EVAKUACIJA IZ OBJEKATA

Evakuacija iz objekata je bazična tema kod postavljanja koncepta zaštite od požara za bilo koji objekt a osobito za stambene i objekte u kojima se okuplja veliki broj ljudi.

U svijetu se ovom problemu poklanja velika pažnja a istraživanja su počela sedamdesetih godina osobito u razvijenim zemljama zapada. Ovaj trend nije slučajan već je uslijedio nakon nekoliko velikih katastrofalnih požara sa velikim brojem mrtvih i ranjenih osoba, primjerice; požari u kazalištu u Nuernbergu 1962. sa 22 poginula i robnoj kući u Bruesselu 1967. sa 300 mrtvih osoba.

Pojam evakuacija ili izbavljanje iz požarom ili nekom drugom katastrofom ugroženog objekta podrazumijeva što sigurnijim i što kraćim putevima odvesti ljude, životinje potom vrijedna materijalna dobra u siguran prostor ili vanjski prostor što udaljeniji od ugroženog objekta.

Evakuacija se pretpostavlja unaprijed projektiranim sigurnim putevima koji će biti lagano i nedvojbeno dostupni te će voditi najkraćim putem do sigurnog prostora.

Poznato je da čovjek može izdržati pet minuta u požaru pod utjecajem topline i dima a da nakon toga isti djeluju na čovjeka ugušujuće i dolazi do smrti.

Da bi objasnili ovu činjenicu podsjetiti ćemo se na razvoj požara i produkata koji slijede kao posljedica. Razvitak požara

Razvitak požara se u svrhu dokazivanja znanstvenih istina prati prema krivulji "standardnog razvitka požara" iz norme ISO 834 ili HRN DIN 4102 koja je u svijetu prihvaćena krivulja za tu namjenu.

Krivulja standardnog razvoja požara

Temeljem navedene norme trajanje se požara može računski dokazati, te u svakoj minuti njegovog tijeka

očitati temperaturu koja se u stvarnom požaru neznatno razlikuje.

Tako, primjerice, možemo očitati da temperatura: - u 30. minuti požara iznosi 822

oC,

- u 60. minuti požara iznosi 925 oC,

- u 90. minuti požara iznosi 986 oC,

- u 120. minuti požara iznosi 1029 oC.

Poznavanje ovih temperatura veoma je važno kako bi se ispravno upotrijebili i ugradili materijali i sustavi

na ona mjesta u zgradi koja će primarno biti izložena moguće nastalom požaru i zaštitili evakuacijski putovi u cilju brzog i sigurnog napuštanja zgrade.

Sljedeći dijagram pokazuje shematski faze razvoja požara krutina uključujući i početnu, koju standardna temperaturna krivulja ne uzima u obzir te onu završnu fazu, gašenje odnosno opadanje požara.

Shematski prikaz tijeka požara krutih materijala

Legenda uz dijagram:

Faza 1: - Paljenje lako zapaljivih materijala (B3) niskoenergetskim izvorom paljenja (šibica) Faza 2: - Lagani porast temperature u prostoriji putem zapaljenja normalno zapaljivih materijala Faza 3: - Daljnji porast temperature kroz toplinsku razgradnju teško zapaljivih materijala, nastaje piroliza, "flash over" Faza 4: - Jaki porast razvitka temperature kao posljedice naglog paljenja svih zatečenih gorivih materijala u prostoriji, takozvani "totalni požar" Faza 5: - U ovoj se fazi održavaju postignute temperature iz prijašnje faze sve dok u potpunosti ne izgori barem jedna vrsta materijala; požar u slabljenju

Ovisno o količini gorivih materijala u prostoriji, što će opet ovisiti o namjeni zgrade, postojat će za različite zgrade mogućnost različitog intenziteta razvitka požara. Intenzitet razvitka požara, a time i jačina kojom će se širiti i uništavati dio po dio zgrade ovisi, meñu inim čimbenicima, o požarnoj kategoriji poznatoj pod nazivom požarno opterećenje.

