CC BY
26
D0I:10.12845/bitp.40.4.2015.12
ml. bryg. mgr inz. Tomasz Wisniewski1
Przyjçty/Accepted/Принята: 03.11.2015; Zreœnzowany/Reviewed/Рецензирована: 16.11.2015; Opublikowany/Published/Опубликована: 31.12.2015;
Analiza zagrozen pozarowych zwi^zanych z instalowaniem wkladow kominkowych w istniej^cych budynkach na podstawie
rzeczywistych zdarzen2
Analysis of Fire Hazards Associated with the Installation of Fireplace Inserts in Existing Buildings, based on Actual Incidents
Анализ пожарной угрозы, связанной с установкой каминных топок в уже построенных зданиях на основе реальных событий
ABSTRAKT
Wprowadzenie: W ostatnich latach w Polsce mozemy zauwazyc stale rosn^ce zainteresowanie kupnem i instalaj kominków. S^ one coraz czfsciej nabywane, poniewaz stanowi^ jedno z najtanszych zródel ogrzewania pomieszczen. Staj^ sif obecnie niemalze standardo-wym elementem wyposazenia domów jednorodzinnych. Ponad 90% budowanych obecnie kominków to kominki z zamknift^ komor^ spalania. Zastosowanie wkladu grzewczego daje znaczny wzrost sprawnosci pieca - z 20% do 80%, co jest porównywalne z wydajnosci^ kotlów na paliwo stale.
Cel: Celem opracowania jest wskazanie podstawowych zagrozen pozarowych zwi^zanych z eksploataj wkladów kominkowych oraz koniecz-nosci przestrzegania przepisów ochrony przeciwpozarowej przy montazu tychze urz^dzeñ. Towarzysz^ce uzywaniu kominków zagrozenia pozarowe przedstawiono na przykladzie zdarzen, które mialy miejsce w rzeczywistosci. Opisano takze podstawowe wlasciwosci i mecha-nizm spalania drewna. Ponadto przedstawione zostaly podstawowe nieprawidlowosci i uchybienia przy montazu i eksploatacji kominków. Metody: Przedstawione studium przypadków zdarzen, które doprowadzily do duzych strat w mieniu oraz okolicznosci stworzenia zagrozenia dla zycia, jest doskonalym materialem wyjsciowym pozwalaj^cym na wyznaczanie granic i kierunków bezpieczenstwa pozarowego w kazdym obszarze naszego codziennego zycia. Niniejsze przypadki zwi^zane z pozarami powstalymi w wyniku blfdów konstrukcyjnych kominków oraz bezmyslnosci ludzkiej ujawniaj^ naiwnosc czlowieka oraz przekonanie, ze prawdziwy rzemieslnik jest cingle poszukiwany.
Ponadto przeprowadzone badania wlasne wykazaly, ze w przypadku stosowania materialów drewnopochodnych np. w zabudowie kominka, nalezy szczególn^ uwagf zwrócic na zachowanie odpowiedniej odleglosci pomifdzy wkladem kominkowym a obudow^. Na elementach wkladu kominowego osi^gane s^ bardzo wysokie temperatury, które znacznie przewyzszaj^ temperatura samozaplonu wy-robów drewnopochodnych. Szybkosc zwfglania wraz ze wzrostem odleglosci od zródla ciepla maleje, rodzaj materialu nie ma wplywu na tf wartosc w przypadku, gdy zmienn^ jest odleglosc. W przypadku jednej odleglosci widac wyrazny wplyw rodzaju materialu. Wnioski: Przy eksploatacji wkladów kominkowych nalezy pamiftac o specyficznych warunkach, jakie towarzysz^ ich pracy. Mamy tu do czynienia z otwartym ogniem oraz gor^cym powietrzem i elementami urz^dzenia nagrzanymi do bardzo wysokich temperatur. Dlatego bardzo wazne jest, aby piec byl wykonany solidnie i z wysokiej jakosci materialów. Przed zakupem kominka powinnismy dokladnie poznac jego budowf i zasadf dzialania. Wazna jest tez swiadomosc zagrozen pozarowych, jakie wi^z^ sif z powstawaniem wysokich temperatur, zwlaszcza w budynkach wykonanych w technologii opartej na szkielecie drewnianym.
Slowa kluczowe: zagrozenie pozarowe, kominek, pozar
Typ artykulu: studium przypadku - analiza zdarzen rzeczywistych
ABSTRACT
Introduction: During recent years there is an increasing interest in the purchase and installation of fireplaces in Poland. Progressively, these are acquired on economic grounds, because they provide the cheapest sources of heating. Fireplace installations have now become standard
Komenda Wojewodzka Panstwowej Strazy Pozarnej w Poznaniu / Voivodeship Headquarters of the State Fire Service in Poznan, Poland; tomasz.wisniewski@psp.wlkp.pl;
Artykul zostal wyrozniony przez Komitet Redakcyjny / The article was distinguished by the Editorial Committee;
D01:10.12845/bitp.40.4.2015.12
equipment found in homes. Over 90% ofcurrently installed fireplaces have enclosed combustion chambers. Exploitation of such a chamber affords a significant increase in furnace efficiency in the region of 20% to 80%, which is comparable to the efficiency of solid fuel boilers. Aim: The aim of this paper is to reveal the main fire hazards associated with the use of enclosed fireplace chambers and the need to comply with fire protection regulations when installing such appliances. Described fire hazards, associated with the use of fireplaces, are based on evidence from actual incidents. The article describes basic properties and mechanisms associated with the burning of wood. Additionally, it reveals fundamental inconsistencies and failures found during the installation and use of fireplaces. Methods: Case studies dealing with fire incidents, which culminated in large losses of property and caused a threat to life, provide excellent reference material, facilitating the establishment of ground rules for fire safety in our daily lives. Illustrations of fire incidents caused by construction errors and human carelessness reveal human naivety and conviction that a competent craftsman is still in desired. Above all, author's research has revealed that in circumstances when wood-based materials are used in the construction e.g. fireplace surround, special attention should be paid to maintaining appropriate distances between the fireplace combustion chamber and encompassing surround. Elements of the flue attain very high temperature levels, which by far exceed the self-ignition temperature level of wood-based products. The rate of carbonization decreases as the distance from a heat source increases. The nature of material has no bearing on the rate of carbonisation if the distance is changing, except for one setting where the influence of material type is clearly visible. Conclusions: During the exploitation of enclosed fireplaces it is necessary to be conscious of specific conditions, which accompany their use. The operating environment includes the existence of an open fire, hot air and equipment heated up to very high temperature levels. For this reason it is very important that the fireplaces should be of a sound construction and made from high quality materials. Before acquisition, prospective customers should acquaint themselves with the construction and operating procedures. It is also important to be aware of fire hazards, which result from high temperatures, especially in buildings constructed from wood.
Keywords: fire hazard, fireplace, fire
Type of article: case study - analysis of actual events
АННОТАЦИЯ
Введение: В Польше в последние годы наблюдается растущий интерес к покупке и установке каминов. Их покупают всё чаще, потому что они являются одними из самых дешевых способов отопления помещений. В настоящее время они являются почти стандартным элементом оснащения домов.
Свыше 90% построенных сегодня каминов - это камины с закрытой камерой сгорания. Использование отопительного вклада для каминов дает значительное увеличение эффективности печи от 20% до 80%, что сравнимо с эффективностью твердотопливных котлов.
Цель: Цель исследования - представить основные пожарные угрозы, связанные с работой каминных топок, а также необходимость соблюдать правила пожарной безопасности при установке этих устройств. Угрозы пожаров, связанные с использованием каминов, были описаны на примере реальных событий. Были описаны также основные свойства и механизмы сжигания древесины. Кроме того, были представлены основные нарушения и упущения в браки и эксплуатации каминов. Методы: Представленные тематические исследования событий, которые привели к большим потерям имущества, и обстоятельств, представляющих угрозу для жизни, являются отличным исходным материалом, позволяющим определить границы и направления пожарной безопасности в каждой области нашей повседневной жизни. Данные случаи, связанные с пожарами, которые возникли в результате конструкционных ошибок при постройке каминов и человеческого легкомыслия, указывают на человеческую наивность и высокий спрос на професиональных мастеров.
Кроме того, авторские исследования показали, что в случае использования древесных материалов, например, в корпусе каминной топки, особое внимание должно быть уделено соблюдению соответствующего расстояния между каминной топкой и корпусом. Элементы каминной топки могут нагреваться до очень высоких температур, которые во многом превышают температуру самовоспламенения продуктов на основе древесины. Скорость обугливания уменьшается с расстоянием от источника тепла, тип материала не влияет на этот показатель в случае, когда переменной является расстояние. В случае неизменного расстояния наблюдается четкое влияние типа материала.
