Podstawy teorii pożaru

Jeżeli proces ten odbywa się gwałtownie, wówczas towarzyszą mu efekty świetlne oraz wysoka temperatura. Zjawisko to nazywamy paleniem. Rozróżniamy dwa rodzaje palenia się: palenie się z powstaniem płomieni i żarzenie się (bez płomieni).

Na rysunku 1. został przedstawiony tzw. trójkąt pożarowy, obrazujący zależność czynników decydujących o powstaniu pożaru.

W opisie pożarów należy wyróżnić dwa podstawowe określenia:

• spalanie – proces fizykochemiczny, w którym w wyniku zachodzącej z dużą szybkością reakcji chemicznej między paliwem a utleniaczem (reakcji utleniania), wydziela się duża ilość energii; spalanie zapoczątkowuje zapłon; charakteryzuje je możliwość samopodtrzymywania i rozprzestrzeniania się w postaci płomienia [12],
• pożar – niekontrolowany w czasie i przestrzeni proces spalania materiałów zachodzący poza miejscem do tego celu przeznaczonym [8].

Rozwój pożaru w budynku jest uzależniony od źródła inicjacji pożaru, składu i ilości materiałów, powierzchni, orientacji i geometrii pomieszczenia oraz lokalizacji i wielkości otworów wentylacyjnych [8].

Pożar w pomieszczeniu obejmuje ogół zjawisk związanych z tworzeniem się i rozprzestrzenianiem strefy spalania, czyli płomieni, powstawaniem gazowych produk­tów rozkładu termicznego – dymu oraz wymianą ciepła w pomieszczeniu i w jego bezpośrednim sąsiedztwie. Pożary w przestrzeniach ograniczonych znacznie różnią się od pożarów przebiegających w przestrzeni otwartej. Podobieństwa z reguły występują jedynie w początkowym stadium zjawiska, gdy strefa spalania jest jeszcze mała. W trakcie pożaru następuje stopniowa redukcja stęże­nia tlenu i wzrostem strefy spalania. W tym stadium znaczący wpływ na przebieg pożaru wywierają przegrody budowlane, które stają się źródłem energii zwróconej oraz otwory wentylacyjne. Stan taki powoduje zwiększenie szybkości wydzielania lotnych produktów rozkładu termicznego, które ulegają następnie spalaniu z wydzieleniem coraz większej ilości ciepła i produktów spalania [7] [8].

Wieloletnie badania pożarów w pełnej skali oraz obserwacje pożarów rzeczywistych w budynkach pozwoliły na uogólnienie ich opisu poprzez podanie zależności zmian średniej temperatury gazów spalinowych w czasie, wyróżniając trzy główne fazy przebiegu tego zjawiska (rys. 2.) [7] [8].

Fazy rozwoju pożaru

Na rysunku 2. zilustrowane zostały fazy pożaru w odniesieniu do przebiegu temperatury pożaru w pomieszczeniu w funkcji czasu. Poszczególne fazy można opisać w następujący sposób:

• faza I – zwana inaczej wzrostem lub rozwojem pożaru albo też fazą przed rozgorzeniem. Charakteryzuje się stosunkowo niską średnią temperaturą gazu, a szybkość rozkładu termicznego i spalania zależy od eksponowanej na energię powierzchni materiałów palnych. Powstające podczas tego stadium strumienie energii cieplnej nie przekraczają zazwyczaj 50 kW/m2. Pożar jest „kontrolowany przez paliwo” [8],
• faza II – pożar w pełni rozwinięty, zwany również fazą po rozgorzeniu, podczas której temperatura osiąga swą maksymalną wartość (800 - 1000)°C, a wszystkie materiały palne ulegają spalaniu. W trakcie trwania tej fazy płomienie wypełniają całe pomieszczenie, pożar staje się „kontrolowany przez wentylację” z uwagi na zmniejszenie stężenia O2 [8],
• faza III – jest to okres wygasania (stygnięcia). Przejście w III fazę najczęściej następuje po wyczerpaniu się materiału palnego i co się z tym wiąże, zmniejszeniem temperatury i pozostałych parametrów pożaru [8]. Przyjmuje się, iż początek tego stadium określa spadek temperatury do 80% wartości maksymalnej [7].

