Specyfika zasad ewakuacji w szpitalach

Ze względu na to, że użytkownikami obiektów szpitalnych są niejednokrotnie osoby o ograniczonej zdolności poruszania się, konieczne jest zagwarantowanie w nich szczególnego poziomu bezpieczeństwa.

 W klasyfikacji zagrożenia ludzi dla tego typu budynków została utworzona odrębna kategoria ZL II, dla której stosuje się specjalnie zaostrzone wymogi bezpieczeństwa, między innymi w zakresie bezpieczeństwa pożarowego. Zgodnie z §212 Warunków Technicznych [1], wszystkie budynki kategorii ZL II, liczące powyżej dwóch kondygnacji zalicza się do klasy odporności pożarowej B. Dodatkowo, zgodnie z §214 [1], nie dopuszcza się do obniżenia tej klasy, nawet przy zastosowaniu w budynku stałych urządzeń gaśniczych.

 W sytuacji wybuchu pożaru w budynku szpitalnym, konieczna jest, podobnie jak w innych typach obiektów, natychmiastowa ewakuacja wszystkich użytkowników strefy zagrożonej. Wielu chorych, nie może ewakuować się samodzielnie. Muszą oni być wywożeni na wózkach inwalidzkich lub wręcz na łóżkach szpitalnych. Wykluczone jest w takich warunkach przyjęcie typowego scenariusza ewakuacyjnego, w którym główną drogę ucieczki stanowi klatka schodowa. Niezbędne staje się stworzenie możliwości bezpiecznej ewakuacji poziomej, w obrębie jednej kondygnacji. Tego typu rozwiązanie pociąga za sobą konieczność podziału każdej kondygnacji szpitala na minimum dwie strefy pożarowe. Utworzone strefy pożarowe muszą zostać wyposażone w urządzenia, które w trakcie ewakuacji nie dopuszczą do zadymienia dróg ewakuacyjnych strefy zagrożonej oraz do przedostania się ognia lub dymu do stref sąsiednich [5].

Podstawowym sposobem zabezpieczenia przed rozprzestrzenianiem się pożaru pomiędzy sąsiednimi strefami pożarowymi jest ich odizolowanie za pomącą elementów budowlanych, odpornych na działanie ognia i wysokiej temperatury. Zgodnie z §233 ''Warunków technicznych'' [1], w budynkach klasy B, na granicy stref pożarowych, wymagane jest stosowanie ścian i stropów oddzielenia pożarowego, wykonanych z materiałów niepalnych, o odporności ogniowej 120 min. 

 W przypadku obiektów szpitalnych, ze względu na przyjęcie poziomego scenariusza ewakuacyjnego, konieczne jest zastosowanie dodatkowej ochrony przejść pomiędzy strefami pożarowymi. Przejścia te należy wyposażyć w śluzy zamykane obustronnie drzwiami o odporności ogniowej w klasie EI co najmniej 30 min. Przykład układu śluzy pożarowej został pokazany na rysunku 1. W trakcie ewakuacji istnieje ryzyko przedostania się dymu do sąsiedniej strefy poprzez otwarte drzwi śluz, którymi przechodzą uciekający. Uniknięcie tego zjawiska jest możliwe poprzez nawiew do śluz powietrza zapewniającego w nich nadciśnienie rzędu 50 Pa, w  stosunku do korytarza strefy objętej pożarem. Zespoły nawiewne dla śluz wchodzą w skład systemu wentylacji pożarowej, który zostanie omówiony dalej.

Kolejną potencjalną drogą przemieszczania się dymu i gorących produktów spalania pomiędzy sąsiednimi strefami pożarowymi są przewody instalacji wentylacyjnych i klimatyzacyjnych. Zgodnie z §269 ''Warunków technicznych'' [1], przeprowadzanie tych przewodów przez ściany i stropy oddzielenia przeciwpożarowego, jest dozwolone tylko pod warunkiem ich obudowania lub zastosowania przeciwpożarowych klap odcinających. Odporność ogniowa obudowanego przewodu lub przeciwpożarowej klapy odcinającej powinna wynosić w klasie EI połowę odporności ogniowej oddzielenia pożarowego. Obecnie planowane jest zaostrzenie tego przepisu i zgodnie z projektem nowelizacji ''Warunków technicznych'' [4] przejście przewodu wentylacyjnego przez przegrody oddzielenia pożarowego będzie musiało mieć klasę odporności ogniowej EI nie mniejszą niż klasa odporności ogniowej samego oddzielenia.

