FEREASTRA DESFUMARE

Avand in vedere ca marea majoritate a victimelor incendiilor sunt provocate de inhalarea fumului si gazelor emise de ardere, desfumarea (evacuarea fumului si gazelor fierbinti generate de incendiu) este o componenta esentiala a securitatii la incendiu a cladirilor.

Conform normativului P118/1999, inca in vigoare, gurile de evacuare a fumului se amplaseaza in treimea superioara a incaperii (compartimentului de fum). Sistemele de desfumare cu tiraj natural organizat se bazeaza pe principiul evacuarii fumului prin tiraj natural: o anumita cantitate de aer curat intra, din exterior, prin asa-numitele guri de admisie si, prin tiraj natural, fumul si gazele fierbinti sunt scoase prin gurile de evacuare. Gurile de evacuare a fumului pot fi trape de fum (orizontale / verticale) ori ferestre de desfumare. Gurile de admisie pot fi ferestre sau usi deschise, amplasate in treimea inferioara a compartimentului considerat. Mai multe detalii gasiti in articolul despre desfumare si trape de fum.

Numita, uneori si “trapa desfumare perete”, trapa de fum verticala este, de fapt, asemanatoare cu o fereastra cu deschidere oscilanta, ce are balamalele pe latura de jos si se deschide catre exterior. Trapele de fum verticale se livreaza ca produs complet, sunt insotite (conform Regulamentului UE 305 / 2011) de Declaratie de Performanta si sunt marcate CE, pe o eticheta de identificare ce contine performantele de desfumare ale trapei, asa cum sunt ele definite in standardul (norma europeana armonizata) EN 12101-2.

O fereastra din tamplarie de aluminiu, corect dimensionata, corect construita si actionata de un motor cu anumite caracteristici (certificate) se poate constitui intr-o gura de evacuare a fumului si gazelor fierbinti si poate avea rolul de trapa de desfumare.

Ferestre desfumare pret

Pretul unei ferestre pentru desfumare e dat, de fapt de suma dintre pretul ferestrei si pretul actuatorului. D.p.d.v. economic, o fereastra de desfumare (actionata de un actuator electric certificat) poate fi mai avantajoasa decat o trapa verticala de desfumare. Insa aceasta solutie trebuie compusa din elemente certificate si trebuie acceptata de verificatorul la foc si/sau de reprezentantul IGSU (care decide daca acorda avizul de securitate la incendiu pentru cladirea respectiva). Normativul de securitate la incendiu asigura cadrul de calculare a ariei erodinamice (aria efectiva de desfumare) a unei ferestre destinate desfumarii. Mai multe detalii despre aria aerodinamica gasiti mai jos, in sectiunea de calcul suprafata desfumare.

Daca se solicita Declaratie de Performanta si marcaj CE, atunci fereastra trebuie testata de un laborator independent (organism notificat) si cheltuiala poate fi prea mare, pentru proiectele mici (cu putine ferestre de desfumare).

Atunci cand se solicita Declaratie de Performanta pentru gura de evacuare a fumului amplasata in fatada, cel mai adesea, se va opta pentru trapa de desfumare verticala, fiindca este un dispozitiv testat, care insa poate prezenta unele dezavantaje: actionare pneumatica (in loc de actionare electrica), policarbonat celular in loc de geam termopan, profile din aluminiu fara rupere de punte termica etc.

Actuator fereastra desfumare

Numit si “motor fereastra desfumare”, acesta este un motor electric, alimentat de o unitate de comanda / control (numita si “centrala” ori “sursa”). Desi seamana cu motoarele de ferestre pentru ventilatie naturala, atat motorul de desfumare cat si unitatea sa de control au niste caracteristici speciale, ce le diferentiaza net de actuatoarele pentru ventilatie:

• rezistenta la temperatura (la gaze fierbinti) – minim 30 minute la 300 grade Celsius;
• durabilitate – cel putin 1000 cicluri inchis-deschis;
• alimentare la 24 V cc si baterii de back -up in sursa (unitate de control);
• dubla comanda: din centrala de incendiu si “manual” (din buton de urgenta);

La primirea semnalului de la centrala de incendiu (e), de la senzori de fum/tempertaura (d / f) sau de la un buton de urgenta (c / g), actuatorul (a)) actioneaza fereastra de desfumare, deschizand-o complet (pana la capatul de cursa a motorului).