Oprócz opisanych faz pożaru, na rysunku 2. widoczne jest zdarzenie nazwane rozgorzeniem (ang. flashover). Jest to moment przejścia pożaru z I fazy do pożaru w pełni rozwiniętego, polegający na bardzo szybkim rozprzestrzenieniu się płomienia ze spalania powierzchniowego do spalania w całej objętości materiałów palnych w pomieszczeniu. Czas trwania rozgorzenia jest stosunkowo krótki w porównaniu z czasem trwania poszczególnych faz pożaru, dlatego też jest ono uznawane za „zdarzenie”, a nie odrębną fazę [7].

Obraz rozwoju pożaru w pomieszczeniu spowodowany źródłem o niewielkiej mocy, rzędu 5 W (niedopałek papierosa rzucony na fotel) przedstawia rysunek 3. Na rysunku tym symbolicznie oznaczono wzrost wydzielanego ciepła podczas spalania w I i II fazie.

W bezpośrednim jej sąsiedztwie temperatura jest znacznie podwyższona, co ma niewielki wpływ na temperaturę w pozostałej części pokoju, dlatego temperatura po­żaru, określana jako średnia temperatura gazów spalinowych w pomieszczeniu, jest jeszcze niska. Płomień zwiększa swoją wysokość, oddziałując na otoczenie.

Zwiększenie dynamiki mechanizmów spalania następuje wskutek zintensyfiko­wania wymiany ciepła w rezultacie powiększania się strefy spalania. Decydujące stają się tutaj mechanizmy transportu ciepła na drodze konwekcji i poprzez promie­niowanie. Konwekcja decyduje bezpośrednio o wysokości płomienia. Promieniowanie powoduje głównie rozprzestrzenianie się pożaru w kierunku poziomym. Otocze­nie nagrzewa się, choć nie musi być objęte bezpośrednio płomieniem. Przedmioty sąsiadujące z fotelem, ogrzewane przez źródło pożaru, emitują gazy powsta­jące w wyniku rozkładu termicznego i powoli ulegają zapaleniu.

Ogień zwiększa swoją objętość, ale wciąż jest zlokalizowany w niewielkiej części pokoju. Gorące gazy pod wpływem sił wyporu unoszą się, tworząc kolumnę konwekcyjną (kolumna konwekcyjna stanowi rodzaj pompy zasysającej powietrze z otoczenia wskutek powstającego w jej wnętrzu podciśnienia.), która po zderzeniu z sufitem tworzy górną warstwę produktów spalania. 70% ciepła wydziela­nego w strefie spalania jest przenoszone konwekcyjnie w górne partie pomieszcze­nia, a 30% ciepła jest wypromieniowywane we wszystkich kierunkach. Warstwa górna, będąca mieszaniną gorących gazowych produktów rozkładu termicz­nego i spalania oraz cząstek dymu obniża się, osiągając otwór wentylacyjny, przez który wypływa na zewnątrz. Rosną strumienie tzw. ciepła zwróconego od górnej warstwy dymu i ogrzanych ścian pomieszczenia, które intensyfikują spalanie. Gdy szybkość wy­dzielania ciepła osiągnie wartość Q = 600 kW, płomień sięga do sufitu (ma wysokość ok. 2,5 m). Stężenie tlenku węgla rośnie do wartości około 3% obj. (rys. 3a) [20].

Opisane zjawiska obserwuje się w pierwszej fazie pożaru obejmującej początek i wzrost pożaru (czyli przed rozgorzeniem). W pożarach o dużej dynamice I faza trwa zwykle od kilku do kilkunastu minut. Wraz ze wzrostem wielkości pomieszczeń z ogniskiem pożaru (na przykład typu atrium, gdzie występuje duża pojemność cieplna wynikającą z geometrii przegród budowlanych) czas ten może ulec wydłużeniu.

