Ilość środka gaśniczego oblicza się na podstawie kubatury netto chronionej przestrzeni, wymaganego stężenia projektowego oraz właściwości wybranego gazu. Wynik koryguje się między innymi o minimalną temperaturę w pomieszczeniu i wysokość obiektu nad poziomem morza. Obliczenie musi również uwzględniać rodzaj zagrożenia pożarowego, dopuszczalne stężenie dla ludzi oraz parametry konkretnego systemu. Sprawdź, jak wygląda tok obliczeniowy i dlaczego sama powierzchnia pomieszczenia nie wystarcza do dobrania liczby butli.

Od czego zależy ilość środka gaśniczego?

Ilość środka gaśniczego zależy przede wszystkim od objętości chronionej przestrzeni i stężenia, które trzeba w niej osiągnąć po wyładowaniu gazu. Obliczenia wykonuje się oddzielnie dla konkretnego środka, ponieważ gazy obojętne i chlorowcopochodne mają różne właściwości fizyczne oraz odmienne równania projektowe. Punktem odniesienia są wymagania odpowiedniej części normy ISO 14520 lub EN 15004, dane producenta i dokumentacja dopuszczeniowa systemu. Projektant powinien zebrać następujące dane wejściowe:

kubatura netto – objętość brutto pomieszczenia pomniejszona o kubaturę stałych, nieprzepuszczalnych elementów, których gaz nie musi wypełniać;
rodzaj zagrożenia – pożar powierzchniowy klasy A, pożar cieczy klasy B lub zagrożenie związane z urządzeniami elektrycznymi może wymagać innego stężenia;
stężenie projektowe – docelowy udział objętościowy środka w atmosferze pomieszczenia, wyznaczony na podstawie stężenia gaśniczego i wymaganego współczynnika bezpieczeństwa;
temperatura minimalna – najniższa przewidywana temperatura wpływa na objętość właściwą par środka i wynik obliczenia wymaganej masy;
wysokość nad poziomem morza – niższe ciśnienie atmosferyczne na większej wysokości wymaga zastosowania korekty określonej w normie lub instrukcji systemu;
właściwości środka – gęstość, objętość właściwa oraz sposób magazynowania zależą od tego, czy zastosowano gaz obojętny, czy skroplony środek chlorowcopochodny;
dodatkowe czynniki projektowe – nietypowa geometria, ekstremalne temperatury lub szczególne warunki zagrożenia mogą wymagać zwiększenia zapasu środka.

ISO 14520-1:2023 określa wymagania dotyczące projektowania, instalowania, badań, konserwacji oraz bezpieczeństwa gazowych systemów gaśniczych. Odrębne części serii ISO 14520 zawierają dane projektowe dla poszczególnych środków, dlatego nie istnieje jeden uniwersalny przelicznik dla wszystkich gazów. Stałe urządzenia gaśnicze gazowe muszą być zatem dobierane jako kompletny system, a nie jako niezależny zestaw butli i dysz. Projekt powinien być zgodny z dokumentacją dopuszczeniową zastosowanego systemu.

Jak wyznacza się kubaturę netto chronionego pomieszczenia?

Kubaturę netto oblicza się przez pomniejszenie geometrycznej objętości strefy gaszenia o objętość stałych, szczelnych elementów konstrukcyjnych lub technologicznych. Od kubatury brutto można odjąć między innymi zamknięte słupy, pełne kanały i trwale zabudowane urządzenia, jeżeli środek gaśniczy nie wnika do ich wnętrza. Nie odejmuje się automatycznie objętości szaf serwerowych, regałów ani wyposażenia, przez które gaz może przepływać lub które w przyszłości może zostać przestawione. Do strefy należy natomiast doliczyć przestrzenie połączone otworami, podłogi techniczne i sufity podwieszane, jeżeli są objęte zagrożeniem albo nie zostały skutecznie odseparowane.

