BAZELE SECURITĂȚII LA INCENDIU A CLĂDIRILOR

- note de curs -

Prof. univ. dr. ing. Dan Diaconu Șotropa

Iasi, 2012

11

PRELEGEREA 1 NOŢIUNI DESPRE ARDERE 1.1 Fenomenul arderii 1.1.1 Arderea

Arderea/combustia (eng. combustion), fizico-chimic, este reacţia de oxidare a unei substanţe aflată în stare gazoasă.

Arderea, tehnic, este reacţia exotermă a unei substanţe combustibile (care are caracteristica de combustibilitate) cu un agent oxidant/comburant, însoţită, în general, de lumină (flăcări şi/sau incandescenţă) şi/sau fum (EN ISO 13943-2008).

Combustibilitatea substanţelor, materialelor, produselor pentru construcţii este caracteristica acestora de a se aprinde şi arde în continuare, contribuind la creşterea cantităţii de căldură degajată.

Agent oxidant/comburant, obişnuit, este oxigenul, oxigenul din aer (uzual în proporţie de 21%) sau oxigenul cedat de o altă substanţă prin reacţia de oxidare.

Pentru ca o substanţă combustibilă să ardă, s-a constatat că, este suficient ca mediul ambiant să conţină 14% ... 18% oxigen.

Se cunosc şi substanţe care ard fără prezenţa oxigenului din aer, cum ar fi: acetilena comprimată, clorura de azot, precum şi alte substanţe compuse; aceste substanţe, în anumite condiţii, pot exploda cu degajare de căldură şi apariţie de flăcări.

Din punctul de vedere fizic arderea determină, în timp scurt, o creştere a temperaturii mediului înconjurător la valori peste 10000C.

Procesul arderii, pentru a avea loc, trebuie să întrunească, simultan în timp şi spaţiu, condiţia prezenţei:

- combustibilului (eng. fuel); - comburantului (uzual, oxigenului); - sursei de aprindere (care să transfere, din exteriorul sistemului, suficientă căldură pentru

atingerea temperaturii de aprindere şi iniţierea arderii, energie de aprindere. Cei trei factori, mai sus enumeraţi, definesc aşa-numitul „triunghi al focului” (figura 1.1).

Figura 1.1 Triunghiul focului

12

Cercetări mai recente fac discuţii despre aşa-numitul “tetraiedru al focului”, considerând că la explicarea proceselor de ardere mai trebuie avut în vedere desfăşurarea reacţiilor chimice în lanţ.

Fenomenul arderii implică existenţa unui proces de transfer de căldură şi masă (care pregătesc amestecul de combustibil cu oxigenul) până la temperaturi ce fac posibilă o dezvoltare suficient de rapidă a reacţiei de oxidare cu degajare de căldură. Fenomenul arderii, în concepţia actuală, are la bază „teoria reacţiilor în lanţ” (eng. „chain reaction”). Această teorie presupune formarea radicalilor liberi, în timpul reacţiei de oxidare, care, în urma reacţiei cu alte molecule, formează noi radicali liberi ce reacţionează la rândul lor cu molecule neutre. Aceste reacţii sunt denumite reacţii secundare de continuare a lanţului. În acest mod apare un lanţ de reacţii ce se repetă şi pe timpul cărora produsele finale se formează printr-o serie de faze intermediare care iniţiază începutul unui nou lanţ ce constituie centrul activ al reacţiei. Reacţia, susţinută de centrii activi, încetează când lanţul se întrerupe ca urmare a ciocnirii atomilor sau radicalilor cu molecule inerte (cazul halonilor) sau cu o suprafaţă care absoarbe energia acestora (cazul pulberilor stingătoare). În cazul incendiilor în clădiri, mulţi produşi combustibili au o structură chimică conţinând carbon, hidrogen şi oxigen; unul poate fi propanul (C3H8), care prin ardere completă produce dioxid de carbon (CO2) şi vapori de apă (H2O), ca în ecuaţia stochiometrică din relaţia 1.1 [10], [11].

C3H8 + 5O2 → 3CO2 + 4H2O (1.1)

Flacăra (eng. flame) este un amestec de aer şi gaz combustibil în reacţie care emite lumină; la flacără se distinge o zonă centrală, mai rece, care conţine produşi nearşi încă, o zonă intermediară şi o zonă periferică unde este combustia completă şi temperatura cea mai ridicată (figura 1.2).

(după Bjorn Karlsson, James G. Quintiere, 2000) (Wikipedia)

Figura 1.2 Flăcări şi distribuţia temperaturilor în flacăra lumânării

Produsele arderii sunt:

13

- căldura (eng. heat), disipată în cantitate mare; - gazele arderii; - fumul (eng. smoke) şi, în cazul arderilor incomplete, oxidul de carbon (ca produs intermediar

care prezintă un pericol deosebit, putând provoca intoxicaţii şi asfixieri); - resturile minerale (cenuşa, în cazul substanţelor solide). Gazele sunt purtătoarele unei anumite cantităţi de căldură care poate fi stabilită prin calcul

funcţie de compoziţia combustibilului. Fumul este un ansamblu de lichide şi/sau particule solide în suspensie, vizibil.

Arderea este caracterizată de următoarele mărimi fizice: - temperatura de ardere, temperatura minimă de la care un combustibil arde până la epuizare; - viteza de ardere, cantitatea de combustibil consumată, prin ardere, în unitatea de timp

(tabelul 1.1); aceasta este dependentă de tipul materialului combustibil şi mărimea suprafeţei ocupate, posibilităţile de ventilare, temperatura dezvoltată în timpul arderii, presiunea aerului mediului înconjurător etc.; aceasta poate fi măsurată în:

- pentru cazul gazelor în m/s sau cm/s sau m3/zi şi poate fi considerată că variază liniar cu timpul; - pentru cazul lichidelor în grosimea stratului de lichid ce arde în unitatea de timp şi poate fi considerată că

variază liniar cu timpul; - pentru cazul solidelor în masa de material combustibil ars pe unitatea de suprafaţă de ardere în unitatea de

timp. Tabelul 1.1 Viteza de ardere pentru produse combustibile uzuale

Nr. crt.

Substanţa combustibilă Viteza de ardere dată prin

masa consumată (kg/m3.min.)

lungimea consumată (mm/min.)

1 Lemn (grinzi, mobilă în încăpere) 0,65 ... 0,90 - 2 Lemn tăiat în stive, în aer liber 6,70 - 3 Cherestea în stive pe teren descoperit 6,67 - 4 Bumbac afânat 0,24 - 5 Cărţi pe rafturi de lemn 0,33 - 6 Hârtie afânată 0,48 - 7 Fibră artificială scurtă afânată 0,40 - 8 Textolit 0,40 - 9 Cauciuc natural 0,80 - 10 Cauciuc sintetic 0,53 - 11 Articole tehnice de cauciuc 0,67 - 12 Film pe bază de celuloid 70,0 - 13 Polistiren 0,86 - 14 Sticlă organică 0,86 - 15 Fenoplaste 0,36 - 16 Sodiu metalic 0,70 ... 0,90 - 17 Acetonă 2,83 3,30 18 Benzen 2,30 3,15 19 Benzină 2,70 ... 3,20 3,80 ... 4,50 20 Alcool butilic 0,81 1,10 21 Eter dietilic 3,60 5,00 22 Izopentan 6,30 10,00 23 Petrol (ţiţei) 1,70 1,60 24 Petrol lampant 2,90 3,60 25 Păcură 2,10 2,20 26 Sulfură de carbon 2,20 2,70 27 Toluen 2,30 2,70

14

28 Alcool etilic 1,60 ... 2,00 2,00 ... 2,50 Clasificarea arderilor se poate face: - după viteza reacţiilor de oxidare:

- arderea lentă (cazul ruginirii fierului), când se constată o creştere a temperaturii fără să atingă valori care să conducă la emisie de lumină;

- arderea normală (cazul arderii uniforme de tipul deflagraţiei), care are loc în spaţii deschise şi se propagă cu viteză relativ redusă (de ordinul 1 cm/s ... 1 m/s);

- arderea rapidă (cazul detonaţiei), care are loc, de regulă, în spaţii închise şi se propagă cu viteze subsonice (de ordinul zecilor de m/s);

- arderea foarte rapidă (cazul exploziei), care are loc în spaţii închise şi se propagă cu viteze supersonice (de ordinul km/s) fiind însoţită de undă de şoc; - după condiţiile desfăşurării reacţiei de oxidare:

- arderea completă, cazul arderii în întregime a substanţei combustibile, existând o cantitate suficientă de oxigen pentru procesul de oxidare;

- arderea incompletă, cazul arderii parţiale a substanţei combustibile, neexistând la dispoziţie o cantitate suficientă de oxigen pentru procesul de oxidare; - după percepţia fenomenului:

- arderea cu flacără, cazul arderii combustibilului în faza gazoasă cu emisie de lumină; arderea cel mai des întâlnită;

- arderea cu incandescenţă, cazul arderii combustibilului cu emisie vizibilă de lumină la suprafaţa acestuia (arderea cărbunilor); temperatura suprafeţei depăşeşte 5000C;

- arderea mocnită, cazul arderii combustibilului fără emisie vizibilă de lumină (pusă în evidenţă de creşterea temperaturii mediului ambiant şi apariţia fumului); este o ardere autosusţinută prin căldura reacţiilor interne.

1.1.2 Fenomenul aprinderii

Aprinderea (termică) este iniţierea arderii cu flacără susţinută a unui amestec combustibil ca urmare a proceselor de accelerare a reacţiei de oxidare; aprinderea unei substanţe combustibile se produce numai la aducerea ei în faza gazoasă, cu atât mai uşor cu cât emanarea de vapori şi gaze începe la o temperatură mai mică (funcţie de starea de agregare a substanţei combustibile: gazoasă, lichidă sau solidă).

Aprinderea unui amestec combustibil (pentru sistemele reale, neadiabatice) are loc când viteza de generare a căldurii prin reacţii chimice depăşeşte viteza de pierdere a căldurii.

Căldura necesară aprinderii amestecului combustibil poate fi asigurată: - cazul aprinderii normale, de un flux de căldură exterior şi definim temperatura de

aprindere; - cazul aprinderii pilot, de o sursă exterioară de căldură (flacără, scânteie etc.) şi definim

temperatura de aprindere; - cazul aprinderii spontane/autoaprinderii, prin generare internă de căldură şi definim

temperatura de aprindere spontană/autoaprindere. Temperatura de aprindere şi temperatura de aprindere spontană nu sunt constante fizice;

acestea sunt mărimi complexe a căror valori sunt funcţie de condiţiile în care se produce procesul de încălzire (compoziţie, temperatură, presiune, sursă de aprindere etc.) şi metoda de determinare aplicată.

Condiţiile necesare producerii aprinderii sunt: - concentraţia amestecului combustibil (gaz şi/sau vapori de lichid şi/sau praf/solid

combustibil cu aerul) să să fie în interiorul limitelor de ardere; - energia generată sub formă de căldură (extern sau intern) să poată menţine temperatura

amestecului mai mare decât temperatura de aprindere a acestuia. Caracteristic limitelor de ardere sunt:

15

- limita inferioară de ardere, sub care amestecul gazos nu poate să ardă, fiind prea sărac în molecule reactante (energia rezultată din arderea unei particule se disipersează înainte de a putea activa o altă particulă de substanţă combustibilă pentru propagarea arderii);

- limita superioară de ardere, peste care amestecul gazos nu poate să ardă datorită lipsei oxigenului necesar (oxigenul disponibil se consumă în cursul arderii unei particule, nemaifiind timp suficient pentru întreţinerea arderii particulei celei mai apropiate);

- intervalul de ardere (cuprins între limita inferioară, respectiv superioară de ardere) a cărui mărime poate fi influenţată de creşterea temperaturii (având ca efect o mărire a intervalului) sau adăugarea de gaze inerte sau vapori incombustibili (având ca efect o micşorare a intervalului);

Inflamabilitatea este caracteristica unei substanţe combustibile, aflată în faza gazoasă, de a se aprinde cu emisie de lumină.

Aprinderea substanţelor combustibile gazoase este procesul de iniţiere a arderii cu flacără într-un anumit punct, prin aducerea acestora la temperatura de aprindere, după care, îndepărtând sursa de aprindere, combustia continuă (figura 1.3); acesta este caracterizată de următoarele mărimi fizice:

Figura 1.3 Schema generală a proceselor de ardere

- temperatura de aprindere, temperatura minimă la care trebuie încălzită o substanţă gazoasă combustibilă, aflată în prezenţa aerului sau oxigenului, pentru a iniţia arderea şi arde în continuare şi după îndepărtarea sursei de aprindere;

- temperatura de aprindere spontană/autoaprindere, temperatura minimă până la care trebuie să se încălzească o substanţă gazoasă combustibilă, aflată în prezenţa aerului sau oxigenului, pentru a iniţia arderea şi arde în continuare şi fără a veni în contact direct cu o sursă de aprindere, tabelul 1.2; Tabelul 1.2 Temperatura de autoaprindere pentru gaze combustibile uzuale [8]

Nr. crt.

Substanţa

Temperatura ( 0C)

Nr. crt.

Substanţa

Temperatura ( 0C)

1 Acetilenă 305 7 Hidrogen 575 2 Acetonă 560 8 Metan 633 3 Alcool etilic 392 9 Propan 481 4 Amoniac 651 10 Sulfură de carbon 100 5 Eter etilic 192 11 Terebentină 240 6 Heptan 233 12 Toluen 552

16

- limitele de ardere; arderea gazelor combustibile se produce dacă concentraţia acestora în aer

se află între anumite limite, caraceristice fiind: - energia de aprindere, tabelul 1.3; aceasta este definită de mărimea minimă a energiei unei

scântei electrice sau mecanice suficientă pentru aprinderea unui amestec de gaz-aer la o anumită concentraţie, fiind funcţie de parametrii amestecului gazos (compozitie, presiune, temperatură etc.) şi dispozitivul determinării. Tabelul 1.3 Energia minimă de aprindere pentru gaze combustibile uzuale [8]

Nr. crt.

Substanţa Energia minimă (MJ)

Nr crt.

Substanţa Energia minimă (MJ)

1 Acetilenă 0,02 9 Hidrogen 0,01 2 Acetonă 1,10 10 Metan 0,26 3 Alcool etilic 0,14 11 Metanol 0,14 4 n-Butan 0,26 12 Metilacetonă 0,28 5 Benzen 0,22 13 n-Pentan 0,22 6 Ciclohexan 0,24 14 Propan 0,25 7 Eter dietilic 0,19 15 Propilenă 0,17 8 Etilenă 0,10 16 Sulfură de carbon 0,009

Unele substanţe gazoase sunt combustibile la temperatura normală, precum hidrogenul, oxidul

de carbon, hidrocarburile cu mai mult de 4 atomi de carbon (butanul, propanul etc.), ca şi câteva amestecuri gazoase complexe (gazul natural - al cărui principal constituient este metanul, gazul de sonda, gazul de fermentaţie etc.). Amestecurile gazoase combustibile pot fi aprinse de o scânteie electrică sau mecanică, de o suprafaţă caldă în contact, dar şi prin încălzire adiabatică.

Vaporizarea este trecerea unui lichid în stare de vapori; această trecere se face prin evaporare sau fierbere. Evaporarea se produce numai la suprafaţa lichidului şi la orice temperatură; producerea vaporizării este cu atât mai intensă cu cât suprafaţa lichidului este mai mare, temperatura mai ridicată şi vaporii emanaţi de lichid îndepărtaţi mai repede.

Aprinderea substanţelor combustibile lichide este procesul de iniţiere a arderii prin degajarea de vapori şi aprinderea acestora (figura 1.3); acesta este caracterizată de următoarele mărimi fizice:

- temperatura de inflamabilitate (flash-point), temperatura minimă, la presiunea atmosferică normală, la care vaporii degajaţi de un lichid combustibil formează cu aerul (deasupra suprafeţei acestuia) un amestec de o anumită concentraţie ce se aprinde la contactul cu o sursă de aprindere (la temperatura de inflamare un lichid combustibil nu arde), tabelul 1.4; temperatura de inflamabilitate constituie un parametru de bază, care poate fi folosit pentru indicarea, cu aproximaţie, a condiţiilor de temperatură în care un lichid combustibil prezintă pericol de incendiu;

- temperatura de aprindere, temperatura minimă la care un lichid combustibil, după ce s-au aprins vaporii, arde în continuare (prin evaporare continuă), tabelul 1.4;

- temperatura de aprindere spontană/autoaprindere, temperatura până la care trebuie încălzit un lichid combustibil, în prezenţa aerului sau oxigenului şi fără a veni în contact direct cu o sursă de aprindere, pentru ca, după ce s-au aprins vaporii, să ardă în continuare;

- limitele de ardere a vaporilor; - densitatea vaporilor. Viteza de ardere a lichidelor combustibile este funcţie de suprafaţa liberă a acestora în stare

liniştită (esential), viteza de evaporare (care depinde de presiunea vaporilor, viteza de reînoire a atmosferei deasupra suprafeţei libere a lichidului, respectiv curenţii de aer) şi cantitatea de căldură transmisă de flăcări.

17

Tabelul 1.4 Temperatura de inflamabilitate şi aprindere pentru lichide combustibile uzuale [8]

Nr. crt.

Substanţa Temperatura de inflamabilitate ( 0C)

Temperatura de aprindere ( 0C)

1 Acetaldehidă -27 140 2 Acetilenă -18 335 3 Acid acetic 40 485 4 Alcool etilic 12 425 5 Alcool metilic 11 455 6 Benzen -11 555 7 Benzină auto -42 232 8 Clorbenzen 28 590 9 Clorură de metan -14 625 10 Dicloretilenă 48 460 11 Eter etilic -40 170 12 Etilenglicol 111 416 13 Păcură 50 ... 100 260 ... 420 14 Petrol lampant 30 ... 40 220 ... 250 15 Propilenă -107 455 16 Stiren 32 490 17 Sulfură de carbon -30 102 18 Terebentină 35 255 19 Toluen 6 480 20 Ţiţei -35 ... 35 380 ... 531 21 Ulei de in 205 340 22 Ulei de maşină 181 355 23 Ulei de transformator 147 300 24 Xilen 25 144

Notă. 1. În afară de lichide se mai inflamează şi vaporii unor substanţe solide (camfor, naftalină, fosfor), din cauză că aceste substanţe se volatilizează la temperatura normală.

Piroliza este descompunerea chimică, ireversibilă, a unui material produsă de creşterea temperaturii fără reacţie cu oxigenul.

Aprinderea substanţelor combustibile solide: - care ard cu flacără (în stare gazoasă): este procesul de iniţiere a arderii prin transformarea

în vapori fără descompunere sau prin sublimare (cazul camforului) sau prin topire urmată de vaporizare (cazul parafinei) şi aprinderea acestora (figura 1.3);

- care ard mocnit (în stare solidă): este procesul de iniţiere a arderii prin creşterea, la început, lentă a căldurii degajate (abia perceptibilă) apoi proporţional cu temperatura (depinzând de numeroşi factori ce ţin de material şi mediu ambiant: starea suprafţei, forma şi granulometria materialelor, prezenţa unor corpuri străine, ventilaţia etc.) (figura 1.3);

- care ard mixt (în stare solidă şi cu flacără): este procesul de iniţiere a arderii, prin descompunerea chimică a substanţei sub acţiunea căldurii (piroliză), degajarea de amestecuri de gaze şi aerosoli (incluzând şi particule suspendate, efluenţii arderii) şi aprinderea acestora (figura 1.3).

Aprinderea substanţelor combustibile solide este caracterizată de următoarele mărimi fizice: - temperatura de aprindere, temperatura minimă de suprafaţă la care debitul de volatile este

suficient pentru a asigura o flacără susţinută, tabelul 1.5; - inerţia termică, caracteristică a substanţelor solide, definită prin produsul dintre

conductivitatea termică (λ), densitate masică (ρ) şi căldura specifică (c), tabelul 1.6 (materialele cu

18

inerţie termică mică pot fi aprinse de surse caracterizate de energie termică redusă: muc de ţigară, flacără de chibrit etc.);

- căldura de ardere (Prelegerea 2). Tabelul 1.5 Temperatura de aprindere pentru solide combustibile uzuale

Nr. crt.

Substanţa Temperatura ( 0C)

Nr. crt.