W przypadku klatek schodowych lub innych ciągów pionowych budowli pojawia się efekt kominowy zwiększający znacznie dynamikę pożaru wskutek formowania się pionowych ciągów gorących gazów i dymu (kolumny konwekcyjne), poruszających się ze średnią pręd­kością (1 – 5) m/s. W I fazie pożaru szybkość spalania materiałów jest zależna od eksponowanej na ciepło powierzchni paliwa, przy dostatecznej ilości tlenu w pomieszczeniu. Mówimy w tym przypadku, że w tej fazie pożar jest kontrolowany przez paliwo. Jeżeli ciepło wydzielane w strefie spalania jest większe od ciepła idącego na gazy­fikację paliwa oraz traconego do otoczenia, następuje akumulacja ciepła w pomiesz­czeniu, co prowadzi do tego, że dotychczasowy powolny wzrost szybkości wydziela­nia ciepła osiąga charakter wykładniczy. Wszystkie materiały palne znajdujące się w pomieszczeniu jednocześnie zaczynają się palić, co powoduje gwałtowny wzrost temperatury. Wartość wydzielanego ciepła osiąga ok. 1000 kW (rys. 3b). Ma wówczas miejsce rozgorzenie, które można określić jako moment [23, 24]:

1. przejścia I fazy rozwoju pożaru w II fazę gdzie pożar jest w pełni rozwinięty,
2. utratę kontroli spalania przez paliwo i przejęcie kontroli spalania przez wentylację,
3. przejście spalania powierzchniowego w spalanie powierzchniowo-przestrzenne,
4. zapalenie się mieszaniny gazowej znajdującej się pod sufitem,
5. gwałtownego ubytku tlenu i szybkiego wzrostu stężenia CO oraz CO2 oraz innych produktów rozkładu termicznego i spalania,
6. wyrzutu płomieni na zewnątrz pomieszczenia objętego pożarem.

Z chwilą zaistnienia zjawiska rozgorzenia temperatura pożaru osiąga wartość rzędu (800 – 1000)°C, a pożar przechodzi w stan quasi-stacjonarny, który charakteryzuje się stosunkowo małymi zmianami jego pa­rametrów w czasie. Szybkość wydzielania ciepła w tym czasie w przeciętnych warunkach wynosi 4500 kW. W tym czasie następuje częściowe oddawanie ciepła do otoczenia poza pomieszczenie objęte pożarem. Stan ten sygnalizują płomienie wydostające się przez drzwi oraz okna. W tej fazie dynamika rozwoju pożaru zależy od dopływu tlenu, którą warunkują w głównej mierze przekroje otworów wentylacyjnych. Szybkość wydzielania ciepła w tej fazie można określić następującym wzorem [7]:

Q = α ⋅ A₀ ⋅ 4 H  (1)

gdzie:

α – stała kaloryczna materiału palnego zależna od jego ciepła spalania, w [MJ/m³],

A₀ – powierzchnia otworu wentylacyjnego, w [m²],

H – wysokość otworu wentylacyjnego, w [m].

Krzywe symulujące przebieg pożaru

Badania prowadzone nad rozwojem pożarów w różnych obiektach budowlanych pozwoliły na uogólnienie ich przebiegu w czasie i doprowadziły do opracowania normy PN-EN 1363‑2:2001 Badanie odporności ogniowej. Część 2: Procedury alternatywne i dodatkowe. W normie tej zostały określone krzywe pożarowe „temperatura-czas” T = f(t) symulujące przebieg pożarów w pomieszczeniach:

• krzywa celulozowa (normowa),
• krzywa węglowodorowa,
• krzywa zewnętrzna,
• krzywe parametryczne,
• krzywe tunelowe.

Krzywa normowa (celulozowa) 

Obrazuje pożary celulozowe. Jest powszechnie stosowana w badaniach ogniowych budynków. Krzywą tę opisuje następujące równanie [36]:

T = 345lg(8t+1)+20 (2)

gdzie:

T – temperatura, w [°C],

t – czas, w [min].

Przykład krzywej normowej odzwierciedlającej rozwój temperatury w pożarach celulozowych to jest w pożarach, w których paliwem jest głównie drewno i materiały drewnopodobne został przedstawiony na rysunku 4.

Podczas pożaru w budynku temperatura po około 30 minutach od chwili jego zainicjowania osiąga średnio wartość około 800°C i wykazuje nieznaczne tendencje wzrostowe wraz z upływem czasu trwania pożaru:

• po 30 min temperatura osiąga ok. 822°C,
• po 60 min temperatura osiąga ok. 928°C,
• po 90 min temperatura osiąga ok. 955°C.

Krzywa węglowodorowa

Pożary, w których głównym czynnikiem jest ropa naftowa lub jej pochodne – węglowodory, są określane mianem pożarów węglowodorowych. Pożary symulowane przez tę krzywą określa następujący wzór [36]:

T=1080[1−0,325exp(−0,167t)−0,675exp(−2,5t)]+20 (3)

gdzie:

T – temperatura, w [°C],

t – czas, w [min].