Przykładowe pomieszczenie o wymiarach 10 × 6 × 3,5 m ma kubaturę brutto 210 m³. Jeżeli znajdują się w nim dwa pełne, trwale zamknięte elementy o łącznej objętości 8 m³, kubatura netto może wynieść 202 m³, o ile warunki techniczne uzasadniają ich odliczenie. Wynik należy powiększyć o przestrzeń pod podłogą techniczną, gdy znajdują się tam przewody albo inne materiały objęte ochroną. Projektant powinien również sprawdzić kanały wentylacyjne i przepusty, ponieważ otwarte połączenia mogą prowadzić do ucieczki środka poza granice strefy. Kubatura przyjęta do obliczeń musi odpowiadać rzeczywistemu stanowi pomieszczenia po zakończeniu robót budowlanych.

Jak ustala się wymagane stężenie projektowe gazu?

Stężenie projektowe nie jest wartością wybieraną wyłącznie na podstawie wielkości pomieszczenia. Najpierw określa się stężenie gaśnicze dla danego środka i reprezentatywnego paliwa, a następnie stosuje wymagany współczynnik bezpieczeństwa. Dla kilku rodzajów materiałów palnych przyjmuje się wartość odpowiadającą zagrożeniu wymagającemu najwyższego stężenia. Dobór powinien obejmować następujące etapy:

identyfikację wszystkich materiałów palnych,
określenie klasy i mechanizmu pożaru,
wybór odpowiedniego środka gaśniczego,
ustalenie stężenia gaśniczego z badań lub dokumentacji,
zastosowanie współczynnika bezpieczeństwa,
sprawdzenie limitów ekspozycji ludzi,
uwzględnienie dodatkowych współczynników projektowych.

W podejściu stosowanym przez NFPA 2001* minimalne stężenie projektowe dla pożarów cieczy klasy B wyznacza się przez pomnożenie stężenia gaśniczego przez współczynnik 1,3. Dla powierzchniowych pożarów klasy A wymagania są ustalane inaczej i zależą również od wyników badań dla danego środka, dlatego jednego mnożnika nie należy stosować do wszystkich zagrożeń.

*NFPA 2001 to oficjalny standard opracowany przez National Fire Protection Association (NFPA), który określa wymagania dla gazowych systemów gaśniczych używających czystych środków.

Wpływ temperatury i wysokości nad poziomem morza na obliczenia

Minimalna temperatura projektowa wpływa na ilość środka, ponieważ zmienia jego objętość właściwą, czyli objętość zajmowaną przez jednostkę masy po przejściu do fazy gazowej. Dla środków chlorowcopochodnych masa jest zwykle wyznaczana z kubatury netto, wymaganego stężenia i objętości właściwej obliczonej dla najniższej przewidywanej temperatury. W systemach wykorzystujących gazy obojętne stosuje się odrębne zależności uwzględniające ich właściwości oraz logarytmiczną zmianę składu atmosfery podczas wyładowania. Wysokość nad poziomem morza wpływa natomiast na ciśnienie i gęstość powietrza, dlatego norma posługuje się między innymi pojęciem równoważnego stężenia środka na poziomie morza. Korekta wysokościowa nie powinna być zastępowana stałym procentem, ponieważ zależy od lokalnego ciśnienia atmosferycznego oraz metody przewidzianej dla wybranego systemu. Ostateczne obliczenia wykonuje się w certyfikowanym oprogramowaniu producenta, które uwzględnia także średnice przewodów, rozmieszczenie dysz i czas wyładowania.

Dlaczego uproszczony kalkulator nie zastępuje projektu systemu?

Uproszczony kalkulator może pokazać orientacyjną zależność między kubaturą a stężeniem, ale nie wyznaczy kompletnego systemu gaśniczego. Przykładowo dla kubatury netto 200 m³ i przyjętego wyłącznie na potrzeby objaśnienia stężenia 7% udział środka w atmosferze odpowiadałby 14 m³ objętości pomieszczenia. Wyniku nie można jednak bezpośrednio przeliczyć na masę gazu bez danych o jego właściwościach, temperaturze i ciśnieniu atmosferycznym. Dalsze obliczenia obejmują także średnice przewodów, rozmieszczenie dysz oraz czas wyładowania. Program obliczeniowy producenta sprawdza przepływ środka w całej sieci i dobiera parametry elementów należących do certyfikowanego systemu. Norma NFPA 2001 obejmuje wymagania dla systemów całkowitego wypełnienia oraz zastosowań miejscowych z użyciem czystych środków gaśniczych.