Substanţa Temperatura ( 0C)

1 Asfalt 400 27 Mangal 180 2 Brad 225 28 Molid 282 3 Bumbac cârpe 320 29 Mătase fibre 279 4 Bumbac fibre 200 ... 220 30 Mătase artificială 472 5 Bumbac ţesături 255 31 Naftalină 79 6 Carpen 250 32 Paie 200 ... 220 7 Carton 300 ... 360 33 Pene 500 8 Cauciuc natural

sintetic 250 ... 450 34 Piele moale 400 ... 450

9 Celuloid 125 ... 190 35 Pin 280 10 Cânepă 215 36 Pirită praf 401 11 Celuloză 160 ... 170 37 Plută plăci 260 12 Coşuri nuiele 380 38 Poliamide fibre 420 13 Fag 295 39 Poliamide praf 535 14 Făină de lemn 430 40 Polietilenă 341 15 Făină de plută 210 41 Policlorură de vinil 900 16 Fân 205 ... 210 42 Polimetacrilat 450 17 Fosfor alb 45 43 Porumb boabe 250 18 Fosfor roşu 240 44 Polistiren 340 ... 345 19 Funingine 900 45 Poliuretan spumă 310 20 Grăsimi animale 340 ... 450 46 Rumeguş fag 396 21 Hamei 250 ... 300 47 Rumeguş molid 445 22 Hârtie scris 363 48 Stejar 340 23 Hârtie ziar 185 ... 230 49 Tutun 175 24 In 232 50 Tutun frunze 393 25 In fibre 345 51 Vată 320 26 Iută 254 52 Zahăr praf 377 ... 410

Tabelul 1.6 Inerţia termică pentru solide combustibile uzuale

Nr. crt.

Substanţa Conductivitatea termică (W/m 0C)

Densitatea masică (kg/m3)

Căldura specifică (kJ/kg 0C)

Inerţia termică

(W/m 0C) 1 Beton 1,600 2400 0,750 2880 2 Cărămidă 0,800 2600 0,800 1660 3 Lemn masiv 0,360 800 2,386 680 4 Hârtie 0,140 790 1,340 150 5 Lână 0,038 200 1,884 9 6 Bumbac 0,058 81 1,298 6

Aprinderea spontană/autoaprindera substanţelor combustibile solide este fenomenul de

aprindere bazat pe autoîncălzirea în masă a substanţei combustibile solide şi poate fi: - chimică, produsă în masa substanţelor ce au capacitate intensă de combinare cu oxigenul din

aer, cu apa sau alte substanţe; substanţele combustibile predispuse la autoaprindere chimică pot fi împărţite în trei grupe:

19

- substanţe care se aprind spontan în contact cu aerul la temperatura normală: substanţe pirofore, precum fosforul, metalele alcaline etc.;

- substanţe care reacţionează violent în contact cu apa în condiţii normale, precum: carbura de calciu, metalele alcaline etc.;

- substanţe care se aprind violent în contact cu substanţe organice: oxidanţi şi peroxizi, precum: cloratul de potasiu în contact cu acidul oxalic, acidul azotic şi sulfuric în contact cu materiale celulozice etc.; - fizico-chimică, stimulată de factori de natură fizică şi procese chimice (suprafaţă specifică,

grad de aerare, izolare termică faţă de mediul exterior, prezenţa unor impurităţi); susceptibile la acest gen de autoaprindere sunt: cărbunele, bumbacul, azotatul de amoniu, lacurile de ulei, seminţele şi turtele de floarea soarelui;

- biologică, specifică unor produse de natură vegetală (furaje, borhot, rumeguş de lemn, tutun, tăiţei de sfeclă etc.) sau animală (lână, păr etc.), stimulată de acţiunea microorganismelor, care, în urma propriilor procese fiziologice, generează substanţe chimice ce conduc la reacţii chimice care produc cantitatea de căldură necesară iniţierii procesului de ardere.

Temperatura de autoaprindere, în cazul solidelor, are un rol foarte important în propagarea incendiului; creşterea nivelului termic, de exemplu prin radiaţie, determină aprinderea solidului respectiv la atingerea temperaturii de autoaprindere şi apariţia de focare de incendiu.

Fenomenul autoaprinderii poate genera incendii instantanee sau mocnite (în stare ascunsă), apariţia şi dezvoltarea acestora fiind favorizată de factori aleatori (umiditate, aerare, prezenţă de impurităţi, grad de concasare etc.). 1.2 Explozia

Explozia este un caz particular de ardere, în care reacţiile de oxidare, la nivelul amestecurilor explozive, de gaze combustibile şi/sau vapori combustibili şi/sau prafuri combustibile cu aeru, se produc rapid şi violent, cu degajare de căldură, lumină şi generare de presiuni mari.

Termenul de explozie folosit pentru spargerea unui recipient presurizat, cauzată de suprapresiunea interioară (eventual, combinată cu defecte de fabricaţie) este impropriu folost.

Producerea unei explozii are loc în momentul în care amestecul exploziv de gaze combustibile şi/sau vapori combustibili şi/sau prafuri combustibile cu aerul are o anumită concentraţie (exprimă în % de volum sau g/m3) şi vine în contact cu o sursă de aprindere.

Caracteristic limitelor de explozie sunt - limita inferioară de explozie, concentraţia minimă de gaze şi/sau vapori şi/sau prafuri

combustibile în aer la care se poate produce explozia; sub această limită nu mai poate avea loc explozia din cauza excesului de aer;

- limita superioară de explozie, concentraţia maximă de gaze şi/sau vapori şi/sau prafuri combustibile în aer de la care nu se poate produce explozia; peste această limită nu mai poate avea loc explozia din cauza lipsei de aer;

- interval de explozie (cuprins între limita inferioară, respectiv superioară de explozie), care are un rol determinant în stabilirea pericolului de explozie la gaze, lichide şi prafuri combustibile (pericolul cel mai mare pentru iniţierea unor explozii îl prezintă gazele cu intervalul de explozie mare, precum acetilena cu limitele de explozie 4% ... 80%).

Limita inferioară/superioară de explozie a unui amestec format din mai multe substanţe se poate calcula cu relaţia 1.2 (a lui Le Chatelier),

Nn

Cc

Bb

Aa

L++++

=....

100 (1.2)

unde: L este concentraţia care defineşte limita inferioară/superioară de explozie a amestecului, în %;

20

a, b, c, ..., n - conţinutul componentului în amestecul considerat, în %; A, B, C, ..., N - limita inferioară/superioară de explozie pentru fiecare component din amestecul considerat. Limitele de explozie, inferioară şi superioară, publicate în literatura de specialitate sunt

determinate pentru temperatura normală (200C) şi presiunea atmosferică. În unele situaţii reale, în special la obiectivele industriale, se poate depăşi temperatura şi presiunea la care au fost determinate limitele de explozie pentru unele substanţe indicate în literatura de specialitate. În acest caz, limitele de explozie se pot calcula cu relaţiile 1.3,

10020t

10010L

LL 20inf20inftinf

−×

×−=

(1.3)

10020t

10015L

LL 20sup20suptsup

−×

×+=

unde: Linf /Lsup este limita inferioară/superioară de explozie la temperatura t; Linf20 /Lsup20 - limita inferioară/superioară de explozie la temperatura 200C; t - temperatura amestecului, în 0C.

Limitele de explozie nu au o valoare constantă, deoarece amestecurile explozive sunt supuse acţiunii unor factori ca: temperatura mediului ambiant, presiunea la care este supus amestecul exploziv etc..

Limitele de ardere includ limitele de explozie şi detonaţie; în multe cazuri, limitele de ardere şi limitele de explozie sunt aproape identice. La început orice amestec gazos arde cu flacară stabilă, după care, în anumite condiţii, au loc reacţii explozive.

Creşterea temperaturii peste cea normală (200C) măreşte intervalul de explozie. Temperatura mediului înconjurător exercită o influenţă mai mare asupra limitei superioare de explozie decât asupra celei inferioare. Pentru determinarea practică, cu uşurinţă, a limitelor de explozie în cazul creşterii temperaturii, se poate aplica următoarea regulă: la creşterea temperaturii cu fiecare 1000C, limita inferioară de explozie scade cu 10% şi limita superioară creşte cu 15%.

Pentru majoritatea substanţelor, temperatura de explozie este cuprinsă între 10000C şi 30000C; la explozia amestecurilor de prafuri combustibile, aceasta este mai scăzută.

Între temperaturile de inflamabilitate şi limitele de explozie există o strânsă legătură; de aceea, gradul de periculozitate al amestecului exploziv se poate caracteriza fie prin concentraţiile limită, fie prin temperaturile limită (când sunt prezenţe substanţe aflate în fază lichidă).

Variaţia presiunii la care sunt supuse amestecurile explozive modifică limitele de ardere sau explozie ale acestora. Creşterea presiunii, chiar şi până la 20 atm, nu influenţează prea mult valoarea limitelor de explozie, dar scăderea presiunii face ca intervalul de explozie să se reducă considerabil; la o presiune mult scăzută, indiferent de compoziţia amestecului, iniţierea exploziei devine imposibilă.

Factorii de care depinde explozia amestecurilor de praf-aer sunt: - compoziţia chimică a prafului; cantitatea mai mare de substanţe volatile conţinute de praf face ca pericolul de explozie să fie mai accentuat; - concentraţia prafului; cele două limite de explozie (ca şi în cazul vaporilor şi gazelor) sunt funcţie de gradul de dispersie a prafului, umiditate, temperatură şi conţinut de substanţe volatile; pentru majoritatea prafurilor combustibile prezintă interes limita inferioară de ardere, existând risc de aprindere şi explozie în special pentru cele la care aceasta nu depaseste 65 g/m3, limita superioară fiind destul de ridicată şi practic de neatins;

- starea fizică a prafului; pericolul de explozie este mai mare cu cât praful dispersat este mai fin;

21

- compoziţia şi temperatura mediului; umiditatea, în principiu, micşorează pericolul de explozie, în afară de cazul acelor substanţe cu care umiditatea intră în reacţie; prezenţa, în anumite cantităţi, a unor gaze inerte în aer micşorează sau chiar înlătură pericolul de explozie.

Printre prafurile cu cel mai mare pericol de explozie şi incendiu se pot enumera: praful de zahăr, amidon, textile, lemn, cereale şi făină, materiale plastice, pulberile metalice (de zirconiu, titan, magneziu, aluminiu etc.).

Exploziile pot fi cauze ale unor incendii, după cum, în unele cazuri, şi incendiile pot fi cauze ale unor explozii.

Cantitatea mare de căldură care se degajă, în general, în timpul unei explozii provoacă dilatarea gazelor rezultate şi în acest context este interesant de cunoscut:

- presiunea maximă de explozie, presiunea maximă care s-ar produce în cazul în care nu ar exista schimb de căldură între produsele de ardere şi pereţii incintei; aceasta poate fi calculată cunoscând compoziţia în substanţe şi concentraţia lor, starea iniţială a sistemului şi cantitatea substanţelor volatile (în cazul prafurilor).

- timpul de explozie, timpul cât se manifestă solicitarea dinamică din explozie; acesta variază de la sutimi de secundă (cazul amestecului de hidrogen-aer) până la zecimi de secundă.

În urma exploziilor amestecurilor, în clădirile industriale închise se produc presiuni semnificative capabile să provoace distrugeri la clădiri. Cu cât efectul presiunii durează mai puţin în urma unei explozii, cu atât distrugerea este mai redusă. Bibliografie 1. Apahidean B., Mreneş M., Combustibili şi teoria proceselor de ardere, Editura U. T. Press, Cluj-Napoca, 1997. 2. B. Karlsson, J. G. Quintiere, Enclosure Fire Dynamics, CRC Press LLC, 2000. 3. Bălulescu P., Călinescu V. şi alţii, Noţiuni de fizică şi chimie pentru pompieri, Comandamentul Pompierilor, Bucureşti, 1971. 4. Bălulescu P., Stingerea incendiilor, Editura Tehnică, Bucureşti, 1981. 5. Bălulescu P., Popescu I.., Ciucă Şt., Îndrumătorul pompierului civil, Oficiul de informare documentară pentru Industria Construcţiilor de Maşini, Bucureşti, 1987. 6. Bălulescu P., Crăciun I., Agenda pompierului, EdituraTehnică, Bucureşti, 1993. 7. Calotă S., Lencu V., Şerban T., Protecţia împotriva incendiilor, vol. 1 şi vol. 2, Bucureşti, 1998. 8. Calotă S., Temian G., Ştirbu V., Duduc G., Golgojan I. P., Manualul pompierului, Editura Imprimeriei de Vest, Oradea, 2009. 9. Diaconu-Şotropa D., Burlacu L., Fenomene de ardere, Review AICPS nr. 1/2007 Ediţie nouă, Bucureşti, 2007. 10. Drysdale D., An Introduction to Fire Dynamics (Second Edition), John Wiley & Sons, 2008 11. Spearpoint M., Fire Engineering Design Guide (Third Edition), New Zealand Center for Advanced Engineering, 2008.

22

23

PRELEGEREA 2 NOŢIUNI DESPRE INCENDIU 2.1 Incendiul fenomen în construcţii 2.1.1 Evoluţia şi fazele incendiului Standarde privitoare la terminologia din domeniu (ISO 13942/2008) fac diferenţa între noţiunile foc şi incendiu, astfel:

- focul este ardere autoîntreţinută, organizată, cu producere de efecte utile şi a cărei propagare, în timp şi spaţiu, este limitată (ardere controlată); - incendiul este ardere autoîntreţinută, neorganizată, cu producere de efecte dăunătoare şi a cărei propagare, în timp şi spaţiu, este nelimitată dacă nu se intervine (ardere necontrolată).

Incendiul, cu conotaţie juridică, este arderea scăpată de sub control, iniţiată de o cauză bine precizată (voită sau nu), care produce pierderi de vieţi şi/sau bunuri materiale şi necesită o acţiune de stingere pentru întreruperea ei.

Incendiul este un proces complex, care îşi bazează producerea şi evoluţia pe procesele de ardere (normale, precedate de cele lente, a căror intensitate de ardere este măsurată prin căldura degajată, exprimată în J), transferul de căldură, formarea de flăcări, schimbul de gaze cu mediul înconjurător, transformările din materialele elementelor structurale ale construcţiei.

Incendiul (fenomen fizic şi chimic complex) este puternic influenţat de mediu. Interacţiunile dintre flacără, combustibil şi mediu pot fi puternic neliniare şi estimarea cantitativă a proceselor implicate este adesea complexă; incendiile pot fi: incendii în spaţii închise sau incendii în spaţii deschise.

Pe parcursul acestei lucrări, un interes deosebit îl prezintă incendiile produse în clădiri, deci incendiile în spaţii închise, la interiorul cărora procesele de ardere implică fluxuri de căldură şi masă între combustibil şi mediu (figura 2.1)

Figura 2.1 Schema fluxurilor de căldură şi masă în spaţiilor închise incendiate

(după Bjorn Karlsson, James G. Quintiere, 2000)

24

Fazele incendiului produs într-un spaţiu închis şi asupra căruia nu se intervine, aşa cum rezultă din analiza evoluţiei lui, sunt cinci (figura 2.2).

a. b.

Figura 2.2 Evoluţia incendiului produs într-un spaţiu închis şi asupra căruia nu se intervine

Faza 1, apariţia focarului iniţial al arderii, este faza în care, datorită unor împrejurări favorizante, sunt puse în contact unul dintre materialele combustibile cu sursa de aprindere a cărei energie, transferată în timpul perioadei de contact, duce la iniţierea incendiului. Caracteristic fazei sunt temperatura şi energia de aprindere.

Incendiul în această fază este simulat, acoperitor, de aprinderea unui produs, orientat vertical, de la o flacără mică (vezi scenariul de referinţă pentru testarea reacţiei la foc a produselor pentru construcţii, SR EN ISO 11925-1).

Faza 2, arderea lentă, este faza în care arderea este limitată strict la materialele combustibile care constituie focarul iniţial (statistic, peste trei sortimente), termodegradându-le profund, fără distrugerea lor totală.

Cu o durată variabilă ca timp (absentă în numeroase cazuri) poate fi de ordinul minutelor, orelor şi, în unele situaţii, zilelor şi săptămânilor (cazul arderilor mocnite); durata acestei faze depinde de: natura, cantitatea şi modul de distribuire a materialelor combustibile în incintă, precum şi dimensiunile, amplasarea surselor de aprindere şi cantitatea de căldură transmisă de acestea (cu cât materialul combustibil se aprinde mai uşor cu atât căldura degajată este mai mare şi propagarea are loc mai rapid).

În această fază radiaţia este neglijabilă iar temperatura creşte, relativ lent, fără a atinge valori importante şi nemodificând esenţial temperatura mediumui din încăpere. Din descompunerea materialelor rezultă gaze care se acumulează în atmosfera înconjurătoare şi formează cu aerul un amestec combustibil, precum şi gudroane care vor contribui la propagarea incendiului. Caracteristic fazei sunt flacăra ascendentă (înălţime şi temperatură) şi debitul de căldură degajat de flacără (asemănător incendiului în aer liber fără vânt). Modelele matematice elaborate pentru această fază urmăresc să determine evoluţia înălţimii şi temperaturii flăcării funcţie de timp (ISO 16734 ... 16736), pentru amplasarea optimă a sistemelor de detectare şi stingere a incendiului.

După stabilizarea arderii, incendiul poate evolua pe una din următoarele căi: - calea 2.1, rămânerea ca incendiu local, dacă materialul combustibil este izolat; - calea 2.2, către autostingere sau ardere cu viteză mică, dacă ventilaţia este insuficientă; - calea 2.3, către arderea activă (faza 3).

25

Faza 3, arderea activă sau dezvoltarea incendiuluit, este faza în care arderea se propagă la toate obiectele din materiale combustibile învecinate cu focarul, având aerul necesar arderii în cantitate suficientă.

Din cauza diferenţei de densitate şi curenţilor de convecţie, gazele calde, mai uşoare, se acumulează sub tavan şi ies din incintă pe la partea superioară a deschiderilor, fiind înlocuite de un curent de aer rece, care pătrunde pe la partea inferioară. Caracteristic fazei sunt:

- radiaţia, care devine principalul factor al transferului de căldură, ca urmare a formării stratului de gaze fierbinţi şi fum acumulat sub tavan, propagând incendiul şi în zone mai îndepărtate de focar, prin încălzirea materialelor în aceste zone până la temperatura de aprindere; natura şi finisajul pereţilor are un rol esenţial, cauzat de aportul suplimentar însemnat de radiaţie termică (radiaţie reciprocă între pereţi);

- temperatura, care în diferite puncte ale incintei este mult diferită şi suferă importante şi rapide fluctuaţii.

Incendiul în această fază este simulat, acoperitor, de arderea unui singur produs, amplasat în colţul camerei (vezi scenariul de referinţă pentru testarea reacţiei la foc a produselor pentru construcţii, metoda SBI SR EN ISO 13823).

Modelele matematice elaborate pentru această fază urmăresc determinarea evoluţiei debitului de căldură degajat, Q, la timpul t de la începerea incendiului şi la timpul corespunzător stării staţionare a incendiului (important pentru evaluarea stabilităţii la foc a elementelor structurale).

Din această fază, incendiul poate evolua pe una din următoarele căi: - calea 3.1, către producerea fenomenului flashover, fenomen tranzitoriu, în care se instalează

brusc arderea generalizată a tuturor suprafeţelor combustibile din incintă, dacă aerul necesar arderii este în cantitate suficientă; ca urmare, scade brusc cantitatea de comburant (oxigenul din aer) şi procentul de oxid de carbon atinge valoarea maximă (până la 20%), fiind momentul cel mai periculos pentru pompierii care asigură intervenţia la incendiu; flashover, definind, ca fenomen, trecerea bruscă în stare de ardere generalizată (considerat ca termen intraductibil în limba română dar acceptat în literatura de specialitate europeană şi românească prin ISO 13943-2008 şi SR ISO 8421/1) este caracterizat şi prin creşterea rapidă, exponenţială, a temperaturii şi printr-o masivă şi rapidă generare de fum, în special când finisajul pereţilor este combustibil; urmează evoluţia către faza 4, arderea generalizată;

- calea 3.2, către producerea regresiei incendiului, focul putându-se stinge spontan, dacă aerul necesar arderii devine insuficient în cazul unei incinte închise sau existenţei unei distanţe, relativ, mari între masele combustibile (fenomenul conducţiei nu se mai produce);

- calea 3.3, către producerea fenomenului backdraft (termen intraductibil), similar flashover-ului, dar în condiţiile în care aerul nu este suficient arderii: creşterea bruscă a suprafeţelor în combustie la nivelul întregii incinte, reducerea procentului de oxigen şi creşterea procentului de oxid de carbon, creşterea rapidă a temperaturii şi masiva generare de fum (cazul spargerii unui geam, deschiderii unei uşi, spărturii într-un perete în zona de admisie a aerului cu conţinut sporit de oxigen).

Faza 4, arderea generalizată sau generalizarea incendiului, este faza în care arderea are loc în întreaga incintă. Caracteristic fazei sunt temperatura, care se uniformizează spre valori maxime (peste 11000C), şi radiaţia, care devine preponderentă (după producerea fenomenului flashover sau, mai rar, a fenomenului backdraft).

În cursul acestei faze, structurile de rezistenţă sunt cele mai afectate de incendiu, fisurează şi se dislocă pereţi, se lărgesc deschiderile etc., având loc propagarea incendiului în incintele alăturate şi apoi în întreaga clădire. Regimul de ardere se stabilizează şi viteza de ardere este condiţionată fie de suprafaţa materialelor combustibile, deci aer în exces raportat la suprafaţa de contact cu combustibilul (cazul incendiului ventilat intens şi de scurtă durată;) fie de dimensiunile deschiderilor pentru ventilare, deci de regimul admisiei aerului (cazul incendiului neventilat).