Выводы: При эксплуатации каминных топок надо помнить о специфических условиях, которые сопровождают их работу. Мы имеем дело с открытым огнем,горячим воздухом и нагретыми до очень высоких температур частями устройства. Вот почему очень важно, чтобы печь была построена прочно, с использованием высококачественных материалов. Перед покупкой камина следует ознакомиться с его строением и правилами эксплуатации. Важно также знать о пожарной опасности, которая связана с возникающими высокими температурами, особенно в зданиях с деревянным каркасом.
Ключевые слова: угроза пожара, камин, пожар
Вид статьи: тематическое исследование - анализ реальных событий
1. Wstfp
Historia ogrzewania pomieszczeñ gor^cym powietrzem si^ga starozytnosci. Urz^dzenia grzewcze instalowano juz w starozytnej Grecji i Rzymie. Trudno ustalic, kiedy zacz^to powszechnie budowac kominki w znanej nam obecnie postaci, jednakze dowody ich istnienia znaleziono juz w IX wieku naszej ery. Pelen rozkwit sztuki budowania komin-ków przypada na okres póznego sredniowiecza. W tamtych
czasach kominek pelnil kilka funkcji. Sluzyl jednoczes-nie do ogrzewania, oswietlania i gotowania. Koncepcja obecnych wkladów kominkowych zostala opracowana we Francji podczas kryzysu energetycznego w latach siedem-dziesi^tych. Przeprowadzone wtedy badania wykazaly, ze drewno jest bardzo efektywnym, odnawialnym i ekolo-gicznym zródlem energii. Niestety brakowalo urz^dzeñ, które gwarantowalyby peln^ kontrol^ procesu spalania drewna i maksymalnie wykorzystywaly energi^ ciepln^.
ТЕМАТИЧЕСКОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ - АНАЛИЗ РЕАЛЬНЫХ СОБЫТИЙ
D0I:10.12845/bitp.40.4.2015.12
W tym czasie bardzo popularne w Europie Zachodniej byly kominki otwarte. Nalezalo skonstruowac urz^dzenia, które moglyby byc wykorzystywane zarówno w istniej^cych juz kominkach, jak i nowo budowanych. W ten sposób powstaly wklady i kasety kominkowe [21].
2. Budowa i dzialanie kominków
2.1. Kominki otwarte
Urz^dzenia grzewcze dzielimy na otwarte i zamkniçte. Kominki otwarte ze wzglçdu na nisk^ sprawnosc rzçdu 10-20% nie s^ efektywnym zródlem ciepla i na pewno nie mog^ ogrzac calego domu. Stanowi^ one glównie element dekoracyjny, który tworzy we wnçtrzu niepowtarzaln^ atmosferç [27].
Prawidlowe funkcjonowanie kominka zalezy m.in. od komory spalania, jej ksztaltów oraz wymiarów. Szerokosc otworu komory spalania powinna byc o 20-40% wiçksza od wysokosci. Glçbokosc komory spalania, mierzona od czolowej plaszczyzny otworu paleniska do tylnej jej scianki, powinna wynosic ok. 60% wysokosci komory. Wymiary otworu paleniska dobieramy w zaleznosci od kubatury pomieszczenia [21]. Stosujemy wzór:
S = V x 30
pom
gdzie:
S - powierzchnia otworu paleniska w cm2 V - kubatura pomieszczenia w m3
pom
Komora spalania powinna byc pionowa w dolnej czçsci do ok. 30% jej wysokosci, a nastçpnie tylna sciana powinna byc nachylona do przodu pod k^tem 20-25°. Tak wykonana sciana wlasciwie ukierunkowuje dym i jednoczesnie po-woduje zwiçkszenie ilosci wydzielanego ciepla w wyniku promieniowania. Aby zwiçkszyc skutecznosc ogrzewania, boki kominka montuj e siç pod k^tem rozwartym wzglçdem jego tylnej sciany. Ulatwia to wypromieniowanie ciepla z calej powierzchni komory spalania na pomieszczenie. Powierzchnia dolna komory, na której przebiega proces spalania, zwana jest plyt^ paleniska. Palenisko powinno byc umieszczone jak najnizej, przy samej podlodze, wtedy ochlodzone powietrze dostaje siç bezposrednio do komory spalania. Ze wzglçdu na wysok^ temperatura komorç spalania wykonuje siç z pelnej cegly ceramicznej, a od wewn^trz wyklada cegl^ szamotow^ lub wylepia glink^ ogniotrwal^.
Ryc. 1. Budowa kominka otwartego [27] Fig. 1. Construction of the open fireplace [27]
D01:10.12845/bitp.40.4.2015.12
Pomi^dzy górnq kraw^dziq tylnej sciany a czolowq scianq kominka powstaje szczelina, zwana gardzielq, przez którq dym przedostaje si§ do komory dymowej. W gardzieli zazwyczaj zamontowany jest szyber, zwany tez klapq dymowq, który sluzy do regulacji wielkosci strumienia dymu. Jest to ruchoma klapa z ognioodpornego materialu, przewaznie zeliwa lub blachy. Podczas palenia szyber ma pewien wplyw na pr^d-kosc spalania. Gdy nie pali si§ w kominku, zamkni^ty szyber ogranicza uciekanie cieplego powietrza z pomieszczenia [21].
Nad gardzielq znajduje si§ komora dymowa. Ma ona za zadanie pomiescic dymy i chronic palenisko przed uderze-niami powietrza z zewnqtrz przy podmuchach wiatru. Dol-na cz^sc komory dymowej stanowi pólk^ dymowq sluzqcq zarówno do odbicia prqdów powietrza opadajqcych przez przewód kominowy, jak i do wychwytywania spadajqcej sa-dzy oraz wody deszczowej. Komora dymowa jest wykonana w ksztalcie ostroslupa sci^tego, o podstawie czworoboku, którego górna cz^sc stanowi przekrój przewodu komino-wego. Tylna sciana komory jest zazwyczaj pionowa.
Sciany boczne powinny byc nachylone pod kqtem 60° do poziomu lub wi^kszym. Sluzy to zmniejszeniu oporów przeplywu. Wydostawaniu si§ dymu z komory dymowej do pomieszczenia zapobiega nadproze paleniska. Powinno byc ono umieszczone 10-20 cm ponizej gardzieli [24].
Kominek otwarty zasysa powietrze calq powierzchniq otworu spalania. Ilosc zasysanego powietrza zalezy od kilku czynników. Te czynniki to powierzchnia otworu spalania, wysokosc przewodu kominowego, od której zalezy ciqg powietrza w przewodzie dymowym, oraz intensywnosc spalania, z którq wiqze si§ temperatura dymu. Poprawnie wykonany kominek zuzywa od 200 do 1000 m3 powietrza w ciqgu godziny. W domach z tradycyjnq stolarkq okiennq i drzwiowq powietrze do spalania jest dostarczane przez nieszczelnosci konstrukcyjne. W nowo budowanych szczel-nych domach jedynym sposobem jest zamontowanie spe-cjalnego kanalu nawiewnego, który dostarcza z zewnqtrz powietrze do spalania [27].
2.2. Kominki zamkni^te
Kominki zamkni^te to popularna nazwa urz^dzeñ wy-posazonych w tak zwany wklad lub kaset^ kominkow^. Kon-strukcja wkladów i kaset kominkowych jest bardzo podobna. S^ to w duzym uproszczeniu zamkni^te paleniska, wypro-dukowane z materialów odpornych na wysok^ temperatura, na korozj^ i dobrze akumuluj^cych cieplo. Podstawowa róznica mi^dzy wkladem a kaset^ kominkow^ polega na ich zastosowaniu. Kaseta kominkowa jest tak skonstruowana, aby mozna bylo j^ zainstalowac w istniej^cym juz kominku tradycyjnym. Kasety kominkowe charakteryzuj^ si§ mniej-szymi wymiarami i mniejsz^ moc^ grzewcz^ niz wklady [27].
Wklady kominkowe s^ przeznaczone do kominków nowych. Wklad jest podl^czany do przewodu kominowego, a nast^pnie obudowywany. Patrz^c na wykoñczony kominek, trudno powiedziec, czy w srodku zamontowany jest wklad, czy kaseta. Korpus wkladów i kaset kominkowych odlewany jest z wysokogatunkowego zeliwa w calosci, jako jeden element. Moze tez byc zbudowany z plyt zeliwnych lub stalowych, dopasowanych wzgl^dem siebie za pomocq wypustów wykonanych na kraw^dziach, uszczelnionych zaroodpornym kitem i skr^conych srubami. Stosuje si§ takze stal Corten. Jest to stal odporna na korozj^, na nagle, bardzo duze zmiany temperatury oraz dobrze akumuluj^ca cieplo.