Daca sunt testate la 10.000 cicluri inchis-deschis, aceste motoare pot fi utilizate si pentru ventilatie naturala zilnica, DAR reciproca NU e valabila: actuatoarele destinate ventilatiei naturale NU pot fi folosite ca actuatoare pentru ferestre de desfumare!

Se intampla ca motoare de ventilatie sa fie prezentate ca fiind potrivite si pentru evacuarea fumului in caz de incendiu. Actuatoarele de ferestre destinate ventilatiei sunt mai tentante, d.p.d.v. al pretului, dar nu indeplinesc conditiile pentru a fi utilizate ca motoare de desfumate. Daca observati ca motorul are carcasa din plastic si daca este alimentat la 220 V c.a., probabil nu e motor de desfumare si nu e testat / certificat ca atare. Nu-l acceptati ca motor de desfumare!

Aport aer proaspat pentru desfumare

In vederea asigurarii tirajului necesar pt. a evacua fumul si gazele fierbinti, e necesar sa se asigure aport de aer proaspat, din exterior, prin asa numitele guri de admisie aer proaspat. Ele pot fi:

• ferestre - dimensionate, realizate si actionate conform nomativelor;
• usi (pe balamale, sectionale, culisante), actionate electric conform normelor legale;
• goluri permanent deschise (in fatade, in usi), protejate de grile dimensionate corect.

Cand vine vorba de actuatoare electrice de aport aer pentru desfumare, se discuta, putin, in contradictoriu. Unii sustin ca motoarele / actuatoarele pentru aport de aer proaspat trebuie sa aiba caracteristicile de rezistenta la caldura ale motoarelor pt. desfumare, iar altii sustin ca, nefiind destinate aportului de aer fierbinte, ele nu trebuie sa aiba rezistenta la temperaturi ridicate (SR CEN/TR 12101-5 - Cap. 6.8.1 mentioneaza ca pentru dispozitivele de admisie aer in caz de incendiu nu se recomanda solicitari de temperatura.). Raman insa valabile cerintele de sursa de comanda cu baterii de back-up si de fiabilitate (minim 1000 cicluri inchis-deschis), pentru ca actuatorul destinat aportului de aer proaspat sa poata fi utilizat intr-un sistem de desfumare.

Destul de des, pentru aportul de aer proaspat la desfumare, sunt utilizate usile de acces in cladire. Fie ca sunt usi pe balamale, usi sectionale, usi tip rulou, usi culisante automate etc., ele trebuie sa indeplineasca niste conditii:

• sa nu aiba sisteme mecanice de incuiere, susceptibile sa le impiedice deschiderea in caz de incendiu; se accepta sisteme de incuiere electromagnetice / electrice / electromecanice, ce pot fi cuplate la centrala de desfumare (de incendiu) si care sa fie descuiate automat, INAINTE de comanda de deschidere a usii la incendiu;
• sa se deschida, in pozitia maxima, in maximum 60 de secunde de la primirea semnalului de alarma la incendiu;
• sa se deschida la un unghi de minimum 60 grade (in cazul usilor pe balamale), in caz de incendiu.

Calcul suprafata desfumare

Suprafata de desfumare a unei cladiri (a unui compartiment de fum dintr-o cladire) este specificata in Scenariul de Securitate la Incendiu, elaborat de proiectanti autorizati sau de un pompier specialist brevetat si aprobat de un verificator de proiecte autorizat.