Równanie (3) graficznie przedstawia rysunek 5.

W pożarach węglowodorowych ma miejsce szybszy wzrost temperatury i są uzyskiwane większe wartości temperatury niż przy pożarach celulozowych.

Krzywa zewnętrzna

W przypadku nienośnych przegród zewnętrznych (np. ścian osłonowych) wzrost temperatury po stronie nienagrzewanej jest niższy na skutek chłodzenia powietrzem zewnętrznym. Takie przypadki opisywane są równaniem [36]:

T = 660[1−0,687exp(−0,32t)−0,31exp(−3,8t)]+20 (4)

gdzie:

T – temperatura, w [°C],

t – czas, w [min],

którego przebieg przedstawia rysunek 6.

Krzywa pełzająca

W przypadku szczególnym pożar początkowo może rozwijać się powoli i wskutek zmiany warunków (np. gwałtowny dopływ powietrza) może przekształcić się w pożar rozwinięty. Takie pożary symulowane są krzywą pełzającą, której przebieg w czasie opisuje się następującymi wzorami:

Równania (5) graficznie przedstawia rysunek 7.

Krzywa tunelowa

Szczególną grupę pożarów stanowią pożary w tunelach komunikacyjnych, które jako budowle odróżnia:   

• długość, która jest niewspółmiernie wielka w porównaniu z pozostałymi wymiarami tunelu,   
• wentylacja pożarowa zależna od długości tunelu,
• znikome odprowadzanie ciepła na zewnątrz.

Wskutek znikomego odprowadzania ciepła na zewnątrz temperatury pożarowe osiągają najwyższe wartości ze wszystkich pożarów w obiektach budowlanych. Pożary te są symulowane przez krzywe tunelowe:   

• niemiecką RABT,
• holenderską Rijkswaterstaat.

Przebiegi obydwu krzywych przedstawia rysunek 8.

Pożary w tunelach komunikacyjnych są szczególnie niebezpieczne, ich rozwój jest bardzo szybki z uwagi na występujące zjawisko kominowe. Intensywny napływ świeżego powietrza oraz kumulacja dużych ilości ciepła powodują, iż są to najbardziej niebezpieczne pożary.

Krzywe parametryczne

Oprócz zdefiniowanych wyżej krzywych występują krzywe pożarowe „temperatura-czas” zwane krzywymi parametrycznymi, których przebieg jest uzależniony do wskaźnika otworów oraz od gęstości obciążenia ogniowego, która jest jednym z podstawowych parametrem określających zagrożenie pożarowe.

Określa ona średnią spodziewaną ilość ciepła w [MJ] wydzielanego podczas spalania materiałów palnych zgromadzonych w pomieszczeniu, strefie pożarowej lub składowisku materiałów stałych w odniesieniu do 1 m² powierzchni i wyraża w [MJ/m²] i określa mianem gęstości obciążenia ogniowego, którą oblicza się ją zgodnie z wymaganiami normy PN-B-02852:2001 Ochrona pożarowa budynków. Obliczanie gęstości obciążenia ogniowego oraz wyznaczanie względnego czasu trwania pożaru [39].

Gęstość obciążenia ogniowego to spodziewana średnia ilość wydzielonego ciepła przy spalaniu materiałów palnych odniesiona do powierzchni strefy pożarowej, pomieszczenia lub składowiska w [MJ/m²]. Wynika ona z sumowania iloczynów ciepła spalania i mas materiałów palnych zgromadzonych w rozpatrywanej przestrzeni podzielonych przez powierzchnię strefy pożarowej, pomieszczenia lub składowiska i może zostać wyznaczona z poniższego wzoru:

gdzie:

Q_d – gęstość obciążenia ogniowego, w [MJ/m²],

n – liczba materiałów palnych zgromadzonych w budynku, w [-],

F – powierzchnia rzutu poziomego netto budynku, w [m²],

m_i – masa poszczególnych materiałów palnych zgromadzonych w budynku, w [kg],

q_ci– ciepło spalania poszczególnych materiałów palnych zgromadzonych w budynku, w [MJ/kg].

Krzywe te wykreślane są na podstawie obliczeń prowadzonych w odniesieniu do określonego pomieszczenia.

Przykładowe krzywe parametryczne temperatura – czas, przedstawia rysunek 9.

