Rozmieszczenie czujek dymu
<!doctype html>
Artykuł techniczny SSP
Rozmieszczenie czujek pożarowych w systemie sygnalizacji pożaru
Poprawne rozmieszczenie czujek pożarowych decyduje o czasie wykrycia pożaru, jakości alarmowania oraz liczbie alarmów fałszywych. Projekt SSP powinien łączyć wymagania normowe, przepisy krajowe, scenariusz pożarowy i realne warunki panujące w budynku.
Poniższy materiał porządkuje najważniejsze zasady doboru i lokalizacji czujek w budynkach ZL, PM i IN, z odniesieniem do norm PN-EN 54, specyfikacji PKN-CEN/TS 54-14, wytycznych CNBOP-PIB oraz przepisów MSWiA.
Spis treści
1. Wprowadzenie 2. Normy i wymagania prawne 3. Rodzaje czujek i elementy SSP 4. Zasady rozmieszczania czujek 4.1 Zasięg i powierzchnia dozorowania 4.2 Małe pomieszczenia 4.3 Wysokość pomieszczenia 4.4 Sufity i przeszkody 4.5 Wentylacja i klimatyzacja 4.6 Przestrzenie ukryte 4.7 Kategorie budynków i strefy 4.8 Fałszywe alarmy 5. Podsumowanie Bibliografia1. Wprowadzenie
SSP ma wykryć pożar odpowiednio wcześnie i uruchomić właściwe działania.
Systemy sygnalizacji pożaru odgrywają kluczową rolę w zapewnieniu wczesnego wykrywania pożaru i uruchomienia alarmu. Dzięki temu możliwa jest sprawna ewakuacja ludzi, szybka reakcja obsługi obiektu oraz podjęcie działań ratowniczych przez PSP.
Rozmieszczenie czujek pożarowych ma bezpośredni wpływ na czas detekcji. Zbyt rzadko rozmieszczone czujki mogą wykryć pożar z opóźnieniem. Źle dobrane czujki mogą z kolei powodować fałszywe alarmy, które obniżają zaufanie do systemu i generują niepotrzebne interwencje.
Artykuł ma charakter techniczny i przeglądowy. Omawia podstawowe wymagania norm PN-EN 54, specyfikacji PKN-CEN/TS 54-14, wytycznych CNBOP-PIB oraz przepisów krajowych. Szczególny nacisk położono na praktyczne zasady rozmieszczania czujek w różnych warunkach architektonicznych: przy sufitach płaskich, belkach, wentylacji, przestrzeniach ukrytych, dużych wysokościach i różnych kategoriach budynków.
2. Przegląd norm i wymagań prawnych
Projekt SSP opiera się na przepisach, normach produktowych, wytycznych projektowych i dokumentacji producenta.
Normy z rodziny PN-EN 54 określają wymagania dla urządzeń systemów sygnalizacji pożarowej. Punktowe czujki dymu są objęte PN-EN 54-7, czujki ciepła PN-EN 54-5, czujki płomienia PN-EN 54-10, liniowe czujki dymu PN-EN 54-12, czujki aspiracyjne PN-EN 54-20, ręczne ostrzegacze pożarowe PN-EN 54-11, centrale PN-EN 54-2, a zasilacze PN-EN 54-4.
W projektowaniu systemu istotna jest PKN-CEN/TS 54-14:2018. Jest to specyfikacja techniczna dotycząca planowania, projektowania, instalowania, odbioru, eksploatacji i konserwacji SSP. W praktyce pomaga ona określić m.in. zasięgi czujek, podział na strefy dozorowe, rozmieszczenie czujek w korytarzach, zasady ochrony przestrzeni ukrytych i ograniczanie alarmów fałszywych.
Krajowy obowiązek stosowania SSP wynika przede wszystkim z rozporządzenia MSWiA z 7 czerwca 2010 r. w sprawie ochrony przeciwpożarowej budynków, innych obiektów budowlanych i terenów. § 28 tego rozporządzenia wymienia obiekty, w których system sygnalizacji pożarowej jest wymagany.
