2013-10-01

1

Ochrona przeciwpożarowa budynków wysokościowych

WPROWADZENIE

dr inż. Piotr Tofiło

Panel dyskusyjny – Budynki Wysokościowe - SGSP 26.09.2013

Plan

• Poradnik SFPE

• Kilka przykładów i lekcji z historii

• Zagrożenia i strategie ochrony

• Problemy i wyzwania

2013-10-01

2

Nowy poradnik SFPE Ochrona ppoż. budynków wysokościowych

• Wprowadzenie• Historia• Projektowanie w oparciu o cele funkcjonalne• Praktyki międzynarodowe• Unikalne cechy budynków wysokościowych• Analiza ryzyka• Integracja systemów• Niezawodność systemów• Świadomość sytuacyjna użytkowników• Odporność ogniowa i pożarowa• Fasady• Systemy gaśnicze• Detekcja i alarmowanie• Ochrona przed zadymieniem• Działania ratowniczo-gaśnicze• Instalacje elektryczne• Budynki w budowie• Zarządzenie cyklem życia budynku• Odbiory• Inspekcje, testy i utrzymanie• Podsumowanie

Przykłady historyczne (USA)

Budynek Miasto Typ Rok Ofiary Uwagi, przyczyny

MGM Grand Las Vegas Hotel 1980 84 Niepełna ochr. try.

Dupont Plaza Puerto Rico Hotel 1986 97 PodpalenieBrak trysk.

Meridian Plaza Filadelfia Biuro 1988 3 Zburzony

First Interstate Los Angeles Biuro 1991 3 Bez trysk.Awaria inst. hydr.

WTC 7 Nowy York Biuro 2001 0 Brak wodyZawalił się

Cook County Chicago Biuro 2003 6 Konflikt akcji gaśn. i ewakuacji

2013-10-01

3

MGM Grand – Las Vegas (1980)

• Hotel, kasyno, centrum konferencyjne...

• 21 pięter

• Pożar – szybki rozwój restauracja (parter)

• Problemy z ewakuacją

• Dym rozprzestrzenił się szachtami

Meridian Plaza – Filadelfia (1988)

• Budynek biurowy - 38 pięter• Pożar - 22 piętro (puste)• Przyczyna - zaolejone szmaty pozostawione

przez robotników, skład lakieru• Niepełne pokrycie systemem detekcji -

opóźnione wykrycie pożaru• Pracownik ochrony utknął w windzie na

kondygnacji objętej pożarem• Opóźnione przekazanie alarmu (15 min)• Awaria instalacji elektrycznej i hydrantowej

oraz generatorów zapasowych• Główny sposób rozprzestrzenienia pożaru -

na zewnętrz po elewacji• Po 11 godzinie pożaru - odstąpiono od

wewnętrzych działań gaśniczych

2013-10-01

4

Meridian Plaza – Filadelfia (1988)

• Pożar zatrzymał się na 30 kondygnacji objętej pełną ochroną tryskaczową

• Czas trwania pożaru - 19 godzin• 8 kondygnacji całkowicie zniszczonych• Duże straty materialne (ok. 500 mln $)• Ofiary - 3 strażacy - dezorientacja i utrata

powietrza • Zniszczenia sąsiednich budynków (jeden,

20 piętrowy, trzeba było rozebrać) • Drogi przyległe do budynku wyłączono z

użycia na kilka lat• Zniszczony budynek stał pusty przez blisko

10 lat i został ostatecznie rozebrany (2000)• W międzyczasie sąsiednie nieruchomości

straciły znacząco na wartości

Cook County Admin – Chicago (2003)

• Budynek biurowy

• Pożar w pomieszczeniu pomocniczym

• 2 klatki, w jednej akcja gaśnicza

• Ewakuacja całkowita

• 6 ofiar w klatce brak możliwości ponownego wejścia na kondygnację

2013-10-01

5

Przykłady historyczne (reszta świata)Budynek Miasto Typ Rok Ofiary Uwagi, przyczyny

Joelma Sao Paulo Biuro 1974 189 Bez trysk i sygn.

Unnamed bldg Shanghai Mieszk. 2010 58 Remont, pracegorące

Wooshin Golden Suites Busan Mieszk. 2010 0 Palna fasada

Garley Building Hong Kong Mieszk. 1996 41 Remont, prace gorące

Parque Central Caracas Biuro 2004 0 Trysk nie zadz.Hydr nie zadz.

Mandarin Hotel Pekin Hotel 2009 1 W budowie Fajerwerki

Federation Tower Moskwa Biuro 2012 0 W budowie

Windsor Tower Madryt Biuro 2005 0 Remont , prace, zburzony

Olympus Grozny H + B 2013 0 Prace gorące

Przykłady historyczneCaracas (2004) Grozny (2013) Szanghaj (2010)

2013-10-01

6

Przykłady historyczneMadryt (2005) Pekin (2009) Busan (1991)

Częste problemy - lekcje z historii

• Ochrona tryskaczowa• Sposób funkcjonowania dźwigów i zabezpieczenie szybów• Odporność pożarowa konstrukcji• Palne materiały w przestrzeniach ukrytych• Zabezpieczenia otworów w oddzieleniach ppoż.• Możliwość ponownego wejścia na kondygnacje z klatki • Utrzymanie i konswerwacja systemów ppoż. i dróg ewak. • Palne materiały na fasadach budynków• Przygotowanie operacyjne i plany ratownicze• Standardy prac podczas budowy i remontów

2013-10-01

7

Budynek „wysokościowy”

• USA – 23 m

• UK - 30 m

• Polska – 55 m

Zagrożenia

• Pożar

• Awarie techniczne

• Katastrofy naturalne

• Terroryzm

2013-10-01

8

Statystyka budynków WW (USA)

• Najwięcej pożarów w budynkach mieszkalnych

• 69% pożarów w budynkach WW poniżej 6 piętra

• Generalnie ryzyko w WW mniejsze

Główne cechy budynków WW

• Złożoność ewakuacji (wydłużony czas)

• Trudne warunki prowadzenia działań

(wysokość większa niż możliwości sprzętu straży)

• Złożona ochrona przed zadymieniem (silny efekt kominowy i złożony rozkład ciśnień)

• Utrudnione zaopatrzenie i dostarczanie wody

• Wielofunkcyjność, skala i złożoność budynku

2013-10-01

9

Obecne wyzwania projektowe

• Optymalizacja (powierzchni użytkowej, kosztów...)

