Ochronę przeciwpożarową budynków należy odpowiednio zaplanować na etapie projektowym, a następnie stale kontrolować w czasie ich eksploatacji.
Podejście strategiczne, po raz pierwszy opisane w polskiej literaturze we wkrótce mającej ukazać się książce autorstwa Doroty Brzezińskiej i Paula Bryanta Strategie ochrony przeciwpożarowej budynków, oznacza uwzględnienie całokształtu warunków panujących w analizowanym obiekcie i mogących mieć istotny wpływ na warunki panujące w czasie pożaru. Wymaga ono holistycznego spojrzenia na ochronę przeciwpożarową i wybrania tego spośród dostępnych rozwiązań, które może w danym przypadku zapewnić najlepsze rezultaty. Niniejszy artykuł opisuje nowe spojrzenie na ochronę przeciwpożarową. W pierwszej części zostaną omówione cele stosowania poszczególnych systemów przeciwpożarowych oraz różnice pomiędzy projektowaniem podporządkowanym przepisom a projektowaniem, którego nadrzędnym celem jest osiągnięcie pożądanego celu.
W przygotowywanej strategii pożarowej powinny zostać wzięte pod uwagę cztery główne cele ochrony przeciwpożarowej: bezpieczeństwo ludzi, ochrona mienia, ciągłość produkcji i ochrona środowiska. Na każdy z tych celów mogą składać się cztery cele podrzędne (rys. 1). W zależności od rodzaju obiektu i wstępnie ustalonych priorytetowych celów ochrony systemy przeciwpożarowe mogą być dostosowane do różnego rodzaju potrzeb ochrony.
Przepisy a rozwiązania inżynierskie
Istnieją dwie podstawowe opcje stworzenia strategii przeciwpożarowej – możemy użyć przepisów lub przejść do rozwiązań bazujących na doświadczeniach w stosowaniu inżynierii pożarowej i na ocenie celów funkcjonalnych (ang. performance-based fire-engineered solution). Dawniej, kiedy wszystkie normy były obowiązkowe, było wiadomo, co robić i jak to robić. To sprawiało, że życie było bardzo łatwe zarówno dla projektantów, jak i tych, którzy oceniali ich pracę. Efektem stosowania się do przepisów jest prosta reguła, że strategia pożarowa po prostu jest albo nie jest zgodna z narzuconymi wymaganiami. Pojawienie się standardów bazujących na określeniu i ocenie celów funkcjonalnych umożliwiło całkowicie inny i niezwykle ciekawy sposób postępowania, choć są tacy, którzy w dalszym ciągu uznają wyższość przepisów nad rozwiązaniami inżynierskimi. Jesteśmy więc zdani na wybór jednego z dwóch podejść albo podejścia „hybrydowego”, polegającego na ich pogodzeniu [1].
Rys. 1. Matryca celów strategii pożarowej [1-3]
Rysunek 2 przedstawia dwa wykresy kołowe. Jeden z nich ilustruje kierowanie się przepisami jako głównym kryterium wyboru rozwiązań, drugi natomiast podejście, zgodnie z którym najważniejsza jest ich funkcjonalność. W idealnym świecie przepisów rozwiązania są tylko „czarne”, albo „białe”, tzn. wszystkie są sztucznie podzielone na właściwe i niewłaściwe. W takim świecie życie inżyniera pożarowego musi być bardzo proste (i prawdopodobnie bardzo nudne). W rzeczywistości w prawie żadnym budynku nie uda się wszystkiego wykonać zgodnie z przepisami. Może się to udać tylko w przypadku, w którym plan i konstrukcja budynku są bardzo standardowe, jest on standardowo wykorzystywany albo przepisy są tak nieprecyzyjne, że nie narzucają projektantom żadnych szczegółowych wymagań. Jeśli nawet wymagania zawarte w przepisach zostały w pełni spełnione, a budynek został prawidłowo oceniony, zawsze znajdą się takie wymagania, których nie udało się dokładnie spełnić (na wykresie (rys. 2) po lewej stronie, symbolizowane przez szary obszar). W takim przypadku konieczne jest przeprowadzenie procedury, która ma na celu formalne uzyskanie zgody na zastosowanie danych rozwiązań. Należy wówczas zastanowić się, czy proponowane rozwiązania są faktycznie akceptowalne i wymagają tylko formalnego dopuszczenia czy też powinniśmy zapewnić alternatywną strategię ograniczenia dodatkowego ryzyka, które jest przez nie spowodowane.