W RAJ International projektujemy i realizujemy gazowe systemy gaśnicze z wykorzystaniem rozwiązań przeznaczonych do ochrony pomieszczeń technicznych oraz obiektów wymagających gaszenia bez pozostałości. W naszych realizacjach dobieramy elementy systemu na podstawie analizy zagrożenia, parametrów strefy i wymagań właściwej normy. Zakres oferty obejmuje między innymi urządzenia wykorzystujące systemy KD-200, TA-200 oraz KD-1230. Skontaktuj się z nami, jeżeli potrzebujesz projektu, wykonania lub serwisu stałego urządzenia gaśniczego gazowego.

Szybkie podsumowanie: dobór zapasu gazu do gaszenia pomieszczeń

Kubatura netto obejmuje całą przestrzeń, w której po wyładowaniu musi zostać osiągnięte wymagane stężenie gazu.
Objętość wyposażenia można odliczyć tylko wtedy, gdy element jest stały, szczelny i rzeczywiście niewypełniany środkiem gaśniczym.
Stężenie projektowe wynika ze stężenia gaśniczego ustalonego dla określonego paliwa oraz współczynnika bezpieczeństwa.
Najwyższe wymagane stężenie należy przyjąć wtedy, gdy w chronionej strefie występuje kilka rodzajów materiałów palnych.
Minimalna temperatura pomieszczenia wpływa na właściwości gazu i masę potrzebną do osiągnięcia założonego udziału objętościowego.
Wysokość obiektu nad poziomem morza wymaga korekty wynikającej ze zmiany ciśnienia atmosferycznego.
Liczba butli i średnice przewodów są ustalane dopiero po obliczeniach hydraulicznych całego systemu.

Ilość środka gaśniczego nie wynika z jednego uniwersalnego przelicznika na metr sześcienny. Obliczenia trzeba przeprowadzić dla konkretnego gazu, zagrożenia i zakresu temperatur. Projekt uzupełniają analiza szczelności pomieszczenia, dobór urządzeń odciążających oraz weryfikacja bezpieczeństwa osób przebywających w strefie.

FAQ

Czy kubaturę szaf serwerowych odejmuje się od objętości pomieszczenia?

Kubatury szaf serwerowych zazwyczaj nie odejmuje się automatycznie, ponieważ ich konstrukcja ma otwory wentylacyjne, a gaz powinien dotrzeć do chronionych urządzeń. Odliczenie wymaga technicznego uzasadnienia i potwierdzenia, że dana przestrzeń jest trwale zamknięta oraz nieprzepuszczalna.

Czy ilość gazu można obliczyć na podstawie samej powierzchni podłogi?

Powierzchnia podłogi nie wystarcza, ponieważ system gaszenia przez całkowite wypełnienie chroni określoną objętość. Do obliczeń potrzebne są wysokość pomieszczenia, kubatura przestrzeni dodatkowych i objętość dopuszczonych odliczeń.

Czy obliczona masa środka wystarcza do zaprojektowania instalacji?

Masa środka jest tylko jednym z etapów projektu. Konieczne są również obliczenia hydrauliczne sieci, dobór dysz i zbiorników, sprawdzenie czasu wyładowania oraz ocena wzrostu lub spadku ciśnienia w pomieszczeniu.

Czy nieszczelność pomieszczenia zwiększa obliczoną ilość środka?

Nieszczelności nie powinny być kompensowane wyłącznie przez zwiększenie liczby butli. Pomieszczenie musi utrzymać wymagane stężenie przez określony czas, dlatego wykonuje się badanie szczelności, często metodą Door Fan Test, i w razie potrzeby uszczelnia przegrody.

Dlaczego do obliczeń przyjmuje się minimalną temperaturę?

Niższa temperatura zmienia objętość właściwą środka po odparowaniu i może zwiększyć masę potrzebną do uzyskania stężenia projektowego. Temperatura projektowa powinna odpowiadać najniższej realnej wartości występującej w chronionej strefie, a nie średniej temperaturze rocznej.

Powrót do poprzedniej strony