Urz^dzenia produkowane wedlug starszych technologii maj^ konstruk j jednoplaszczow^. Obecnie coraz cz^sciej stosuje si§ konstrukj dwuplaszczow^, w sklad której wchodzi stalowa obudowa zewn^trzna i wlasciwe palenisko. Wn^trze paleniska wylozone jest elementami zeliwnymi lub szamotowymi, które mog^ swobodnie rozszerzac si^ i kurczyc pod wplywem zmian temperatury. Konstrukcja dwuplaszczowa znacznie ulatwia prace serwisowe w razie uszkodzeñ lub zuzycia poszczególnych elementów.
W tylnej cz^sci korpusu znajduje si§ komora wtórnego spalania, wyposazona w wymiennik ciepla. Przeplywaj^cy przez ni^ dym odbywa dluzsz^ drog^ i oddaje korpusowi wi^cej ciepla, zwi^kszaj^c sprawnosc urz^dzenia.
Ryc. 2. Budowa wkladu kominkowego [23] Fig. 2. Construction of the fireplace [23]
ТЕМАТИЧЕСКОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ - АНАЛИЗ РЕАЛЬНЫХ СОБЫТИЙ
D01:10.12845/bitp.40.4.2015.12
W görnej czçsci wkladu znajduje siç komora dymowa, a za пЦ kröciec wylotu dymu. Sluzy on do odprowadzania dymu do przewodu kominowego. Srednica kröcca w za-leznosci od rozmiaröw paleniska wynosi 180-250 mm. W kröccu wylotu dymu znajduje siç szyber. Sluzy on do regulacji sily ci^gu oraz kontroluje wydajnosc urz^dzenia. W görnej czçsci paleniska, tuz pod kröccem wylotu dymu zamontowany jest deflektor dymu. Stosowany jest jako uzupelnienie szybra. Zmienia on kierunek przeplywu dymu w komorze spalania, tak aby nie mial on bezposredniego ujscia do przewodu kominowego. Dym przeplywa wtedy do komory wtörnego spalania, a wiçc i wymiennika ciepla,
a stamt^d dopiero do przewodu kominowego. Zabiegi te maj^ na celu zwiçkszenie sprawnosci kominka.
Wnçtrze wkladu stanowi komora spalania, gdzie na-stçpuje spalanie drewna. W dolnej czçsci komory spalania znajduje siç azurowy ruszt zeliwny, na ktörym odbywa siç spalanie, oraz przepustnice do rçcznej regulacji ilosci powietrza wplywaj^cego do paleniska. Przed rusztem usta-wione s^ wsporniki zeliwne zapobiegaj^ce przemieszczaniu siç drewna w czasie palenia.
Przed niekontrolowanym procesem spalania chronic drzwiczki z szyb^. Pol^czenia drzwiczek z korpusem kominka oraz szyby z drzwiczkami s^ szczelne.
1. dym
2. powietrze do wkladu
3. powietrze konwekcyjne
4. gor^ce powietrze
5. wylot gor^cego powietrza
1. smoke
2. air to the combustion chamber
3. convection
4. hot air
5. hot air outlet
Ryc. 3. Przeplyw powietrza w kominku z wkladem Fig. 3. Air flow in the fireplace with a combustion chamber Zrodlo: Materialy promocyjne firm: Scan Forum, Supra, Koperfam, Schiedel, Darco, Kominki Stella. Source: Scan Forum, Supra, Koperfam, Schiedel, Darco, Kominki Stella promotion materials.
We wkladach i kasetach stosuje siç szyby ceramiczne odporne na wysok^ temperaturç - do 800°C. Szyba zamon-towana jest w drzwiczkach w taki sposöb, aby powstala szczelina, ktöra umozliwia wytworzenie poduszki po-wietrznej chroni^cej szybç przed zabrudzeniem. Nowszym rozwi^zaniem jest pokrycie szyby przezroczyst^ powlok^ metaliczn^. Powoduje to uzyskanie na jej powierzchni wyzszej temperatury i dopalanie siç cz^stek sadzy oraz substancji smolistych, ktöre siç na niej osadzily. W dolnej
czçsci korpusu, z boku lub z przodu znajduje siç otwory doprowadzaj^ce powietrze do spalania. Umozliwiaj^ one sterowanie moc^ grzewcz^ kominka i prçdkosci^ spalania drewna. Ich powierzchnia jest regulowana za pomoc^ regulatorow.
Kominki zamkniçte oddaj^ cieplo czçsciowo poprzez promieniowanie przez szybç paleniska i rozgrzane elementy obudowy. Wykorzystane jest takze zjawisko konwekcji, ktore polega na unoszeniu ogrzewanego powietrza do gory.
Podczas spalania korpus wkladu lub kasety nagrzewa siy. Zimne powietrze z pomieszczenia wplywa miydzy korpus urzydzenia a obudowy i odbiera cieplo. Nastypnie juz ogrza-ne, wyplywa do pomieszczenia przez kratky wentylacyjny zamontowany w okapie nad kominkiem. Kratka ta moze byc umieszczona z boku lub z przodu kominka. Nie wolno w okapie montowac kratek z mozliwosciy regulacji ilosci przeplywajycego powietrza. Ograniczenie tego przeplywu moze spowodowac przegrzanie urzydzenia.
Temperatura wewnytrz okapu moze dochodzic do 300°C. Ze wzglydów bezpieczeñstwa w odleglosci ok. 4Q cm od sufitu, na wysokosci górnej czysci kratek wylo-towych montuje siy przegrody. Wydzielona górna czysc to komora dekompresyjna. Po obu stronach komory dekom-presyjnej znajdujy siy kratki, pozwalajyce na intensywny przeplyw powietrza, które chlodzi powierzchniy sufitowy. Aby umozliwic niewymuszony przeplyw powietrza przez komory dekompresyjny, kratki powinny byc umieszczone niesymetrycznie.
Kominki zamkniyte w zaleznosci od producenta zuzy-wajy od 6 do 20 m3 powietrza w ciygu godziny. Powietrze do spalania najczysciej jest pobierane przez otwory w przedniej lub bocznej scianie korpusu. Sprawnosc dobrej jakosci kominków zamkniytych wynosi minimum 70% podczas normalnej pracy i ponad 80% przy pracy zredukowanej, przy ograniczonym doplywie powietrza do komory spa-lania [23].
2.3. Przyl^czenie kominka do przewodu dymowego
Bardzo waznym zagadnieniem jest przylyczenie kominka do przewodu kominowego. Zadaniem komina jest wytwarzanie ciygu i odprowadzanie dymu powstajycego podczas spalania drewna. Podcisnienie w przewodzie dy-mowym powinno wynosic 10-30 Pa. Przy zbyt malym ciygu dymy bydy siy cofaly do pomieszczenia, za duzy spowoduje zaklócenia procesu spalania i moze doprowadzic do zniszczenia wkladu [23].
Kominek powinien byc ustawiony jak najblizej komina, aby na przewodzie dymowym bylo jak najmniej zagiyc. Najkorzystniejsza jest sytuacja, gdy komin znajduje siy nad kominkiem, sy wtedy najmniejsze straty ciepla i maly opór dla dymu. Komin moze znajdowac siy takze za kominkiem lub obok niego. Nalezy pamiytac o podstawowej zasadzie, która mówi, iz do jednego przewodu kominowego moze byc podlyczony tylko jeden kominek [4]. Powierzchnia przekroju przewodu kominowego nie moze byc mniejsza niz 1/1Q powierzchni otworu paleniska. Kominek lyczy siy z kominem odcinkiem sztywnej lub elastycznej rury kwasoodpornej o dlugosci nie wiykszej niz 2 m. Kyt miydzy nim a kominkiem nie powinien byc wiykszy niz 45° [14].
Podlyczenie musi byc dobrze dopasowane i uszczel-nione. Najlepiej jezeli kominek planuje siy juz na etapie projektowania domu. Wybrany zostaje wtedy rodzaj kominka: otwarty, zamkniyty, z systemem dystrybucji gory-cego powietrza, czy tez termokominek, zostaje okreslona jego moc. Na podstawie tych parametrów mozemy dobrac odpowiedni komin.
D0I:10.12845/bitp.40.4.2015.12
Gdy wstawiamy kominek do zamieszkanego juz domu, mozemy wykorzystac nieuzywany przewód kominowy. Czysto zdarza siy, ze nie spelnia on stawianych mu wyma-gañ. Mozna wtedy zainstalowac we wnytrzu komina stalo-wy wklad. Wklady takie mogy byc sztywne lub elastyczne. Sztywne skladajy siy z prostych odcinków o maksymalnej dlugosci 1 m i ksztaltek lyczonych najczysciej kielichowo. Drugie wykonane sy z elastycznej rury stalowej. Dziyki temu mozna je dowolnie wyginac, majy one jednak cieñsze scianki, sy wiyc mniej trwale niz sztywne wklady [26].