Podział budynku na wyizolowane strefy pożarowe, ograniczające rozprzestrzenianie się ognia i dymu nie jest jedynym kryterium jakie dyktuje filozofia strefy wydzielonej.  Zgodnie z nią, we wszystkich strefach, poza strefą, w której panuje pożar, należy stworzyć warunki umożliwiające ciągłą, niezakłóconą pracę ich użytkowników. Jest to niezbędne do przeprowadzenia uporządkowanej akcji ewakuacyjnej i uniknięcia paniki, której wywołanie stanowi ogromne niebezpieczeństwo.

Spełnienie wszystkich wymogów filozofii wydzielonej strefy realizuje się poprzez:

• rozgłoszenie sygnału alarmowego wyłącznie w strefie objętej pożarem,
• pełne odizolowanie tej strefy, zabezpieczające przed  rozprzestrzenieniem się pożaru poza jej obręb,
• uruchomienie w strefie objętej pożarem systemu wentylacji pożarowej,
• utrzymanie normalnych warunków pracy instalacji wentylacji bytowej i klimatyzacji w strefach sąsiednich, niezagrożonych pożarem.

 Warunek pełnego odcięcia układów wentylacji i klimatyzacji w strefie objętej pożarem przy jednocześnie niezakłóconej ich pracy we wszystkich pozostałych strefach, jest możliwy tylko w wypadku zastosowania przeciwpożarowych klap odcinających zachowujących swą odporność ogniową w warunkach dynamicznych. Zachowanie odporności ogniowej klap w warunkach dynamicznych oznacza jej utrzymanie przy różnicy ciśnień, jaka panuje w normalnie funkcjonującej instalacji wentylacyjnej. Tego typu klapy podlegają kryteriom badań zgodnych z Projektem Polskiej Normy PrPN-EN 1366-2  [2]. Zgodnie z powyższą normą ocenę odporności pożarowej klap odcinających wykonuje się na stanowisku do badań ogniowych [5].

 Więcej o wymaganiach stawianych przeciwpożarowym klapom odcinającym 

Przeciwpożarowe klapy odcinające są jednym z wielu elementów systemu ochrony pożarowej budynku i ich działanie musi być w pełni zsynchronizowane z całym systemem. W okresie normalnego funkcjonowania obiektu, wszystkie przeciwpożarowe klapy odcinające pozostają otwarte, w tzw. pozycji oczekiwania. W przypadku wybuchu pożaru w jednej ze stref pożarowych, system detekcyjny przekazuje informację do centralki pożarowej, która automatycznie uruchamia alarm pożarowy w strefie zagrożonej oraz steruje działaniem pozostałych urządzeń zabezpieczających. Pod wpływem sygnału sterującego następuje zdalne zamknięcie przeciwpożarowych klap odcinających, znajdujących się na granicy strefy objętej pożarem, nazywane przejściem do pozycji bezpieczeństwa. Stosowane są dwa rodzaje sygnałów sterujących: typu przerwa prądowa i typu impuls. Ze względu na duże prawdopodobieństwo chwilowego zaniku prądu, jaki może pojawić się w trakcie pożaru, zaleca się stosowanie systemów opartych o impuls prądowy. Wyklucza się w ten sposób ryzyko zamknięcia się wszystkich klap odcinających w budynku, co doprowadziłoby do wyłączenia systemów wentylacji i klimatyzacji i wzbudzenia niepokoju wśród użytkowników stref niezagrożonych. Ponadto, preferowane są niskoprądowe i niskonapięciowe rozwiązania systemów sterowania, które poza większym bezpieczeństwem i oszczędnością użytkowania, umożliwiają zastosowanie rezerwowych Ąródeł prądu.