In functie de incadrarea cladirii, d.p.d.v. securitate la incendiu (clasa de importanta, materiale inglobate, materiale depozitate, procese desfasurate in timpul exploatarii cladirii etc.), suprafata de desfumare reprezinta un procent din suprafata pardoselii. Acest procent variaza intre 0.1% si 5%, o valoare des intalnita fiind cea de 1%. Pentru casa scarii, normativul P118 stabileste ca se va considera un procent de 5% din aria pardoselii, dar nu mai putin de 1mp.

ATENTIE! Aria de desfumare necesara reprezinta o suprafata reala de evacuare a fumului si nu aria geometrica a golului (gurii de evacuare). Aceasta arie se numeste arie aerodinamica (arie aeraulica, arie de evacuare, arie neta de desfumare) si reprezinta suprafata reala de evacuare a fumului prin gura de evacuare. Aria aerodinamica a unei guri de evacuare a fumului (trapa de fum, fereastra de desfumare etc.) se calculeaza cu formula:

unde:

• Aa = aria aerodinamica (aria efectiva de evacuare a fumului);
• Av = aria geometrica a gurii de evacuare;
• Cv = coeficientul gurii de evacuare (trapa de fum, fereastra de desfumare etc.).

Coeficientul Cv poate fi definit ca raportul intre viteza efectiva de “cugere” a fumului si viteza teoretica de “curgere”. Acest coeficient e subunitar si este fie determinat prin testare, fie considerat a avea o anumita valoare, conform specificatiilor normativelor de desfumare.

In cazul ferestrei de desfumare, aria geometrica luata in calcul depinde de unghiul de deschidere al ferestrei, conform videoclipului:

In consecinta, o fereastra de desfumare netestata, dar dimensionata si alcatuita corect si actionata de un actuator pentru ferestre de desfumare corect ales, daca se deschide la un unghi de cel putin 60 grade, va avea o arie neta de desfumare (arie aerodinamica):

Motor cu lant desfumare

Cele mai des intalnite motoare pentru ferestre sunt motoarele (actuatoarele) cu lant. Pot fi motoare pentru ventilatie, motoare pentru desfumare ori motoare capabile de functiune mixta – ventilatie naturala zilnica + desfumare. Cum spuneam mai sus, un actuator certificat pentru desfumare poate fi utilizat si pentru ventilatie zilnica (daca a fost testat la 10.000 cicluri), dar actuatorul pentru ventilatie NU poate fi utilizat pentru evacuare de fum, in caz de incendiu.

In principiu, in carcasa actuatorului se afla un motor electric ce actioneaza un lant cu zale duble. Cand ies din carcasa, zalele duble ale lantului se asambleaza, asemeni unui fermoar si alcatuiesc o tija cvasi-rigida, ce impinge fereastra sau trage de ea, iar astfel o inchide / deschide.

Aceste actuatoare cu lant, pt. ferestre, si-au castigat popularitatea datorita unor avantaje:

• au gabarite mici, fata de alte tipuri de actuatoare;
• sunt estetice;
• anumite tipuri pot fi inglobate in profilele de aluminiu ale ferestrei;
• pot actiona atat ferestre cu deschidere in exterior, cat si cu deschidere in interior;
• sunt fiabile.

Cu toate acestea, motoarele cu lant nu pot fi utilizate in toate situatiile, fiindca prezinta si anumite dezavantaje:

• au forte de deschidere/inchidere limitate la valori medii (200 – 400 N)
• unele tipuri prezinta diferente intre forta de tragere si forta de impingere (deci au aplicabilitate limitata la anumite ferestre);
• se preteaza, in general, la curse de deschidere mai mici – 300 – 700 mm (pot avea si curse de 1000 mm, totusi, insa induc niste limitari);
• sunt recomandate la ferestre cu balamalele sus sau jos (deschidere oscilanta), nu si la ferestre cu balamale pe lateral (deschidere batanta);
• din cauza pivotarii ferestrei la deschidere, la ferestre de inaltimi mici, cu deschidere in interior, lantul motorului ajunge sa loveasca faltul ochilui mobil al ferestrei – pentru evitarea acestei situatii, alegerea cursei actuatorului in functie de fereastra trebuie facuta cu atentie.