| Dokument | Znaczenie dla projektanta SSP |
|---|---|
| Rozporządzenie MSWiA z 7 czerwca 2010 r. | Określa, w jakich obiektach SSP jest wymagany. § 28 obejmuje m.in. wybrane obiekty handlowe, teatry, kina, szpitale, hotele, wysokie budynki użyteczności publicznej, garaże podziemne i obiekty transportowe. |
| PN-EN 54 | Określa wymagania dla urządzeń systemu: czujek, central, zasilaczy, ROP i sygnalizatorów. |
| PKN-CEN/TS 54-14 | Porządkuje zasady projektowania, instalowania, odbioru, eksploatacji i konserwacji SSP. |
| Wytyczne CNBOP-PIB i SITP | Pomagają interpretować wymagania i projektować zgodnie z wiedzą techniczną, szczególnie w obiektach o złożonym scenariuszu pożarowym. |
| Warunki techniczne budynków | Określają kategorie budynków, strefy pożarowe, wymagania ewakuacyjne i rozwiązania techniczno-budowlane wpływające na scenariusz pożarowy. |
Urządzenia stosowane w SSP powinny posiadać dokumenty potwierdzające zgodność z właściwymi normami oraz wymaganiami krajowymi. W zależności od rodzaju wyrobu mogą to być certyfikaty, deklaracje, krajowe oceny techniczne lub świadectwa dopuszczenia CNBOP-PIB. Nie należy tego upraszczać do jednego zdania „wszystko zawsze ma taki sam dokument”, ponieważ wymagania zależą od konkretnego urządzenia i podstawy jego wprowadzenia do obrotu lub stosowania.
3. Rodzaje czujek pożarowych i elementy systemu SSP
Dobór czujki powinien wynikać z rodzaju spodziewanego pożaru i warunków środowiskowych.
Czujka pożarowa jest elementem automatycznego systemu sygnalizacji pożarowej, który reaguje na zjawisko towarzyszące pożarowi: dym, ciepło, płomień albo określone produkty spalania. W praktyce najczęściej stosuje się czujki dymu, czujki ciepła, czujki multisensorowe, liniowe czujki dymu, czujki aspiracyjne i czujki płomienia.
Czujki dymu
Najczęściej stosowane w biurach, hotelach, korytarzach, salach i pomieszczeniach ogólnych. Dobrze wykrywają pożary tleniące.
Czujki ciepła
Stosowane tam, gdzie dym lub para mogłyby wywoływać alarmy niepożądane, np. kuchnie, kotłownie, wybrane pomieszczenia techniczne.
Czujki multisensorowe
Łączą detekcję dymu, temperatury, a czasem CO. Pomagają ograniczyć fałszywe alarmy.
Czujki liniowe dymu
Przydatne w halach, atriach i wysokich pomieszczeniach. Tworzą wiązkę optyczną przez chronioną przestrzeń.
Czujki aspiracyjne
Zasysają próbki powietrza przez sieć rurek. Stosowane w serwerowniach, archiwach, muzeach i wysokich halach.
Czujki płomienia
Wykrywają promieniowanie płomienia. Stosowane w przemyśle, przy cieczach palnych, gazach i otwartych przestrzeniach technologicznych.
Ze względu na sposób komunikacji z centralą czujki dzieli się na konwencjonalne i adresowalne. W systemach adresowalnych centrala może wskazać konkretne urządzenie, a często także odczytywać stany diagnostyczne, np. zabrudzenie komory optycznej.
Centrala SSP odbiera sygnały z czujek i ręcznych ostrzegaczy pożarowych, przetwarza je zgodnie z zaprogramowaną logiką, uruchamia alarm oraz steruje innymi urządzeniami przeciwpożarowymi, np. oddymianiem, DSO, zamknięciami przeciwpożarowymi, windami lub wentylacją.
4. Zasady rozmieszczania czujek pożarowych
Projekt powinien zapewnić skuteczną detekcję w chronionym zakresie i ograniczyć alarmy niepożądane.
Rozmieszczenie czujek nie polega wyłącznie na mechanicznym naniesieniu siatki na rzut budynku. Trzeba uwzględnić wysokość pomieszczenia, geometrię sufitu, przeszkody, wentylację, korytarze, przestrzenie ukryte, charakter pożaru i rodzaj użytkowania obiektu.
dym / ciepło / płomień
wysokość / sufit / wentylacja
typ czujki / rozstaw / strefa
4.1 Zasięg działania i powierzchnia dozorowania
Promień działania czujki wyznacza maksymalny rozstaw urządzeń.