Niezawodność przeciwpożarowych klap odcinających może być zagwarantowana przez wykonywanie okresowych przeglądów oraz prób. Ze względów praktycznych zaleca się stosowanie klap wyposażonych w funkcję komfortu obsługi, która umożliwia ich zdalne przywrócenie do pozycji oczekiwania, po wykonaniu testów zamykających. W przeciwnym wypadku, w celu umożliwienia ponownego uruchomienia systemów wentylacji i klimatyzacji, konieczne jest ręczne otwarcie wszystkich przeciwpożarowych klap odcinających w obrębie kondygnacji, na której przeprowadzono próbny alarm pożarowy. Rozpoznanie w jakiej pozycji znajduje się dana klapa odcinająca jest możliwe dzięki ich wyposażeniu w zdalne wskaĄniki położenia, monitorowane przez centralkę sterującą.

Jednym z przykładów przeciwpożarowej klapy odcinającej, która spełnia wszystkie przedstawione powyżej wymogi, jest klapa LZ3 firmy Panol [5].

Klapa LZ3

 Wentylacja pożarowa

Zadaniem wentylacji pożarowej jest utrzymanie poziomych i pionowych dróg ewakuacyjnych w stanie wolnym od dymu i gorących produktów spalania, tak aby zapewnić na nich wystarczającą ilość tlenu i odpowiednią widoczność. Dzięki jej działaniu zmniejszone zostaje także tempo rozwoju pożaru oraz wielkość zniszczeń wywołanych przez dym i wysoką temperaturę. W przypadku obiektów szpitalnych funkcja wentylacji pożarowej sprowadza się do ochrony korytarzy ewakuacyjnych w obrębie strefy zagrożonej, klatki schodowej wraz z jej przedsionkiem oraz śluz łączących strefę objętą pożarem ze strefą sąsiednią do której skierowana jest ewakuacja. W skład instalacji oddymiającej wchodzą następujące zespoły:

• nawiewny na klatkę schodową,
• nawiewny (i ewentualnie wyciągowy, w zależności od przyjętego rozwiązania technicznego) do przedsionka klatki schodowej,
• nawiewny do śluz,
• wyciągowy (i ewentualnie nawiewny, w zależności od przyjętego rozwiązania technicznego) z poziomego korytarza ewakuacyjnego.

Obliczenia i bilans powietrza dla potrzeb wentylacji pożarowej wykonuje się zawsze w odniesieniu do jednej strefy pożarowej, przy założeniu temperatury obliczeniowej 20^oC. Celem jest zapewnienie dla każdej z wydzielonych stref różnicy ciśnień 20÷80 Pa pomiędzy korytarzem ewakuacyjnym i klatką schodową w przypadku, gdy drzwi ewakuacyjne pomiędzy nimi pozostają zamknięte oraz prędkości powietrza równej 0,5 m/s w świetle każdych drzwi łączących korytarz ewakuacyjny z przedsionkiem klatki schodowej oraz ze śluzami w czasie ich otwarcia przy trwającej ewakuacji. Spełnienie powyższych warunków zapewnia ochronę przed przedostaniem się dymu z korytarza na klatkę schodową i do jej przedsionka oraz do śluz.

 Wszystkie zespoły nawiewne i wyciągowe instalacji wentylacji pożarowej (poza nawiewem do klatki schodowej, który jest najczęściej bezpośrednio z wentylatora) wykonane są w postaci pionów mających otwory na każdej  kondygnacji, wyposażonych w klapy wentylacji pożarowej.

 W zespołach nawiewnych należy stosować klapy wentylacji pożarowej o klasie odporności ogniowej EI 60, natomiast w wyciągowych - EI 120. Najczęściej stosowanym typem klap wentylacji pożarowej są klapy skrzydłowe, których przykładem może być klapa CF firmy Panol.

Bardzo istotnym elementem jest wysokość montażu klap wentylacji pożarowej. Konieczne jest tu uwzględnienie zjawiska pionowej stratyfikacji dymu, które determinuje umieszczanie klap wyciągowych w górnej strefie korytarza ewakuacyjnego natomiast nawiewnych - możliwie najbliżej podłogi. Zaleca się aby górna krawędĄ światła klapy nawiewnej znajdowała się nie wyżej niż 0,5m ponad podłogą (w wyjątkowych przypadkach dopuszcza się wysokość do 1m), natomiast dolna krawędĄ światła klapy wyciągowej - nie niżej niż 1,8 m od podłogi. Prędkość przepływu powietrza w otworach nawiewnych i wyciągowych nie powinna przekraczać 5 m/s. Niezastosowanie się do tych zaleceń powoduje wywołanie turbulencji w strumieniu rozprzestrzeniającego się dymu, wzrost jego stopnia rozproszenia oraz spadek efektywności oddymiania.