Innym rozwiyzaniem jest wybudowanie nowego komina. Mozna go zainstalowac wewnytrz budynku przebijajyc siy przez dach i stropy lub przy scianie zewnytrznej. Mozna wybrac tradycyjny murowany komin lub coraz czysciej spotykane dwuscienne kominy stalowe. Kominy stalowe szybko siy nagrzewajy, szybko zostaje wytworzony ciyg kominowy. Skladajy siy one z kilku warstw:
- rura wewnytrzna wykonana ze stali kwasoodpornej,
- rura zewnytrzna wykonana ze stali odpornej na dzialanie czynników atmosferycznych,
- miydzy rury zewnytrzny i plaszczem zewnytrznym znajduje siy warstwa izolacji cieplnej, przewaznie z welny mineralnej.
Stosuje siy takze kominy ceramiczne. Kamionka jest materialem trwalym i bardzo odpornym na wysoky tem-peratury. Ma dobre wlasciwosci akumulacyjne, dlugo siy nagrzewa ale i dlugo stygnie. Zapobiega to gwaltownemu stygniyciu dymu. Komin kamionkowy to konstrukcja wie-lowarstwowa skladajyca siy z:
- wewnytrznej warstwy ocieplajycej, odpornej na wysoky temperatury i niszczyce dzialanie kwasów, gwarantujycej doskonaly izolacyjnosc cieplny komina, warstwy ty stanowi welna mineralna lub pustka powietrzna;
- obudowy z pustaków z betonu lekkiego.
3. Charakterystyka wystçpuj^cych zagrozen na podstawie zaistnialych pozarów
W ostatnich czasach w Polsce zauwazyc mozna stale rosnyce zainteresowanie kupnem i instalacjy kominków. Rocznie sprzedaje siy 3Q QQQ importowanych wkladów kominkowych, nie liczyc rodzimej produkcji.
Podczas eksploatacji wkladów kominkowych powstajy bardzo wysokie temperatury, zarówno w palenisku, jak i na poszczególnych elementach urzydzenia. Temperatury plo-mieni przy spalaniu drewna sy dosyc zróznicowane. Zalezy od ilosci tlenu, ciygu powietrza, zawartosci zywicy oraz stopnia zwyglenia. Rzeczywista zmierzona temperatura plomieni powstajycych podczas spalania drewna wynosi ok. 1QQQ°C. Przy tak wysokich temperaturach, wazne jest, aby wklad kominkowy byl wykonany solidnie i z wysokiej jakosci materialów oraz prawidlowo zamontowany i eks-ploatowany [9].
Do palenia w kominku powinno siy uzywac drewna lisciastego. Najlepsze gatunki drewna kominkowego to grab, buk, dyb, jesion, brzoza. Drewno iglaste pomimo duzej kalorycznosci w tym przypadku nie jest dobrym pali-wem. Zawiera duzo zywicy, dlatego przy spalaniu powstajy
ТЕМАТИЧЕСКОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ - АНАЛИЗ РЕАЛЬНЫХ СОБЫТИЙ
D01:10.12845/bitp.40.4.2015.12
znaczne ilosci sadzy, która odklada si§ w kominie. Jest to zjawisko bardzo niekorzystne z punktu widzenia ochrony przeciwpozarowej, poniewaz zgromadzona w przewodzie dymowym sadza moze si§ zapalic od plon^cych cz^stek unoszonych z paleniska [10].
Takze wartosci temperatury jakie powstaj^ podczas spa-lanie drewna iglastego s^ wyzsze niz w przypadku drewna lisciastego, co moze zaklócac prawidlow^ prac^ urz^dzenia. Poza tym drewno iglaste spala si§ zbyt szybko, daje malo zaru oraz zanieczyszcza szyb^ kominka. Dlatego powinno si§ je uzywac tylko do rozpalania.
Temperatura wewn^trz paleniska, a co si§ z tym wi^ze, takze innych elementów urz^dzenia zalezy cz^sciowo od warunków pracy kominka. Inne temperatury powsta-j^ przy nominalnej pracy urz^dzenia, inne przy pracy z maksymaln^ wydajnosci^, jeszcze inne w trakcie pracy zredukowanej. Ponizej przedstawiono maksymalne temperatury wyst^puj^ce na obudowie zeliwnego wkla-du kominkowego po 60 minutach spalania, wyl^czeniu wentylatora i dwukrotnym dolozeniu drewna lisciastego grubego, po ok. 4 kg [13].
Ryc. 4. Schemat rozkladu temperaturowego wkladu kominkowego [13] Fig. 4. Diagram of the temperature distribution inthe fireplace [13]
Miejsce pomiaru Temperatura [°C] Location of measurement Temperature [°C]
T1 - lewybok, srodek 300 T1 - the left side, center 300
T2 - tyl, strona lewa 270 T2 - back, left side 270
T3 - tyl,srodek 280 T3 k back, center 280
T4 - tyl, strana prawa 260 T4 - back, right side 260
T5 - prawy l)ok, srodek 250 T5 - right side, center 250
T6 - górna scianka, strona prawa 300 T6 - the upper wall, right 300
T7 - górna scianka, srodek, przód 350 T7 - the upp er wvall, front 350
T8 - górna scianka, strona lewa 3 15 T8 a the upper wall, left 315
T9 - gcianka odprowadzenia dymu 300 T9 a smoke extraction wall 300
Najwyzsze temperatury uzyskano w poblizu kolnierza odprowadzenia dymu i na sciance rury odprowadzaj^cej dym - termoelementy T7 i T9 (300-350°C). Nizsze tem-peratury odnotowano na sciankach o podwojonej izolacji cieplnej - termoelementy T1 i T8 (300-315°C) oraz na gór-nej sciance po prawej stronie - termoelement T6 (300°C). Najnizsze temperatury uzyskano w cz^sci tylnej wkladu - termoelementy T2, T3, T4 (260 - 280°C) oraz na sciance z prawej strony - termoelement T5 (25°C).
W trakcie pracy pieca wyl^czono wentylator, co mialo symulowac awari^ lub brak zasilania. Przeprowadzone po-miarywykazaly, ze dalszpwzrost temperatury jest niewiel-ki. Po okolo 5-7 minutach temperatura spada ze wzgl^du na brak dost^pu powietrza i wygasz enie pieca. Taki stan nie powoduje wi^c wzrostu zagrozenia pozarowego [13].
Kominki s^ uwazane za przyczyn^ wielu pozarow. Cz^sc z nich niew^tpliwie powoduj^. Jest kilka powodow, dla ktorych kominek moze odgrywac znacz^c^ rol^ w inicjacji pozaru.
Pierwszy dotyczy glownie kominkow otwartych, w mniejszym stopniu tych z zamkni^t^ komor^ spalania. Zwi^zany jest z emisj^ iskier lub plon^cych cz^stek z nie-osloni^tych cz^sci urz^dzenia.Cz^stki takie, opadajy na palny material, mog^ zainicjowac reakj spalania. Pozary wywolan e w ten sposob nie zdarzaj^ si§ cz§sto. Swiadomosc zagrozenia pozarowego z tej strony jest oczywista i uzyt-kownicy kominkow zwracaj, uwag^, aby nie dopuscic do takiego stanu.
Przy eksploatowaniu kominkow nalezy scisle przestrze-gac wskazan producenta zawartych w instrukcji montazu i obslugi. W instrukcji podana jest informacja, jakiego
opalu nalezy uzywac. Zastosowanie paliwa innego niz zaleca producent, spowoduje zly pracy kominka, a nawet moze doprowadzic do zniszczenia wkladu.
Nalezy pamiytac, ze drewno i inne materialy palne pod wplywem dlugotrwalego ogrzewania, zdolne sy do zapale-nia siy w temperaturach znacznie nizszych, niz normalne temperatury, w jakich siy zapalajy. Drewno moze ulec zwygleniu pod wplywem dlugotrwalego oddzialywania temperatury nizszej niz 120°C, podczas gdy normalna temperatura, przy ktorej zapala siy drewno wynosi ok. 300°C. Widoczna jest wiyc potrzeba odizolowania calego ukladu grzewczego, zeliwnego wkladu oraz przewodu dy-mowego od palnych elementow konstrukcyjnych budynku. Przyczyny wielu pozarow jest wprowadzenie w przestrzen
D01:10.12845/bitp.40.4.2015.12
nad wkladem kominkowym niczym nie osloniytych ma-terialów palnych. Sy to najczysciej drewniane elementy konstrukcyjne scian i stropów [8].