Pentru determinarea performanţei materialelor pentru construcţii în condiţiile acestei faze, Regulamentul privind clasificarea şi încadrarea produselor pentru construcţii cu rol în securitatea la incndiu, în cazul reacţiei la foc apelează la metodele de încercare pentru determinarea

26

incombustibilităţii (SR EN ISO 1182) şi căldurii de ardere/puterii calorifice superioare (SR EN ISO 1716) iar în cazul rezistenţei la foc a elementelor pentru construcţii la metoda testării în cuptor (SR EN 1363/1, 2, 3).

Faza 5, regresia arderii sau regresia incendiului, este faza în care temperatura şi flăcările se atenuează mult, din cauza epuizării combustibilului, în final rămânând jar şi cenuşă. Caracteristic fazei sunt temperatura, care încetează să mai crească, chiar scade, şi reinstalarea mediului gazos între flăcări şi elementele pentru construcţii.

Importanţa acestei perioade nu trebuie subestimată din punctul de vedere al măsurilor de securitate; temperatura scade, dar nu brusc, rămânând mult timp foarte mare, acţiunea ei distructivă asupra structurii de rezistenţă a construcţiei neputând fi neglijată. Uneori, chiar în această fază, incendiul se poate transmite încăperilor şi/sau clădirilor vecine (obstacolul reprezentat de pereţi nu mai rezistă în timp).

Având în vedere fazele descrise, evoluţia unui incendiu într-un spaţiu închis poate fi reprezentată sub formă de schemă logică (figura 2.2a) sau grafic (figura 2.2b).

Incendiul convenţional izbucnit în spaţiu deschis evoluează similar cu cel în spaţiu închis, cu următoarele particularităţi:

- se dezvoltă, de la început, pe întreaga suprafaţă a materialului cuprins de flăcări; - mărimea flăcărilor depinde de condiţiile meteorologice şi dinamica curenţilor care afluiesc

către locul incendiului; - produsele arderii sunt bogate în particule de cărbune. Incendiul real la care se intervine prezintă trei faze: - dezvoltarea liberă, care are loc din momentul izbucnirii incendiului până la introducerea în

acţiune a primului mijloc pentru stingere; - localizarea, în care se procedează la eliminarea posibilităţilor de propagare a incendiului şi

prăbuşire a construcţiei, precum şi la crearea premiselor pentru lichidarea incendiului; - lichidarea, în care se realizează atacul asupra incendiului, în principiu din toate direcţiile şi

cu toate forţele şi mijloacele; prin lichidarea incendiului se înţelege oprirea arderii pe toate suprafeţele care au fost cuprinse de incendiu şi excluderea reapariţiei lui.

Modelul de incendiu, stabilit pe baza experimentelor şi măsurării temperaturilor la incendii reale, devenit clasic, cunoscut ca şi curba standard temperatură-timp ISO 834 (introdusă în 1981 de către American Society for Testing and Materials-ASTM şi ulterior de International Standards Organisation-ISO, precum şi de Comitetul de Standardizare European-CEN), caracterizează creşterea temperaturilor funcţie de timpul de ardere (figura 2.3); expresia matematică a curbei este dată de relaţia 2.1 (acest model de incendiu, standardizat, este acceptat pe plan mondial):

T - T0 = 345 × log10(8×t + 1) (2.1) unde: T0 este temperatura iniţială, în 0C;

T - temperatura la timpul t, măsurat în minute, de la începerea evoluţiei focului standard. Documentul normativ SR EN 1991-1-2 paragraful 2.3(3) precizează că, în cazul structurilor

pentru care se specifică cerinţe de rezistenţă la foc, se poate considera curba standard temperatură-timp ISO 834 ca focul de calcul relevant (dacă nu se fac alte precizări).

Curba din figura 2.3 este utilizată ca program termic la cuptorul pentru determinarea rezistenţei la foc a elementelor pentru construcţii (pereţi, stâlpi, grinzi, planşee etc.).

Datorită evoluţiei aleatoare a focului pe timpul unui incendiu, nu pot exista două incendii identice; în dezvoltarea unui incendiu intervin numeroşi factori: sarcina termică de incendiu, forma şi dimensiunile încăperii, deschiderile spre exterior, natura şi poziţionarea materialelor combustibile, locul şi modul de iniţiere a incendiului, dispunerea încăperii în clădire etc.. Din acest motiv, în ultimii ani au fost dezvoltate modele de incendii complexe, menite să aprecieze cât mai corect realitatea acestuia.

27

Figura 2.3 Curba standardizată temperatură-timp, ISO 834 [11] model de incendiu şi program termic pentru cuptotul de încercări la foc

Principiile arderii, avute în vedere la studiile teoretice ale incendiilor, sunt: - realizarea aprinderii şi arderii întruneşte, simultan în timp şi spaţiu, următoarele:

- prezenţa combustibilului; - prezenţa comburantului (oxigenului din aer sau substanţelor care pot ceda oxigen); - prezenţa sursei de aprindere, cu energia capabilă realizării aprinderii;

- realizarea, prin încălzire, a temperaturii de aprindere iniţiază arderea şi susţine propagarea flăcării; - reacţiile chimice în lanţ asigură dezvoltarea în continuare a arderii, indiferent de sursa iniţială; - arderea în continuare a combustibilului, prin căldura disipată de flăcări, menţine procesul de piroliză care asigură vaporizarea combustibilului;

- arderea este posibilă până când: - combustibilul este consumat; - concentraţia comburantului devine mai mică decât minimul necesar arderii; - pierderile de căldură sunt atât de mari încât nu mai asigură necesarul pentru

desfăşurarea procesului de piroliză a materialului combustibil, în continuare; - flăcările sunt inhibate chimic sau suficient răcite pentru a împiedica desfăşurarea

reacţiilor în continuare. Forma de dezvoltare a unui incendiu, figura 2.4, poate fi: circulară (a) sau frontală (b) sau

unghiulară (c).

a. b. c.

Figura 2.4 Forme de dezvoltare a unui incendiu [3]

28

2.1.2 Dinamica incendiilor în clădiri

Propagarea incendiilor

Propagarea unui incendiu depinde de: compoziţia chimică şi viteza de ardere a materialului aprins, sarcina termică de incendiu, sursa potenţială de aprindere, temperatura mediului înconjurător, curenţii de aer atmosferici şi/sau care se formează, obstacolele întâlnite (pereţi, planşee etc.); aceasta se produce în plan orizontal şi vertical, un rol hotărâtor avându-l viteza de ardere şi alimentarea cu aer, precum şi temperatura flăcărilor (tabelul 2.1) şi mărimea acestora. Tabelul 2.1 Temperatura flăcărilor pentru materiale combustibile uzuale

Nr.

crt.

Provenienţa flăcării Temperatura (oC)

1 Chibrit 700 2 Lanuri cereale 1400 ... 1500 3 Benzină 1200 4 Motorină 1100 5 Ţiţei brut 1100 6 Păcură 1000 7 Acetilenă 2500 ... 3000 8 Amoniac 1700 9 Oxid de carbon 2100 10 Propan 1925 11 Cherestea 1200

Înălţimea flăcărilor, Hfl, poate fi apreciată utilizând diverse modele pentru foc; de exemplu, în

cazul incendiilor la rezervoare pentru depozitarea combustibililor se poate determina înălţimea flăcării, după cum urmează:

- cazul lichidelor combustibile (relaţia 2.2a)

Hflc = 2 × D (2.2a)

- cazul gazelor lichefiate combustibile (relaţia 2.2b)

Hflc = 16 × Q0,4 (2.2b) unde: Hflc este înălţimea flăcării, în m;

D - diametrul rezervorului incendiat, în m; Q - debitul de gaz lichefiat care se scurge, în kg/s. Viteze de propagare a incendiilor produse de materiale şi/sau substanţe combustibile uzuale

sunt date în tabelul 2.2. Propagarea incendiului în clădire, din spaţiul unde s-a iniţiat (încăpere, compartiment de

incendiu), în restul clădirii se face pe două căi: - prin transmiterea conductivă a căldurii la interiorul elememtelor delimitatoare ale spaţiului adiacent celui incendiat; - prin penetrarea directă a flăcărilor în spaţiul adiacent celui incendiat, la fisurarea, prăbuşirea elementelor despărţitoare.

29

Tabelul 2.2 Viteze de propagare a incendiilor produse de materiale/substanţe combustibile uzuale Nr. crt. Materiale, substanţe sau obiecte combustibile aprinse

Valoarea medie a vitezei de propagare

a incendiului (m/min)

1 Depozit de lemn rotund în stive 0,35 ... 0,70 2 Scânduri de lemn (2cm ... 4cm grosime) în stive:

- la un conţinut de umiditate de 8 - 12% - la un conţinut de umiditate de 16 ... 18% - la un conţinut de umiditate de 18 ... 20% - la un conţinut de umiditate de 20 ... 30% - la un conţinut de umiditate de 30%

4,00 2,30 1,60 1,20 1,00

3 Produse textile în depozite închise la o încărcare de 140 kg/m2 0,33 4 Suluri de hârtie în depozite închise la o încărcare de 140 kg/m2 0,27 5 Cauciuc sintetic în depozite închise la o încărcare de 290 kg/m2 0,40 6 Incendiu de iarbă uscată în condiţii de vânt puternic 400,00 ... 500,00 7 Acoperişuri de hale pentru ateliere cu suprafaţă mare 1,70 ... 3,20 8 Produse tehnice din cauciuc în stive în aer liber 1,10 9 Case de locuit şi magazine, construcţii din lemn, mobilă etc. 1,00 ... 1,20 10 Complexe de pădure cu plantaţii mijlocii la viteze ale vântului de 7

– 19 m/s şi o umiditate relativă a aerului pe timp de zi de 39% 22,00

11 Pădure brad - molizi şi brazi până la 4,20 12 Pădure de pini, brazi, tufişuri până la 14,20 13 Pădure de molid până la 18,00

Schimbul de gaze

În faza incipientă a incendiului, gazele încălzite se dilată, presiunea creşte şi parte a fumului şi

gazelor fierbinţi, generate de incendiu, sunt ridicate în aer. Incendiul în spaţiu deschis. Pe măsura îndepărtării fumului şi gazelor fierbinţi, de zona de

ardere, temperatura scade, precum şi viteza de circulaţie a gazelor pe verticală. Mărimea vitezei curentului de gaze ascendent influenţează dezvoltarea incendiului, materializat prin antrenarea particulelor de materiale solide aprinse. Materialele aprinse, ridicate în aer, pierd treptat din viteza mişcării ascendente şi, sub efectul gravitaţiei, cad din curent. Ele se împrăştie pe teritoriul înconjurător, favorizând apariţia de noi focare de incendiu.

Mărimea vitezei curentului ascendent de fum şi gaze fierbinţi duce la creşterea cantităţii de aer care intră în zonele de ardere şi cauzează intensificarea arderii şi creşterea temperaturii. Odată cu accelerarea schimbului de gaze, se reduce arderea incompletă. Prin urmare, între viteza de ardere şi schimbul de gaze se stabileşte un echilibru.

Incendiul în spaţiu închis. Gazele de ardere fiind mai uşoare decât aerul, în spaţiile închise, se generează o forţă ascensională care pune în mişcare fumul, mai întâi pe verticală, către plafon, şi apoi pe orizontală în planul acestuia, acumulându-se într-un strat din ce în ce mai gros.

Mărimea vitezei curentului de gaze ascendent este mai mare cu cât diferenţa dintre temperatura fumului, de la partea superioară a încăperii, şi cea a gazelor mediului ambiant, de la partea inferioară a încăperii, este mai mare. Deplasarea fumului

Factorii care influienţează deplasarea fumului pe verticală şi/sau orizontală într-o clădire pot fi: tirajul care se creează în caz de incendiu, funcţionarea instalaţiei de ventilare sau condiţionare, presiunea curenţilor de aer existenţi.

30

În zona de ardere, fumul se deplasează către partea superioară a încăperii (figura 2.5) şi, întâlnind un planşeu, se deplasează pe sub acesta în toate direcţiile iar în cazul unor deschideri iese, pe la partea superioară a acestora, în exterior.

În restul construcţiei, mişcarea fumului depinde de diferenţele de presiune ce iau naştere, precum şi de existenţa posibilităţilor de deplasare a gazelor, pe verticală de jos în sus şi de la un nivel la altul. Pe orizontală, începând de la ultimul nivel în jos, fumul se propagă pe la casa scării în lungul coridoarelor de evacuare, la partea superioară a acestora, cu viteza mersului normal, sau de la o încăpere la alta, când există goluri de legătură între ele (semnificativ în cazul canalelor pentru ventilare, chiar şi în cazul nefuncţionării ventilatoarelor, acestea constituie căi de propagare uşoară a fumului). Figura 1.5

Figura 2.5 Împrăştierea fumului şi gazelor fierbinţi în cazul incendiilor de interior [5]

Ventilarea spaţiilor incendiate Ventilarea naturală a încăperii influenţează viteza arderii la interiorul ei, în consecinţă, este proporţională cu raportul dintre suprafaţa deschiderilor şi suprafaţa pardoselii, astfel: - când raportul este mare, situaţia este concretizată de sporirea vitezei de ardere şi reducerea arderii incomplete (cazul incendiilor ventilate când schimbul de gaze creşte pe măsură ce suprafaţa golurilor, deschiderilor este mai mare); - când raportul este mic, situaţia se caracterizează prin reducerea vitezei de ardere şi creşterea arderii incomplete, cu mult fum conţinut în produsele de ardere (cazul incendiilor neventilate, exemplu la subsoluri).

Existenţa unui sistem de ventilare influenţează direcţia şi viteza schimbului de gaze. Rolul acesteia se accentuează, mai ales, în perioada de dezvoltare a incendiului, când schimbul de gaze care se produce în urma arderii este mic în comparaţie cu puterea curenţilor de aer din sistemul de ventilaţie. Aceasta duce la intensificarea arderii şi abaterea ei în direcţia curenţilor de aer din sistemele de ventilare.

Schema curenţilor de aer nu este fixă, din cauza condiţiilor în care are loc incendiul; pentru fiecare incendiu există şi o anumită schemă a curenţilor de aer.

Într-o clădire, se acumulează o cantitate importantă de căldură şi fum, incendiul putând provoca pierderi mari dacă nu se recurge la o ventilare adecvată.

Ventilarea se poate face uşor, în caz de incendiu, prin deschiderea ferestrelor care permite căldurii şi fumului să iasă pe la partea de sus, în timp ce aerul proaspăt pătrunde pe la partea de jos a acestora.

De multe ori este raţional să se realizeze trape de ventilare (prin construcţia clădirii), amplasate, în general, pe acoperiş, funcţie de particularităţile constructive şi poziţia punctelor periculoase (figura 2.6).

31

Trapă de ventilare în funcţiune a. efectul lipsei trapelor: inudare cu fum

(câteva minute) b. şi c. efectul prezenţei trapelor: evacuarea maxivă a fumului la exterior (câteva secunde)

Figura 2.6 Dispozitive pentru ventilare la construcţii [5]

Dacă incendiul ia proporţii mari, încât clădirea nu mai poate fi salvată cu mijloacele avute la

dispoziţie, este, cel puţin, posibil ca incendiul să fie controlat (menţinut în limitele clădirii) prin acţiunea ţevilor de refulare şi ventilare a incendiului de către pompierii aflaţi la intervenţie. Când situaţia o impune, se pot practica deschideri în construcţie, în vederea ventilării spaţiilor incendiate, de către pompierii aflaţi la intervenţie (figura 2.7), dar numai când nu există goluri constructive la dimensiunile necesare sau alte posibilităţi de asigurare a circulaţiei organizate, corespunzătoare, a fumului şi gazelor către exteriorul clădirii.

Figura 2.7 Intervenţii de urgenţă la acoperiş, pentru realizarea ventilării incendiului 2.1.3 Cauzele incendiilor Anual se produc, în lume, numeroase incendii (75000, la fiecare 7 minute [9]), mai ales în locuinţe, provocând pierderea a zeci de mii de vieţi omeneşti, afectarea a sute de mii de răniţi şi pierderea unei cantităţi uriaşe de bunuri materiale (mai mult decât în cazul celorlalte calamităţi naturale). Cu alte cuvinte, incendiul crează probleme dintre cele mai serioase.

Stabilirea cauzelor de incendiu permite statistici reale cu consecinţe importante la nivel macro- şi micro- social. Evidenţierea corectă a celor mai frecvente cauze de incendiu, a dinamicii acestora, asigură perfecţionarea permanentă a legislaţiei, elaborarea unor norme eficiente de apărare împotriva incendiilor, cu măsuri specifice în domenii specifice; crearea unei culturi pentru

32

prevenirea incendiilor prin informarea publicului asupra riscurilor existente şi dezvoltarea unor programe educaţionale adecvate. Cercetarea cauzelor de incendiu impune o abordare ştiinţifică şi este un domeniu specializat cu o terminologie specifică. Sunt necesare cunoştinţe temeinice despre arderea materialelor, termodinamica incendiului, transferul de căldură. Cunoaşterea legităţilor şi principiilor generale, reproductibile, permite studierea aspectelor specifice fiecărui incendiu.

Cercetarea cauzelor de incendii presupune, în acelaşi timp, o abordare criminalistică modernă, dar şi de o specificitate deosebită. (după Sorin calotă, Gheorghe Popa, George Sorescu, Simion Dolha, 2010)

Tipurile de surse de aprindere, aşa cum apar ele în rapoartele de intervenţie şi analiză statistică ale pompierilor români sunt 14: arc sau scânteie electrică, efectul termic al curentului electric, scurtcircuit electric, electricitate statică, flacără deschisă, flacără închisă, efect termic (căldură prin contact sau radiaţie), frecare, scânteie mecanică, jar sau scântei (inclusiv ţigara), autoaprindere, reacţie chimică, explozie, substanţe incendiare, trăsnet, alte surse (radiaţie solară, energie nucleară, cădere a unor corpuri din atmosferă etc.).

Mijloacele producătoare de surse de aprindere pot fi: - electrice: aparate electrocasnice, mijloace de iluminat electric, aparate de întrerupere şi

control, conductori şi alte echipamente; - sisteme care produc electricitate statică: pentru depozitare, vehiculare şi transport lichide

sau pulberi combustibile, de curele pentru transmiterea mişcării, de spălare în lichide combustibile, de echipamente, unelte şi scule care se încarcă electrostatic;

- mijloace cu flacără deschisă: brichete, chibrituri, lămpi, spirtiere, lumânări, torţe, făclii; - foc în aer liber; - ţigară; - aparate de încălzit; cazane, cuptoare, aparate de gătit, sobe, uscătoare, dispozitive pentru

sudură, tăiere sau lipire cu gaz sau lichide combustibile; - utilaje şi sisteme de acţionare: motoare, locomotive, maşini; - metale (materiale) care ard sau care produc scurgeri topite; - conducte (canale) pentru agenţi termici, ventilare sau produse de ardere: burlane şi coşuri

de fum, conducte de încălzire sau tehnologice cu abur sau alte fluide calde; - produse ce se pot aprinde spontan; - produse şi substanţe care pot produce explozii; - trăsnet; - corpuri supraîncălzite de soare; - reactoare sau arme nucleare. Împrejurările determinante, care intervin ca parametru şi în evaluarea riscului la incendiu, pot

fi grupate după cum urmează: - instalaţii electrice defecte; - echipamente electrice improvizate; - aparate electrice sub tensiune; - sisteme de încălzire defecte; - mijloace de încălzire improvizate; - mijloace de încălzire nesupravegheate; - coşuri, burlane pentru fum defecte sau necurăţate; - cenuşă, jar sau scântei de la sisteme pentru încălzire; - jocul copiilor cu focul; - fumat; - foc deschis; - aprindere spontană/autoaprindere sau reacţii chimice; - scântei mecanice, electrostatice sau de frecare; - scurgeri (scăpări) de produse inflamabile; - defecţiuni tehnice construcţii montaj;

33

- nereguli organizatorice; - defecţiuni tehnice de exploatare; - explozie urmată de incendiu; - accident tehnic; - trăsnet şi alte fenomene naturale; - acţiune intenţionată (arson); - alte împrejurări; - nedeterminate.

Trebuie remarcat faptul că anumite circumstanţe (înlăturarea urmelor pentru reluarea rapidă a

activităţii, numărul redus de indicii datorat distrugerilor masive, producerea în zone izolate şi lipsa personalului calificat) nu permit identificarea cu certitudine şi univoc a fiecăreia din cele patru componente ale cauzei incendiului (sursă, mijloc, împrejurare, primul material aprins) şi ca urmare concluzia formulată poate avea două sau mai multe variante probabile. Pe cale de consecinţă sunt şi situaţii la care cauza incendiului rămâne nedeterminată (în curs de stabilire) o perioadă mai mare sau mai mică de timp. De aceea în orice statistică naţională un procent variabil (5 ... 30%) revine incendiilor cu cauză nedeterminată.