• Złożoność architektoniczna• Energia odnawialna i

termooszczędność• Nowe materiały (konstrukcyjne,

wykończeniowe...)• Nowe metody optymalizacji

konstrukcji i sposobów jej zabezpieczeń

• Nowe systemy gaśnicze, sygnalizacji pożaru, wentylacyjne...

Główne strategie ewakuacji

Obrona lokalna (defend-in-place)

ewakuacja jedynie pomieszczeń bezpośrednio zagrożonych, wymagany wysoki poziom ochrony

biernej lub aktywnej

(szpitale, budynki mieszkalne...)

Ewakuacja progresywna

strefowa

Ewakuacja pozioma do innej strefy wydzielonej ścianami lub dużymi odległościami

(lotniska, centra handlowe...)

Relokacja do miejsca bezpiecznego

np. miejsca tymczasowego schronienia (refuge)

ewakuacja stopniowaczęściowa / fazowa / sekwencyjna

(phased / staged)

optymalizacja dróg pionowych – węższe schody

mniejsze zaburzenie ciągłości funkcjonowania

wewnątrz bezpieczniej (bomby, spadające...)

jednoczesna ewakuacja całkowita

(total / simultaneous)

Różne formy terroryzmu ale rzadko pożar. Znane przypadki to również poważne zaniki energii, ekstremalne warunki atmosferyczne, trzęsienia ziemi, wypływ szkodliwych substancji

2013-10-01

10

International Financial Centre 2 Hong Kong, 415m, 88p

Piętra ucieczkowe tymczasowego

schronienia (refuge floors)

Citic Plaza, Guangzhou, Chiny391m, 80p

Systemy dźwigowe

2013-10-01

11

Piętro przesiadkowe Sky lobby

Dźwigi dwupoziomowe

Systemy dźwigowe przeznaczone do ewakuacji osób – NFPA 101/IBC

• Ochrona tryskaczowa (w szybie tylko przy podłożu)

• Monitoring ruchu dźwigów z centrum zarządzania

• Sygnalizacja, selektywne DSO i komunikacja z holem

• System informowania ludzi o czasie oczekiwania

• Obudowany hol windowy

– Odporność 1h + dymoszczelność

– Automatyczne zamykanie

– Minimalna powierzchnia = 25% populacji

– Dostęp do schodów

2013-10-01

12

Ochrona przed zadymieniem

• Drogi ewakuacyjne pionowe

• Drogi ewakuacyjne poziome

• Szyby dźwigowe

• Hole dźwigowe, przedsionki

• Atria

• Kondygnacje

• Miejsca tymczasowego schronienia

• Garaże

ITB 378/2002A B

Ochrona przed zadymieniem

2013-10-01

13

PN 12101-6

NFPA 92 Systemy ochrony przed zadymieniem

2013-10-01

14

Program CONTAM (NIST)

Nowy poradnik SFPEInżynieria systemów ochrony przed zadymieniem

(500 stron)

2013-10-01

15

Działania ratowniczo-gaśnicze

• Dźwigi dla ekip• Instalacja hydrantowa• Centrum zarządzania ochroną

ppoż.• Szachty rat-gaś – UK• Panele sterowania systemami

ochrony przed zadymieniem (USA)

• Systemy dwukierunkowej komunikacji

• Wzmacniacze sygnału radiowego

• Planowanie, ćwiczenia...

Odporność pożarowa

• Konserwatywne wymogi w Polsce

• Pasy międzykondygnacyjne ważnym środkiem przeciwdziałania zewnętrznego rozprzestrzenienia się pożaru

• Nowoczesne sposoby realizacji fasad – obszar potencjalnych problemów

2013-10-01

16

Główne „obszary kolizji”

• Wymagania przepisów (warunki techniczne)• Wymagania norm (szczególnie zagranicznych)• Strategia działań ratowniczo-gaśniczych• Filozofia ewakuacji• Filozofia ochrony przed zadymieniem• Architektura• Zmiany aranżacyjne• Kontrola dostępu i zarządzanie bezpieczeństwem• Sposób wykorzystania i zarządzania obiektem

Częste problemy projektowe

• Niezrozumienie celu wymagań

• Mieszanie wymagań różnych norm, standardów, źródeł wiedzy technicznej...

• Niezrozumienie sposobu funkcjonowania i założeń dla całości budynku i wszystkich systemów

• Trudność w integracji systemów, przygotowaniu scenariuszy działań urządzeń ppoż. na wypadek różnych scenariuszy rozwoju pożaru

2013-10-01

17

Niezawodność systemów i rozwiązań

• Nadmiarowość /redundancja (np. wyjść)

• Dublowanie źródeł mediów (np. wody, energii)

• Pętlowość, sieciowość systemów (np. sygnalizacja, tryskacze)

• Fizyczne zabezpieczenie instalacji

• Awaryjne przejście do stanu bezpiecznego

• Konserwatywne założenia projektowe

• Testy, konserwacja, utrzymanie

Dziękuję za uwagę