Rys. 2. Analogia pomiędzy rozwiązaniami, które mają na celu tylko zgodność z przepisami a rozwiązaniami mającymi na celu spełnienie zadań [1–3]
W przeciwieństwie do podejścia polegającego na dbaniu wyłącznie o zgodność z przepisami podejście mające na celu jak najlepszą realizację funkcji nigdy nie prowadzi do wyraźnego rozstrzygnięcia, czy dane rozwiązanie jest dobre czy złe. Można jednak wybrać dzięki niemu najbardziej skuteczne spośród możliwych rozwiązań. Jest to zilustrowane na diagramie po prawej stronie (rys. 2), za pomocą kilku odcieni szarości – nie ma ściśle określonych rozwiązań prawidłowych (oznaczonych bielą) oraz nieprawidłowych (oznaczonych czernią). Rozwiązania z dziedziny bezpieczeństwa pożarowego, które mają na celu jak najlepszą funkcjonalność, mogą być różne i zgodne z indywidualnymi pomysłami – umożliwiają kierowanie się własną inwencją.
Oba opisywane podejścia mają zalety i wady (tab.).
Największą wadą projektowania, które ma na celu uzyskanie jak najlepszej funkcjonalności zabezpieczeń, jest problem ze zweryfikowaniem słuszności doboru rozwiązań przez osoby trzecie. W związku z dużym wzrostem liczby projektów zgodnych z tym podejściem od kilku lat podejmowane są w Polsce próby rozwiązania tego problemu – niestety na razie bezskuteczne.
Inżynieria bezpieczeństwa pożarowego w Polsce
Inżynierskie podejście do projektowania zabezpieczeń przeciwpożarowych polega na analizie reprezentatywnych scenariuszy pożarowych i ilościowej ocenie różnych rozwiązań techniczno-organizacyjnych z wykorzystaniem narzędzi i metod inżynieryjnych, w odniesieniu do wcześniej sformułowanych celów. Definicja ta wyodrębnia trzy składowe podejścia inżynierskiego w ochronie przeciwpożarowej, którymi są:
- opis oczekiwanego poziomu bezpieczeństwa analizowanego obiektu w związku z możliwością wystąpienia pożaru,
- weryfikacja założeń projektowych dotyczących parametrów analizowanego obiektu, rozwoju pożaru oraz warunków ewakuacji,
- inżynieryjne analizy proponowanych rozwiązań i określenie, które z nich zapewniają oczekiwany poziom bezpieczeństwa.
W większości przypadków analiza inżynieryjna wykracza poza prostą ocenę oddziaływania pożaru na ludzi i konstrukcję obiektu. Wymaga uwzględnienia zasad rozwoju pożaru, a także typowych ludzkich zachowań.
Tab. Wady i zalety opisanych podejść
W ramach postępowania zgodnego z zasadami bezpieczeństwa pożarowego przy realizacji projektu, w efekcie przeprowadzonej analizy inżynierskiej, zmierza się do uzyskania poziomu bezpieczeństwa w budynku co najmniej równego poziomowi wymaganemu przez polskie przepisy. Należy jednak mieć na uwadze, że poziom ten nigdy nie jest jednoznacznie zdefiniowany pod względem ilościowym. Nie wiadomo też, gdzie wybuchnie pożar, na którego oddziaływanie trzeba przygotować budynek, i jaka będzie jego wielkość. W analizach przyjmowane są umowne scenariusze pożarowe, a w nich najbardziej typowe i prawdopodobne parametry pożarów, jakie mogą wystąpić w analizowanym obiekcie. Uzyskiwany poziom ochrony przeciwpożarowej odpowiada większości typowych i najczęstszych zdarzeń pożarowych, jednak zawsze pozostaje niewielkie prawdopodobieństwo wystąpienia pożaru, którego parametry nie były przewidywane. W przypadku funkcjonalności jako priorytetu może być bardzo dużo rozwiązań, które zapewnią osiągnięcie wymaganego poziomu bezpieczeństwa pożarowego obiektu. Z tego powodu rozwiązania powinny być wdrażane we wczesnej fazie projektowania, kiedy jeszcze możliwe jest ich zoptymalizowanie, zarówno pod względem architektonicznym, jak i instalacyjnym.