Investigatorul cauzei de incendiu este interesat în primul rând de particularităţile primei faze, scopul său fiind determinarea focarului şi amprentei incendiului, iar în al doilea rând de evidenţierea sursei de aprindere şi împrejurărilor în care a izbucnit şi s-a propagat incendiul.

Clasificarea incendiilor după cauzele care le-au produs se poate face în funcţie de elementele obligatorii pentru producerea acestuia, dar, în cele mai multe cazuri, se optează pentru analiza naturii surselor de aprindere; se pot deosebi categoriile de incendii, produse de:

- surse de aprindere cu flacără: - focuri în aer liber; - flacără (chibrit, lumânare); - flăcări de la aparatele termice;

- surse de aprindere de natură termică; - obiecte incandescente (ţigară, topituri metalice, becuri şi proiectoare electrice, jar,

cenuşă, zgură de la aparatele de încălzit, particule incandescente de la sudură etc.); - căldură degajată de aparate termice (casnice, industriale); - efect termic al curentului electric; - coşuri defecte şi necurăţate (fisuri, scântei etc.);

- surse de aprindere de natură electrică: - arcuri şi scântei electrice; - scurtcircuit (echipamente, cabluri etc.); - electricitate statică;

- surse de aprindere spontană: - aprindere spontană de natură chimică (inclusiv reacţii chimice exoterme); - aprindere spontană de natură fizico-chimică; - aprindere spontană de natură biologică;

- surse de aprindere de natură mecanică: - scântei mecanice; - frecare;

- surse de aprindere naturale: - căldură solară; - trăsnet;

- surse de aprindere datorate explozivilor şi materialelor incendiare; - surse de aprindere indirecte (radiaţia unui focar de incendiu, flacăra unui amestec exploziv

etc.).

34

Incendiile provocate (incendii tip arson) sunt tratate separat, din cauza particularităţilor deosebite, deşi sursele de aprindere utilizate, de regulă, de incendiatori se regăsesc în categoriile anterioare.

Explozia, ca fenomen tehnic distinct, trebuie tratată ca împrejurare declanşatoare a incendiului şi nu ca sursă de aprindere. Pe de o parte, explozia, ca orice ardere, poate genera sau nu un incendiu iar pe de altă parte, sursele de iniţiere ale unei explozii nu sunt întotdeauna identice cu cele ale incendiului rezultat (de exemplu: comprimarea adiabată între anumite limite), fiind necesară o evidenţă clară, distinctă a cauzelor de explozii şi de incendii, spre a evita confuzii şi paralelisme. În principal, o explozie poate genera un incendiu prin flacăra amestecului exploziv, care se propagă în spaţiu întâlnind alte materiale combustibile, sau prin scântei mecanice rezultate din şocuri. 2.1.4 Efectele incendiilor

Efectele asupra ocupanţilor

În fiecare an, în lume, incendiile şi exploziile produc victime omeneşti rezultând mulţi morţi şi răniţi. Statisticile recente cu privire la incendiile din diferite ţări arată că, în medie, numărul de decese la 100 000 de locuitori variază între 0,54 (Elveţia) şi 2,50 (S.U.A.), tabelul 2.3; şansele de a muri într-un incendiu au fost estimate la 1: 60 000 pe an [12]. Tabelul 2.3 Victime ale incendiilor la 100000 locuitori (2004 … 2008)

Nr. crt. Ţara

Victime ale incendiilor

la 100000 locuitori

Nr. crt. Ţara

Victime ale incendiilor

la 100000 locuitori 1 Elveţia 0,54 7 Norvegia 1,45 2 Olanda 0,59 8 Japonia 1,56 3 Austria 0,96 9 Suedia 1,68 4 Iugoslavia 1,15 10 Franţa 1,70 5 Spania 1,20 11 Finlanda 1,92 6 România 1,22 12 Regatul Unit (U.K.) 2,02 7 Noua Zeelandă 1,25 13 Statele Unite ale

Americii (S.U.A.) 2,50

8 Danemarca 1,37 Norvegia 1,45 Japonia 1,56

O situaţie a victimelor incendiilor pentru România poate fi urmărită în tabelul 2.4.

Tabelul 2.4 Victime ale incendiilor în România pe grupe de vârstă (2004 … 2008)

Nr. Categoria de victime

Categoria de vârstă (ani)

crt. 0 … 6 7 … 14 15 … 25 26 … 55 56 … 70 >70 1 Decedaţi 6 2 2 51 31 47 2 Răniţi 19 17 52 192 72 54

Cea mai mică rată de deces într-un incendiu o are grupa de vârstă 15 … 25 ani, tabelul 2.4

[12], deoarece acest grup este capabil a se evacua rapid în caz de incendiu. Riscurile la incendiu în clădirile etajate sunt cele mai mari şi, adesea, produc mai multe

decese.

35

Decesele în clădiri protejate cu ajutorul instalaţiilor cu sprinklere sunt surprinzător de mici şi demonstrează că principala funcţie a sprinklerelor, protecţia vieţii, este dovedită.

Există numeroase încercări de a corela decesele la incendii cu diferiţi factori; o astfel de corelaţie, pozitivă, este cea referitoare la consumul de alcool şi fumat. Fumatul cauza principală de deces în multe incendii din România (43%).

Incendiile provocă, de asemenea, un număr mare de leziuni. Leziunile sunt definite ca efecte ale incendiilor la persoanele care au nevoie de asistenţă medicală sau tratament. Numărul de persoane care prezintă leziuni în urma unui incendiu este mult mai mare decât cel al persoanelor decedate. Persoanele rănite de multe ori au nevoie de spitalizare, crescând efectele şi costurile incendiilor.

Efectele asupra bunurilor

Incendiile provocă pierderi enorme de bunuri. Pierderile în domeniul imobiliar în ţările industrializate sunt 1,0% … 1,5% din produsul naţional brut [12]. Aproximativ 20% din această valoare cuprinde pierderi directe de bunuri iar 80% cuprinde costurile cu intervenţia la incendiu. Indirect, pierderile din incendii sunt greu de evaluat, cum ar fi pierderea: autorităţii, de personal instruit, încrederii clienţilor etc. (de multe ori nu pot fi măsurate în termeni monetari).

Efectele fumului

Fumul în incendii apare ca rezultat al arderii non-stoichiometrice a combustibililor. În plus faţă de produşii finali de oxidare, CO2 şi HO2, produsele de ardere conţin o serie de gaze şi compuşi parţial oxidaţi şi reduşi, cum ar fi metanul (CH4), metanolul (CH3OH), formaldehida (HCHO), acidul formic (HCOOH), acidul acetic (CH3COOH), precum şi picăturile inflamabile de gudron, vapori condensaţi şi particule solide foarte fine [12]. Prezenţa acestora generează un produs vizibil al arderii cunoscut sub numele de fum. Fumul în incendii este prezent la toate temperaturile. Condiţiile fizice de ardere, cum ar fi rata de ardere, modul de ardere, temperatura au mai multă influenţă în compoziţia fumului, decât felul materialului care arde.

Caracteristicile fumului interesante pentru persoanele implicate într-un eventual incendiu sunt: opacitatea (reducerea vizibilităţii), toxicitatea, densitatea şi culoarea.

Statisticile şi cercetările privind incendiile arată că cele mai multe decese cauzate de incendiu sunt datorate inhalării fumului [12].

Materialele moderne pentru construcţii, în situaţia de incendiu, eliberează mulţi compuşi toxici pe unitatea de masă comparativ cu cele tradiţionale iar cu toate acestea compoziţia fumului a rămas destul de constantă, dar rata răspândirii incendiului şi emisiilor de fum s-a majorat. Aceste două elemente sunt cele mai importante cauze în creştere a ratei de deces în timpul incendiilor. Fumul inhalat provoacă iritaţii şi leziuni ale sistemului respirator, în timp ce fumul din aer afectează ochii, determinând lacrimi şi, în multe cazuri, chiar şi leziuni grave ale ochilor.

Culoarea fumului variază în funcţie de materialul ars, de la albastru deschis, în cazul unei bune arderi, la negru închis în timpul arderii unor hidrocarburi de mare greutate moleculară. Fumul de culoare neagră reduce semnificativ vizibilitatea, obturând vizibilitatea semnelor pentru ieşire şi induce panică în rândul persoanelor [12].

O altă caracteristică importantă a fumului din punctul de vedere al siguranţei este densitatea acestuia. Este bine cunoscut faptul că fumul dens obturează vizibilitatea şi pune în pericol viaţa, atât pentru persoanele care se evacuează cât şi pentru pompierii aflaţi la intervenţie.

Reducerea vizibilităţii poate provoca accidentări pe scări etc. care depind nu numai de compoziţia şi concentraţia de fum, ci şi de starea psihică a ocupanţilor şi natura luminii.

Efectele letale ale fumului [12]. Fumul prezintă un real potenţial de pagube iar inhalarea fumului reprezintă cel mai mare factor în decesele la incendii; pericolul generat de fum este funcţie de:

36

- puterea toxică a fumului (adesea exprimată prin LC50, concentraţia necesară pentru a se determina efectul asupra a jumătate din populaţia expusă);

- expunerea unei persoane la diferite concentraţii de fum şi/sau stres termic la intervale de timp: IC(t)dt;

Unele dintre aceste efecte ale fumului cresc la o expunere continuă, altele apar instantaneu. Supravieţuirea unei persoane depinde de anumiţi factori, precum: gradul de expunere, tipul de efect, persoanele care vor să se evacueze, intervenţia altor persoane etc.. Din păcate, singurele date care există cu privire la efectele reale ale fumului în incendii sunt în caz de deces sau spitalizare care apar apropriat evenimentului.

A durat mult până când s-a demonstrat că efectele subletale ale fumului pot afecta supravieţuirea în incendii; foarte rar au existat date disponibile pe care să se bazeze deciziile de securitate la incendiu.

Statisticile din anii 1990 arătă că aproximativ trei sferturi din victimele incendiilor din România sunt datorate inhalării fumului [12]. Două treimi din acestea apar în afara camerei unde este focarul incendiului şi în care s-a propagat cu uşurinţă. Modelarea incendiilor a dovedit că era dificil să se producă cantităţi de fum mortale în camera focarului, căldura fiind prima ameninţare pentru ocupanţi. Noile statistici au demonstrat contrariul, anume că cei mai mulţi oameni au murit în camera focarului, prin inhalarea fumului. Acest lucru sugerează faptul că incendiile mocnite, cu persoana în imediata apropiere a arderii, sunt relativ mai răspândite. Probabil şi din cauză că obiectele aflate în încăperi au acum compoziţii chimice mai periculoase.

Impactul pe care fumul îl poate avea asupra persoanelor vizează şi este pus în evidenţă prin: - colaps fizic (incapacitate); - acuitate mentală scăzută; - acuitate vizuală redusă; - viteză de evacuare redusă; - iritaţii senzoriale (la plămâni, ochi etc.); - arsuri produse de căldură sau radiaţii; - reducerea necesarului de aer pentru respiraţie cauzat de reducerea capacităţii de funcţionare

a motoarelor ventilatoarelor etc.. Proiectul de standard internaţional ISO DIS 13571 (DIS 13571) a fost pregătit de ISO în

subcomisia SC3 Toxic Hazards in Fire (actualmente Fire Threat to People and the Environment) a TC92. Acesta oferă ecuaţii generice de evaluare a pericolelor fumului, inhalării de gaze toxice, expunerii la gaze iritante, obturării vizuale şi căldurii. Standardul DIS 13571 oficializează includerea efectelor subletale, inclusiv varietatea efectelor fumului pe cele mai sensibile segmente ale populaţiei.

Acest standard impune constrângeri cu privire la proiectarea produsului, resurselor, precum şi funcţionalitatea constructivă. O alegere importantă ca acest DIS să devină un standard internaţional a fost încheiată, dar în momentul acesta rezultatele nu au fost verificate; există diverse neajunsuri:

- DIS 13571 limitează efectele fumului prin stabilirea nivelului fără efect bazat pe o oră de expunere considerate sigure; aceste niveluri sunt de 10 ori mai mici faţă de expunerile grave, tabelul 2.5 [12]; simple calcule arată că pentru o cameră de 30 m3 şi la 1 minut de expunere la fumul produs de arderea mocnită a 150 g de lemn ar fi intolerabilă. Mai mult, a fost estimat că niveluri de CO ar conduce la sânge cu niveluri de carboxihemoglobină aproximative cu cele ale unui fumător moderat;

- prezumţia că efectele iritante ale gazelor sunt instantanee rămâne a fi verificată; - ecuaţiile de combinare a gazelor de ardere pentru a produce efecte subletale sunt generice şi

nu au fost validate. Tabelul 2.5 Limitele expunerii pentru diferite gaze

Gazul folosit la expunere Expunere sigură Expunere periculoasă CO 3,500 ppm-min 35,000 ppm-min HC1 100 ppm 1,000 ppm

37

Faţă de cercetările incendiilor din anii 1970, numeroase echipamente de laborator au fost elaborate pentru măsurarea letalităţii fumului [12]. Exemplele includ furnalul tip ceaşcă NBS, cuptorul tub DIN (de origine germană) şi metoda UPITT (adoptată de statul New York). Nici unul dintre aceste echipamente nu reflectă condiţiile relevante ale incendiului şi nici unul nu a fost testat la incendii reale pentru a se stabili efectul fumului produs.

La sfârşitul anilor 1980, un laborator de testare pentru letalitatea fumului a fost dezvoltat la NIST, bazat pe un aparat dezvoltat la Institutul de Cercetare Southwest [12]. Metoda constă în expunerea unui produs la foc ca radiant de energie. O ecuaţie algebrică (ecuaţia N-gaz) este utilizată pentru a anticipa potenţa toxică mortală la diferite concentraţii ale unui număr redus de gaze (CO, CO2, HCN, HCl, HBr, oxigen redus) care sunt emise în timpul arderii. Această ecuaţie se bazează pe date preluate prin expunerea şobolanilor la aceste tipuri de gaze, în mod individual şi/sau în combinaţie.

Rezultatele de la aceste aparate au fost obţinute în urma testării pe animale a fumului provenit din incendii de lemn, PVC şi spumă poliuretanică [12]. Pentru incendiile post-flashover, ecuaţia N-gaz este corectată pentru cantităţi mari de CO rezultate din slaba ventilaţie a camerei incendiate. Acurateţea nivelului este adecvată pentru a fi utilizată în analiza riscurilor.

Efectele gazelor fierbinţi

Principalul efect al gazelor fierbinţi este toxicitatea, când sunt inhalate chiar şi în concentraţii foarte mici. Toxicitatea este sporită când gazele sunt inhalate, în general, la o temperatură ridicată şi, adesea, cu un deficit de oxigen. Cu toate acestea, în caz de deces este foarte dificil să se indice un singur gaz, ca fiind responsabil de tragicul eveniment. Gazele fierbinţi apar în amestecuri de gaze, iar posibilitatea intensificării acţiunii prin asocierea acestora este întotdeauna prezentă. În mai multe ţări sunt în curs de desfăşurare cercetări cu privire la toxicitatea fumului şi gazelor fierbinţi.

Cu toate acestea, ceea ce este cunoscut cu siguranţă, pe baza a numeroase experimente biologice şi chimice, este faptul că multe gaze fierbinţi, luate individual, sunt toxice pentru om. Toxicitatea depinde de mai mulţi factori, cum ar fi concentraţia de gaz în aer, durata de expunere, starea fizică individuală etc..

Efectele căldurii şi flăcărilor

În timpul incendiilor sunt adesea eliberate cantităţi enorme de energie termică. Dacă pentru orice motiv (inconştienţă, ebrietate, incapacitate fizică sau psihică, droguri etc.) oamenii nu sunt capabili să iasă din atmosfera incendiată, efectele căldurii duc de la disconfort termic până la deces. Creşterea temperaturii aerului poate fi tolerată într-o anumită măsură în funcţie de umiditatea aerului, prin efectele de scut termic al îmbrăcămintei şi activităţii psihice [12].

Arsurile pot fi provocate, fie prin contact direct cu focul fie prin radiaţie de la foc. În cazul în care temperatura pe suprafaţa pielii umane creşte la 450C, stratul exterior al pielii se deteriorează, în timp ce, la o temperatură de 750C ţesutul pielii este imediat distrus. Aceste extreme, împreună cu niveluri intermediare de arsuri ale pielii, sunt clasificate în grade de arsuri (I … IV). Arsuri la o zona relativ mică a pielii pot fi foarte dureroase iar dacă este afectată o zonă mai mare (50% pentru tineri, 20% pentru bătrâni) rata decesului poate să ajungă la 50% din cei care prezintă arsuri [12].

Sângele cu deficit de apă devine dens, încetineşte circulaţia şi provoacă o creştere a ritmului cardiac. Bărbaţii apţi fizic sunt capabili să suporte temperaturi ale aerului între 800C … 1000C timp de 10 minute, fără consecinţe grave. La temperaturi uşor mai ridicate (1100C … 1200C) ritmul respiraţiei şi inimii devin crescute, ca după o perioadă scurtă de timp de căldură mai ridicată să se instaleze colapsul total.

Pielea poate fi deteriorată când este expusă doar câteva minute la un flux de căldură. La unele persoane chiar şi o expunere severă la soare poate provoca un şoc termic. Toleranţa la radiaţia termică este drastic redusă la intervalul 1,7 kW/m2 … 2,2 kW/m2. De exemplu, o căldură cauzată de un flux de 1,7 kW/m2 poate fi tolerat timp de 30 de minute, în timp ce, o căldură cauzată de un flux

38

de 2,2 kW/m2 poate fi tolerat numai 5 minute. Expunerea la un flux de energie termică tot mai mare provoacă arsuri grave pielii. O secundă de expunere la 20 kW/m2 duce la roşeaţă a pielii, în timp ce radiaţii de 28 kW/m2 duc la arsuri ale pielii. Fluxul de căldură de 37 kW/m2 produce serioase arsuri la nivelul pielii corpului omenesc [12].

Oamenii prezintă instinctiv frică de incendii şi arsuri care pot fi determinante numai în cazul în care nu există mijloace de ieşire din incendiu sau se află în incapacitate de a se evacua. În consecinţă, copiii mici şi bătrânii sunt victimele cele mai probabile. Viaţa oamenilor, victime ale incendiilor, în cazul în care supravieţuiesc, le este pusă în pericol din cauza posibilelor infecţii.

O centralizare a efectele nocive ale incendiilor este făcută în tabelul 2.6. Tabelul 2.6 Efectele principale ale incendiilor

Flăcări

acţiune directă

- efect asupra oamenilor: arsuri prin atingere directă (pericol mare la aprinderea hainelor, cele sintetice se topesc pe piele, cele din bumbac se aprind repede) - propagarea incendiului la materialele din apropiere (ardere, explozie)

efect termic - prin radiaţie

- propagarea incendiului la vecinătăţi - efect asupra materialelor de construcţii: dilatări, transformări chimice, modificări ale caracteristicilor mecanice şi termice - efect asupra construcţiei: deformarea şi cedarea în timp a structurilor de rezistenţă, a elementelor de compartimentare etc.

Fum, gaze arse

efect termic - prin radiaţie, convecţie

- propagarea incendiului la distanţe mari de focar prin tubulaturi, ghene etc. - efect asupra oamenilor: arsuri - efect asupra construcţiilor: deformarea şi cedarea în timp a structurilor de rezistenţă, a elementelor de compartimentare etc.

opacitate

- întârzierea evacuării (reducerea vizibilităţii pe căile de evacuare, posibilitatea producerii panicii) - întârzierea intervenţiei (împiedicarea localizării precise a focarului, a victimelor etc.)

toxicitate

- pentru oameni şi animale (asfixiere prin: lipsa oxigenului consumat ardere; degajarea de oxid de carbon, formarea de carboxihemoglobină ce provoacă moartea; degajarea de gaze toxice (fosgen, acid cianhidric, amoniac etc.) cu efect letal în anumite concentraţii

coroziune

- efect asupra construcţiei: atacă suprafeţele metalice, armăturile, betonul, lemnul din cauza componentelor acide (acid clorhidric, acid acetic, acid sulfuric etc.) - efect asupra bunurilor (maşini-unelte, electronice, electrotehnice, sensibile la coroziune)

Reziduuri solide (cenuşă, particule incandescente, funingine)

efect termic - pentru oameni: arsuri - propagarea incendiului la vecinătăţi

toxicitate

- efect cancerigen

39

2.1.5 Clasificarea incendiilor

Clasificarea incendiilor se poate face după natura substanţelor combustibile implicate în procesul de ardere (ISO 3941-87 şi STAS 11841-83, SR EN 2-2004), astfel:

- incendiu de clasă A, solide a căror ardere are loc cu formare de jar: lemn, hârtie, materiale textile, rumeguş, piele, produse din cauciuc şi mase plastice ce nu se topesc la căldură;

- incendiu de clasă B, lichide sau solide care ard în stare topită: benzină, petrol, alcooli, toluen, lacuri, vopsele, uleiuri, gudroane, ceară, parafină, materiale plastice ce se topesc uşor la căldură;

- incendiu de clasă C, gaze: hidrogen, metan, acetilenă, butan, gaz de sondă; - incendiu de clasă D, metale: sodiu, potasiu, litiu, magneziu, zinc, titan, aluminiu; - incendiu de clasă E, incendii cu cauzate de natură electrică; - incendiu de clasă F, incendii cu producere în spaţii pentru gătit, care implică prin procesul

tehnologic utilizarea de uleiuri, grasimi animale şi/sau vegetale etc,) 2.1.6 Stingerea incendiilor

Stingerea unui incendiu e posibilă prin eliminarea sau izolarea elementelor fundamentale ale oricărei arderi (combustibilul, comburantul-oxigenul din atmosferă în majoritatea cazurilor, căldura).