Właściwości palne materiałów oraz ich wpływ na dynamikę rozwoju pożaru

Faza I pożaru jest bezpośrednio związana z bezpieczeństwem osób przebywających w budynku objętym pożarem. Jej przebieg zależy od właściwości palnych materiałów znajdujących się w obiekcie, spośród których do najistotniejszych można zaliczyć następujące parametry [6]:

• zapalność materiału,         
• kinetykę generacji ciepła,         
• szybkość wydzielania dymu i toksycznych produktów rozkładu i spalania,         
• gęstość dymu,         
• szybkość rozprzestrzeniania się płomienia.

Cecha pożarowa materiału jest jego wartością palną, wyznaczaną empirycznie. Parametrem charakteryzującym każdą cechę pożarową jest określona wartość liczbowa, która stanowi funkcję parametrów układu pomiarowego. Wymienione właściwości palne są tożsame z zakresem badania i oceny wyrobów budowlanych zgodnie z Europejskimi Klasami Reakcji na Ogień określonymi w normie PN‑EN 13501-1:2008 Klasyfikacja ogniowa wyrobów budowlanych. Część 1. Klasyfikacja na podstawie badań reakcji na ogień:   

• ilość wydzielanego ciepła i szybkość wydzielania energii,         
• czas do zapalenia,
• rozprzestrzenianie płomieni,
• wytwarzanie dymu,         
• występowanie płonących kropli i odpadów.

Z punktu widzenia ochrony przeciwpożarowej najistotniejszy wpływ na dynamikę procesu spalania posiada szybkość wydzielania ciepła (ang. Heat Release Rate – HRR) oraz całkowita ilość wydzielonego ciepła (ang. Total Heat Release – THR).

Szybkość wydzielania ciepła

Spośród znanych metod określania ciepła wydzielanego podczas testowego spalania materiałów najlepsze rezultaty daje metoda wyznaczania ciepła wydzielanego podczas spalania w oparciu o zużycie tlenu. Do zainicjowania i utrzymania proces spalania potrzebny jest tlen lub inny utleniacz bogaty w tlen jak np. powietrze. Technika ta opiera się na następujących założeniach:

• wszystkie gazy są gazami doskonałymi,
• na kilogram tlenu zużyty do całkowitego spalania ilość uwalnianej energii wynosi: 13,1 MJ, co zapisujemy: E = 13,1 MJ/kg O₂,
• skład napływającego powietrza jest następujący: O₂, CO₂, H₂O i N₂, gazy niebiorące udziału w reakcji spalania traktowane są jak azot,
• przeprowadzenie analizy gazowej CO, CO₂ i O₂, powinno odbywać się po usunięciu z gazów pożarowych pary wodnej.

Przedstawione założenia wykorzystano do opracowania wiarygodnego testu małej skali badania parametrów emisji dymu i ciepła (zwłaszcza generacji ciepła) metodą kalorymetru stożkowego wg normy ISO 5660 [31], która pozwala na pomiar szybkości wydzielania się ciepła i dymu z materiałów poddawanych oddziaływaniu strumienia promieniowania cieplnego. Wykorzystana została w tej metodzie zasada mówiąca, że ciepło wydzielane podczas spalania cieczy organicznych i gazów na jednostkę zużytego tlenu jest wartością stałą.

Dla większości materiałów palnych na 1 kg zużytego tlenu uwalniane jest średnio 13,1 MJ ciepła. Odchylenia przy spalaniu różnych materiałów od wskazanej wartości wynoszą średnio 5% [8] Badanie polega na spalaniu próbki zorientowanej poziomo lub pionowo do radiatora stożkowego (stąd nazwa kalorymetr stożkowy) w powietrzu w warunkach pokojowych. Próbka zostaje poddana strumieniowi promieniowania ciepłego o stałej wartości od 0 do 100 KW/m2, natomiast zapoczątkowanie reakcji spalania odbywa się na drodze zapłony z wykorzystaniem zapłonnika iskrowego oraz samozapłonu. Badania przeprowadzane są zarówno w zakresie spalania płomieniowego i bezpłomieniowego. Produkty spalania na drodze przepływu wymuszonego przepływają przez okap i przewód kominowy, gdzie zostają poddane analizie (rys. 10).