CASE STUDY I
Do pozaru doszlo 4 grudnia 2014 r. w miejscowosci Swadzim k/Poznania w budynku mieszkalnym jedno-rodzinnym. Pozar zostal zauwazony okolo godziny 0:18 przez jedny z osób przebywajycych w budynku. Informacja natychmiast dotarla do Stanowiska Kierowania KM PSP w Poznaniu. Po przybyciu zastypów PSP na miejsce zdarze-nia zastano pozar stropu pomiydzy parterem a pierwszym piytrem.
Ryc. 5, 6. Widok pomieszczen na parterze (fot. Tomasz Wisniewski) Fig. 5, 6. View of rooms on the ground floor (photos by Tomasz Wisniewski)
Natychmiast podjyte dzialania gasnicze ograniczyly konstrukcyjne kominka), przewietrzono i oddymiono po-mozliwosc rozprzestrzeniania siy pozaru. Ugaszono pozar, mieszczenia domu. wyciyto palyce siy elementy stropu (podloga, belki, elementy
Ryc. 7, 8. Widok pomieszczen wewnytrznych budynku na piytrze (fot. Tomasz Wisniewski) Fig. 7, 8. View of the inside rooms on the first floor of the building (photos by Tomasz Wisniewski)
ТЕМАТИЧЕСКОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ - АНАЛИЗ РЕАЛЬНЫХ СОБЫТИЙ
D01:10.12845/bitp.40.4.2015.12
Ryc. 9, 10. Widok sladow ognia nad czopuchem (fot. Tomasz Wisniewski) Fig. 9, 10. Picture showing traces of fire above the flue (photos by Tomasz Wisniewski)
W analizowanym przypadku nastypil dlugotrwaly okres oddzialywania wysokiej temperatury na drewnia-ne elementy konstrukcji stropu. Podczas oglydzin stwier-dzono zapalenie siy elementu drewnianego konstrukcji stropu/podlogi, ktory byl zlokalizowany bezposrednio
nad czopuchem kominka. Drewniany element zaczyl siy nadmiernie nagrzewac, co w konsekwencji doprowadzi-lo do inicjacji reakcji spalania. Swiadczy o tym kierunki wypalen oraz powierzchnie kierunkow zwyglen i okopcen konstrukcji.
Ryc. 11, 12. Widok sladow ognia nad czopuchem (fot. Tomasz Wisniewski) Fig. 11, 12. Picture showing traces of fire above the flue (photos by Tomasz Wisniewski)
Do konstrukcji przedmiotowego kominka (czopucha) zostala zastosowana plyta typu Super Isol 30 mm oraz grunt i budowlany klej elastyczny. Plyta jest bardzo dobrym izolatorem ale trzeba stosowac kleje wysokotemperaturowe zachowujyc okreslone dylatacje. Taka izolacja wystarcza pod warunkiem, ze sciana nie jest wykonana z materialow
palnych np. drewna, co w tym przypadku nie bylo spel-nione. Dodatkowo plyty zostaly oparte na konstrukcji szkieletowej wykonanej z elementow drewnianych, ktore nieosloniyte pozostaly we wnytrzu przestrzeni czopucha. Ponadto pozostala czysc zewnytrzna - wykonczeniowa zostala wykonana przy zastosowaniu szpachli gipsowej
D0I:10.12845/bitp.40.4.2015.12
i pomalowana emulsj^. We wnçtrzu zastosowano izolacjç z welny mineralnej przy czym nie stwierdzono wystçpowa-nia aluminiowej folii. Nie wykonano röwniez wydzielonej wentylowanej czçsci wewnçtrznej tzw. przestrzeni dekom-presyjnej pomiçdzy czopuchem a sufitem.
Zabudowa instalacji rozprowadzaj^cej cieple powie-trze z czopucha wykonana zostala z aluminiowych rur elastycznych typu spiro bez konstrukcji pomiçdzy plytami g-k z izolaj z welny mineralnej.
Komin wykonany zostal w konstrukcji tradycyjnej jako murowany na zaprawie cementowo-wapiennej, czyli ele-mentöw niepalnych.
Nalezy zauwazyc, ze pomimo stwierdzonych nieprawid-lowosci konstrukcyjnych kominka okreslona w przepisach odleglosc 0,6 m od wkladu kominkowego, rur przyl^cze-niowych oraz otworöw do czyszczenia od latwo zapalnych, nieosloniçtych czçsci konstrukcyjnych budynku nie za-pewnia bezpieczenstwa pozarowego. Przy tej odleglosci generowany przez uklad grzewczy strumien ciepla jest wystarczaj^cy, aby zapocz^tkowac (rozlozon^ w czasie) degradacjç termiczn^ palnej konstrukcji. Rezultatem moze byc zwçglenie, a ostatecznie zapalenie palnych elementöw. Temperatury zewnçtrznych czçsci scian i podlogi oraz
innych urz^dzen z materialöw niepalnych nie powinny przekraczac sredniej temperatury w pomieszczeniu wiç-cej niz o 65°C [16]. Jezeli warunek ten nie jest spelniony, producent powinien podac w instrukcji montazu i obslu-gi niezbçdne informacje dotycz^ce izolacji cieplnej scian i podlogi. Producent ma takze obowi^zek dostarczyc pi-semne instrukcje instalowania, eksploatacji, konserwacji i montazu, zredagowane w jçzyku kraju przeznaczenia.
Ponadto przewody dymowe powinny byc oddalone od latwo zapalnych, nieosloniçtych czçsci konstrukcyjnych budynku co najmniej 0,3 m [4].
CASE STUDY II
Do zdarzenia doszlo 5 lipca 2011 r. w Lebie w wyniku nieprawidlowej eksploatacji kominka z paleniskiem otwar-tym, co doprowadzilo do pozaru obiektu wypoczynkowego. Uzytkownik nie zachowal nalezytych srodköw ostroznosci i wbrew ostrzezeniom podleglych mu pracowniköw - o nie-szczelnosci komina, wydobywaj^cym siç dymie oraz malej odleglosci komina od palnej konstrukcji dachu - polecil im spalenie pozostalych po remoncie podlogi desek w kominku bçd^cym w zlym stanie technicznym oraz nakazal pozo-stawienie bez dozoru nie wygaszonego paleniska kominka.
Ryc. 13, 14. Widok miejsca objçtego dzialaniami gasniczymi Fig. 13, 14. View of the site of firefighting operations Zrödlo/Source: gazeta kaszubska.pl
W wyniku pozaru spaleniu ulegl murowany budynek mieszkalno-gospodarczy o powierzchni zabudowy 831 m2, powoduj^c wysokie straty dla Powiatu Lçborskiego.
Podczas pozaru w kompleksie wypoczynkowym prze-bywalo okolo 30 osöb. W chwili przybycia pierwszych zast^pöw Jednostek Ochrony Przeciwpozarowej, pozarem objçty byl w calosci obiekt gastronomiczno-rozrywkowy.
ТЕМАТИЧЕСКОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ - АНАЛИЗ РЕАЛЬНЫХ СОБЫТИЙ
D0I:10.12845/bitp.40.4.2015.12
Ogien rozprzestrzenial siy na przylegajyce bezposrednio do obiektu dachy o konstrukcji drewnianej kryte papy, budy-nek z 16 pokojami noclegowymi oraz budynek gospodarczy.
Plomienie obejmowaly okoliczne drzewa oraz dach budynku handlowo-gastronomicznego. Zagrozone bezposrednio
byly domki letniskowe. KDR otrzymal informacjy od me-nadzera obiektu, ze gosci z pokoi noclegowych ewakuowano przed przybyciem zastypow JOP oraz rozpoczyto ewakuacjy osob zakwaterowanych w pobliskich domkach letniskowych.
Ryc. 15, 16, 17. Widok miejsca objytego dzialaniami gasniczymi Fig. 15, 16, 17. View of the site of firefighting operations Zrödlo/Source: gazeta kaszubska.pl
Po zlokalizowaniu pozaru przystypiono do prac wybu-rzeniowych konstrukcji zagrazajycym ratownikom oraz przeszukanie pogorzeliska.
Ryc. 18, 19. Widok pogorzeliska Fig. 18, 19. Site of the fire Zrödlo/Source: gazeta kaszubska.pl
Z powyzszej analizy przypadku wynika, ze pozar rozpoczyl siy budynku, gdzie znajdowal siy kominek.
Budynek ten posiadal drewniany konstrukcjy dachu po-kryty deskami.
DOI:10.12845/bitp.40.4.2015.12
komin
chimney
Ryc. 2G. Miejsce lokalizacsi kominka w stosunku do budynku krytego strzech^ Fig. 2G. Zocation oZthe fireplace in relatione to the builZing with a thatched roof ¿ródlo: Opracowanie wlasne. Source: Own elaboration.