Procedeele de întrerupere a procesului de ardere pot fi: - răcirea zonei de ardere; - izolarea materialelor şi substanţelor combustibile de aerul atmosferic; - reducerea conţinutului minim de oxigen; - introducerea de inhibitori în spaţiile unde se produc reacţii de ardere; - folosirea substanţelor explozive; - reducerea temperaturii substanţelor aprinse prin amestecarea maselor de lichid aprinse; - îndepărtarea substanţelor combustibile din zona de ardere. Substanţele stingătoare (naturale sau de sinteză), luând în considerare procedeul de

întrerupere a arderii în care acestea se folosesc cu preponderenţă, se pot clasifica în: - substanţe de stingere prin răcire; cel mai reprezentativ agent de stingere este apa, în stare

naturală sau îmbunătăţită chimic, refulată sub formă de jet compact, dispersată, pulverizată (se recomandă, în special, la stingerea incendiilor din clasa A);

- substanţe de stingere prin izolare; în această categorie fac parte: - spuma chimică (se recomandă pentru stingerea incendiilor din clasa B); - spuma aeromecanică (se recomandă pentru stingerea incendiilor din clasa B); - apa uşoară/light water (se recomandă pentru stingerea incendiilor din clasa B). - pulberile stingătoare (utilizate în special la incendii din clasele A, B, C; pulberile

stingătoare uzuale nu se utilizează la stingerea metalelor pirofore dar există totuşi şi pulberi stingătoare de uz special care sunt indicate pentru incendii din clasa D, pentru celelalte clase fiind considerate ineficiente); - substanţe de stingere prin reducere a conţinutului de oxigen; din această categorie fac parte

(aceşti agenţi stingători sunt utilizaţi, cu unele restricţii, la stingerea incendiilor din clasele A, B şi C):

- bioxidul de carbon; - azotul; - apa foarte fin pulverizată (particule sub 100 µm); - aburul;

- substanţe de stingere prin inhibiţie chimică; în această categorie se regăsesc: - halonii (hidrocarburi halogenate) folosite sub formă de jet compact, jet pulverizat sau

sub formă de aerosoli (au eficienţă ridicată la incendii din clasele A, B şi C).

40

În ultima perioadă, datorită toxicităţii halonilor şi a efectului negativ asupra stratului de ozon, s-a trecut la producerea unor înlocuitori de haloni, care au toxicitate redusă şi influenţă nulă asupra stratului de ozon. Eficienţa de stingere a acestora este mai scăzută decât a halonilor, necesitând concentraţii şi volume de 1,1 ... 1,6 ori mai mari.

Toţi aceşti agenţi stingători folosesc, la intervenţii, instalaţii fixe, semifixe şi mobile sau stingătoarelor portative şi/sau transportabile care echipează curent clădirile civile şi industriale. 2.2 Aprecierea cantitativă a incendiului 2.2.1 Intensitatea arderii

Intensitatea arderii este dată de căldura (energia) degajată în timpul arderii, exprimată în J (Jouli); raportarea acestei cantităţi de căldură la cantitatea unitară de combustibil ce o produce (1 kg în cazul substanţelor lichide şi solide sau 1 m3

N, N indicând condiţii normale, în cazul substanţelor gazoase) defineşte puterea calorifică, Q, exprimată în J/kg sau J/m3

N. Reglementările europene, care au preluat terminologia ISO 13943-2008, utilizează pentru

puterea calorifică a materialelor combustibile noţiunea de căldură de ardere; mărimea, care este direct proporţională cu viteza de ardere şi invers proporţională cu timpul de ardere, poate fi utilizată la evaluarea potenţialului distructiv al incendiului.

Puterea calorifică sau căldura de ardere, după modul de condensare a vaporilor de apă rezultaţi în procesul de încercare, poate fi (tabelul 2.7):

- putere calorifică superioară, Qs sau PCS, / căldură de ardere brută, căldura degajată pentru arderea completă a cantităţii unitare de combustibil la care gazele arse sunt răcite până la temperatura de referinţă de 00C, 150C sau 200C, vaporii de apă condensând cu cedarea căldurii de condensare egală cu căldura de vaporizare consumată la ardere (este importantă pentru clasificarea produselor pentru construcţii din punctul de vedere al reacţiei la foc, SR EN ISO 1716); - putere calorifică inferioară, Qi sau PCI, / căldură de ardere netă, Hu (după SR EN 1991-1-2), căldura degajată pentru arderea completă a cantităţii unitare de combustibil la care gazele arse sunt evacuate din instalaţie la o temperatură mai mare ca 1000C, fără condensarea vaporilor de apă, transportând cu ei căldura latentă de vaporizare; această căldură este şi cea utilă, folosită în tehnica arderilor (este importantă pentru calculul sarcinii termice).

Între puterile calorifice se stabileşte relaţia 2.3,

Qs = Qi + 2510 × (9h + w) (2.3) unde: 2510 este căldura latentă medie de vaporizare a apei, în KJ/kg;

9h - cantitatea de apă rezultată din arderea celor h kilograme de hidrogen pe care le conţine 1 kg de combustibil;

w - umiditatea din combustibil, în kg. 2.2.2 Sarcina termică şi densitatea sarcinii termice

Generalităţi

Materialele combustibile conţinute într-o construcţie sunt potenţiali combustibili în situaţia unui eventual incendiu (haine, hârtie, cărţi, materiale plastice, textile, lemn etc.) şi există posibilitatea apariţiei unor temperaturi ridicate, în acelaşi spaţiu cu ele, care să facă posibilă generarea unei cantităţi de căldură care să iniţieze arderea. Căldura degajată în cazul arderii complete a tuturor materialelor combustibile adăpostite şi elementelor combustibile pentru construcţii (finisaje, pereţi, pardoseli şi plafoane) constituie sarcina termică.

41

Spaţiul considerat, pentru care se determină sarcina termică, poate fi o construcţie sau, după caz, o parte a acestuia (o încăpere sau un grup de încăperi, o hală sau o zonă a acesteia, unul sau mai multe niveluri ale constructiei etc.).

Sarcina termică raportată la suprafaţa spaţiului de referinţă defineşte densitatea sarcinii termice. Tabelul 2.7 Puterea calorifică a unor produse combustibile uzuale (SR EN ISO 1716) [9]

Nr. crt.

Substanţa combustibil

ă

PCS (MJ/kg)

PCI (MJ/kg)

Nr. crt.

Substanţa combustibil

ă

PCS (MJ/kg)

PCI (MJ/kg)

1 Amidon 17,6 - 23 Lână 20,7... 26,6 - 2 Antracit 30,9 ... 34,6 30 ... 34,2 24 Plăci

aglomerate 19,9 -

3 Benzină 46,8 43,7 25 Lemn rumeguş

19,8 -

4 Bumbac 16,5 ... 20,4 - 26 Mangal 33,7... 34,7 33,2 ... 34,2 5 Cauciuc

natural 44,9 42,3 27 Mătase

artificială 13,6 ... 19,5 -

6 Cauciuc spumă latex

33,9 ... 40,6 - 28 Paie 15,6 -

7 Cauciuc anvelope

32,6 - 29 Păcură 42,0 ... 46,1 -

8 Celuloid 17,5 ... 20,6 16,4 ... 19,2 30 Piele 18,2 ... 19,8 - 9 Celuloză

acetat fibre 17,8 ... 18,4 16,4 ... 17,0 31 Plută 26,1 -

10 Cox 28,0 ... 31,0 28,0 ... 31,0 32 Policarbonat

30,9 29,78

11 Epoxi 32,8 ... 33,5 31,1 ... 31,4 33 Polistiren 41,4 ... 42,5 39,7 12 Fibre

acrilice 30,6 - 34 Polistiren

spumă 39,7 35,6 ... 40,8

13 Grăsimi animale

39,8 - 35 Poliuretan 23,9 22,7

14 Grâu 15,0 - 36 Poliuretan spumă

26,1 ... 31,6 23,2 ... 28,0

15 Hârtie reviste

12,7 - 37 Silicon spumă

14,0 ... 19,5 -

16 Hârtie ziar 19,7 - 38 Ulei de in 39,2 ... 39,4 - 17 Hârtie

cerată 21,5 39 Ulei

mineral 45,8 ... 46,0 -

18 Lemn fag 20,0 18,7 40 Unt 38,5 - 19 Lemn brad 21,0 19,6 41 Untură 40,1 - 20 Lemn stejar 20,2 18,7 42 Uree

formaldehid 15,9 14,61

21 Lemn molid 21,8 20,4 43 Tutun 15,8 - 22 Lemn pin 19,2 17,8 44 Ţiţei 43,0 ... 47,1 40,9 ... 43,9

Conform STAS 10903/2-79

Sarcina termică de incendiu, SQ, în MJ, este cantitatea de căldură care o poate degaja, prin

combustie completă, totalitatea materialelor combustibile, fixe şi mobile, existente în spaţiul afectat de incendiu, relaţia 2.4,

42

SQ = Σ (Mi × Qi) (2.4)

unde:Mi este masa materialului combustibil curent din tot spaţiul considerat, în kg; Qi - puterea calorifică inferioară a materialului combustibil curent (SR EN 1716: 2002 în

vigoare), în MJ/kg. Densitatea sarcinii termice de incendiu, qs, în MJ/m2, este sarcina termică de incendiu dintr-

un spaţiu raportată la aria pardoselii aferente, relaţia 2.5a,

qs = SQ / As (2.5a) unde: As este aria secţiunii orizontale a spaţiului incendiat (pardoselii), în m2.

În practică s-a utilizat, multă vreme, în special pentru aprecieri comparative, echivalentul în lemn al sarcinii termice de incendiu, fiind cantitatea de lemn care, prin ardere, ar degaja aceeaşi cantitate de căldură ca şi materialele combustibile existente în spaţiul analizat (având puterea calorifică inferioară, Qlemn, egală cu 18,42 MJ/kg sau 4400 kcal/kg); densitatea de sarcină termică de incendiu echivalentă, în kglemn/m2, este dată de relaţia 2.5b.

Mlemn = (Mi × Qi) / (As × Qlemn) (2.5b)

Conform SR EN 1991-1-2 Valoarea de proiectare a densităţii sarcinii termice, qfi,d, în MJ/m2, se calculează cu relaţia 2.6,

qfi,d = qfi,k × m × δq1 × δq2 × δn (2.6) unde:qfi,k este valoarea caracteristică a densităţii sarcinii termice, raportată la unitatea de suprafaţă

de planşeu (dată, funcţie de destinaţie, în tabelul 2.8 sau de relaţiile 2.7 ... 2.9), în MJ/m2; m - coeficientul de ardere care ia în considerare destinaţia compartimentului de incendiu şi tipul sarcinii termice (pentru materiale preponderent celulozice m=0,8); δq1 - coeficientul care apreciază riscul de iniţiere a incendiului dat de mărimea compartimentului de incendiu (tabelul 2.9); δq2 - coeficientul care apreciază riscul de iniţiere a incendiului dat de destinaţia compartimentului de incendiu (tabelul 2.9); δn = Πδni (i=1 ... 10) - coeficientul care apreciază măsurile de protecţie activă aplicate (tabelul 2.10).

Tabelul 2.8 Valoarea caracteristică a densităţii sarcinii termice de incendiu (SR EN 1991-1-2:2004)

Nr. crt.

Destinaţia qfi,k, valoarea caracteristică medie

(MJ/m2)

qfi,k, fractilă 80%

(MJ/m2) 1 Locuinţe 780 948 2 Spitale (camere) 230 280 3 Hoteluri (camere) 310 377 4 Biblioteci 1500 1824 5 Birouri 420 511 6 Clase de şcoală 285 347 7 Centre comerciale 600 730 8 Teatre (cinematografe) 300 365 9 Transport (spaţiul public) 100 122

43

Note. 1. Pentru fractilă 80% s-a aplicat distribuţia de tip Gumbel. 2. La densitatea sarcinii termice din tabel se adaugă densitatea sarcinii termice provenită din elementele pentru construcţii calculată cu relaţiile 1.5 … 1.7. Pentru alte tipuri de construcţii şi pentru un proiect anume se determină sarcina termică printr-o analiză, luând în considerare destinaţia construcţiei, materialele combustibile adăpostite, mobilierul şi materialele pentru construcţii (inclusiv ale acoperişului şi finisajul). 3. Din punctul de vedere al prezenţei lor în compartimentul de incendiu se dsting:

- încărcările permanente de incendiu, care nu variază pe durata exploatării normale a construcţiei; acestea se iau în calcul pe baza valorilor rezultate din măsurători;

- încărcările variabile de incendiu, a căror valoare poate să varieze în decursul exploatării normale a construcţiei, şi se iau în calcule cu valori care se presupune că nu vor fi depăşite pentru 80% din timpul de funcţionare a clădirii; dacă protecţia rezistă expunerii la foc, aceastea nu se ia în considerare (încărcările protejate). Tabelul 2.9 Coeficienţii care apreciază riscul de iniţiere a incendiului (SR EN 1991-1-2: 2004)

Nr. crt.

δq1 δq2 Suprafaţă planşeu

compartiment (m2)

Valoare

Destinaţie

Valoare

1 25 1,10 galerii artă, muzee, piscine 0,78 2 250 1,50 birouri, locuinţe, hoteluri, industrii papetărie 1,00 3 2500 1,90 industrii construcţii de maşini şi motoare 1,22 4 5000 2,00 laboratoare chimice, ateliere vopsitorie 1,44 5 10000 2,13 fabrici artificii şi/sau vopsele 1,66

Tabelul 2.10 Coeficienţii care apreciază măsurile de protecţie activă (SR EN 1991-1-2: 2004)

δni Stingere automată

a incendiului Detecţie automată

a incendiului Stingere manuală

a incendiului Sistem

automat stingere cu apă

Surse independente

apă

Detecţie şi alarmă

automată

Alarmare automată pompieri

Servici propriu pompier

i

Serviciu privat

contract

Căi de

acces libere

Echipamente de luptă la incendiu

Sisteme desfu-mare

0

1

2

de căldură

de fum

δn1 δn2 δn3 δn4 δn5 δn6 δn7 δn8 δn9 δn10 0,61 1,0 0,87 0,7 0,87/0,73 0,87 0,61/0,78 0,9/1/

1,5 1,0/1,5 1,0/1,5

Note. 1. Pentru măsuri normale de protecţie activă, considerate curent satisfăcute (existenţa căilor de acces, instalaţiilor pentru stingere a incendiilor şi sistemelor pentru desfumare), δni=1,0. 2. În cazul în care nu se respectă Nota1, δni=1,5. 3. În cazul punerii în suprapresiune a scărilor pentru incendiu în momentul alertării, δn8=1,5.

Valoarea caracteristică a sarcinii termice, în MJ, este definită matematic de relaţia 2.7,

Qfi,k = Σ(Mk,i × Hui × Ψ) = ΣQfi,k,i (2.7) unde: Mk,i este masa materialului combustibil curent, în kg;

Hui - căldura de ardere netă / puterea calorifică inferioară a materialului combustibil curent, (tabelul 2.7 sau tabelul 2.11 pentru valori conservative);

Ψ - coeficientul facultativ care permite evaluarea sarcinii termice de incendiu protejate Conţinutul în umiditate al materialelor poate fi luat în considerare cu relaţia 2.8,

Hu = Hu0 × (1 - 0,01×u) - 0,025×u (2.8)

unde: u este conţinutul de umiditatea, în % din masa uscată;

44

Hu0 - căldura de ardere netă/puterea calorifică inferioară a materialului uscat. Valoarea caracteristică a densităţii sarcinii termice, qfi,k, în MJ/m2, se defineşte cu relaţia 2.9,

qfi,k = Qfi,k / A (2.9)

unde:A este aria planşeului compartimentului (şi în acest caz se notează cu Af) sau aria desfăşurată

la interiorul compartimenului (şi în acest caz se notează cu At) sau de referinţă. Tabelul 2.11 Căldura de ardere netă (SR EN 1991-1-2: 2004) Nr. crt.

Produse combustibile Hu (MJ/kg)

1 Materiale solide

lemn 17,5 2 alte materiale celulozice (îmbrăcăminte, plută, bumbac,

hârtie, carton, mătase, pai, lână) 20

3 carbon (antracit, cărbune de lemn, cărbune) 30 4

Produse chimice

seria parafinelor (metan, etan, propan, butan) 50 5 seria olefinelor (etilena, propilena, butena) 45 6 seria aromaticelor (benzen, toluen) 40 7 seria alcoolurilor (metanol, etanol, alcool etilic) 30 8 carbranţi (benzină, petrol-gaz lampant, motorină-Diesel) 45 9 hidrocarbonaţi (polietilenă, polistiren, polipropilenă) 40 10

Alte produse

ABS-alchibenzensulfonat 35 11 poliester (plastic) 30 12 poliizocianurat şi poliuretan (material plastic) 25 13 policlorură de vinil PVC (material plastic) 20 14 bitum, asfalt 40 15 piele 20 16 linoleum 20 17 anvelope din cauciuc 30

Notă. 1. Valorile conţinute în acest tabel nu pot fi utilizate la calculul conţinutului energetic al combustibililor 2.2.3 Căldura degajată în situaţia de incendiu

Pentru a aprecia acţiunea incendiului asupra elementelor structurale (stâlpi, pereţi, grinzi, planşee etc.) se evaluează, după caz, cantitatea sau debitul de căldură degajat pe parcursul desfăşurării acestuia, în mod diferit.

Conform STAS 10903/2-79

Căldura degajată în timpul unui incendiu, SA, în MJ, este dată de relaţia 2.8:

SA = c × p × Σ(mi × Qi × Mi) (2.8) unde:c este coeficientul care ţine seama de dimensiunile spaţiului analizat (tabelul 2.12);

p - coeficientul care ţine seama de numărul de niveluri şi condiţiile de ventilare şi evacuare a căldurii din clădirea în care se află spaţiul analizat (tabelul 2.13);

mi - coeficientul care ţine seama de capacitatea de ardere, în condiţii de incendiu, a materialului combustibil curent (tabelul 2.14); Qi - puterea calorifică inferioară a materialului combustibil curent, în MJ/kg; Mi - masa materialului combustibil curent din tot spaţiul analizat, în kg.

45

Tabelul 2.12 Valorile coeficientului c (STAS 10903/2-79) Nr. crt.

Aria construita a spatiului incendiat (Ac)

(m2)

Latura mica (l) a spaţiului incendiat

(m)

l < 20 20 ≤ l < 40 40 ≤ l < 60 l ≥ 60

1 ≤ 1000 1,0 1,0 - - 2 1001 ... 3000 1,1 1,1 1,2 1,5 3 3001 ... 5000 1,2 1,2 1,4 1,5 4 5001 ... 7000 1,2 1,2 1,5 2,0 5 7001 ... 9000 1,2 1,4 (1,3) 1,7 2,2 6 9001 ... 30000 1,2 1,5 (1,3) 2,0 (1,7) 2,4 7 > 30001 1,2 1,5 (1,3) 2,0 (1,7) 2,6

Tabelul 2.13 Valorile coeficientului p (STAS 10903/2-79) Nr. crt.