 W skład instalacji wentylacji pożarowej wchodzą także klapy transferowe, umieszczone w ścianach oddzielających przedsionek i śluzy od korytarza ewakuacyjnego, których zadaniem jest transport powietrza w czasie gdy drzwi pomiędzy tymi pomieszczeniami pozostają zamknięte. Klapy transferowe w pozycji oczekiwania pozostają otwarte, a ich zamknięcie następuje pod wpływem zadziałania topika, kiedy temperatura otoczenia przekroczy 70^oC. Zalecana wysokość montażu klap transferowych jest taka sama jak w przypadku klap nawiewnych.

Przykładowy układ instalacji wentylacji pożarowej.

Gdy obiekt funkcjonuje normalnie, wszystkie klapy wentylacji pożarowej pozostają zamknięte, w tzw. pozycji oczekiwania. W przypadku wybuchu pożaru w jednej ze stref pożarowych główna centralka pożarowa steruje otwarciem wentylacyjnych klap pożarowych (przechodzą do pozycji bezpieczeństwa) w strefie objętej pożarem oraz uruchomieniem odpowiednich wentylatorów dla zespołów obsługujących daną strefę. W przypadku wentylacji pożarowej, nie dopuszcza się do stosowania systemów sterowania opartych o sygnał przerwy prądowej, co w wypadku chwilowego zaniku prądu, jaki może pojawić się w trakcie pożaru, doprowadziłoby do otwarcia wszystkich klap wentylacji pożarowej w budynku i umożliwiło rozprzestrzenienie się dymu w całym obiekcie.

Istotnym czynnikiem, szczególnie w przypadku obiektów szpitalnych wysokich i wysokościowych, jest działanie wind w trakcie pożaru. Zgodnie z  §253 i §254 ''Warunków technicznych'' [1], w tego typu obiektach, przynajmniej jeden dĄwig w każdej strefie pożarowej powinien być przystosowany do potrzeb ekip ratowniczych i wyposażony w urządzenia do oddymiania. Oddymianie szybu windowego polega na nawiewie powietrza w jego dolnej części oraz usuwaniu za pomocą dachowej klapy dymowej (ewentualnie klapy upustowej). W przypadku występowania kilku wind w jednej strefie pożarowej, w szybach wind nie przeznaczonych dla potrzeb ekip ratowniczych należy zapewnić nadciśnienie ok. 50 Pa w stosunku do korytarza ewakuacyjnego. W przeciwnym wypadku może wystąpić zjawisko efektu kominowego i za pośrednictwem szybu windowego, rozprzestrzenienie się dymu na kondygnacjach powyżej kondygnacji objętej pożarem. Ponadto system sterujący powinien automatycznie zatrzymać pracę wind pasażerskich, a w przypadku windy pożarowej, zablokować  możliwość jej zatrzymania się w strefie objętej pożarem [5].

Dorota Brzezińska
Roman Jędrzejewski
Panol sp. z o.o. 

[1] Rozporządzenie Ministra Gospodarki Przestrzennej I Budownictwa z dnia 14 grudnia 1994r. W sprawie warunków technicznych jakim powinny odpowiadać budynki i ich usytuowanie (tekst jednolity wg stanu prawnego na dzień 15 marca 1999)

[2] PN-EN 1366-2 ''Bezpieczeństwo pożarowe budowli. Badanie odporności ogniowej elementów instalacji. Przeciwpożarowe klapy odcinające''

[3] Kpt. Andrzej Siła-Nowicki, Wojciech Konka, Roman Jędrzejewski (Panol Sp. z o.o.) ''Wentylacja pożarowa budynków wysokich i wysokościowych cz. 2''; Polski Instalator 1/2000

[4] Projekt Nowelizacji Rozporządzenia w sprawie warunków technicznych, jakim powinny odpowiadać budynki i ich usytuowanie. W-wa 2000

[5] Scenariusz ewakuacyjny i zasady zabezpieczania dróg ewakuacyjnych przed zadymieniem w obiektach szpitalnych; III Seminarium Ogólnokrajowe Nowoczesne Techniki Instalacyjne w Szpitalnictwie, Białystok'01.