Wartości mierzone kalorymetrem stożkowym [8]:

• stężenie O₂,
• stężenie CO i CO₂,
• pomiar gęstości optycznej dymu,
• temperatura i ciśnienie gazów spalinowych w przewodzie kominowym,
• pomiar ubytku masy spalanej próbki materiału.

Szybkość wydzielania ciepła, w [kW], oblicza się z równania:

gdzie: 

∆h_c/r₀ – dla większości materiałów wyrażenie przyjmuje wartość 13,1 MJ,

C – stała kalibracyjna kalorymetru, w [m^0,5g^0,5K^0,5],

∆p – ciśnienie gazów spalinowych mierzone w kominie, w [Pa],

T_e – temperatura gazów spalinowych w kominie (kryzie mierniczej), w [K],

X_O2 – udział molowy suchego tlenu (O₂) w powietrzu w czasie badania,

X⁰_O2 – początkowy udział molowy suchego tlenu w powietrzu.

Stała kalibracyjna wyznaczana jest na drodze spalania metanu o znanym cieple spalania i szybkości przepływu. Początkowy udział molowy suchego tlenu odczytywany jest miernikiem (analizatorem) po odprowadzeniu z powietrza pary wodnej. Szybkość wydzielania ciepła przypadająca na jednostkę powierzchni próbki w KW/m², stanowi iloraz szybkości wydzielania ciepła w funkcji czasu oraz powierzchni badanego materiału:

gdzie:

g(t) – szybkość wydzielania ciepła, w [kW],

A_s – powierzchnia próbki wystawiona na ekspozycję cieplną, w [m²].

Bardzo istotnym parametrem pożarowym jest intensywność wydzielania dymu. Osłabienie natężenia wiązki światła laserowego podczas przejścia przez znaną objętość produktów spalania w przewodzie kominowym kalorymetru, daje podstawę teoretyczną do określenia szybkości wydzielania dymu.

Zjawisko osłabienia natężenia światła laserowego rejestrowane może być zarówno w czasie spalania płomieniowego i bezpłomieniowego próbki. Szybkość wytwarzania dymu przez powierzchnię próbki określa wzór:

gdzie:

A – powierzchnia próbki poddana ekspozycji cieplnej, w [m²],

K – współczynnik absorbcji, w [m-1],

V_s – szybkość przepływu objętościowego gazów spalinowych, w [m³/s].

Możliwości pomiarowe kalorymetru stożkowego zostały ujęte w tabeli 1.

Z wykorzystaniem kalorymetru stożkowego można ocenić charakterystykę parametrów środowiska pożarowego, które definiuje się następująco [3]:

• HRR (kW/m²) – kinetyka generacji ciepła, szybkość wydzielania ciepła – jest najistotniejszym parametrem mierzonym kalorymetrem stożkowym. Znajomość wartości HRR dostarcza informacji o rozmiarze pożaru oraz w sposób bezpośredni komunikuje o szybkości jego rozwoju. Szybkość wydzielania ciepła to cecha pożarowa, która określając udział materiału w zagrożeniu pożarowym nie uwzględnia rodzaju spalania. Z HRR związane są także inne parametry, takie m.in. jak charakterystyka zadymienia, obecność i stężenie gazów toksycznych. Jest to parametr umożliwiający szacowanie zagrożenia pożarowego oraz wyznaczanie czasu do przeprowadzenia bezpiecznej ewakuacji,
• THR (MJ/m²) – całkowite uwolnione ciepło – sumaryczna ilość uwolnionego ciepła, parametr bezpośrednio związany z ciepłem spalania próbki. Dla palnych materiałów stałych i ciekłych najczęściej wartość ciepła spalania podaje w kilodżulach na kilogram (kJ/kg), natomiast dla gazów w kilodżulach na jednostkę objętości (kJ/m3) [melania],
• HOC (MJ/kg) – efektywne ciepło spalania – podczas spalania homogenicznych próbek, dla których wyróżnić można tylko jeden sposób rozkładu termicznego (np. ciecze organiczne), efektywne ciepło spalania jest stałe i mniejsze od teoretycznej wartości ciepła spalania. Materiały charakteryzujące się spalaniem zarówno homogenicznym oraz heterogenicznym mają zróżnicowane efektywne ciepło spalania (np. materiały celulozowe),
• MLR(g/m²s) – szybkość ubytku masy – jest to podstawowy parametr decydujący o dynamice spalania próbki. W badaniach wykorzystujących zapalarkę przebieg MLR zbliżony jest do wykresu HRR. W przypadku ogrzewania materiału strumieniem ciepła bez udziału zapalarki cecha ta bardziej niż szybkość wydzielania cierpła odzwierciedla procesy w materiale wskutek ogrzewania strumieniem ciepła o stałej wartości [w akcji],
• SEA (m²/kg) – intensywność wydzielania dymu – jest to parametr krytyczny decydujący o możliwości prowadzenia skutecznej ewakuacji użytkowników obiektów oraz wpływający na skuteczność akcji gaśniczej. W trakcie badania wyznaczany jest tzw. współczynnik ekstynkcji [1/m], na podstawie którego określa się ekstynkcję właściwą w [m²/kg] względem masy i powierzchni próbki. Współczynnik ekstynkcji stanowi wartość bezwzględną dymotwórczości. Jest odpowiednikiem masowej gęstości optycznej dymów.
• CO (kg/kg) – ilość wytwarzanego tlenku węgla – gaz ten jest przyczyną dużej liczby zatruć w szczególności w sezonie zimowym, będąc produktem niepełnego spalania m.in. węgla lub gazu ziemnego najczęściej na skutek niewłaściwej wentylacji.
• CO2 (kg/kg) – ilość wytwarzanego dwutlenku węgla – podwyższone stężenie CO₂ w powietrzu powoduje efekt duszący. Stężenie 4% wywołuje bóle i zawroty głowy, wzrost ciśnienia krwi, zaburzenia oddechu i duszności, 5 – 6% (85 – 100 mg/dm³ powietrza) pogłębienie i przyspieszenie oddechu. Stężenie powyżej 12% uznawane jest za śmiertelne, jednakże narażenie na szkodliwe działanie podwyższonych ilości tlenku węgla zależy ściśle od czasu i dostępu tlenu [3].