A*

g / Ac Subsol Număr niveluri supraterane

1 2 3 ... 5 > 5 ≤ 0,04 1,4 1,2 1,3 1,5 1,8 0,04 ... 0,08 1,2 1 1,1 1,3 1,5 > 0,08 1 0,6 0,8 1 1,3

Tabelul 2.14 Valorile coeficientului m (STAS 10903/2-79)

Nr. crt. Denumirea şi starea materialelor m

1 - nitroceluloză, camfor şi alte materiale cu intensitate mare de ardere 1,5

2 - hârtie în stare liberă, talaş, rigle din lemn cu grosimea maximă de 1cm, - gaze lichefiate şi lichide combustibile încălzite la temperatura lor de fierbere, - deşeuri de spumă din material plastic sau de burete din cauciuc

1,3

5

- lemn rotund şi ecarisat cu grosimea de 10 cm ... 20 cm, - ţesături din lână, bumbac şi fibre sintetice în baloturi, - hârtie în role de peste 50 kg sau coale balotate în poziţie verticală; cărţi şi dosare în rafturi, paie şi fân în stive cu înălţimea peste ... , - lichide cu punctul de inflamabilitate mai mare de 1000C care nu sunt încălzite în exploatarea normală la temperaturi mai mari de 500C, - lichide cu punctul de inflamabilitate mai mare de 550C în butoaie, recipiente mobile închise etanş

0,75

10

- hârtie în role de peste 50 kg în poziţie orizontală, - cărţi şi acte stivuite strâns, - rumeguş, lemn rotund şi ecarisat cu grosimea de peste 20 cm, cherestea sau plăci din lemn în stive stratificate dens, - bumbac brut balotat, - cereale şi seminţe în saci, - lichide combustibile în conducte şi recipienţi ficşi închişi

0,50

14 Cereale şi seminţe în vrac sau în ambalaje incombustibile, zahăr în vrac sau în saci 0,30

15 Alte materiale combustibile 1,00

46

Conform SR EN 1991-1-2 Debitul de căldură degajată, Q, în MW poate fi evaluat:

- pentru faza de dezvoltare a incendiului (zona de creştere din figura 2.8), relaţia 2.9,

Q = 106 × (t/ta)2 (2.9) unde: t este timpul măsurat de la declanşarea incendiului, în s; ta - timpul necesar atingerii unui debit de căldură de 1MW (tabelul 2.15); Tablul 2.15 Valorile timpului ta şi a debitului de căldură maxim RHRf (SR EN 1991-1-2: 2004)

Nr. crt.

Destinaţia Viteza de dezvoltare a incendiului

(atunci δq2 = 1)

ta (s)

RHRf (kW/m2)

1 Locuinţe medie 300 250 2 Spitale (camere) medie 300 250 3 Hoteluri medie 300 250 4 Biblioteci rapidă 150 500 5 Birouri medie 300 250 6 Clase de şcoală medie 300 250 7 Centre comerciale rapidă 150 250 8 Teatre (cinematografe) rapidă 150 500 9 Transport (spaţiul public) lentă 600 250

Note. 1. Valorile pentru viteza de dezoltare a incendiului şi RHRf sunt valabile pentru δq2=1. 2. Pentru viteza de dezoltare a incendiului = foarte mare debitul de cădură degajat corespunde lui ta=75s.

- pentru faza de generalizare a incendiului (zona palier din figura 2.8), relaţia 2.10,

Q = RHRf × Afi (2.10) unde:RHRf este debitul de căldură maxim degajat de 1 m2 incendiat, în cazul unui incendiu

controlat de combustibil, în kW/m2 (tabelul 2.11 şi a se vedea SR EN 1991-1-2: 2004, E.4 (8), (9)); Afi - aria maximă a incendiului, care poate fi identică cu aria compartimentului de incendiu, în cazul distribuţiei uniforme a sarcinii termice, sau mai mică, în cazul unui incendiu localizat, în m2.

Figura 2.8 Variaţia debitului de căldură degajat pe parcursul evoluţiei unui incendiu de interior asupra căruia nu se intervine

47

Faza de descreştere începe când 70% din totalul sarcinii termice s-a consumat şi poate fi considerată ca având variaţie liniară. 2.2.4 Aplicaţii la stabilirea densităţii sarcinii termice pentru diverse funcţiuni

(după Manual privind exemplificări, detalieri şi soluţii de aplicare a prevederilor normativului P 118-99 "Siguranţa la foc a construcţiilor" indicativ: MP 008-2000)

Generalităţi

Evaluarea densităţii sarcinii termice în spaţiile construite luate ca exemplu presupune că: - pardoselile combustibile (mocheta, PVC etc.) sunt lipite pe strat suport incombustibil (beton,

şapă); - tâmplăria exterioară se realizează din materiale incombustibile (profile din aluminiu); - încăperile sunt separate cu pereţii şi planşeele incombustibile, rezistente la foc; - plafoanele false sunt cu structură metalică şi panouri din fibră minerală.

Studiul caz 1: spaţiu pentru birouri

Datele problemei: - destinaţia spaţiului: pentru birouri; - arie încăpere: 25 m2; - biroul conţine: - 1 uşă intrare (1 m × 2,10 m × 0,03) din lemn de brad;

- 3 birouri de 30 kg fiecare din lemn brad 80% şi metal 20% cu: - 1 corp mobil 22 kg din lemn brad 80%,

- 2 scaune tapiţate conţinând fiecare 2 kg lemn de brad şi 0,5 kg poliuretan, - hârtie pentru scris 5 kg, - 1 calculator complet echipat de 10,65 kg conţinând 50% material plastic;

- 3 dulapuri pentru documente de 57 kg fiecare din lemn de brad 80%; - 3×3 m cabluri, tuburi etc. cu o greutate de 0,5 kg/m din material plastic.

Puterea calorifică, Qi, a materialelor combustibile: - lemn: 19,60 MJ/kg, - hârtie: 16,30 MJ/kg; - poliuretan: 22,70 MJ/kg; - material plastic: 33,50 MJ/kg. Sarcina termică aferentă masei materialelor combustibile pentru: - uşa intrare: 1,00 m × 2,10 m × 0,03 m × 550 Kg/m3 × 19,60 MJ/Kg = 679,14 MJ; - birouri din lemn şi metal: 30 kg × 0,80 × 19,60 MJ/kg = 470,4 MJ, astfel 3 birouri × 470,4

MJ = 1411,2 MJ; - corpuri mobile birou: 22 kg × 0,80 × 19,60 MJ/Kg = 344,96 MJ, astfel 3 corpuri × 344,96

MJ = 1034,88 MJ; - scaune: 2 kg × 0,80 × 19,60 MJ/kg = 31,36 MJ la care se adaugă poliuretan 0,5 kg × 22,70

MJ/kg = 11,35 MJ în total 31,36 MJ + 11,35 MJ = 42,71 MJ, astfel 6 scaune × 42,71 MJ = 256,26 MJ;

- hârtie: 5 kg × 16,30 MJ/Kg = 81,5 MJ, astfel 3 birouri × 81,5 = 244,5 MJ - calculatoare: 10,65 kg × 0,5 × 33,50 MJ/Kg = 178,39 MJ, astfel 3 calculatoare × 178,39 MJ

= 535,16 MJ; - dulap documente (80% din greutate este material combustibil): 57 kg × 0,80 × 19,60 MJ/kg

= 893,76 MJ, astfel, 3 dulapuri × 893,76 MJ = 2681,28 MJ; - cabluri, tuburi etc.: 0,5 kg/m × (3×3) m × 33,50 MJ/kg = 150,75 MJ; Total sarcină termică în încăpere:

48

679,14 + 1411,2 +1034,88 + 256,26 + 244,50 + 535,16 + 2681,28 + 150,75 = 6314,03MJ. Evaluarea densităţii sarcinii termice conform STAS 10903/2-79: 6314,03 MJ / 25 m2 = 253 MJ/m2..

Evaluarea densităţii sarcinii termice de proiectare conform SR EN 1991-1-2: 2004: qfi,d = qfi,k × m × δq1 × δq2 × δn

qfi,k =420 MJ/m2, m=0,8, δq1=1,10, δq2=1,00, δn1=0,65, δn2=1,00, δn3=0,87, δn5=0,87, δn7=0,78, δn8=1,0, δn9=1,5,

δn1=1,5 qfi,k= 420×0,8×1,10×1,00×0,65×1,00×0,87×0,87×0,78×1,0×1,5×1,5 = 319 MJ/m2.

Studiul caz 2: sală de lectură bibliotecă Datele problemei:

- destinaţia spaţiului: sală pentru lectură într-o bibliotecă (ca multitudine de birouri); - arie încăpere: 1225 m2; - sala conţine: - 4 uşi intrare (1,50 m × 2,10 m × 0,03) din lemn de brad;

- 100 mese lectură de 60 kg fiecare din lemn brad 80% cu: - 8 scaune de 3 kg cu şezut şi spătar din lemn de brad însemnând 80% din masă, - 1 set cărţi, hârtie etc. de 2,5 kg,

- 100 m cabluri, tuburi etc. cu o greutate de 0,5 kg/m din material plastic. Puterea calorifică, Qi, a materialelor combustibile: - lemn: 19,60 MJ/kg, - hârtie: 16,30 MJ/kg; - material plastic: 33,50 / 20 MJ/kg. Sarcina termică aferentă masei materialelor combustibile pentru: - uşi intrare: 1,50 m × 2,10 m × 0,03 m × 550 kg/m3 × 19,60 MJ/kg = 1018,71 MJ, astfel 4 uşi

× 1018,71 MJ = 4074,84 MJ - mese de lectură din lemn şi metal: 60 kg × 0,80 × 19,60 MJ/kg = 940,8 MJ, astfel, 100 mese

× 940,8 MJ = 94080 MJ; - scaune metalice cu şezut şi spătar din lemn: 3 kg × 0,80 × 19,25 MJ/kg = 46,20 MJ, astfel

800 scaune × 46,20 MJ = 36960 MJ; - cărţi, hârtie, materiale textile: 2,5 kg × 16,30 MJ/kg = 40,75 MJ, astfel 800 mese × 40,75 MJ

= 32600 MJ; - cabluri, tuburi, etc.: 0,5 kg/m × 100 m × 33,50 MJ/kg = 1675 MJ. Total sarcină termică în încăpere: 4074,84 + 94080 + 36960 + 32600 + 1675 = 169389,84 MJ Evaluarea densităţii sarcinii termice conform STAS 10903/2-79: 169389,84 MJ / 1225 m2 = 139 MJ/m2.

Evaluarea densităţii sarcinii termice de proiectare conform SR EN 1991-1-2: 2004: qfi,d = qfi,k × m × δq1 × δq2 × δn

qfi,k =420 MJ/m2, m=0,8, δq1=1,70, δq2=1,00, δn1=0,65, δn2=1,00, δn3=0,87, δn5=0,87, δn7=0,78, δn8=1,0, δn9=1,5,

δn1=1,5 qfi,k= 420×0,8×1,70×1,00×0,65×1,00×0,87×0,87×0,78×1,0×1,5×1,5 = 494 MJ/m2.

Studiul caz 3: depozit de cărţi al unei biblioteci

Datele problemei: - destinaţia spaţiului: depozit de cărţi al unei biblioteci;

49

- arie încăpere: 1270 m2. Sala conţine: - rafturi metalice lăţimea de 0,30 m, înălţimea de 2,10 m şi lungimea de 1440 m; - 100 m cabluri, tuburi etc. cu o greutate de 0,5 kg/m din material plastic. Sarcina termică aferentă masei materialelor combustibile pentru: - cărţile depozitate pe rafturile metalice: 0,30 m × 2,10 m × 1220 m × 550 kg-m3 × 16,30

MJ/kg = 6890499 MJ; - cabluri, tuburi etc.: 0,5 kg/m × 100 m × 33,50 MJ/Kg = 1675 MJ. Total sarcină termică în încăpere: 6890499 + 1675 = 6892174 MJ Evaluarea densităţii sarcinii termice conform STAS 10903/2-79: 6892174 MJ / 1270 m2 = 5427MJ/m2.

Evaluarea densităţii sarcinii termice de proiectare conform SR EN 1991-1-2: 2004: qfi,d = qfi,k × m × δq1 × δq2 × δn

qfi,k =1500 MJ/m2, m=0,8, δq1=1,70, δq2=1,00, δn1=0,65, δn2=1,00, δn3=0,87, δn5=0,87, δn7=0,78, δn8=1,0, δn9=1,5,

δn1=1,5 qfi,k= 1500×0,8×1,70×1,00×0,65×1,00×0,87×0,87×0,78×1,0×1,5×1,5 = 1762 MJ/m2.

Studiul de caz 4: sală pentru seminarii

Datele problemei: - destinaţia spaţiului: sală pentru cursuri; - arie încăpere: 48 m2; - sala conţine: - 1 uşă intrare (1 m × 2,10 m × 0,03) din lemn de brad;

- 15 mese lucru de 30 kg fiecare din lemn brad 80% cu: - 2 scaune de 3 kg cu şezut şi spătar din lemn de brad însemnând 80% din masă, - 1 set hârtie de 0,5 kg;

- 1 masă catedră de 30 kg fiecare din lemn brad 80% cu: - 1 scaun de 3 kg cu şezut şi spătar din lemn de brad însemnând 80% din masă, - 1 set hârtie de 0,5 kg;

- 1 pardoseală estradă din lemn 0,5 m2; - 50 m cabluri, tuburi etc. cu o greutate de 0,4 kg/m din material plastic.

Puterea calorifică, Qi, a materialelor combustibile: - lemn: 19,60 MJ/kg, - hârtie: 16,30 MJ/kg; - material plastic: 33,50 / 20 MJ/kg. Sarcina termică aferentă masei materialelor combustibile pentru: - uşă intrare: 1,50 m × 2,10 m × 0,03 m × 550 kg/m3 × 19,60 MJ/kg = 1018,71 MJ; - mese de lucru şi catedră: 30 kg × 0,80 × 19,60 MJ/kg = 470,4 MJ, astfel 16 mese × 470,4MJ

= 7526,4 MJ; - scaune: 3 kg × 0,80 × 19,60 MJ/Kg = 47,04 MJ, astfel 31 scaune × 47,04 MJ = 1458,24 MJ; - hârtie: 0,5 kg × 16,30 MJ/kg = 8,15 MJ, astfel 31 locuri × 8,15 MJ = 252,65 MJ;

- pardoseală estradă: 0,5 m2 × 600 kg/m 3 × 19,60 MJ/kg = 5880 MJ; - cabluri, tuburi etc.: 0,4 kg/m × 50 m × 33,50 MJ/kg = 670 MJ,

Total sarcină termică în încăpere: 1018,71 + 7526,4 + 1458,24 + 252,65 + 5880 + 670 = 16806 MJ. Evaluarea densităţii sarcinii termice conform STAS 10903/2-79: 16806 MJ / 48 m2 = 351 MJ/m2.

50

Evaluarea densităţii sarcinii termice de proiectare conform SR EN 1991-1-2: 2004: qfi,d = qfi,k × m × δq1 × δq2 × δn

qfi,k =285 MJ/m2, m=0,8, δq1=1,70, δq2=1,00, δn1=0,65, δn2=1,00, δn3=0,87, δn5=0,87, δn7=0,78, δn8=1,0, δn9=1,5,

δn1=1,5 qfi,k= 285×0,8×1,20×1,00×0,65×1,00×0,87×0,87×0,78×1,0×1,5×1,5 = 237 MJ/m2. Studiul de caz 5: parcaje pentru autoturisme

Datele problemei: - număr de autoturisme: 85; - arie construită parcaj (exclusiv rampe şi scări): 3760 m2; Principalele materiale luate în considerare şi puterea lor calorifică, Qi: - benzine (motorine): 6,65 MJ/kg; - cauciuc: 41,85 MJ/kg; - materiale plastic: 46,00 MJ/kg. Sarcina termică aferentă masei materialelor combustibile luate în considerare pentru un

autoturism: - benzine (motorine): 48 kg; - cauciuc: 80 kg - materiale plastice: 400 kg Evaluarea sarciniinilor termice aferente unui autoturism: - benzine (motorine): 48 kg × 46,65 MJ/kg = 2239,20 MJ; - cauciuc: 80 kg × 41,85 MJ/kg = 3348 MJ; - materiale plastice 400 kg × 46,00 MJ/mp = 18400 MJ. Sarcina termică a unui autoturism: 2239,20 + 3348 + 18400 = 23987,20 MJ. Sarcina termic ce revine unui loc de parcare provenită din cabluri, tuburi, aparate şi din

materiale plastice aferente ariei medii construite (instalaţii, aparente): 15kg × 46 MJ = 690 MJ. Total sarcină termică pentru un loc de parcare: 23987,20 MJ + 690 MJ = 24677,20 MJ Densitatea sarcinii termice pe niveluri de parcare: (85 locuri × 24677,20 MJ) / 3760 mp = 557,86 MJ/m2, prin rotunjire 558 MJ/m2.

Bibliografie 1. Apahidean B., Mreneş M., Combustibili şi teoria proceselor de ardere, Editura U. T. Press, Cluj-Napoca, 1997. 2. B. Karlsson, J. G. Quintiere, Enclosure Fire Dynamics, CRC Press LLC, 2000. 3. Bălulescu P., Călinescu V. şi alţii, Noţiuni de fizică şi chimie pentru pompieri, Comandamentul Pompierilor, Bucureşti, 1971. 4. Bălulescu P., Călinescu V., Prevenirea incendiilor, Editura Tehnică, Bucureşti, 1979. 5. Bălulescu P., Stingerea incendiilor, Editura Tehnică, Bucureşti, 1981. 6. Bălulescu P., Popescu I.., Ciucă Şt., Îndrumătorul pompierului civil, Oficiul de informare documentară pentru Industria Construcţiilor de Maşini, Bucureşti, 1987. 7. Bălulescu P., Crăciun I., Agenda pompierului, EdituraTehnică, Bucureşti, 1993. 8. Bălulescu P., Cauzele tehnice ale incendiilor şi prevenirea lor, Ed. Tehnică, Bucureşti, 1971. 7. Calotă S., Lencu V., Şerban T., Protecţia împotriva incendiilor, vol. 1 şi vol. 2, Bucureşti, 1998. 9. Calotă S., Temian G., Ştirbu V., Duduc G., Golgojan I. P, Manualul pompierului, Editura Imprimeriei de Vest, Oradea, 2009. 10. D. Diaconu-Şotropa, L. Burlacu, Fenomene de ardere, Review AICPS nr. 1/2007 Ediţie nouă, Bucureşti, 2007.

51

11. D. Drysdale, An Introduction to Fire Dinamics (second edition), John Wiley&Sons, Ltd, 1998. 12. F. Viţelaru, Contribuţii privind evacuarea fumului şi persoanelor din clădiri etajate pentru birouri (teză de doctorat), , Universitatea Tehnică “Gh. Asachi” din Iaşi, 2011. 13. Tatu P., Popescu I., Neagoe V., Ciucă Şt., Manualul pompierilor, Redacţia publicaţiilor pentru construcţii, Bucureşti, 1972. 14. S.Calotă, GH. Popa, G. Sorescu, S. Dolha, Cercetarea cauzelor de incendiu-Aspecte teoretice şi practice, Ed. Universul Juridic, Bucureşti, 2010. 15. ***, STAS 10903/1979, Determinarea sarcinii termice în construcţii. 16. ***, Regulamentul instrucţiei de specialitate a pompierilor militari, Serviciul editorial al Ministerului de Interne, Bucureşti, 1990. 17. SR EN 1363/1,2,3, Încercări de rezistenţă la foc. 18. ***, EN ISO 13943-2008, Fire Safety-Vocabulari. 19. ***, SR EN 1991-1/2:2004, Eurocod 1: Acţiuni asupra structurilor, Partea 1-2: Acţiuni generale - Acţiuni asupra structurilor expuse la foc. 20. ***, EN ISO 13943-2008, Fire Safety-Vocabulari. 21. ***, SR EN 1991-1/2:2004, Eurocod 1: Acţiuni asupra structurilor, Partea 1-2: Acţiuni generale - Acţiuni asupra structurilor expuse la foc. 22. ***. Manual privind exemplificări, detalieri şi soluţii de aplicare a prevederilor normativului P 118-99 "Siguranţa la foc a construcţiilor" indicativ: MP 008-2000.

52

PRELEGEREA 3 SISTEMUL SECURITĂŢII LA INCENDIU ÎN CONSTRUCŢII 3.1 Securitatea la incendiu în construcţii Generalităţi

Focul (ca fenomen natural) în interacţiune cu sistemele tehnice (clădiri, instalaţii, autovehicule, submarine, vapoare, avioane, nave spaţiale etc.) şi într-un spaţiu legislativ dat (unde se desfăşoară activităţi umane şi care tratează focul ca incendiu) generează problematica securităţii la incendiu a sistemelor tehnice.

Multe dintre evenimentele care generează incendii implică clădiri, mai general construcţii, care adăpostesc diverse activităţi umane şi care, la rândul lor, implică ocupanţi (persoane şi bunuri materiale); în acest sens discutăm de securitatea la incendiu în clădiri sau, într-un sens mai larg, securitatea la incendiu în construcţii.

Ca oricărui sistem tehnic, şi construcţiei i se poate asocia un nivel de securitate la incendiu ce poate fi pus în evidenţă analizând securitatea la incendiu funcţie de riscul la incendiu asociat, figura 3.1; se poate observa că nivelul de securitate la incendiu este cu atât mai mare cu cât nivelul riscului la incendiu asociat este mai mic.