Požarno opterećenje čine svi gorivi materijali u nekoj prostoriji, pa će intenzivniji razvitak požara biti ako u nekom prostoru ima više gorivih materijala. 1. FAZA – FAZA NASTANKA POŽARA

Od trenutka zapaljenja gorive tvari, počinje takozvana "rana faza", tj. faza nastanka požara, čiji se učinci osjećaju ovisno o vrsti i količini gorivih tvari u prostoriji.

Ova se faza može podijeliti u dva stupnja:

FAZA NASTAJANJA POŽARA

PALJENJE TINJANJE

Do paljenja dolazi kada su postignuti uvjeti za to sukladno prikazu na tetraedru:

Tinjanje kao oksidacija krutih tvari nastaje pri nedovoljnom pristupu kisika pa je uvjetovano dotokom zraka ili ventilacijom prostora.

U ovoj fazi moguće je da se požar uopće ne vidi, ali će se osjećati miris i dim.

Ako je požar započeo u predjelu konstrukcije nedostupne pogledu, primjerice, iznad spuštenih stropova, izmeñu dvostrukih podova ili unutar šupljih zidova požar će se neprimjetno razvijati tinjanjem i širiti unutar šupljine u kojoj je počeo nastajati.

U fazi tinjanja popratni, veoma neugodan, učinak požara jest velika količina dima koja se može razviti do takvih razmjera da ispuni prostoriju.

Primjeri iz prakse govore da upravo od dima u ovoj fazi često ima mnogo izgubljenih ljudskih života (nastali dim i plinovi, ovisno o vrsti gorivih materijala, mogu biti veoma otrovni).

Plinovi koji se tad stvaraju opterećuju konstrukciju objekta koja može, po sanaciji objekta, i nakon više godina biti jako oštećena od korozije.

U ovoj se fazi mora osigurati napuštanje objekta u smislu izlaženja ljudi, životinja te spašavanje vrijednih materijalnih dobara iz objekta.

Prikaz razvitka dima i požara

Dijagram pokazuje da se razvitak dima pojavljuje u veoma strmo i brzo rastućoj krivulji prilično prije

pojave vidljivog požara koji će "ući" u svoju razvijenu fazu. Ova činjenica odnosi se posebice na objekte u kojima se nalazi velika količina gorivih materijala. Ovi

materijali, naime, pri svojoj toplinskoj razgradnji stvaraju i velike količine otrovnih plinova. Dostatno odvoñenje nastalih plinova iz požarnog sektora je jedan od glavnih ciljeva koji se mora postići projektom i dimenzioniranjem sustava za odvoñenje dima iz prostora, kako bi se zaštitilo ljude i usporio razvitak i širenje požara.

U fazi projektiranja objekata koji imaju u svom procesu rada ili aktivnosti takve materijale, treba utvrditi podatke o količinama dima koje isti razvijaju po m

3 prostora i temeljem tog podatka isprojektirati odgovarajuće

preventivne mjere. Dimovi se razlikuju po sastavu i boji od svijetle do tamne gotovo crne. Za pojašnjenje zamislimo mali kućni hodnik volumena 35 m3 u kojem gori 0,5 kg drveta. Zapaljeno drvo

će smanjiti vidljivost u hodniku na 1 m. Isto smanjenje vidljivosti biti će postignuto u istom hodniku ako se zapale: - 0,07 kg ekspandiranog polistirena - 0,1 kg gume - 0,5 kg poliuretanske pjene.

Intenzitet zamračenja dimom mijenja se kroz vremenski period ovisno o sagorijevanju vrste i količine gorivih materijala. Poznavanje intenziteta razvoja dima je osobito važno kod dimenzioniranja sustava za odimljavanje kako bi se osigurali sigurno putevi za spasavanje ljudi i nastup operativnih snaga za gašenje.

Pojava dima u požaru smanjuje vidljivost, sprečava spasavanje i dovodi do panike koja je najveći neprijatelj evakuacije, a znakovita je pojava u dijelovima zgrade koji su posjetiteljima nepoznati.

Temeljem dugogodišnjih ispitivanja u Njemačkoj došlo se je do preporuke da gustoća dima mora ostati u granicama prozirnosti na udaljenosti od 10 m ili mjereno elektronski manje od 40 %.