Okolicznosci powyzszego zdarzenia wskazuj^, ze dzia-lanie pracowników bylo nieroztropne, poniewaz doprowa-dzili do rozpalenia zbyt duzej ilosci drewna w palenisku. Intensywne spalanie powodowalo wydostanie siç iskier poza palenisko, które byly gaszone przezosoby pracuj^ce wewn^trz obiektu. Warto podkreslic, ze w chwili opusz-czania otiiektu w palenisku pozostal zar. Zalanie go wod^ mogloby spowodowac powazne uszkodzenie kominka poprzez gwaltowne schlodzenie, co doprowadziloby do popçkania konstrukcji.
Nie ulega w^tpliwosci, ze pracownicy chc^c uporac siç blyskawicznie z prac^ doprowadzili do nadmiernego zaladowania paleniska i termicznego uszkodzenia komina, który w miejscach nieszczelnosci spowodowal zapalsnia siç strzechy pokrywaj^cej dach.
CASE STUDY III
Do pozaru doszlo 27 stycznia 2012 r. w miejscowosci Czarnkowie w powiecie swidwiñskim, w budynku miesz-kalnym jednorodzinnym, okolo godziny 12:40. Pozar zostal zauwazony przez wlasciciela po pewnym czasie od rozpalenia ognia w kominku. Zauwazyl on wydobywaj^cy siç dym w obszarze stropu. Informacja natychmiast dotarla do Stanowiska Kierowania KP PSP w Swidwinie. Po przy-byciu zast^pów PSP na miejsce zdarzekia stwierdzono, ze
poddasze wraz z konstrukcji dachow^ jest objçte ogniem. Czçsciowo ogien pojawial siç na zewn^trz dachu. Podano pr^dy wody w natarciu wewn^trz budynku oraz jeden na scianç szczytow^. Po lokalizacji pozaru przyst^piono do czçsciowej rozbiörki poddasza, pozostalosci wiçzby dacho-wej, krokwi, lat oraz dachöwki. Ratownicy przeprowadzili ewakuacj mienia do pobliskiej stodoly, pozar dogaszono, a nastçpnie przeszukano poddasze.
Zniszczeniu wo 80% ulegla wiçzba dachowa wraz zpo-szyciem, pozostala czçsc wymagala rozbiörki. Poddasze wraz z wyposazeniem, stropy nad pierwsz^ kondygnacj^, lazienk^ na pierwszym piçtrze oraz pokoje i ich wyposa-zenie na pierwszym piçtrze ulegly czçsciowemu zalaniu wod^ gasnicz^ Strop na pozjomie parteru w kuchni oraz w s^siaduj^cym salonie ulegl przepaleniu. Miejsca zdarzenia przekazano protokolarnie wlascicielom.
W analizowanym przypadku nast^pilo dlugotrwale oddoialywani e wysokiej temperatury na drewniane ele-menty konstrukcji stropu. Podczas oglçdzin stwierdzono zapalenie siç elementu drewnianego konstrukcji stropu/ podlogi i dachu, ktöry zlokalizowany byl bezposrednio nad czopuchem kominka. Drewniany element zacz^l siç nadmiernie nagrzewac, co w konsekwencji doprowadzilo doinicjacji reakcji spalaniae
ТЕМАТИЧЕСКОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ - АНАЛИЗ РЕАЛЬНЫХ СОБЫТИЙ D0I:10.12845/bitp.40.4.2015.12
Ryc. 22, 23, 24. Widok kominka z paleniskiem zamkniytym (fot. Tomasz Wisniewski) Fig. 22, 23, 24. View of the fireplace with closed hearth (photos by Tomasz Wisniewski)
W analizowanym przypadku nie wystypowaly wyma-gane elementy konstrukcyjne kominka. Niestety kontrola kominiarza nie wykazala nieprawidlowosci.
Ryc. 25, 26. Widok sladow ognia w zrodle (fot. Tomasz Wisniewski) Fig. 25, 26. Picture showing traces of fire in the ignition source (photos by Tomasz Wisniewski)
Nalezy podkreslic, ze pomimo braku wlasciwej konstrukcji czopucha kominka bezposredni zwiyzek przyczy-nowo-skutkowy mial zanik napiycia w sieci energetycznej, ktory spowodowal wylyczenie pracy turbin rozprowa-dzajycych cieplo w systemie SDGP. W krytycznym dniu w godzinach od 9:00 do 14:00 nastypila planowana przerwa w dostawie energii elektrycznej, o czym operator infor-mowal ogloszeniami przymocowanymi na drzewach przy drodze. Spolka Energia nie informowala bezposrednio odbiorcow energii, co moglo spowodowac, ze poszkodo-wany nie wiedzial o przerwie w dostawie prydu. Komin byl utrzymywany w nalezyty sposob. Prowadzone byly okresowe przeglydy i czyszczenie przewodu.
Kominek moze ogrzewac nie tylko pomieszczenie, w ktorym siy znajduje, ale rowniez inne pomieszczenia, a nawet caly budynek. Sluzy do tego system dystrybucji gorycego powietrza SDGP. W takim przypadku rozgrzane powietrze zbierajyce siy w komorze okapu, czyli dystrybu-torze, kierowane jest do kroccow, a stamtyd bezposrednio do przewodow rozprowadzajycych, ktore najczysciej wy-konuje siy z elastycznych rur aluminiowych. Na wylotach przewodow nawiewnych montuje siy kratki lub anemostaty z regulacjy strumienia powietrza.
W systemie grawitacyjnym wystypuje swobodny, kon-wekcyjny obieg powietrza. Jest to najprostsze i niezawodne rozwiyzanie. Okazuje siy jednak nieskuteczne, gdy odga-lyzienia rur rozprowadzajycych goryce powietrze sy liczne lub gdy ich dlugosc przekracza kilka metrow. Mogy wiyc byc wykorzystywane do ogrzewania malego domu miesz-kalnego lub kilku pomieszczen w wiykszym budynku.
Gdy chcemy ogrzac bardziej odlegle pomieszczenia mu-simy zastosowac wymuszony przeplyw gorycego powietrza. Sy dwa podstawowe rodzaje takiego obiegu. W pierwszym turbina jest zainstalowana na przewodzie wlotowym zimne-go powietrza. Takie rozwiyzanie zapewnia przepustowosc maksymalnie do 200 m3/h. W celu zwiykszenia wydajnosci stosuje siy turbiny rozprowadzajyce goryce powietrze, kto-rych przepustowosc dochodzi do 500 m3/h.
D0I:10.12845/bitp.40.4.2015.12
Dla sprawnego dzialania calego systemu, powietrze musi miec mozliwosc recyrkulacji, czyli powrotu do pomieszczenia, w ktorym znajduje siy kominek. Dlatego drzwi powinny posiadac specjalne otwory lub szczeliny przy podlodze. Chlodne powietrze powrotne doprowadzane jest pod kominek, gdzie przez specjalne otwory jest zasy-sane przez uklad, a nastypnie ogrzewa siy przeplywajyc do przestrzeni miydzy zebrami kominka a jego obudowy. Sytuacja, w ktorej nie zapewnia siy wystarczajycej wymia-ny gorycego powietrza moze doprowadzic do zaistnienia pozaru wskutek dlugotrwalego nagrzewania siy elementow konstrukcji dachu.
4. Posumowanie i wnioski
Podczas eksploatacji wkladow kominkowych nalezy pamiytac o specyficznych warunkach, jakie towarzyszy ich pracy. Mamy tu do czynienia z otwartym ogniem oraz gorycym powietrzem i elementami urzydzenia nagrza-nymi do bardzo wysokich temperatur. Dlatego bardzo wazne jest, aby piec byl wykonany solidnie i z wysokiej jakosci materialow. Przed zakupem kominka powinnismy dokladnie poznac jego budowy i zasady dzialania. Wazna jest tez swiadomosc zagrozen pozarowych, jakie wiyzy siy z powstajycymi wysokimi temperaturami, zwlaszcza w bu-dynkach wykonanych w technologii opartej na szkielecie drewnianym.
Zastosowanie materialow drewnopochodnych do za-budowy kominkow jest bardzo czystym rozwiyzaniem. Zastosowanie w obrybie komory i kanalu dymowego ele-mentow palnych wiyze siy z niebezpieczenstwem rozkladu termicznego tych materialow. Nalezy zwrocic szczegolny uwagy na szczelnosc instalacji odprowadzania dymu i po-prawnosc jej instalacji. Wydostajycy siy przez szczeliny dym o bardzo wysokiej temperaturze moze szybko zapo-czytkowac proces rozkladu termicznego. Proces tlenienia siy materialu w zabudowie moze trwac dlugo przy nizszej temperaturze i zapoczytkowac pozar.