Figura 3.1 Reprezentarea grafică a relaţiei securitate - risc

Securitatea la incendiu are obiective (care arată Ce trebuie făcut?) şi strategii specifice, de prevenţie şi de protecţie la incendiu (care arată Cum trebuie făcut?). Toate acestea trebuie să fie rodul experienţei acumulate, experimentelor efectuate, cercetărilor întreprinse, teoretizărilor realizate şi să se regăsească în reglementările tehnice elaborate pentru realizarea de construcţii sigure din punctul de vedere al securităţii la incendiu. 3.1.1 Obiectivele securităţii la incendiu în construcţii Obiectivele securităţii la incendiu care trebuie avute în vedere la proiectarea, executarea şi exploatarea clădirilor sunt:

- limitarea probabilităţii producerii de victime;

53

- limitarea probabilităţii producerii de distrugeri materiale; - limitarea probabilităţii producerii de distrugeri mediului înconjurător; - limitarea probabilităţii producerii de distrugeri patrimoniului arhitectural, istoric şi/sau

cultural de valoare; - limitarea probabilităţii producerii de distrugeri infrastructurii localităţilor.

Toate aceste limitări trebuie să fie acceptabile. Limitarea probabilităţii producerii de victime vizează: - sănătatea şi viaţa ocupanţilor în caz de incendiu care necesită:

- proiectarea tuturor clădirilor încât, în caz de incendiu, ocupanţii să poată rămâne în clădire sau să fie evacuaţi fie într-o altă parte a clădirii (loc mai sigur), fie în afara clădirii; salvarea persoanelor implică: alarmarea persoanelor în privinţa incendiului şi asigurarea traseelor de evacuare, fără afectarea evacuaţilor de către foc sau produşi ai acestuia, până la ajungerea într-un spaţiu sigur; această cerinţă trebuie asigurată atât în interiorul cât şi în exteriorul clădirii (cazul persoanelor din clădirile învecinate); - luarea în considerare a persoanelor care, permanent sau temporar, pot fi în situaţia de a nu se putea salva singure (persoanele spitalizate sau copii mici, care necesită asistenţă la evacuare, şi care nu se pot evacua cu viteza celor majoritari, normali) sau persoanele care se află ocazional în clădire în situaţia de incendiu (şi care nu cunosc posibilităţile de evacuare locale, micşorând, în felul acesta, viteza de evacuare); - sănătatea şi viaţa persoanelor din cadrul forţelor de intervenţie (care intră în clădire pentru

salvarea de vieţi, bunuri şi/sau pentru controlul incendiului) necesită prevederea, încă din faza de proiectare a clădirii, de dotări speciale pentru intervenţie.

Limitarea probabilităţii producerii de distrugeri materiale (inclusiv pierderea proprietăţii) se referă la salvarea bunurilor, implicând: evitarea degradării şi/sau distrugerii conţinutului fix (structură, subansamble ale clădirii) şi mobil (mobilier, valori depozitate etc.); aceasta vizează:

- structura şi subansamblele clădirii, la care degradările, în caz de incendiu, să permită repararea şi/sau reconstruirea în timpul cel mai scurt posibil şi cu cheltuieli minime (trebuie avute în vedere pierderile disproporţionat de mari, în comparaţie cu mărimea incendiului, ce pot apare la reţelele pentru distribuţia de energie şi/sau de telecomunicaţii);

- conţinutul clădirii, mai ales la clădirile care adăpostesc bunuri de valoare (în unele cazuri, mai mari decât valoarea clădirii în sine: bănci, muzee etc.);

- proprietatea din imediata apropiere, la care se pot produce daune (prin afectarea clădirii şi conţinutului) prin extinderea unui eventual incendiu;

- întreruperea afacerii, mai ales la clădirile care prin afectarea lor ar produce reducerea sau stoparea unor activităţi aducătoare de venituri foarte mari (în unele cazuri, mai mari decât valoarea clădirii şi conţinutului acestora: unităţi productive, bănci etc.);

- imaginea publică, mai ales la clădirile la care siguranţa pe care o oferă acestea face parte din justificarea lor de a fi (cazul clădirilor din industria hotelieră cu acoperire internaţională, cazinourilor etc.).

Modul de abordare a acestor prime două tipuri de limitări depinde de: tipul construcţiilor şi destinaţia acestora, variind de la o ţară la alta şi de la o perioadă de dezvoltarea la alta, nivelul economic de dezvoltare al ţării fiind important.

Formaţiunile de pompieri şi normele de apărare împotriva incendiilor au fost promovate, în principal, de firmele de asigurări care erau permanent interesate de protejarea proprietăţii, în mod deosebit, şi de salvarea vieţii, mai puţin (vezi perioada marelui incendiu din Londra, anul 1666).

Noua optică, inclusă în normele naţionale privind securitatea la incendiu, dă mai mare importanţă salvării vieţii decât proprietăţii. Din această nouă perspectivă, se consideră că distrugerile provocate de incendii construcţiilor sunt problema proprietarilor şi/sau asiguratorilor.

Limitarea probabilităţii producerii de distrugeri mediului înconjurător, are în vedere recunoaşterea impactului pe care îl poate avea un incendiu major asupra mediului şi vizează:

- minimizarea emisiilor de efluenţi poluanţi în atmosferă;

54

- minimizarea poluanţilor solizi şi/sau lichizi deversaţi (inclusiv produşi pentru stingere) la locul incendiului.

În acest context, cea mai bună cale de a evita aceste aspecte este stingerea incendiului cât timp este de mici dimensiuni.

Limitarea probabilităţii producerii de distrugeri patrimoniului arhitectural, istoric şi/sau cultural de valoare, ca în cazul clădirilor vechi sau noi de importanţă istorică şi/sau culturală (pentru care pierderile nu se exprimă în termeni cantitativi) şi cu atât mai mult a celor incluse în zone turistice (la care se adaugă şi pierderile exprimabile în termeni cantitativi).

Limitarea probabilităţii producerii de distrugeri infrastructurii localităţilor, ca în cazul distrugerilor majore ce pot fi produse de incendii (chiar de mică amploare) sistemelor vitale funcţionării comunităţilor umane (cazul reţelelor pentru distribuţia de energie şi/sau de telecomunicaţii).

Obiectivele securităţii la incendiu se realizează prin crearea şi aplicarea unui sistem de securitate la incendiu (ansamblu de măsuri şi/sau acţiuni/activităţi de informare şi/sau manageriale şi/sau tehnice şi/sau operative şi/sau cu caracter umanitar etc. menite să diminueze riscul la incendiu) cuprinzând:

- sistemul de prevenţie la incendiu (având scopul de a preîntâmpina potenţialul incendiu prin stingerea lui înainte de a fi de proporţii),

- sistemul de protecţie la incendiu (având scopul de a limita efectele potenţialului incendiu când acesta ar fi de proporţii). 3.1.2 Strategia securităţii la incendiu cu privire la protecţia în construcţii Obiectivele securităţii la incendiu, când incendiul se produce şi implică construcţii, se realizează prin alegerea unei strategii care stabileşte: construcţiile trebuie să fie proiectate, executate şi exploatate încât, pe toată durata de viaţă a acestora, să se asigure:

- stabilitatea la foc a elementelor structurale (un timp normat); - limitarea izbucnirii, propagării şi dezvoltării incendiului la interiorul şi exteriorul

construcţiei; - limitarea propagării fumului şi gazelor toxice la vecinătăţi; - protejarea/evacuarea, în condiţii de siguranţă, a ocupanţilor sau salvarea lor prin alte

mijloace (într-un interval de timp normat); - protejarea forţelor de intervenţie.

Strategia poate fi pusă în aplicare prin realizarea sistemului de protecţie la incendiu, combinând sistemul de protecţie pasivă la incendiu cu sistemul de protecţie activă la incendiu.

Sistemul de protecţie pasivă la incendiu (sau controlul activ al incendiului) controlează incendiul şi efectele sale prin: structura şi/sau componentele construcţiei (nefiind necesare operaţiuni speciale pe timpul desfăşurării incendiului).

Sistemul de protecţie activă la incendiu (sau controlul activ al incendiului) controlează incendiul sau efectele sale prin: intervenţia de persoane şi/sau dispozitive automate; acesta include şi sistemul de protecţie operativă la incendiu. 3.2 Conceptele de bază privind securitatea la incendiu în construcţii 3.2.1 Incendiul

Incendiile nu au o dezvoltare identică, pentru că unele se extind în afara încăperii în mod prematur, altele nu ating momentul flashover (deoarece elementele inflamabile sunt prea mici sau izolate sau nu există suficient aer pentru susţinerea arderii) sau, în cazul unora, poate avea loc procesul backdraft (unde încăperea are ferestre mari şi temperatura este ridicată şi se sparge sticla

55

ferestrelor). Cu toate acestea, specialiştii în securitatea la incendiu a construcţiilor au introdus conceptul de incendiu cu cinci faze (figura 3.2), pentru o mai uşoară înţelegere a ceea ce are loc în desfăşurarea unui incendiu real într-o construcţie; astfel, incendiul produs într-o încăpere (spaţiu închis) şi asupra căruia nu se intervine evoluează după cum urmează:

- faza de apariţie a focarului iniţial (incipientă), când potenţialul combustibil este încălzit şi se aprinde (debutul arderii cu flacără);

- faza incendiului local (arderii lente), când, în majoritatea cazurilor, arderea se răspândeşte încet pe suprafeţele inflamabile din focar;

- faza incendiului dezvoltat, când arderea se răspândeşte mai repede, generând flux de căldură radiantă, de la flăcările şi gazele fierbinţi, asupra materialelor combustibile din vecinătatea focarului şi mai depărtate;

- flashover-ul, când viteza de ardere creşte foarte repede, dacă nivelul superior al temperaturilor ajunge la aproximativ 6000C, făcând tranziţia la următoarea fază;

- faza incendiului generalizat, când toate materialele combustibile ard şi viteza de ardere este controlată de natura suprafeţelor inflamabile care ard (incendiu ventilat) sau ventilarea încăperii (incendiu neventilat); este cea cu impact major asupra elementelor structurale şi de compartimentare;

- faza regresiei incendiului, când combustibilul se epuizează şi temperaturile scad; în această fază, viteza de ardere depinde mai mult de cantitatea de combustibil decât de ventilaţia încăperii.

Figura 3.2 Evoluţia tipică a unui incendiu în spaţiu închis asupra căruia nu se intervine

3.2.2 Compartimentul de incendiu Conceptul de compartimentare la incendiu implică realizarea, în interiorul construcţiei, de spaţii limitate de elemente pentru construcţii (pereţi, planşee etc.), numite antifoc, cu un nivel minim impus performanţei de rezistenţă la foc, admiţându-se că în compartimentul de origine

Apariţia focarului iniţial

Incendiu dezvoltat

Incendiu local / Ardere lentă

Cantitate aer insuficientă Cantitate aer suficientă : flashover

Incendiu generalizat

Incendiu neventilat Incendiu ventilat

Regresie incendiu

Supliment aer: backdraft

56

incendiul sursă ajunge în faza de generalizare înainte de acţiunea efectivă a forţelor de intervenţie (figura 3.3).

Figura 3.3 Conceptul de compartimentare la incendiu

Rezistenţa la foc a elementelor antifoc din componenţa compartimentului de incendiu asigură că incendiul nu se extinde în afara compartimentului pe parcursul lui; ca urmare, funcţiile de separare şi stabilitate pentru elementele antifoc trebuie menţinute pe perioada previzibilă a incendiului sau pentru un interval de timp suficient pentru punerea în acţiune a mijloacelor tehnice de contracarare a incendiului şi evacuarea persoanelor (eventual a animalelor, în cazul construcţiilor agrozootehnice) într-un spaţiu sigur (în interiorul construcţiei, numit în reglementările româneşti degajament protejat) sau exteriorul acesteia. Componentele combustibile ale clădirii trebuie concepute şi realizate (eventual tratate) pentru a opri propagarea incendiului prin ardere lentă (exemplu, în cazul închiderilor multistrat, stratul combustibil trebuie protejat, prin vopsire, placare etc., de un altul incombustibil sau izolant). Elementele antifoc ale compartimentului de incendiu (pereţii, planşeele, plafoanele etc. şi acoperişul) trebuie să răspundă următoarelor criterii de performanţă la foc: - rezistenţa mecanică (R) sau menţinerea stabilităţii la foc o perioadă determinată; - etanşeitate la flăcări şi/sau gaze fierbinţi (E), evitarea penetrării elementului de către flăcări şi/sau gaze fierbinţi o perioadă determinată; - izolarea termică (I), menţinerea pe faţa neexpusă incendiului a unei temperaturi inferioare celei care să inducă autoaprinderea materialelor combustibile aflate în apropiere.

Satisfacerea criteriilor de performanţă, amintite, permite încadrarea elementelor pentru construcţii în clase de performanţă privind rezistenţa la foc, notate: REI, sau R (cazul elementelor structurii de rezistenţă care nu au şi funcţia de separare) sau EI (cazul elementelor de separare precum uşile, elementele vitrate menite să contracareze flăcările).

Conceptul de compartimentare la incendiu este la baza reglementărilor din majoritatea ţărilor civilizate şi performanţa privind rezistenţa la foc a elementelor antifoc (măsurată în minute şi încadrabile unor module de timp) se face prin testare la un incendiu convenţional (dat de o relaţie temperatură-timp sau curbă standard temperatură-timp) definit în acte normative naţionale (şi normat la nivel internaţional în conformitate cu stipulările codului ISO 834).

Relaţia temperatură-timp a incendiului convenţional nu poate reproduce toată varietatea de incendii reale, posibile, şi durata de încadrare într-o clasă de performanţă privind rezistenţa la foc nu trebuie interpretată ca timpul disponibil pentru intervenţia forţelor specializate sau acţiunea de evacuare a persoanelor implicate în situaţia de incendiu. 3.2.3 Controlul pasiv al incendiului sau protecţia pasivă la incendiu

Control pasiv al incendiului se poate face:

57

- cu privire la fazele premergătoare flashover-ului: prin alegerea materialelor potrivite pentru construcţie şi finisaje interioare (care împiedică rapida răspândire a flăcărilor în perioada de dezvoltare a incendiului);

- cu privire la fazele de după flashover: prin prevederea de elemente de compartimentare şi structurale cu suficientă rezistenţă la foc (pentru prevenirea răspândirii incendiului şi cedării structurii). 3.2.4 Controlul activ al incendiului sau protecţia activă la incendiu

Controlul activ al incendiului prin detectare Controlul activ prin detectarea incendiului este posibil după cum urmează:

- în faza incipientă (de încălzire a combustibilului): - înainte de aprindere: detectarea umană prin vizualizare directă şi/sau mirosire; - concomitent cu aprinderea: detectarea umană şi automată (cu dispozitive pentru detectarea fumului);

- în faza de ardere lentă: - detectarea umană (de către persoanele implicate în incendiu); - detectarea automată (cu dispozitive pentru detectarea fumului şi/sau temperaturii;

detectoarele de fum utilizate, în special, în cazul incendiilor cu ardere mocnită, fără căldură mare, care pot ameninţa viaţa, sunt, în general, mai sensibile decât cele de temperatură care activează sistemele automate de stingere a incendiilor); - după flashover: detectarea umană (de către vecini, prin observarea fumului şi flăcărilor

ieşind prin ferestre şi alte deschideri). Conceptul de detecţia (automată) poate fi utilizat în cazul dotării clădirilor cu dispozitive de

sesizare automată a manifestării unui incendiu incipient şi de alarmare automată a unui serviciu de supraveghere care lucrează pe toată durata zilei (în caz de alarmă, serviciul poate să intervină direct sau să anunţe serviciile specializate în contracararea incendiilor). Conceptul de detecţie poate fi înţeles (figura 3.4) ca o rezistenţă la foc (limitată sau nulă) în completarea celei oferite de compartimentul de incendiu şi structura de rezistenţă a clădirii, putând fi o soluţie când funcţiunea clădirii obligă la o compartimentare redusă; este aplicabil, în particular, clădirilor caracterizate de o densitate de sarcină termică mică, clădirilor cu înălţime mică şi mijlocie, unde incendiile se dezvoltă lent şi care, eventual, dispun de un serviciu de securitate eficace şi rapid mobilizabil.

Figura 3.4 Efectele detecţiei şi stingerii asupra incendiilor

58

Controlul activ al incendiului prin stingere

Controlul activ prin stingerea incendiului se poate face: - cu dispozitive automate:

- în cazul flăcărilor: instalaţii de sprinklere, care pulverizează apa pe o arie locală (cea mai bună metodă); un astfel de sistem stinge majoritatea incendiilor şi previne creşterea altora, trebuind să acţioneze în faza incipientă a incendiului (necesarul de apă fiind calculat pentru incendii de o anumită mărime); - în cazul fumului: ventilatoare sau dispozitive pentru îndepărtarea fumului din anumite zone sau presurizarea casei scărilor; controlul activ al fumului poate necesita sisteme sofisticate de control pentru a asigura evacuarea fumului şi produselor toxice din clădire, fără recirculare prin alte zone ale clădirii, considerate sigure;

- cu personal: - persoane aflate la locul incendiului, pentru prevenirea aprinderii şi răspândirii unor

incendii de mici dimensiuni; - echipe specializate de intervenţie la incendii, pentru stingerea incendiului; la

intervenţie timpul este un factor determinant şi cuprinde: detectarea incendiului, alertarea echipelor specializate /pompierilor, deplasarea la locul de intervenţie a echipelor specializate /pompierilor, punerea în funcţiune a tehnicii de stingere şi localizarea focului; dacă nu există suficiente resurse pentru stingerea unui incendiu mare, după flashover, acesta este controlat prin: preîntâmpinarea răspândirii la vecinătăţi şi stingerea în perioada de declin.

Conceptul de stingere automată poate fi utilizat în cazul dotării clădirilor cu echipamente de stingere automată (sprinklere cu apă, CO2, haloni/înlocuitori de haloni etc.). În cazul instalaţiilor cu sprinklere, având ca agent de stingere apa, există reţineri ca urmare a pagubelor generate de apa deversată peste obiectele aflate în zona de activitate a acestora. Sprinkerele se declanşează local, când temperatura spaţiului incendiat atinge valori de 700C ... 1400C. Suprafaţa controlată de un sprinkler este de aproximativ 50 m2 iar 75% din spaţiul incendiat este controlat, în medie, de 4 sprinklere. Conceptul de stingere automată (figura 3.4) trebuie înţeles ca o rezistenţă la foc (limitată sau nulă) în completarea celei oferite de compartimentul de incendiu şi structura de rezistenţă a clădirii şi se aplică obligator când densitatea de sarcină termică este mijlocie sau mare (el poate fi o soluţie pentru clădirile deschise cu compartimentări minime).

Controlul activ al incendiului prin intervenţia persoanelor implicate

Controlul activ prin intervenţia la incendiu a persoanelor se face: - cazul persoanelor din încăperea de origine a incendiului:

- în faza incipientă: prin sesizarea semnalelor unui posibil incendiu (vizualizarea şi/sau mirosirea combustibilului încălzit de o sursă de căldură) şi prevenirea arderii (prin îndepărtarea combustibilului sau eliminarea sursei de aprindere); după aprindere, când incendiul devine evident, prin stingerea focului (cât este de mică amploare, precum şi dacă sunt în stare de trezire şi posibilitate de mişcare);

- în perioada de ardere lentă (când incendiul nu mai poate fi stins manual): prin evacuare (în zone sigure din interiorul sau exteriorul clădirii, fumul încă neblocând căile de acces); în această perioadă, condiţiile în încăperea în care a apărut incendiul devin periculoase pentru viaţă; - cazul persoanelor din alte zone ale clădirii: pot afla de incendiu (când este de amploare) şi

pot genera situaţii ce ţin de întâmplare. Mijlocul cel mai comod de contracarare a incendiului, de către persoanele implicate, este

utilizarea stingătoarelor manuale, dacă locul incendiului este identificat repede şi persoanele sunt capabile să utilizeze aceste dotări.

59

După flashover persoanele nu pot supravieţui, din cauza condiţiilor extreme cauzate de temperatura ridicată şi toxicitatea gazelor.

Persoanele au asigurată viaţa în situaţia de incendiu dacă se produce detectatarea incendiului şi alarmarae persoanelor, oferindu-le acestora suficiente informaţii şi timp pentru determinarea deplasării într-un loc sigur, înainte ca situaţia să devină de necontrolat.

Controlul activ al incendiului prin intervenţia serviciilor specializate Echipele serviciilor specializate pentru stingerea incendiilor pot fi pompierii publici sau privaţi (aceştia din urmă, având avantajul cunoaşterii zonei controlate şi timpului mai scurt de sosire la locul incendiului). Indiferent de forma de organizare a serviciilor, esenţială este existenţa infrastructurii pentru acces a vehiculelor pentru intervenţie şi rezervei suficiente de apă (zona de acţiune eficace a forţelor specializate se poate întinde până la 20 m de limitele incendiului).

