, sumontuotas ant pagrindo šono arba ant liuko apatinio stovo. Terminis paleidiklis turi lydųjį saugiklį, nuo 20 iki 75g masės CO2 patroną (priklausomai nuo liuko dydžio) ir mechanizmą su adata, kuri pramuša patrono apvalkalą.
Kilus gaisrui, dūmų šalinimo liukus atidaro lydusis saugiklis, kuris trūkdamas 68-72ºC (raudonas) arba 88-93ºC (žalias) temperatūroje paleidžia terminio paleidiklio adatą, kuri pramuša CO2 patrono apvalkalą ir išlaisvina ten sukauptas dujas.
Kilus gaisrui patalpose staiga pakyla temperatūra. Kai palei dūmų šalinimo liukus temperatūra pakyla iki 68-70ºC ar 88-92ºC (priklausomai nuo naudojamo temperatūros saugiklio), saugiklis trūksta ir paleidžia CO2 patroną pramušantį mechanizmą. Automatiškai išlaisvinamas suslėgtas CO2. Išlaisvintos dujos pneumatine sistema pasiekia servovariklį ir išstumia stūmoklį.
Pneumatiniai servovarikliai gaminami 50 arba 63mm skersmens ritinio formos ir stūmoklio išstūmimo ilgio, parenkamo individualiai pagal dūmų nutraukimo liukų geometrinių dydžių. Pneumatiniai servovarikliai tvirtinami prie žirklinio stovo kampinėmis jungėmis. Prie šių jungių atvedami pneumatinės instaliacijos laidai. Viršutinėje servovariklio dalyje yra akytas sraigtavaržtis, kuris leidžia servovariklį tvirtinti prie kablinės velkės.
Elektriniai servovarikliai gaminami stačiakampio formos ir stūmoklio išstūmimo ilgio, parenkamo individualiai pagal dūmų nutraukimo liukų geometrinių dydžių. Elektriniai servovarikliai tvirtinami prie specialios konsolės, kuri leidžia atidaryti dūmų liuką min. 140° kampu. Prie šių jungių atvedami elektriniai instaliacijos laidai. Viršutinėje servovariklio dalyje yra akytas sraigtavaržtis, kuris leidžia servovariklį tvirtinti prie kablinės velkės.