W Polsce projektuje się zabezpieczenia przeciwpożarowe na trzy główne sposoby. Pierwszy sposób polega na podporządkowaniu projektu przepisom i uzupełniającym uwzględnieniu funkcjonalności, drugi to przyznanie priorytetu funkcjonalności, a trzeci to projektowanie niezależne, które nie jest powiązane z konkretnymi przepisami krajowymi. Najczęstszy jest sposób pierwszy, gdyż na razie nie ma w naszym kraju przepisów, których głównym celem jest uzyskanie jak najlepszej funkcjonalności, a metody inżynierskie są wykorzystywane w ochronie przeciwpożarowej jako uzupełnienie obowiązujących przepisów w dwóch sytuacjach:
- kiedy przepisy nie określają dokładnie parametrów danego elementu budowlanego bądź instalacji, a jedynie wytyczają cel, jaki należy za ich pomocą osiągnąć (np. w przypadku wentylacji oddymiającej, która zgodnie z rozporządzeniem Ministra Infrastruktury powinna zapewnić usuwanie dymu z intensywnością gwarantującą, że w czasie potrzebnym do ewakuacji ludzi na chronionych przejściach i drogach ewakuacyjnych nie wystąpi zadymienie lub temperatura uniemożliwiające bezpieczną ewakuację).
- kiedy nie jest możliwe zastosowanie rozwiązań wymaganych przez przepisy i zastosowane zostaną rozwiązania alternatywne, do których należą:
- odstępstwo od wymagań zawartych w obowiązujących przepisach w przypadku budynków nowych, na zasadach zgodnych z art. 9 ust. 1 ustawy Prawo budowlane z dnia 7 lipca 1994 r.,
- rozwiązania zastępcze, związane z przebudową, nadbudową lub zmianą sposobu użytkowania budynków istniejących oraz w przypadku stwierdzenia zagrożenia życia ludzi w istniejących budynkach,
- rozwiązania zamienne w przypadku braku możliwości spełnienia wymagań zawartych w przepisach przeciwpożarowych [1].
W wielu obiektach, ze względu na ich specyfikę, nie udaje się dostosować wszystkich systemów przeciwpożarowych do przepisów techniczno-budowlanych. W związku z tym konieczny staje się dobór rozwiązań zgodnie z kryterium jak najlepszej funkcjonalności. Bardzo pomocne jest także kierowanie się strategiami przeciwpożarowymi.
Podsumowanie
W tej części artykułu przedstawiono dwie alternatywne metody ochrony przeciwpożarowej wynikające z dwóch różnych podejść. Jedno z nich polega na ograniczeniu się do spełnienia wymagań zawartych w przepisach. Drugie ma na celu realizację wstępnie określonych celów z wykorzystaniem rozwiązań inżynierskich. Strategie przeciwpożarowe bazują przede wszystkim na rozwiązaniach inżynierskich, choć możliwe jest ich tworzenie także na bazie rozwiązań zalecanych przez przepisy. Metody tworzenia strategii i ich oceny zostaną dokładniej omówione w drugiej części artykułu, w kolejnym numerze Zabezpieczeń.
Literatura:
- D. Brzezińska, P. Bryant, Strategie ochrony przeciwpożarowej budynków, Łódź 2018.
- BS PAS 911:2007 – Fire Strategies – Guidance and Framework for Their Formulation.
- P. Bryant, Fire Strategies – Strategic Thinking, London 2013.
dr inż. Dorota Brzezińska
Wydział Inżynierii Procesowej i Ochrony Środowiska
Politechnika Łódzka
Paul Bryant