Symulacja pożaru jako pomoc w testowaniu systemów ppoż.

Obecność systemów ppoż. to za mało, by móc mówić o skutecznej ochronie budynku. Trzeba jeszcze upewnić się, że są one sprawne. Dlatego zabezpieczenia przeciwpożarowe należy poddawać ekspertyzom i testom, które sprawdzają poprawność ich wykonania oraz potwierdzają prawidłowe działanie w razie wybuchu pożaru. W niniejszym tekście przyjrzymy się bliżej komputerowym symulacjom rozwoju pożaru i weryfikacji systemów oddymiania.

Symulacja pożaru CFD

W jaki sposób sprawdzić, czy systemy ppoż. w budynku rzeczywiście zapewnią użytkownikom warunki niezbędne do przeprowadzenia akcji ewakuacyjnej? Jak upewnić się, że temperatura i poziom zadymienia nie przekroczy wartości uniemożliwiających działania ekipom ratowniczym i gaśniczym?  Właśnie poprzez wykonanie symulacji pożaru techniką CFD (z ang. computational fluid dynamics).

Komputerowe techniki CFD pozwalają na dokładną ocenę warunków podczas pożaru nawet w budynkach o bardzo skomplikowanej architekturze, z uwzględnieniem wszystkich znajdujących się w nich elementów wyposażenia oraz istniejących zabezpieczeń ppoż. łącznie z instalacjami tryskaczowymi i wentylacją. Symulacje pożarów techniką CFD są niezastąpione podczas projektowania systemów wentylacji pożarowej, ich eksploatacji i modernizacji. Jednak wiarygodność wyników takich testów w dużej mierze uzależniona jest od umiejętności osób, które dokonują analizy.

Przeprowadzenie rzetelnej symulacji rozwoju pożaru wymaga olbrzymiego nakładu pracy i zaangażowania ekspertów z różnych obszarów ochrony ppoż. – opowiada nasz rozmówca z warszawskiej firmy STRAŻAK. – Dlatego w naszym zespole pracują m.in. inżynierowie bezpieczeństwa pożarowego i inżynierii środowiska, inżynierowie-projektanci instalacji sanitarnych, rzeczoznawcy ds. zabezpieczeń ppoż. oraz oficerowie Państwowej Straży Pożarnej. Współpraca tak mocnego zespołu pozwala na ustalenie właściwych dla danego obiektu warunków brzegowych i wykonanie symulacji dostarczającej precyzyjnych wyników.

Weryfikacja systemu oddymiania

Na sposób rozprzestrzeniania się dymu w budynku w czasie pożaru wpływa różnica ciśnień, warunkowana m.in. wyporem dymu pod wpływem ciepła pochodzącego z ognia, działaniem wentylacji i klimatyzacji, efektem kominowym oraz wiatrem. Dokładna analiza wszystkich tych czynników jest zwykle niemożliwa, ze względu na brak danych odnośnie warunków, jakie mogłyby zaistnieć podczas pożaru. Przy tradycyjnych technikach pomiaru dymu obliczenia dokonywane są na zależnościach normatywnych i uwzględniają zasadniczo tylko pierwszy z wymienionych czynników. Przeprowadzenie wiarygodnego testu, uwzględniającego wszystkie z wymienionych parametrów, jest możliwe wyłącznie z wykorzystaniem symulacji komputerowej techniką numerycznej mechaniki płynów CFD.

W weryfikacji założeń przyjętych w symulacji rozwoju pożaru pomocne są próby z ciepłym dymem. Takie działania pozwalają także sprawdzić działanie SSP i szczelność stref dymowych oraz stworzenie wizualizacji przepływu dymu w instalacjach oddymiających, a wreszcie ocenę skuteczności systemów ppoż.