Wprowadzenie
Obecnie systemy wentylacji bytowej i klimatyzacji stają się coraz bardziej rozbudowane i zaawansowane konstrukcyjnie. W kontekście zapewnienia bezpieczeństwa pożarowego stanowią one ważną część instalacji w obiekcie budowlanym, które zarówno projektanci i jak i instalatorzy muszą wziąć pod uwagę. Konieczne było więc stworzenie rozwiązań zapobiegających powstaniu pożaru, jego rozprzestrzenianiu się oraz minimalizujących skutki oddziaływania czynników towarzyszących, np. rozprzestrzenianiu się dymu w obiekcie poprzez kanały wentylacyjne. Takim rozwiązaniem są kanałowe czujki dymu i chociaż od kliku lat są one obecne na rynku, to ich wprowadzanie do obrotu nie było usankcjonowane na skalę europejską, a jedynie poszczególne kraje członkowskie posiadały szczegółowe wymagania w tym zakresie, w tym Polska.
Czujki kanałowe są przede wszystkim reprezentowane przez osłony przeciwwietrzne, które składają się z czujki dymu optycznej lub jonizacyjnej, montowanej wewnątrz dedykowanej obudowy chroniącej ją przed wpływami środowiska zewnętrznego, które mogłoby zakłócać ich prawidłową pracę np. szybkie przepływy powietrza. Osłony przeciwwietrzne były i wciąż mogą być wprowadzane do obrotu po uzyskaniu certyfikatu zgodności z aprobatą techniczną. Aprobaty techniczne dla osłon przeciwwietrznych wydawane są przez Dział Aprobat CNBOP-PIB. W tym roku została opublikowana przez Polski Komitet Normalizacyjny norma europejska dla czujek kanałowych PN-EN 54-27:2015, która umożliwia i sankcjonuje wymagania techniczne oraz formalne w zakresie badania i certyfikacji wyrobu budowlanego jakim są kanałowe czujki dymu. Koniec okresu przejściowego normy EN 54-27, w którym zarówno dotychczasowe certyfikaty wydane w oparciu o aprobaty techniczne jak i certyfikaty europejskie mogą funkcjonować, to 11.03.2019 r. Po tym terminie wszystkie kanałowe czujki dymu wprowadzane do obrotu będą musiały posiadać certyfikaty stałości właściwości użytkowych wydanych na podstawie normy europejskiej. Dlatego zdecydowano, aby w ramach niniejszego artykułu przybliżyć zasady stosowania kanałowych czujek dymu i opisać wymagania techniczne stawiane przez normę PN-EN 54-27 dla kanałowych czujek dymu.
Wymagania ogólne
Norma określa wymagania, metody badawcze oraz właściwości użytkowe dla czujek pożarowych, które wykrywają dym w kanałach wentylacyjnych w obiektach budowlanych i stanowią element systemu wykrywania i sygnalizacji pożaru lub element inicjujący w systemach ochrony przeciwpożarowej. Kanałowe czujki dymu dedykowane do specjalnych zastosowań nie są objęte zakresem tej normy np. czujki w wykonaniu przeciwwybuchowym lub do instalowania w środowisku o szczególnie agresywnej atmosferze.
Kanałowa czujka dymu (DSD) jest to czujka pożarowa nadzorująca powietrze w kanale wentylacyjnym pod kątem obecności dymu, sygnalizująca wykrycie pożaru w momencie gdy założona wartość progu zadziałania zostanie przekroczona. Wyróżnia się 6 typów kanałowych czujek dymu:
- DSD typu 1 – punktowa czujka dymu montowana wewnątrz kanału wentylacyjnego.
- DSD typu 2 – punktowa czujka dymu montowana wewnątrz kanału wentylacyjnego wraz z dodatkowym wyposażeniem pomiarowym (dodatkowe wyposażenie pomiarowe, np. wskaźniki optyczne nie są uwzględnione w zakresie norm serii EN 54).
- DSD typu 3 – punktowa czujka dymu montowana na zewnątrz kanału wentylacyjnego posiadająca dodatkowe wyposażenie mechaniczne umożliwiające próbkowanie powietrza z kanału wentylacyjnego.
- DSD typu 4 – punktowa czujka dymu montowana na zewnątrz kanału wentylacyjnego posiadająca dodatkowe wyposażenie mechaniczne umożliwiające próbkowanie powietrza z kanału wentylacyjnego i dodatkowe elementy elektroniczne.
- DSD typu 5 – czujka dymu zasysająca, której wszystkie otwory ssawne znajdują się wewnątrz kanału wentylacyjnego.
- DSD typu 6 – kanałowe czujki dymu działające na innej zasadzie niż opisane typy 1–5, Typ 6 obejmuje również czujki działające na zasadach opisanych w normach EN 54-7 i EN 54-20 ze zmodyfikowanymi ustawieniami czułości [1].
Kanałowe czujki dymu mogą działać w oparciu o jeden lub więcej sensorów, jednak należy pamiętać, że sensory inne niż sensor dymu muszą spełniać wymagania właściwej normy serii EN 54 (np. PN-EN 54-5 dla sensorów temperaturowych). Producent powinien określić czy dana kanałowa czujka dymu może pracować jako urządzenie niezależne w systemach ochrony przeciwpożarowej, czy jedynie jako element systemu wykrywania i sygnalizacji pożarowej. Sensory dymu używane w kanałowych czujkach dymu typów od 1 do 4 muszą spełniać wymagania normy EN 54-7, w przeciwnym razie kanałową czujkę dymu należy traktować jako czujkę typu 6.