Ryc. 27, 28. Zwyglenia w wyniku pirolizy tzw. okapow kominkow wykonanych z plyty wiorowej z naturalny okleiny
(fot. Tomasz Wisniewski)
Fig. 27, 28. Charring caused by pyrolysis of so called fireplace hoods made of chipboard with natural veneer
(photos by Tomasz Wisniewski)
Palne elementy wystroju wnytrz budynku, przez ktore, lub obok ktorych sy prowadzone przewody ogrzewcze,
wentylacyjne, dymowe powinny byc zabezpieczone przed mozliwosciy zapalenia lub zwyglenia. Osiyga siy to przez
ТЕМАТИЧЕСКОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ - АНАЛИЗ РЕАЛЬНЫХ СОБЫТИЙ
D01:10.12845/bitp.40.4.2015.12
zachowanie odpowiednich odleglosci przewodow od innych elementow budynku oraz zastosowanie izolacji i oslon. Pod-loga latwo zapalna przed drzwiczkami palenisk powinna byc zabezpieczona pasem materialu niepalnego. Nalezy rowniez pami^tac, ze zew n^trzne powierzchnie wkladu ko-minkowego podczas eksploatacji przekraczaj^ cz^sto 300°C.
Nalezy miec na uwadze, ze drewno i inne materialy palne pod wplywem dlugotrwalego ogrzewania mog^
zapalic si§ w temperaturach znacznie nizszych niz standar-dowo. Widoczna jest wi^c potrzeba odizolowania calego ukladu grzewczego oraz przewodu dymowego od palnych elementow konstrukcyjnych budynku. Przyczyn^ wielu pozarow jest wprowadzenie w przestrzen nad wkladem kominkowym nieosloni^tych niczym materialowpalnych. S^ to najcz^sciej drewniane elementy konstrukcyjne scian i stropow.
1
iЛШ
.'AI
Ryc. 29, 30. Zw^glenia w wyniku pirolizy okapu i czopucha kommka wykonanego ze sklejki (fot.Tomasz Wisniewvski) Fig. 29, 30. Charring caused by pyrolysis of fireplace hood and flue made oC plywood (photos by Tomasz Wisniewski)
Ryc. 31, 32. Widok kominka, ktorego sciana tylna zostala wykonana w konstrukcji szkieletowej z elementow drewnianych a przewody dymowe zoctaly poprowadzone w odleglosci 3 cm od tej konstrukcji (fot. Tomasz Wisniewski) Fig. 31, 32. Picture of a fireplace, whose rear wall frame was constructed from wooden elements and smoke ducts
were routed at a distanceof 3 cm from this structure (photos by Tomasz Wisniewski)
Temperatura zaplonu i samozaplonu zalezy od rodzaju i gatunku drewna, wilgotnosci, wlasciwosci fizycznych i chemicznych drewna. Szybkosc wzrostu temperatury zalezy w duzej mierze od pojemnosci cieplnej drewna, któri okresla siç jako iloczyn gçstosci, wspólczynnika przewod-nictwa cieplnego i ciepla wlasciwego. Im nizsza pojemnosc cieplna, tym szybciej drewno ogrzewa siç i zapala. Rozklad termiczny jest procesem endotermicznym, aby wystipil, do drewna musi zostac dostarczona okreslona energia cieplna.
Przy ogrzewaniu drewna obserwuje siç zmianç barwy, drewno ulega rozkladowi termicznemu, a nastçpnie zwçgla siç. Jest to proces przebiegajicy od powierzchni do wewnitrz.
W miarç wzrostu temperatury i zwiçkszania siç warstwy wçgla, szczeliny poszerzaji siç, ulatwiajic migracjç lotnym produktom rozkladu. W takich warunkach w produktach pirolizy przewazaji niskoczisteczkowe lotne wçglowo-dory i wodór. Jesli szybkosc emisji produktów lotnych jest wystarczajica do utworzenia mieszaniny, w której skladniki palne si w granicach zapalnosci, moze nastipic zainicjowanie reakcji spalania. Jest to tzw. plomieniowa faza spalania drewna. Glówna masa gazowych produktów rozkladu wydziela siç w temperaturze 200-400°C. Two-rzenie siç warstwy wçgla zmniejsza szybkosc wydzielania gazów pirolitycznych, az do calkowitego ustania emisji w temperaturze powyzej 500°C. Pozostaly wçgiel drzewny spala siç bezplomieniowo [8].
Poniewaz hemiceluloza rozklada siç w najnizszych temperaturach, a lignina w najwyzszych, bardziej odporne na oddzialywanie ciepla jest drewno gatunków zawierajicych duzo ligniny. W odniesieniu do zagrozenia pozarowego istotne jest zjawisko dlugotrwalego ogrzewania drewna. Istnieji równiez dowody, ze wyroby z drewna ogrzewane w niskich temperaturach mogi w koñcu siç zapalic.
Ochrona drewna w postaci blachy lub róznego rodzaju plytek, czçsto z dodatkowi warstwi izolacji termicznej, nie zawsze wystarcza, aby przeciwdzialac wytworzeniu wçgla drzewnego. Izolacja z jednej strony ogranicza ilosc ciepla docierajicego do materialu, ale z drugiej strony ulatwia akumulacjç ciepla. Nawet przy szczelnej ochronie moze zaistniec tlenie, które zachodzi juz przy bardzo niskiej zawartosci tlenu. Zródla wystçpowania potencjalnych ini-cjatorów w przypadku kominków si bardzo niebezpieczne i mogi pojawiac siç w wielu miejscach.
Celem opracowania byla analiza zagrozeñ pozarowych zwiizanych z eksploatacji wkladów kominkowych. Opisa-no takze przyklady pozarów spowodowanych eksploatacji wkladów kominkowych i kominka z paleniskiem otwartym. Na podstawie zgromadzonych materialów, zapoznaniu siç z przepisami dotycz^cymi problemu oraz analizy zdarzeñ, które mialy miejsce w rzeczywistosci, mozna wyciignic nastçpujice wnioski: 1. W przypadku stosowania materialów drewnopochod-nych np. w zabudowie kominka, na szczególni uwagç zasluguje zachowanie odpowiedniej odleglosci pomiç-dzy wkladem kominkowym a obudowi. Na elementach wkladu kominowego osiigane si bardzo wysokie temperatury, które znacznie przewyzszaji temperaturç samozaplonu wyrobów drewnopochodnych. Okreslona w przepisach odleglosc 0,6 m wkladu kominkowego,
D0I:10.12845/bitp.40.4.2015.12
rur przyl^czeniowych oraz otworöw do czyszczenia do latwopalnych, nieosloniçtych czçsci konstrukcyjnych budynku nie zapewnia bezpieczenstwa pozarowego. Przy tej odleglosci generowany przez uklad grzewczy strumien ciepla jest wystarczaj^cy, aby zapocz^tkowac degradacjç termiczny palnej konstrukcji. Rezultatem moze byc zwç-glenie, a ostatecznie zapalenie palnych elementöw.
2. Szczegölni uwagç nalezy poswiçcic ochronie elementöw palnych przed promieniowaniem cieplnym poprzez izo-lacjç calego ukladu grzewczego, w tym zeliwnego wkladu oraz przewodu dymowego. Stosowane powszechnie oslony, np. z plyt gipsowo-kartonowych, czy tez welny mineralnej, nie zawsze zapewniaji szczelnosc, dlatego nie mogi ochronic palnych elementöw konstrukcyjnych przed penetracji goricego powietrza. W bezposrednim otoczeniu ukladu grzewczego nie nalezy umieszczac zadnych materialöw palnych. Wszelkie materialy uzyte do obudowania wkladu oraz przewodöw dymowych powinny byc niepalne. Poza tym muszi zapewniac odpo-wiednii izolacyjnosc i szczelnosc na dzialanie wysokich temperatur.
3. Szybkosc zwçglania maleje wraz ze wzrostem odleglosci od zrödla ciepla, rodzaj materialu nie ma wplywu na tç wartosc w przypadku, gdy zmienni jest odleglosc. W przypadku jednej odleglosci widac wyrazny wplyw rodzaju materialu.
4. Uzywanie opalu innego niz zaleca producent powo-duje zli pracç kominka, a nawet moze doprowadzic do uszkodzenia wkladu i komina. Czçsto zdarza siç, ze wykorzystywanie pieca do spalania röznego rodzaju od-padöw powoduje powstawanie duzej ilosci toksycznych produktöw spalania oraz zanieczyszczenie komina, co w konsekwencji prowadzi do odkladania siç warstwy sadzy i pozaröw w kominie.
5. Czçstym blçdem popelnianym przy montazu wkladöw kominkowych jest brak izolacji termicznej rury odpro-wadzajicej dymy z kominka. Prowadzi to do przegrzania palnych elementöw konstrukcji, ktöre mogi siç zapalic.