Osim nevidljivosti dim je opasan jer predstavlja smjesu otrovnih i opasnih sastavnica koje ugrožavaju zdravlje i život ljudi:

- bezbojna mješavina plinova zraka, ugljičnog monoksida i ugljičnog dioksida, - kondenzirane fine kapljice u obliku oblaka sastava od vodene pare pa do kondenzata katrana, - raspršene čestice čañi od gorivih materijala koji ne stvaraju pepeo.

2. FAZA – FAZA RAZVIJENOG POŽARA

Ova se faza može isto tako podijeliti na dva stupnja:

FAZA NASTAJANJA POŽARA

FLASH OVER TOTALNI POŽAR

Dotokom kisika i postojanjem gorive tvari tinjanje se razvija u vidljivu fazu požara, koju možemo slijediti

prema standardnoj krivulji.

Na slici je shematski prikaz brzine širenja požara u zgradi koja nije pregrañena - podijeljena na požarne

sektore. Vidljivo je da se požar nesmetano širi uz potporu toplinskog uzgona vrućih plinova do razine ispod krova

četveroetažne zgrade u vremenu od šest minuta. U takvim slučajevima, u pravilu, najpogodniji put širenja požara jest nezaštićeno stubište.

Dodamo li tomu i podatak da je temperatura požara u 6. minuti otprilike 600 oC, pri kojoj temperaturi bit

će zapaljeni i gorjet će svi gorivi materijali, a negorivi će početi stradavati, jasno je u kakvim su se okolnostima našle osobe zatečene u takvoj zgradi.

Ova faza požara ima uzlaznu liniju veoma brzog širenja sve do razine nekontroliranog stanja. U okruženju gorivih materijala požar veoma brzo, u roku od 15 minuta, dostigne temperaturu iznad 800

oC, pri kojoj

gore svi gorivi materijali u prostoriji, a možda već i sam objekt, što pak ovisi o geometriji i izvedbi zgrade. Ova faza požara poznata je u stručnom svijetu pod nazivom "flash over" i obilježena je prepoznatljivim

učincima požara - jakom svjetlošću, velikom toplinom, otvorenim plamenom te velikom brzinom širenja požara. Nakon "flash overa" slijedi podfaza "totalnog požara". U toj je fazi zahvaćeno sve gorivo u zgradi. Ovo

je razbuktala faza požara koja ima razorno djelovanje na konstrukcije zgrade. U fazi totalnog požara održive su konstrukcije od isključivo negorivih materijala izgrañene po veoma strogim konstrukcijskim pravilima kako bi imale zahtjevanu vatootpornost. Konstrukcije koje nemaju odgovarajuću vatrootpornost u ovoj će se fazi u pravilu nepopravljivo oštetiti, a možda već i srušiti, što ovisi o njihovim obilježjima.

Faza "flash over" može trajati i nekoliko sati ako zgrada ima visoko požarno opterećenje, tj. sve dok požar ne sagori sav gorivi materijal. Značajno je napomenuti da će se temperatura nakon one početne nagle faze razvoja polagano uspinjati do 1150

oC tijekom idućih nekoliko sati.

3. FAZA – FAZA GAŠENJA POŽARA

Faza smirivanja požara dolazi temeljem izgaranja gorivih materijala, aktiviranjem stabilnih sustava za gašenje te vatrogasnom intervencijom u zgradi.

Ovaj se shematski prikaz uzima za okvirno prikazivanje tijeka požara i osobito kvalitetno "opisuje" vremensku varijablu u požaru.

U navedenom prikazu slijeda poneke faze razvitka požara mogu biti i preskočene kao pri požaru tekućina, primjerice. Pri tomu treba imati u vidu da je svaki požar "slučaj za sebe", a njegov tijek i jačina ovise o konkretnim uvjetima, odnosno o ukupnosti svih čimbenika koji su uključeni u akcident. Teško je modelski predvidjeti sve detalje koji će odrediti tijek razvitka požara, primjerice, sve vrste, oblike, količine ili usitnjenost krutih gorivih materijala, geometriju i ventilaciju prostora u kojem gori, jačinu početnog paljenja, vremenske nepogode (ili "prilike"), ponašanje (naročito početno) svih ugrañenih aktivnih i izvedenih pasivnih zaštita i slično. Prikaz razvitka različitih reakcija za plinovite, tekuće i krute materijale u ovisnosti o temperaturi tijekom vremena