Literatura 

1. Babrauskas V., Crayson S.J., Heat Release in Fires, Chapman & Hall 1996.    
2. Brzezińska D., Jędrzejewski R., Poradnik. ”Wentylacja pożarowa budynków wysokich i wysokościowych”, Szczecin 2003.
3. Dudek R., Analiza i ocena możliwości wykorzystania kalorymetru stożkowego do oceny bezpieczeństwa pożarowego obiektów budowlanych, Praca magisterska, Warszawa 2005.
4. Cisek M., Metody wspomagania procesów projektowania w ochronie przeciwpożarowej, Wykład BB8 2009/2010, Materiał niepublikowany.
5. Hakkarainen T., Studies on fire safety assessment of construction products, Technical Research Centre of Finland,  ESPOO 2002.
6. Jaskółowski W., Szybkość zwęglania i generacji ciepła podczas spalania drewna zabezpieczonego przeciwogniowo, Poznań 2001.
7. Konecki M., Król B., Wróblewski D., Nowoczesne metody działań ratowniczo-gaśniczych, Warszawa 2003.
8. Konecki M., Wpływ szybkości wydzielania ciepła i emisji dymu na rozwój pożaru w układzie pomieszczeń, Warszawa 2007.
9. Królikowski P., Czynniki decydujące o czasie ewakuacji, „Ochrona przeciwpożarowa w budownictwie”, 2005, nr 3, s. 12-15.
10. Mizieliński B., Systemy oddymiania budynków, Warszawa 1999.
11. Okrutny S., Analiza systemów odprowadzania dymu i ciepła, Praca inżynierska, Warszawa 2001.
12. Pofit-Szczepańska M., Wybrane zagadnienia z chemii ogólnej, fizykochemii spalania i rozwoju pożarów, Kraków 1994.
13. Abramowicz M; R. G. Adamski – Bezpieczeństwo pożarowe budynków cz. 1 SGSP 2001
14. Skaźnik M., Stosowanie systemów usuwania dymy i ciepła lub zapobiegających zadymieniu, „Ochrona przeciwpożarowa w budownictwie”, 2002, nr 2, s. 1-2.
15. Skaźnik M., Systemy ochrony przed zadymieniem oraz usuwania dymu w obiektach użyteczności publicznej i zamieszkania zbiorowego, „Ochrona przeciwpożarowa w budownictwie”, 2004, nr 1, s. 2-4.
16. Skaźnik M., Szybkość rozwoju i projektowa moc pożaru – podstawowe parametry oceny zagrożenia pożarowego, „Ochrona przeciwpożarowa w budownictwie”, 2005, nr 4, s. 8-11.
17. Skulich J., Zapewnienie warunków ewakuacji ludzi podczas dużych zgromadzeń cz. II, „Ochrona przeciwpożarowa”, 2006, nr 3, s. 14-15.
18. Szczeblewski D., Wybrane rozwiązania techniczne oddymiania w budynkach wysokich, Praca inżynierska, Warszawa 2005.
19. Wiatr J. M. Orzechowski – Poradnik projektanta elektryka – DW MEDIUM 2010 w. IV
20. Maurer K.: Ein Jahr danach - Konseąuenzen aus einem tódlichen Dienstunfall.   Brand­schutz/Deutsche Feuerwehr-Zeitung 1997, nr 6
21. Aschenbrenner D.: Verfahrensweisen zum móglichst effektiven Absuchen und Retten von Personen innerhalb von verrauchten Gebauden. Gebaudeteilen oder Raumen unter Atemschutz, Berufsfeuerwehr Dusseldorf, Meppen 1997. http://www.neue-presse.de.
22. Cimolino U.: Atemschutzuberwachung - Ein Leitfaden zur Durchfuhrung. Brand­schutz/Deutsche Feuerwehr-Zeitung 1997, nr 7.
23. Heeb R.: Konzept Sicherheit im Atemschutzeinsatz. Schweizerische Feuerwehr-  Zeitung1998, nr 2.
24. Leinensuchsystem. http://www.feuerwehr-duesseldorf.de.
25. Ustawa z dnia 7 lipca 1994 r. Prawo budowlane (tj. Dz. U. z 2010 r. Nr 243    poz.  1623 ze zmianami).
26. Ustawa z dnia 24 sierpnia 1991 r. o ochronie przeciwpożarowej (tj. Dz.U. z 2009 r. Nr 178 poz. 1380 ze zmianami).
27. Rozporządzenie Ministra Infrastruktury z dnia 12 kwietnia 2002 r. w sprawie warunków technicznych, jakim powinny odpowiadać budynki i ich usytuowanie (Dz.U. z 2002 r. Nr 75 poz. 690 ze zmianami).
28. Rozporządzenie Ministra Spraw Wewnętrznych i Administracji z dnia 21 kwietnia  2006 r. w sprawie ochrony przeciwpożarowej budynków, innych obiektów budowlanych i terenów (Dz.U. z 2006 r. Nr 80 poz. 563) - unieważnione
29. Rozporządzenie Ministra Spraw Wewnętrznych i Administracji z dnia 24 lipca 2009 r. w sprawie przeciwpożarowego zaopatrzenia wodnego oraz dróg pożarowych (Dz.U. z 2009 r. Nr 124 poz. 1030)
30. Rozporządzenie Ministra Spraw Wewnętrznych i Administracji z dnia 7 czerwca 2010 roku w sprawie ochrony przeciwpożarowej  budynków, innych obiektów budowlanych i terenów [Dz. U. Nr 109/2010 poz. 719]
31. ISO 5660, Reakction-to-fire tests - Heat release, smoke production and mass loss rate.
32. NFPA 204, Standard for Smoke and Heat Venting, 2007 Edition.
33. NFPA 92B, Standard for Smoke Management Systems In Malls, Atria and Large Spaces, 2009 Edition.
34. BS 7974:2001, Application of fire safety engineering principles to the design of  
35. PD 7974-6:2004, Application of fire safety engineering principles to fire safety  
36. PN-EN 1363-2:2001 Badanie odporności ogniowej. Część 2. Procedury alternatywne  i dodatkowe.
37. 60287-3-1/A1: 1999 Electric cabels – Calculation of the curent rating. Part 3-1. Cections on operating conditions – Reference operating conditions and selections of cabele typy
38. PN-HD 60364-4-41:2009 Instalacje elektryczne niskiego napięcia. Część 4 – 41. ochrona dla zapewnienia bezpieczeństwa. Ochrona przed porażeniem elektrycznym.
39. PN-B-02852:2001 Ochrona pożarowa budynków. Obliczanie gęstości obciążenia ogniowego oraz wyznaczanie względnego czasu trwania pożaru.

Chcesz być na bieżąco? Zapisz się do naszego newslettera!