Podstawowym parametrem jest promień działania czujki, czyli maksymalna odległość, w jakiej czujka ma zapewnić wykrycie pożaru w założonych warunkach. W nowszych wytycznych projektowych przyjmuje się orientacyjnie promień 6,2 m dla punktowych czujek dymu oraz 4,5 m dla punktowych czujek ciepła.
| Typ czujki | Orientacyjny promień działania | Typowy rozstaw w siatce | Odległość od ściany |
|---|---|---|---|
| Punktowa czujka dymu | ok. 6,2 m | do ok. 8,8-9 m | do ok. 4,4-4,5 m |
| Punktowa czujka ciepła | ok. 4,5 m | do ok. 6,4-6,5 m | do ok. 3,2 m |
| Korytarz wąski | zależnie od typu czujki | często możliwy większy rozstaw wzdłuż korytarza | wymaga sprawdzenia geometrii i szerokości |
W praktyce projektowej dla typowych pomieszczeń często przyjmuje się do około 60 m² na punktową czujkę dymu oraz około 20-30 m² na punktową czujkę ciepła, ale nie wolno traktować tych wartości jako jedynego kryterium. Ostateczny rozstaw zależy od geometrii, wysokości, przeszkód i rodzaju czujki.
4.2 Małe pomieszczenia
W małych pomieszczeniach ważniejsza od liczby czujek bywa ich lokalizacja.
W niewielkich pomieszczeniach najczęściej wystarcza jedna czujka. Powinna być zamontowana tak, aby dym lub ciepło mogły swobodnie do niej dotrzeć. Typowo najlepszym miejscem jest centralna część sufitu, z zachowaniem minimalnych odległości od ścian, narożników, belek, opraw i innych przeszkód.
- Minimalna odległość od ściany lub przeszkody pionowej: zwykle co najmniej 0,5 m.
- Nie należy montować czujki bezpośrednio przy słupie, szafie, podciągu ani w narożniku.
- W pomieszczeniach wydłużonych lepsze mogą być dwie czujki zamiast jednej czujki umieszczonej skrajnie.
- Wąskie korytarze należy analizować osobno, ponieważ dym rozchodzi się w nich inaczej niż w otwartej sali.
W korytarzach o małej szerokości możliwe są większe odległości między czujkami wzdłuż osi korytarza, ponieważ ściany boczne ukierunkowują przepływ dymu. Przy szerszych korytarzach należy traktować przestrzeń bardziej jak typowe pomieszczenie.
4.3 Wysokość pomieszczenia
Im wyżej zamontowana czujka, tym dłużej dym lub ciepło może do niej docierać.
W typowych pomieszczeniach o wysokości kilku metrów punktowe czujki dymu i ciepła są rozwiązaniem podstawowym. W wysokich halach, magazynach wysokiego składowania i atriach skuteczność punktowych czujek montowanych pod stropem może być ograniczona.
| Wysokość / warunki | Najczęściej rozważane rozwiązania | Uwagi projektowe |
|---|---|---|
| Typowe pomieszczenia do kilku metrów | Punktowe czujki dymu lub ciepła | Stosuje się standardowe rozstawy z korektą dla geometrii, wentylacji i przeszkód. |
| Około 10-12 m | Punktowe czujki dymu, czujki liniowe, aspiracyjne | Należy ocenić scenariusz pożaru i czas dotarcia dymu pod strop. |
| Powyżej ok. 12 m | Czujki liniowe, aspiracyjne, czasem płomienia | Wymagana jest indywidualna analiza skuteczności, a często inna technologia detekcji niż punktowa. |
| Bardzo wysokie atria i hale | Systemy mieszane: aspiracja, liniowe czujki dymu, czujki płomienia | Dobór powinien wynikać z testów, symulacji lub uzgodnionej koncepcji detekcji. |
Czujki ciepła są co do zasady wolniejsze od czujek dymu, dlatego ich stosowanie w obiektach ochrony życia wymaga szczególnej ostrożności. W pomieszczeniach ZL, gdzie liczy się szybka ewakuacja, preferuje się detekcję dymu albo czujki multisensorowe, chyba że warunki środowiskowe uzasadniają inne rozwiązanie.
4.4 Sufity i przeszkody
Belki, podciągi i kieszenie sufitowe mogą zatrzymać dym przed dotarciem do czujki.
W pomieszczeniach z płaskim sufitem bez przeszkód rozmieszczenie czujek jest stosunkowo proste. Sytuacja zmienia się, gdy występują belki, podciągi, kanały, instalacje podstropowe, sufit kasetonowy, wnęki lub sufit podwieszany.
Głębokie belki mogą podzielić przestrzeń pod stropem na osobne kieszenie dymowe. Jeżeli przeszkoda istotnie ogranicza przepływ dymu, każdą przestrzeń między przeszkodami należy rozpatrywać oddzielnie. Przy niskich belkach wystarczy czasem korekta rozmieszczenia, ale przy belkach głębokich potrzebne mogą być dodatkowe czujki.
