Ogólne informacje o ogniu

Bezpieczeństwo pożarowe budynków jest jednym z podstawowych wymogów dotyczących produktów budowlanych zgodnie z unijnym Rozporządzeniem dot. Wyrobów Konstrukcyjnych (CPR).

Bezpieczeństwo pożarowe w budynkach dotyczy głównie bezpieczeństwa ludzi, ale również dotyczy ochrony wartości materialnych. Dane zebrane na podstawie pożarów pokazują, że dym i toksyczne gazy powodują najwięcej przypadków śmiertelnych. Dym i toksyczne gazy zabijają dużo wcześniej, zanim wzrośnie temperatura lub rozwiną się płomienie. W konsekwencji głównym wymaganiem projektowym, z perspektywy ochrony osobistej jest to, by budynki gwarantowały wydostanie się w bezpieczne miejsce, a służby ratunkowe miały możliwość reagowania w przypadku pożaru.
 

Trójkąt 

 

Istnieją trzy czynniki, które przyczyniają się do rozprzestrzeniania się ognia w budynku: tlen, materiał palny (paliwo) i energia (ciepło). Materiał palny i tlen zwykle pozostają w kontakcie ze sobą. Trzeci czynnik, energia, może być wynikiem nieostrożnego użycia płomienia lub wyzwolenia iskry. Aby zatrzymać reakcję spalania, przynajmniej jeden z trzech elementów tego trójkąta pożarowego musi zostać usunięty.

Jeśli ogień wyzwala energię cieplną szybciej niż może być ona odprowadzana z pomieszczenia zagrożonego ogniem, to temperatura w pomieszczeniu gwałtownie wzrasta. Kiedy zgromadzona zostanie wystarczająca energia, nastąpi rozgorzenie. Pożar szybko przejdzie z fazy rozwoju do fazy w pełni rozwiniętej. Gdy to nastąpi, ogień rozprzestrzeni się na wszystkie palne powierzchnie w pomieszczeniu i płomienie zaczną przechodzić przez otwory w tym pomieszczeniu. Na tym etapie nie przeżyje nikt, kto się tam znajduje.

Najważniejsze z punktu widzenia rozgorzenia jest sprawdzenie szybkości uwalniania ciepła przez materiały.

 

Fazy rozwoju ognia

W fazie rozwoju ognia można rozróżnić trzy różne etapy.

Rozwoj-pozaru 

W pierwszej fazie pożaru (zapłon), widzimy, że właściwości materiałów odgrywają bardzo ważną rolę. Materiały o dobrych właściwościach przeciwpożarowych nie przyczyniają się do rozprzestrzeniania się ognia. Ludzie mają wtedy więcej czasu, aby opuścić pomieszczenia. Należy również wziąć pod uwagę właściwości materiałów związane z wytwarzaniem dymu. Toksyczne gazy i kiepska widoczność mogą okazać się zabójcze zanim ogień się w pełni rozwinie. Materiały o dobrych właściwościach przeciwpożarowych nie będą emitować toksycznych gazów i dymów.
W drugiej fazie pożaru (faza płomieni), strukturalna ochrona przeciwpożarowa odgrywa ważniejszą rolę w zapobieganiu rozprzestrzeniania się ognia. Druga faza trwa tak długo, jak płoną dostępne materiały palne.
Trzecia faza (faza wygaszania) rozpoczyna się, gdy wszystkie materiały palne zostaną spalone.