In ciuda limitarilor lor, actuatoarele / motoarele cu lant pot fi utilizate la ferestre de desfumare, in masura in care sunt alese corect, astfel incat sa se incadreze in parametrii geometrici, functionali si cei impusi de legislatie, ai ferestrei.

Fereastra de desfumare poate fi o alternativa estetica si functionala a trapei de fum verticale, daca e corect dimensionata, realizata si automatizata si daca e acceptata de proiectant si/sau de autoritatile competente in ceea ce priveste securitatea la incendiu.

Actuator liniar ferestre desfumare

In afara de actuatoarele cu lant, ca modalitate de automatizare a ferestrelor, intalnim si actuatoare liniare (motoare cu tija) precum si actuatoare/motoare cu cremaliera. Daca sunt destinate ferestrelor pentru desfumare, trebuie sa indeplineasca toate conditiile mentionate mai sus.

Doua avantaje principale ale actuatoarelor liniare, fara de actuatoarele cu lant ar fi:

• forta mai mare de tragere / impingere;
• cursa de deschidere mai mare.

Desfumare casa scarii

Conform normativului P118 / 1999, trebuie asigurata evacuarea fumului si gazelor fierbinti, in caz de incendiu, pentru casele de scara, iar aria aerodinamica minima de desfumare este de 1 mp.

Ca guri de evacuare, pot fi utilizate fie trape de fum in acoperis, fie ferestre de desfumare, amplasate in treimea superioara.
Ca guri de admisie aer, poate fi utilizata o usa (automatizata cu un actuator conform EN 12101, certificat) fie una sau mai multe ferestre desfumare, pozitionate in treimea inferioara a casei scarii.

Un sistem simplu de desfumare la casa scarii ar trebui sa contina o unitate de control, cu baterii de back-up, care sa comande atat gurile de evacuare (trape de fum, ferestre desfumare) cat si pe cele de admisie (usi / ferestre automatizate). La unitatea de control se conecteaza si unul sau mai multe butoane de urgenta si se pot conecta si senzori de temperatura si/sau fum. Unitatea de control functioneza fie independent, fie se leaga la centrala de detectie si alarmare la incendiu a cladirii.

Schema instalatie desfumare

Ca principiu, un sistem de desfumare actioneaza in felul urmator:
La centrala de incendiu sunt conectati senzori de temperatura, fum, gaze etc. precum si butoane de urgenta pentru declansarea manuala a alarmei. In caz de incendiu, centrala primeste semnal de la senzori / de la butonul de urgenta si declanseaza sistemele de aparare la foc ale cladirii:

• sistemele de sprinklere;
• usile rezistente la foc ce functioneaza in regim normal-deschis;
• sistemele de desfumare (natural organizata sau mecanizata);
• alte accesorii conexe, ce trebuie corelate cu sistemele de protectie la incendiu, desfumare si evacuare a persoanelor.

In ceea ce priveste sistemele de desfumare cu tiraj natural organizat, alarma declanseaza atat deschiderea gurilor de evacuare (trape de fum orizontale / verticale, ferestre de desfumare) cat si deschiderea gurilor de admisie (ferestre, usi); toate acestea raman deschise pana la resetarea sistemului.

Iata un exemplu de schema electrica simpla, pentru un sistem de desfumare ce actioneaza doua motoare electrice (de ferestre, usi, trape de acoperis):

Dimensionarea si realizarea corecta a sistemelor de desfumare sunt elemente critice ale securitatii la incendiu a cladirilor si se constata cresterea atentiei acordate de autoritati existentei si functionarii corecte a acestor sisteme. Ferestrele de desfumare sunt alternativa eleganta si convenabila la trapele de fum si trebuie luate in considerare, ca solutii valabile de desfumare.