Przy sufitach nachylonych czujki należy lokalizować możliwie blisko najwyższego punktu, ponieważ dym będzie się tam gromadził. W dachach dwuspadowych typowym rozwiązaniem jest rozmieszczenie czujek wzdłuż kalenicy, z zachowaniem dopuszczalnych odległości w rzucie poziomym.
4.5 Wentylacja i klimatyzacja
Strumień powietrza może opóźnić wykrycie pożaru albo skierować dym poza czujkę.
Wentylacja mechaniczna, klimatyzacja, kurtyny powietrzne i wentylatory destratyfikacyjne mogą znacząco zmienić sposób przemieszczania się dymu. Czujka zamontowana bezpośrednio przy nawiewniku może nie wykryć pożaru w odpowiednim czasie, ponieważ strumień powietrza rozcieńczy lub odsunie dym.
- Zaleca się zachowanie co najmniej około 1,5 m od nawiewników i silnych strumieni powietrza.
- Czujki nie powinny znajdować się w strefie intensywnego nawiewu ani bezpośrednio przy kratkach wywiewnych.
- W pomieszczeniach z intensywną klimatyzacją warto rozważyć czujki aspiracyjne lub inne rozwiązania dopasowane do przepływów.
- Czujki kanałowe mogą wspierać wykrycie dymu w instalacji wentylacyjnej, ale nie zastępują czujek w pomieszczeniach.
4.6 Przestrzenie ukryte
Sufity podwieszane, podłogi techniczne i kanały kablowe mogą być miejscem pożaru niewidocznego z pomieszczenia.
Przestrzenie ukryte należy chronić wtedy, gdy mogą zawierać istotne obciążenie ogniowe albo stanowić drogę rozprzestrzeniania się dymu i ognia. Dotyczy to m.in. przestrzeni nad sufitem podwieszanym, podłóg technicznych, szachtów, kanałów kablowych, poddaszy technicznych i przestrzeni z instalacjami elektrycznymi.
W serwerowniach standardem jest detekcja zarówno w przestrzeni pomieszczenia, jak i pod podłogą techniczną lub nad sufitem, jeżeli prowadzone są tam instalacje. Często stosuje się czujki aspiracyjne, ponieważ pozwalają nadzorować kilka punktów poboru powietrza jedną jednostką detekcyjną.
Kiedy przestrzeń ukryta wymaga uwagi?
Gdy są w niej przewody, urządzenia, materiały palne, przepusty, kanały albo możliwość niezauważonego rozwoju pożaru.
Kiedy można rozważyć brak czujek?
Gdy przestrzeń jest bardzo mała, nie zawiera istotnego obciążenia ogniowego i nie stanowi drogi rozprzestrzeniania pożaru. Decyzję trzeba uzasadnić w projekcie.
4.7 Kategorie budynków i strefy
Inaczej projektuje się detekcję dla ludzi, inaczej dla mienia i procesu technologicznego.
Kategoria budynku i rodzaj strefy pożarowej wpływają na oczekiwany czas detekcji, podział na strefy dozorowe i dobór czujek. W obiektach ZL priorytetem jest ochrona życia i szybka ewakuacja. W obiektach PM często równie ważna jest ochrona mienia, ciągłości działania i współpraca z urządzeniami gaśniczymi. W obiektach IN dochodzą trudne warunki środowiskowe, takie jak pył, wilgoć, amoniak i zmienna temperatura.
| Kategoria / obiekt | Priorytet projektowy | Typowe rozwiązania detekcji |
|---|---|---|
| ZL I | Szybkie wykrycie i alarmowanie wielu osób | Czujki dymu, multisensorowe, podział zgodny z ewakuacją i DSO |
| ZL II | Bardzo wczesne wykrycie ze względu na osoby o ograniczonej mobilności | Czuła detekcja dymu, często układ adresowalny i precyzyjne strefy |
| ZL III / ZL V | Ochrona dróg ewakuacyjnych i miejsc noclegowych | Czujki na korytarzach, w przestrzeniach wspólnych i pomieszczeniach ryzyka |
| PM | Ochrona mienia, procesu, urządzeń i wsparcie akcji gaśniczej | Czujki dymu, ciepła, liniowe, aspiracyjne, płomienia - zależnie od technologii |
| IN | Stabilna praca w trudnych warunkach środowiskowych | Czujki ciepła, liniowe czujki ciepła, płomienia lub aspiracyjne z filtracją |
Strefy dozorowe powinny pomagać w szybkiej lokalizacji pożaru. Nie powinny być definiowane wyłącznie pod wygodę programowania centrali. W systemach adresowalnych łatwo stworzyć bardzo duże logiczne strefy, ale nie zawsze jest to dobre dla obsługi i PSP.