Shema prikazuje razvitak reakcija za plinovite, tekuće i krute materijale u odnosu na standardnu

temperaturnu krivulju. Sasvim lijevo u dijagramu je shema eksplozije kao reakcije u veoma kratkom vremenu. Krivulja "A" simbolizira tijek gorenja tekućina kod kojih je preskočena faza tinjanja pa požar nakon

efektivnog zapaljenja odmah prerasta u "flash over" fazu. Izuzeće bi mogao biti tijek požara lakih metala, primjerice aluminijske legure koje kod 700

oC

omekšavaju (tope se u tekućinu). Kod ostalih materijala ove skupine oksidacija se odvija kao kod krutina - plamenom i žarom.

Krivulja "B" prikazuje tijek gorenja krutih materijala s jasno izraženim svim fazama opisanim prijašnjim dijagramom s tim da se tijek svake faze može odvijati različitom brzinom, ovisno o prije navedenim čimbenicima.

Krivulja "C" prikazuje fazu tinjanja pri čemu je temperatura na kraju, nasuprot drugim oblicima razvitka

požara, relativno niska i neznatna. Posljedica ove faze je, prvenstveno, u pojavi velike količine dima koja predstavlja znatan rizik.

Temeljem gore iznešenih činjenica koje su redovito prisutne u svim požarima zadatak projektanata a osobito protupožarnih mjera na objektu, da u projektima za javne, stambene i druge objekte gdje borave ljudi predvide učinkovite puteve za evakuaciju.

Putevi za evakuaciju se u pravilu projektiraju dvojaki: kao osnovni, prvi i glavni put evakuacije i drugi ili sporedni.

Osnovni put za evakuaciju je u pravilu normalna komunikacija u objektu koja povezuje najkraćim putem

korisne površine sa izlazom iz objekta bilo u vanjski prostor, bilo u neki drugi ali siguran prostor. To su hodnici, stubišta, prolazi i druge površine koje služe kao putevi komunikacije iz objekta ili iz kata.

Osnovnim putevima za evakuaciju korisnici objekta prolaze sami bez ičije pomoći, oni su poznati i pregledni, smješteni tako da su nedvosmisleni te imaju oznake smjera evakuacije iz objekta. Dimenzioniraju se kao osnovni i glavni putevi te se dimenzijama razlikuju za svaku vrstu objekta.

To su u pravilu i putevi kojima nastupa vatrogasna intervencija. Drugi put za evakuaciju je ovisan o vrsti objekta. Dimenzionira se prema namjeni objekta te

pretpostavlja najčešće izbavu uz pomoć vatrogasne ili druge pomoći i intervencije. To su uglavnom putevi izlaženja preko prozora ili krova

Oba puta za evakuaciju moraju biti osigurana od prodora dima da bi se omogućio siguran izlaz za ljude te opremljena sigurnosnim propisanim oznakama koje nedvosmisleno vode prema izlazu.

Za projektiranje puteva evakuacije postoji niz zahtjeva, osim dimenzija, kao primjerice, smjerovi otvaranja vratiju, završne obloge konstrukcija evakuacijskog puta, jačina osvjetljenja, vatrootpornost konstrukcija evakuacijskog puta koja ovisi o namjeni objekta.

Dimenzioniranje puteva evakuacije je proračun koji ima neke čvrsto zadane podatke a u velikoj mjeri ovisi o broju ljudi, vrsti i namjeni objekta, dijelu evakuacijskog puta (ravni dijelovi hodnika, vrata, rampe, stubišta prema gore i prema dolje), brzini kretanja ljudskog toka, potrebnom vremenu evakuacije i dr.

Dragica Bobinec Naprta, dipl.ing.arh. Ovlašteni projektant br: 325 Savjetnik za protupožarnu preventivu NADING, d.o.o. 10000 Zagreb, Mlinovi 7 a Tel/fax: 01.46.73.555 GSM: 098.315.058 091.46.73.552 E-mail: dragica.bobinec@gmail.com