Kanałowe czujki dymu typu 5 muszą również zostać poddane badaniom na zgodność z normą EN 54-20, w przeciwnym razie kanałową czujkę dymu należy traktować jako czujkę typu 6.
Badania laboratoryjne czujek kanałowych
Największe zagrożenia wynikające z nieprawidłowego działania elementów systemu sygnalizacji pożarowej to powstawanie fałszywych alarmów, opóźnione wykrycie lub niewykrycie pożaru, a w efekcie niezadziałanie elementów wykonawczych systemu (np. stałych urządzeń gaśniczych, dźwiękowego systemu ostrzegawczego). Zagrożenia te mogą być przyczyną: rozprzestrzenienia się pożaru na cały obiekt, zwiększonej liczby ofiar i poszkodowanych, dużych strat materialnych, brakiem lub zmniejszeniem komfortu użytkowników obiektu.
Jednym z najważniejszych parametrów, w praktyce decydującym o wyborze konkretnego elementu, jest przydatność czujki do wykrywania określonego typu pożaru. W tym celu bada się czujki w specjalnych warunkach laboratoryjnych. Czujki mają za zadanie wykryć w określonym czasie objętość produktów spalania powstających w wyniku tzw. pożarów testowych – oznaczonych jako TF1 – TF8. Powszechnie przyjmuje się, że klasyfikacja przydatności czujek do wykrywania określonego typu pożaru jest jednocześnie wyznacznikiem ich przydatności. W przypadku kanałowych czujek dymu zastosowanie mają następujące testy pożarowe:
- TF2 Szybki rozkład termiczny (piroliza drewna bukowego),
- TF4 Płomieniowe spalanie tworzywa (pianki poliuretanowej),
- TF8 Spalanie cieczy wydzielającej dym bez ciepła (dekalina).
Dobór takich testów pożarowych do weryfikacji działania kanałowych czujek dymu jest uzasadniony faktem, że test TF2 odpowiada powolnemu tleniu się drewna i rozkładowi termicznemu izolacji przeciążonych przewodów elektrycznych, TF4 charakteryzuje palące się materiały wykończeniowe z tworzyw sztucznych, TF8 reprezentuje „przechłodzone” dymy o niewielkiej prędkości wznoszenia, przedostające się z objętego pożarem pomieszczenia na drogi ewakuacyjne [2].
Należy zdawać sobie sprawę, że ze względu na warunki mogące zaistnieć w kanałach, kanałowe czujki dymu powinny zapewniać prawidłową pracę czujek przynajmniej przy następujących warunkach środowiskowych:
- prędkość powietrza od 1 m/s do 20 m/s,
- zakres temperatur pracy od -10 °C do +70 °C,
- wilgotność względna powietrza do 95% przy 40 °C.
Badania powtarzalności i odtwarzalności wykonujemy w kanale dymowym, oraz używając specjalnego aerozolu testowego, celem tego badania jest obiektywna weryfikacja progu zadziałania czujki kanałowej i stałości tego parametru. Wartość progu zadziałania jest wykorzystywana podczas weryfikacji czy poszczególne badania klimatyczne (np. zimno) nie wpływają negatywnie na możliwości wykrywania dymu przez czujkę. Po każdym badaniu klimatycznym dokonuje się sprawdzenia wartości progu zadziałania, stosunek wartości progu zadziałania otrzymanego po narażeniu i wartości otrzymanej podczas badania odtwarzalności nie może być większy niż 1,6.
Próbę szczelności wykonuje się tylko dla kanałowych czujek dymu montowanych na zewnątrz kanału i próbkujących powietrze z kanału. Podczas badania wykorzystuje się pompę próżniową przy użyciu której obniża się ciśnienie o 0,03 kPa/s aż do momentu uzyskania wartości ciśnienia mniejszej o 1,2 kPa od wartości ciśnienia otoczenia, a następnie należy odłączyć pompę próżniową. Należy pamiętać, aby podczas badania wszystkie otwory próbkujące (ssawne) były zamknięte. Wzrost ciśnienia, jako efekt nieszczelności, nie może przekroczyć 0,12 kPa w czasie 60 s.
Testy pożarowe (TF2, TF4, TF8) weryfikujące czułość pożarową danej czujki przeprowadza się dla dwóch wartości przepływu powietrza: (1±0,2) m/s i (20±2,0) m/s, czyli w sumie należy wykonać 6 testów pożarowych. Dopuszczalne jest regulowanie ilości paliwa, ustawienia sprzętu i warunkami testu tak, aby uzyskać rzetelne i zwalidowane wyniki.
(...)
Tomasz Sowa, Tomasz Popielarczyk, Urszula Garlińska
Zespół Laboratoriów Sygnalizacji
Alarmu Pożaru i Automatyki Pożarniczej, Centrum
Naukowo-Badawcze Ochrony Przeciwpożarowej
– Państwowy Instytut Badawczy