6. Brak komory dekompresyjnej powoduje niczym nie zaklöcone omywanie powierzchni sufitu przez unoszone gorice powietrze, czego skutkiem jest nadmierne ogrzanie stropu. Konsekwencji takiego stanu moze byc, poprzedzone rozkladem termicznym, zapalenie palnych elementöw konstrukcyjnych.
7. Montazu urzidzenia powinna dokonywac tylko i wy-licznie osoba posiadajica odpowiednie przeszkolenie. Szkolenie takie powinno byc organizowane przez kor-poracje kominiarskie we wspölpracy z producentem, importerem bidz dystrybutorem kominköw.
8. W Polsce w ostatnich latach mozemy zauwazyc stale rosnice zainteresowanie kupnem i instalacji kominköw. Si one coraz czçsciej nabywane, poniewaz stanowii jedno z najtanszych zrödel ogrzewania pomieszczen. Powyzszy trend mody, designu oraz alternatywy w ogrzewaniu mieszkan sprzyja röwniez pojawianiu siç niebezpiecznych sytuacji, ktöre mogi doprowadzic do pozaru. Problematy-ka zwiizana z prawidlowo wykonani konstrukcji kominka nabiera coraz wiçkszego znaczenia przekladajicego siç na bezpieczenstwo jego uzytkowniköw. Obecnie wsröd
ТЕМАТИЧЕСКОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ - АНАЛИЗ РЕАЛЬНЫХ СОБЫТИЙ
rzemieslników nie mozna wskazac zawodu zajmujycego siy konstruowaniem kominków. Wystypujyce na rynku firmy, których wlasciciele zyjy z przekonaniem, ze robiy wlasnie interesy zycia, nie zawsze swiadczy o wysokiej jakosci uslugi. Wysokie ceny swiadczonych uslug wy-muszajy równiez na spoleczeñstwie potrzeby wejscia na rynek domoroslych fachowców. Niski poziom wiedzy i bylejakosc wykonanych przez siebie dziel stwarza po-wazne ryzyko powstania zagrozenia dla zycia i mienia. Nalezy pamiytac, ze osiygniycie wlasciwego poziomu dzialañ prewencyjnych wymaga spelnienia niezwykle
Literatura
[1] Ustawa z dnia 24 sierpnia 1991 r. o ochronie przeciwpo-zarowej (Dz.U. z 2002 r. nr 147, poz. 1129 ze zmianami).
[2] Ustawa z dnia 24 sierpnia 1991 r. o Panstwowej Strazy Pozarnej (Dz.U. z 2006 r. nr 96, poz. 667 ze zmianami).
[3] Ustawa z dnia 7 lipca 1994 r. Prawo budowlane (Dz.U. z 2006 r. nr 156, poz. 1118 ze zmianami).
[4] Rozporz^dzenie Ministra Infrastruktury z dnia 12 kwiet-nia 2002 roku w sprawie warunków technicznych, jakim powinny odpowiadac budynki i ich usytuowanie (Dz.U. z 2002 r. nr 75, poz. 690 r. ze zmianami).
[5] Rozporz^dzenie Ministra Spraw Wewn^trznych i Admi-nistracji z dnia 7 czerwca 2010 r. w sprawie ochrony prze-ciwpozarowej budynków, innych obiektów budowlanych i terenów (Dz.U. nr 109, poz. 719).
[6] Choroszewski Z., Taktyka wykrywania sprawcówpozarów - Wybrane zagadnienia, WSPol, Szczytno 2005.
[7] Holyst B., Kryminalistyka, Wydawnictwo Prawnicze PWN, Warszawa 2004.
[8] DeHaan J. D., Kirk's Fire Investigation - fourth edition, New Jersey, 07458.
[9] Krzysik F., Nauka o drewnie, PWN, Warszawa 1978.
[10] Pofit-Szczepanska M., Terlikowski T., Katalog wlasciwosci palnych i termicznych, materialów i wyrobów celulozopo-chodnych, tworzyw oraz wlókien syntetycznych, cz. 1, Firex, Warszawa 1997.
[11] Pofit-Szczepanska M., Wybrane zagadnienia z chemii ogólnej, fizykochemii spalania i rozwoju pozarów, SAPSP, Kraków 1994.
[12] Tuzimek Z. (red.), Ochrona przeciwpozarowa w budowni-ctwie, WIZ WEKA, Poznan 2001.
DOI:10.12845/bitp.40.4.2015.12
istotnych warunków technicznych. Polega to na zapew-nieniu koniecznych warunków ochrony technicznej nieru-chomosciom i ruchomosciom poprzez tworzenie warunków organizacyjnych i formalnoprawnych, dajycych ochrony ludzi i mienia, a takze przeciwdzialajycych powstawaniu lub minimalizujycych skutki pozaru, klyski zywiolowej lub innego miejscowego zagrozenia. Prezentujyc idey profilak-tyki pozarowej, nalezy podkreslic, jak wazny roly odgrywa ona w procesie zapewnienia bezpieczeñstwa najwyzszej wartosci - zycia.
[13] Swietnicki J., Iwaniec R., Ocena stopnia bezpieczenstwapo-zarowego pieca kominkowego opalanego drewnem, CNBOP, Jozefow 1994.
[14] PN-89/B-10425 Przewody dymowe, spalinowe i wentyla-cyjne murowane z cegly. Wymagania techniczne i badania przy odbiorze.
[15] PN-91/B-02840 Ochrona przeciwpozarowa budynkow. Nazwy i okreslenia.
[16] PN-EN 13229 Wklady kominkowe wraz z kominkami otwartymi na paliwa stale. Wymagania i badania.
[17] PN-ISO 8421-1 Ochrona przeciwpozarowa. Terminologia; terminy ogolne i dotyczyce zjawiska pozaru, sierpien 1997.
[18] PN-EN 1443:2001 Kominy. Wymagania ogolne.
[19] NFPA 921 Guide for Fire and Explosion Investigations 2004 Edition NFPA, 1 Batterymarch Park, Quincy, MA 021697471 An International Codes and Standards Organization.
[20] Adamczyk J., Surmacz P., Kominek w normie, „Swiat Kominkow", Issue 1, 2003.
[21] Fornalski R., Kominki, „Kominiarz Polski", Issue 4, 2001.
[22] Fornalski R., Kominki cz. II. Wklady i kasety kominkowe, „Kominiarz Polski", Issue 1, 2002.
[23] Koper K., Szymanik I., Kominki (dodatek), „Murator", Issue 2, 2003.
[24] Polanski J., Krolestwo kominkow, wyd. Moje Hobby, Warszawa 1992.
[25] Schaffer E.L., Smoldering in cellulosics under prolonged low - level heating, "Fire Technology" Vol. 16 Issue 1, 1980.
[26] Szczygielska-Dynia A., Gotowe kominy, „Murator", Issue 7, 2003.
[27] Tomasik W., Koper K., Zubek W., Tauer M., Kominki, „Murator", Issue 9, 1998.
* * *
mt bryg. mgr inz. Tomasz Wisniewski - absolwent Szkoly Aspirantow Panstwowej Strazy Pozarnej w Poznaniu, Wydzialu Inzynierii Bezpieczenstwa Pozarowego Szkoly Glownej Sluzby Pozarniczej w Warszawie oraz Uniwersytetu Ekonomiczne-go w Poznaniu. Czlonek Zarzydu Stowarzyszenia Inzynierow i Technikow Pozarnictwa Oddzial Wielkopolski. Pletwonurek oraz mlodszy nurek MSWiA. Posiada kwalifikacje pedagogiczne, przez wiele lat byl wykladowcy w Szkole Aspirantow Panstwowej Strazy Pozarnej w Poznaniu. Redaktor podrycznikow szkolnych i wydawnictw pokonferencyjnych oraz autor wielu grafik i zdjyc o tematyce pozarniczej. Od 2005 roku biegly sydowy w dziedzinie pozarnictwa, od 2007 roku rzeczoznawca SITP w zakresie ustalania przyczyn pozarow. Czlonek komitetu organizacyjnego miydzynarodowych konferencji „Badanie przyczyn powstawania pozarow" oraz warsztatow i kursow z dochodzen pozarowych. Obecnie naczelnik Osrodka Szkole-nia w Komendzie Wojewodzkiej PSP w Poznaniu. Czlonek Zespolu „Edukacja i Profilaktyka Pozarowa", wspolautor Wiel-kopolskiego Programu Zapobiegania i Walki z Pozarami. Czlonek Polskiego Towarzystwa Kryminalistycznego, Polskiego Towarzystwa Ekspertow Dochodzen Popozarowych oraz Europen Network for Fire Investigation and Prevention.