4.8 Fałszywe alarmy
Fałszywe alarmy ogranicza się doborem technologii, lokalizacją i dobrą eksploatacją, a nie sztucznym „przytępianiem” systemu.
Alarmy fałszywe najczęściej wynikają z nieprawidłowego doboru czujki do środowiska, zabrudzenia komory, pary wodnej, kurzu, aerozoli, dymów technologicznych, owadów, prac remontowych albo złej lokalizacji względem nawiewu.
Co robić na etapie projektu?
- dobierać czujkę do środowiska,
- unikać czujek dymu w kuchniach i zapylonych halach,
- stosować multisensory tam, gdzie występują zakłócenia,
- przewidzieć koincydencję lub alarm dwustopniowy, jeśli scenariusz to uzasadnia.
Co robić w eksploatacji?
- czyścić i testować czujki,
- prowadzić książkę eksploatacji,
- czasowo zabezpieczać strefy przy pracach pylących,
- szkolić personel z obsługi alarmu I i II stopnia.
Nie należy obniżać czułości czujek poniżej wartości przewidzianych przez producenta ani traktować stałego wyłączania stref jako sposobu na problemy eksploatacyjne. Jeśli czujka powoduje alarmy niepożądane, właściwą odpowiedzią jest zmiana typu czujki, lokalizacji, algorytmu lub warunków środowiskowych.
5. Podsumowanie
Dobre rozmieszczenie czujek to wynik analizy, a nie automatycznego kopiowania siatki.
Rozmieszczenie czujek pożarowych w SSP wymaga pogodzenia wielu czynników: przepisów, norm, geometrii budynku, kategorii zagrożenia ludzi, warunków środowiskowych, scenariusza pożarowego i późniejszej eksploatacji.
- Zakres ochrony czujkami musi odpowiadać wymaganiom projektu i funkcji systemu.
- Promień działania czujki trzeba sprawdzać razem z odległością od ścian, przeszkód i najdalszego punktu pomieszczenia.
- Wysokość i geometria sufitu mogą przesądzić o wyborze czujek liniowych, aspiracyjnych albo płomienia.
- Wentylacja, kurz, para wodna i dymy technologiczne muszą być uwzględnione przed montażem.
- Strefy dozorowe powinny pomagać w szybkiej lokalizacji pożaru i nie powinny obejmować zbyt dużych, nieczytelnych obszarów.
- Fałszywe alarmy ogranicza się przez właściwy dobór i konserwację, nie przez nieuzasadnione obniżanie czułości.
Projektant powinien przewidzieć, jak dym, ciepło lub płomień będą zachowywać się w konkretnym pomieszczeniu. Dopiero wtedy można dobrać właściwy typ czujki, jej lokalizację i logikę pracy centrali. System SSP ma być czuły na rzeczywisty pożar, ale odporny na normalne zakłócenia środowiskowe.
Bibliografia i dokumenty odniesienia
Systemy sygnalizacji pożarowej. Wytyczne planowania, projektowania, instalowania, odbioru, eksploatacji i konserwacji.
PN-EN 54-7Systemy sygnalizacji pożarowej. Czujki dymu punktowe działające z wykorzystaniem światła rozproszonego, światła przechodzącego lub jonizacji.
PN-EN 54-5Systemy sygnalizacji pożarowej. Czujki ciepła punktowe.
PN-EN 54-2 i PN-EN 54-4Wymagania dla central sygnalizacji pożarowej oraz zasilaczy.
Rozporządzenie MSWiA z 7 czerwca 2010 r.Akt określający m.in. obiekty, w których wymagane jest stosowanie SSP, DSO i monitoringu pożarowego.
Warunki techniczne budynkówRozporządzenie określające m.in. kategorie budynków, strefy pożarowe, grupy wysokości i wymagania ewakuacyjne.
CNBOP-PIB W-0001:2016Wytyczne dotyczące pomieszczeń i miejsc obsługi urządzeń przeciwpożarowych.
CNBOP-PIB W-0003:2016Wytyczne dotyczące systemów oddymiania klatek schodowych; przydatne przy integracji czujek SSP z oddymianiem.
SITP WP-02Wytyczne branżowe dotyczące projektowania instalacji sygnalizacji pożarowej.
Literatura branżowaOpracowania dotyczące rozmieszczania czujek na stropach płaskich, zmian w PKN-CEN/TS 54-14 i minimalizacji alarmów fałszywych.