 

Od zapłonu do w pełni rozwiniętego ognia

 Krzywa-ogniowa 

Typowy pożar w budynkach mieszkalnych może się rozpocząć od procesu tlenia się ognia, które może trwać przez wiele godzin przed pojawieniem się płomieni. Po zapłonie temperatura wzrasta gwałtownie. Kiedy temperatura gazów w dymie osiągnie około 500 – 600 ⁰C emitowanie ciepła jest tak wysokie, że wszystkie palne powierzchnie w pomieszczeniu zapalają się i dochodzi do zapłonu. W nowoczesnych budynkach mieszkalnych, zazwyczaj potrzeba 3-5 minut od początku pożaru (rozwój płomieni i dymu) do nastąpienia rozgorzenia. Nie stanie się tak, jeżeli ogień sam wygaśnie w wyniku braku tlenu. Po tym jak rozgorzeniu przejdzie w pełni rozwinięty pożar temperatura może wzrosnąć od 1000 do 1200⁰C. Rysunek po lewej stronie pokazuje etapy rozwoju ognia w czasie oraz temperaturę. Rysunek pokazuje również jak zachowują się różne materiały.

 

Ochrona przeciwpożarowa

Utrata życia lub poważne szkody są najczęstrzymi skutkami pożarów. Firmy ubezpieczeniowe wypłacają prawie połowę swoich rocznych odszkodowań w zawiązku ze szkodami pożarowymi. Szkody powodowane przez wodę stanowią około 30%, a włamania do 20% rocznych wypłat odszkodowań. Budynki, jak również ich wyposażenie przyczyniają się do rozprzestrzeniania ognia. Dzięki zastosowaniu skutecznej ochrony przeciwpożarowej, ryzyko pożaru jest znacznie zmniejszone.

Ochrona przeciwpożarowa w budynku dzieli się na ochronę pasywną i aktywną

Pasywna ochrona przeciwpożarowa jest zazwyczaj wbudowana w strukturę budynku tak, aby mógł on wytrzymać pożar przez określony czas. Celem jest ochrona konstrukcji budynku i życia ludzi przebywających wewnątrz budynku w razie pożaru. Zapewniane jest to poprzez:

  • Zmniejszanie lub zapobieganie rozprzestrzenianiu się ognia wewnątrz i na zewnątrz budynku. 
  • Utrzymanie stabilności budynku. 
  • Zapewnienie dróg ewakuacyjnych osobom znajdującym się wewnątrz budynku.

Następujące elementy są uznawane za środki ochrony pasywnej:

  • bezpieczna odległość do drugiego budynku 
  • zewnętrzne powierzchnie ścian i sufitów, które ograniczają rozprzestrzenianie się ognia 
  • podział na jednostki ochrony przeciwpożarowej (strefy i przedsionki przeciwpożarowe) oraz elementy konstrukcyjne ograniczające ogień 
  • wewnętrzne powierzchnie ścian, podłóg i sufitów, które ograniczają rozprzestrzenianie się ognia 
  • przejścia w elementach konstrukcyjnych ograniczających ogień (drzwi pożarowe i przejścia instalacji, itd.) 
  • nośne elementy konstrukcyjne. 
     

Wybór materiałów budowlanych oraz sposób w jaki są one wykorzystywane, by zapewnić wymagany poziom pasywnej ochrony przeciwpożarowej zależy od dwóch czynników - reakcji materiałów na ogień i odporności ogniowej.

Środki aktywnej ochrony przeciwpożarowej charakteryzują się tym, że muszą być aktywowane przez ogień lub uruchomione przez człowieka. W zależności od wykorzystanych elementów konstrukcyjnych, mogą istnieć różne wymagania wobec instalacji przeciwpożarowych. Należy dokonywać ich inspekcji, przeglądów okresowych oraz dbać o ich utrzymanie, by mieć gwarancję, że będą działać niezawodnie przez cały okres istnienia budynku. Aktywna ochrona przeciwpożarowa to zwykle mniej bądź bardziej zaawansowane instalacje pożarowe oraz inne środki ochrony przeciwpożarowej, ale również ludzie przebywający w budynku lub służby ratunkowe.

Przykłady środków aktywnej ochrony przeciwpożarowej:

  • automatyczne alarmy przeciwpożarowe 
  • alarmy ewakuacyjne 
  • czujniki dymu i ognia 
  • automatyczne systemy gaśnicze 
  • instalacje oddymiania 
  • samozamykające się drzwi 
  • wentylacja pożarowa.