Eficacitatea serviciilor specializate de intervenţie la incendii depinde, întotdeauna, de rapiditatea sosirii şi accesul la locul incendiului. 3.2.5 Cadrul conceptual al securităţii la incendiu în construcţii

Din cauza numărului mare de variabile interactive care definesc fenomenul incendiu, este dificil de prezentat în ce constă securitatea la incendiu a unei construcţii fără un cadru conceptual; una dintre cele mai durabile scheme de abordare este aşa-numitul arbore al conceptelor securităţii la incendiu (Fire Safety Concepts Tree), dezvoltat de NFPA (National Fire Protection Association, 1997), modificat de autor ca în figura 3.5 şi care poate fi studiat pe niveluri.

Nivelul 1 arată cine generează problematica securităţii la incendiu sau riscului la incendiu. Nivelul 2 evidenţiază faptul că protecţia la incendiu sau managementul impactului incendiului

nu este necesar dacă se poate evita aprinderea iar dacă nu, impactul focului trebuie minimizat (în realitate vor fi întotdeauna aprinderi neplanificate, dar probabilitatea de apariţie a acestora poate fi redusă prin programe de prevenire a incendiilor; incendierea intenţionată este o practică din ce în ce mai importantă de a genera incendii, care nu poate fi controlată uşor de proiectanţii construcţiilor).

Nivelul 3 arată că managementul impactului incendiului implică: managementul focului şi managementul ocupanţilor expuşi focului.

Nivelul 4 arată că managementul ocupanţilor expuşi focului poate fi efectuat: cu protejare prin evacuare (managementul persoanelor) sau protejare pe loc (managementul bunurilor); în general, persoanele sunt evacuate în exteriorul clădirii când este posibil iar când nu este posibil (o practică în cazul clădirilor foarte mari) se deplasează persoanele într-un loc sigur situat în interiorul clădirii (în literatura de specialitate românească numit degajament protejat). Mare parte a bunurilor expuse incendiului trebuie protejate la locul lor, fără a fi deplasate.

Nivelul 5 arată că pentru deplasarea persoanelor trebuie determinată evacuarea (detectat incendiul şi alarmate persoanele) şi trebuie asigurată evacuarea (prin marcaje, indicatoare şi căi de evacuare); trebuie să se producă ambele acţiuni.

Nivelul 6 arată că managementul focului se poate face prin: - (nivelul 7.1) controlul combustibililor (limitarea cantităţii combustibilului sau geometriei

spaţiului); de exemplu: limitarea cantităţii combustibilului depozitat într-un anumit spaţiu şi pentru un interval de timp;

- (nivelul 7.3) controlul activ (stingerea focului manual sau automat, care depinde de detectarea rapidă a incendiului, precum şi de cantităţile şi calitatea produselor de stingere, obişnuit apă);

- (nivelul 7.2) controlul pasiv, care presupune: - (nivelul 8.1) limitarea combustibilităţii finisajelor interioare (în realitate, ar trebui să

fie conţinută în controlul combustibililor, dar plasarea pe nivelul 8 este motivată de faptul că

60

execuţia finisajelor interioare este parte componentă a procesului de construire şi mai puţin parte a managementului construcţiei);

- (nivelul 8.2) asigurarea stabilităţii structurale (pentru evitarea prăbuşirii clădirii în timpul unui incendiu, uşoara reparare a clădirii şi protejarea persoanelor şi bunurilor aflate în alte părţi ale clădirii la momentul incendiului);

- (nivelul 8.3) controlul extinderii incendiului. Nivelul 9 arată că controlul extinderii incendiului se poate face prin:

- izolarea incendiului; - ventilarea incendiului spre exterior.

Izolarea incendiului este metoda principală de protecţie împotriva incendiilor şi se realizează prin impunerea unei rezistente la foc adecvate pereţilor şi planşeelor (pentru a nu lăsa focul să se extindă din încăperea în care a început).

Evitarea extinderii incendiilor la dimensiuni mari este una din cele mai importante componente ale unei strategii de securitate la incendiu şi se poate face prin:

- ventilarea incendiului spre exterior, aplicată, în special, clădirilor cu un singur etaj sau ultimului nivel al clădirilor cu mai multe etaje, pentru reducerea impactului incendiilor; ventilarea poate fi asigurată de un sistem activ (ventilare mecanică) sau pasiv (ventilare naturală, precum cel bazat pe topirea luminatoarelor din materiale plastice), în ambele situaţii, ventilarea putând mări severitatea incendiului la nivel local, dar reduce extinderea incendiului şi impactului termic la nivelul întregii clădiri;

- prevenirea extinderii focului către clădirile vecine limitând mărimea deschiderilor din zidurile exterioare. 3.2.6 Sinteza conceptelor securităţii la incendiu

Conceptul de compartimentare la incendiu fundamentează toate reglementările actuale bazate pe incendii convenţionale şi, dacă el permite, ca utilizând conceptul controlului pasiv, să se atingă nivelul de securitate satisfăcător cu privire la persoanele adăpostite de clădire, nu se poate face aceeaşi afirmaţie şi despre bunurile adăpostite.

Adesea este mai eficace utilizarea conceptelor controlului activ care permite evitarea unui incendiu generalizat; astfel, pentru protecţia bunurilor este de preferat detectarea şi/sau stingerea automată a incendiului (permiţându-se identificarea locului incendiului din primele minute şi limitarea extinderii focului ca şi a daunelor ce s-ar produce).

Conceptele mai sus amintite pot fi completate cu participarea persoanelor adăpostite pentru menţinerea nivelului de securitate impus, dat fiind că aceştia, detectând focul repede, sunt rapid alertaţi şi pot trece să localizeze incendiu la un spaţiu de dimensiuni reduse. Recurgerea la un concept alternativ poate conduce la evitarea intervenţiilor pe elementele structurii de rezistenţă, cu mărirea rezistenţei la foc (răcirea acestora prin stropire cu apă), păstrând nivelul de securitate. 3.3 Riscul la incendiu în construcţii 3.3.1 Elementele riscului la incendiu Riscul la incendiu, Rfoc, în mod obişnuit, este dat de relaţia 3.1:

61

Figura 3.5 Arborele conceptelor securităţii la incendiu în construcţii

(după NFPA, Fire Safety Conceps Tree, 1997)

Rfoc = P × G (3.1) unde: P este probabilitatea de manifestare a unui incendiu; G - nivelul de gravitatea al probabilelor pierderi. Rfoc nu poate fi niciodată nul şi se raportează la un nivel acceptat pentru riscul la incendiu, Racceptat; cele două riscuri trebuie să respecte relaţia 3.2.

Problematica securităţii la incendiu / Problematica riscului la incendiu

Prevenţia la incendiu Protecţia la incendiu sau Managementul

impactului incendiului (qS/qfd)

Managementul focului Managementul ocupanţilor expuşi focului

Managementul persoanelor (protejarea prin evacuare)

Managementul bunurilor (protejarea la locul iniţial)

Determinarea evacuării (detectare, alarmare,

Asigurarea evacuării (semnalizare, căi de

Controlul combustibililor Controlul pasiv Controlul activ

Manual Automat

Controlul combustibilităţii finisajelor

Asigurarea stabilităţii structurale

Controlul extinderii incendiului

Izolarea incendiului Ventilarea incendiului spre exterior (activ, pasiv)

şi

şi

Spaţiul fenomenelor naturale

generator de foc (hazard)

Spaţiul sistemelor tehnice generator de construcţii

(vulnerabilitate)

Spaţiul legislativ generator de reglementări

(tehnice, juridice)

62

Rfoc < Racceptat (3.2) Nivelul riscului la incendiu acceptat depinde de funcţiunea, dimensiunile, numărul ocupanţilor, importanţa clădirii etc.. În tabelul 3.1 este prezentată o situaţie, estimată în medie, de apariţie a incendiilor în clădiri cu funcţiuni diferite. Tabelul 3.1 Situaţia de apariţie a incendiilor pentru clădiri cu funcţiuni diferite Nr. crt.

Funcţiunea clădirii Numărul de incendii la 1 milion m2 suprafaţă de sol şi an

1 Clădiri industriale 2 2 Clădiri pentru birouri 1 3 Clădiri pentru locuinţe 1 … 5

Eficacitatea măsurilor de protecţie activă la incendiu sau probabilitatea declanşării unui

incendiu în condiţiile luării unei măsuri de porotecţie activă, este prezentată în tabelul 3.2. Tabelul 3.2 Eficacitatea sistemelor de protecţie activă la incendiu

Nr. crt.

Tipul de măsură Probabilitatea declanşării unui incendiu

1 Intervenţia pompierilor 10% 2 Prezenţa şi funcţionarea sprinklerelor 2% 3 Existenţa serviciilor de securitate privată

şi a sistemelor de alarmă

1% … 0,1%

4 Existenţa serviciilor de securitate privată şi a sistemelor de sprinklere

≤ 0,01%

Valoarea probabilă a pierderilor depinde de un număr de parametri care pot fi grupaţi după

cum urmează: - parametri privind clădirea (funcţiune, configuraţie geometrică etc.); - parametri privind protecţia pasivă la incendiu (compartimentarea la incendiu, rezistenţa la

foc a elementelor structurii de rezistenţă etc.); - parametri privind protecţia activă la incendiu (existenţa dispozitivelor de detectare a

incendiilor, existenţa instalaţiilor de stingere automată a incendiilor etc.); - parametri privind condiţiile de realizare a intervenţiei în situaţia de incendiu (rapiditatea

intervenţiei, existenţa condiţiilor de intervenţie etc.). 3.3.2 Costul măsurilor pentru protecţie la incendiu Funcţiunea şi concepţia iniţială a clădirii determină măsurile de protecţie la incendiu care se aleg şi aplică acesteia şi costul total cu securitatea la incendiu a ei. Concepţia securităţii la incendiu a clădirii trebuie integrată concepţiei de ansamblu a acesteia pentru a atinge un nivel de securitate optim cu o investiţie minimă. O analiză a relaţiei cost-beneficiu (prin beneficiu înţelegându-se reducerea cheltuielilor rezultate din punerea în operă a unei măsuri/mijloc de protecţie la incendiu) indică faptul că rentabilitatea investiţiilor este variabilă şi funcţie de măsurile/mijloacele de protecţie la incendiu alese. Analizând din punctul de vedere global, când nivelul măsurilor de securitate la incendiu puse în operă este ridicat pierderile la incendiu sunt mici.

63

Din figura 3.6, se poate constata că curba pierderi-măsuri de securitate are formă hiperbolică în timp ce curba cheltuieli-măsuri de securitate are o variaţie liniară, ceea ce duce la concluzia că, din punctul de vedere financiar, există un optim privind alegerea şi implementarea unui set de măsuri de protecţie la incendiu (vezi curba costului total, care include costul măsurilor de protecţie puse în aplicare la care se adaugă costul eventualelor pierderi în situaţia de incendiu).

Figura 3.6 Analiza costurilor pentru obţinerea unei securităţi la incendiu adecvate

În acest context, trebuie subliniat că, în general, cheltuielile nu trebuie să coboare sub un

minim necesar, având în vedere exigenţele de securitate referitoare la persoanele din spaţiul considerat.

Pe de altă parte, trebuie evidenţiate criteriile care permit analiza comportării structurii în situaţia de incendiu. Aplicând măsuri de protecţie, în vederea ameliorării securităţii globale la incendiu a unei clădiri, este cu siguranţă necesar să urmărim care vor fi efectele ultime ale acestora iar pentru ca măsurile să fie eficace, este necesar a le asocia cu alte măsuri complementare (astfel, este inutil a creşte rezistenţa la foc a unei structuri dacă nu există compartimentări care să limiteze dezvoltarea incendiului, putându-se ajunge la incendii majore care să necesite demolarea clădirii; banii cheltuiţi pentru protejarea unei “ruine” vor fi în mare parte pierduţi şi în această situaţie se preferă limitarea măsurilor de protecţie la incendiu la un nivel care să permită evacuarea ocupanţilor în situaţia de incendiu). 3.3.3 Aprecierea securităţii la incendiu în construcţii

Aprecierea calitativă

Aprecierea calitativă a securităţii la incendiu a unei construcţii poate fi făcută prin analiza scenariului incendiului. În principiu, aceasta constă în abordarea situaţiilor de incendiu defavorabile cu cea mai mare probabilitate de a se realiza, pentru fiecare comparându-se probabila creştere şi răspândire a focului şi fumului cu detectarea incendiului şi deplasarea ocupanţilor şi verificându-se satisfacerea cerinţelor de performanţă.

O prezentare sistematizată a analizei scenariului incendiului este făcută în figura 3.7. Acest mod de apreciere a securităţii la incendiu în construcţii este cel mai des folosit în proiectare; există şi alte abordări sistematizate ale sistemului securităţii la incendiu, în întregime sau pe părţi.

Aprecierea cantitativă

Aprecierea cantitativă a securităţii la incendiu a unei construcţii constă în estimarea valorii siguranţei la incendiu a construcţiei. Aceasta se face prin aprecierea cantitativă a riscului la incendiu a construcţiei şi se bazează pe date istorice existente pentru tipul de construcţie abordat (date extrem de limitate în momentul de faţă) şi utilizează arbori logici pentru cuantificarea riscului la incendiu.

64

Figura 3.7 Schema de principiu a analizei scenariului incendiului

Aprecierea cantitativă a riscului la incendiu în construcţii se constituie ca disciplină, care se dezvoltă foarte mult, cu toate că, în momentul de faţă, cele mai multe proiecte privind securitatea la incendiu a construcţiilor nu cuantifică nivelul de securitate la incendiu.

Metodele de apreciere a riscului la incendiu în construcţii, în consecinţă a siguranţei privind securitatea la incendiu, pot fi:

- probabiliste: care pot cuantifica pierderile de vieţi şi bunuri materiale în caz de incendiu; acestea sunt mai utile cercetării decât proiectării;

- deterministe: care utilizează factori de risc specifici; sunt cel mai des folosite în proiectarea securităţii la incendiu a construcţiilor (determinarea factorilor de risc în proiectarea securităţii la incendiu este la începuturi, aşa că vor fi multe situaţii când va fi nevoie de un efort susţinut din partea proiectantului şi autorităţii care avizează proiectul). 3.4 Ingineria securităţii la incendiu Ingineria securităţii la incendiu se defineşte (Engineering Council, 1997) ca aplicarea principiilor ştiinţifice şi inginereşti, reglementărilor şi raţionamentelor protecţiei oamenilor, proprietăţii şi mediului de efectele distructive ale incendiului, bazându-se pe înţelegerea fenomenului foc, efectelor sale şi reacţiei şi comportării oamenilor aflaţi în situaţia de incendiu. Aceste deziderate sunt atinse prin:

- aprecierea hazardului şi riscurilor incendiului şi efectelor lui; - asigurarea nivelului corespunzător măsurilor de prevenire şi protecţie, în limitele

consecinţelor incendiului; - reducerea pagubelor la proiectare, construire, amplasare şi utilizare adecvată a clădirilor,

materialelor, structurilor, proceselor industriale, sistemelor de transport şi similare; - proiectarea, instalarea, întreţinerea şi/sau dezvoltarea sistemelor de detectare, stingere şi

control al incendiului corelat cu sistemele şi echipamentul de comunicare; - organizarea şi controlul corespunzător al resurselor tehnice şi umane, precum şi a

formaţiunilor de pompieri; - investigarea şi analizarea post-incendiu, precum şi evaluarea şi feedback-ul activităţilor

întreprinse.

Stabilirea destinaţiei şi geometriei clădirii

Estimarea numărului maxim de ocupanţi şi localizarea acestora

Estimarea încărcării maxime probabile cu materiale combustibile

Proiectarea sistemului de protecţie la incendiu

Analizarea performanţelor sistemului de protecţie la incendiu

Performanţă acceptată?

NU: Modificarea proiectului privind securitatea la incendiu

DA: Acceptarea proiectului privind securitatea la incendiu

Precizarea actelor normative privind sistemul de protecţie la incendiu

65

Inginerul specializat în contracararea efectelor incendiilor, prin educaţie, pregătire şi experienţă: - înţelege natura, caracteristicile şi mecanismul propagării incendiului, precum şi controlul focului şi produşilor de ardere asociaţi; - înţelege cum evoluează şi se propagă incendiul în interiorul/exteriorul clădirii/structurii şi cum poate fi detectat, controlat şi/sau stins; - este capabil să anticipeze comportarea materialelor, structurilor, maşinilor, aparatelor şi proceselor în corelaţie cu protecţia vieţii, bunurilor şi mediului; - înţelege interacţiunea şi integrarea sistemului securităţii la incendii ca urmare a existenţei şi altor sisteme implementate în clădiri, construcţii industriale, instalaţii industriale etc.; - este capabil să facă uz de toate cunoştinţele cerute de activitatea inginerului de securitate la incendiu. Cercetarea domeniului a început în 1998 şi după o perioadă au fost date definiţii Ingineriei incendiului, în engleză Fire Engineering, de către CEN, ISO (ISO 13387, ISO 16731 ... 16735) şi SFPE (SFPE are o definiţie şi pentru inginerul specialist pentru incendii, în engleză Fire Engineer). Cu toate acestea în diferite medii inginereşti se practică diverse denumiri similare, precum: Fire Engineer(ing), Fire Safety Engineer(ing) şi Fire Protection Engineer(ing); problema definirii domeniului a fost cea a conciziunii şi acoperirii subiectului în întregime. Astăzi, profesiunea de inginerie a incendiilor cuprinde subiecte precum: - ştiinţifice: mecanismele iniţierii focului, chimia reacţiilor la interiorul flăcării, inhibarea arderii, chimia produşilor toxici etc.;

- tehnologice: protecţia structurilor clădirilor, proiectarea sistemelor de detectare a focului şi alarmare, precum şi proiectarea sistemelor automate de stingere, aprecierea hazardului în întreprinderile industriale şi chimice, investigarea incendiilor de tip arson, asigurarea la incendii, etc.;

- psihologice şi fiziologice: studierea comportării tipurilor de persoane în situaţia de incendiu şi implicaţiile acesteia asupra construcţiilor (reacţia lor la alarmare, proiectarea căilor de evacuare), reacţia la stres şi minimizarea acesteia, etc.;

- manageriale: la nivelul formaţiunilor specializate în intervenţia la incendii a unităţilor publice sau industriale (coordonarea, comanda, planul de intervenţie, managementul şi analiza costului), la nivelul managementului ingineriei incendiilor în întreprinderi comerciale (controlul financiar, motivarea personalului) etc.;

- juridice: realizarea, implementarea şi aplicarea legislaţiei de securitate la incendiu, precum şi creşterea litigiilor din incendii cu caracter civil şi criminal etc.. Anexa 1 Cadrul românesc al reglementărilor tehnice de bază privind securitatea la incendiu în construcţii Reglementările de bază privind securitatea la incendiu a construcţiilor în România pot fi grupate, schematic, aşa cum se poate vedea în figura 3.8.

66

Figura 3.8 Cadrul românesc al reglementărilor tehnice de bază cu privire la securitatea la incendiu în construcţii

Bibliografie 1. Buchanan A. H., Structural Design for Fire Safety, Wiley&Sons, Ltd, 2002. 2. Burlacu L., Diaconu-Şotropa D., Securitatea la incendiu a construcţiilor şi instalaţiilor, Editura Societăţii Academice “MATEI-TEIU BOTEZ”, Iaşi, 2008. 3. CIB Report-W14, Raţional fire Safety Engineering Approach Fire Resistance of Buildings, 2001. 4. D. Rasbash, G. Ramachandran, B. Kandola, J. Watts, M, Law, Evaluation of Fire Safety, John Wiley&Sons, Ltd, 2004. 5. Matti Kokkala (Co-ordinator of CIB W014: Fire), Raport, Rational fire Safety Engineering Approach to Fire Resistance of Buildings, Publication 269, www.cibworld.nl, 2002. 6. ***, HG 622 privind stabilirea condiţiilor de introducere pe piaţă a produselor pentru construcţii, Monitorul Oficial al României, Bucureşti, 2004. 7. ***, HG 1739 pentru aprobarea categoriilor de construcţii şi amenajări care se supun avizării şi/sau autoriy[rii privind securitatea la incendiu, Monitorul Oficial al României, Bucureşti, 2006. 8. ***, Legea 10 privind calitatea în construcţii (şi modificările ulterioare), Monitorul Oficial al României, Bucureşti, 1995. 9. ***, Legea 608 privind evaluarea conformităţii produselor, Monitorul Oficial al României, Bucureşti, 2001. 10. ***, Legea 307 privind apărarea împotriva incendiilor, Monitorul Oficial al României, Bucureşti, 2006. 11. ***, Normativ de siguranţă la foc a construcţiilor-Indicativ P 118-99, IPCT-SA, Bucureşti, 1999. 12. ***, Ordin MDLPL 1822 pentru modificarea şi completarea Regulamentului privind clasificarea şi încadrarea produselor pentru construcţii pe baza performanţelor de comportare la foc, Monitorul Oficial al României, Bucureşti, 2004. 13. ***, Ordin MTTC 217 pentru aprobarea Reglementării tehnice „Normativ pentru proiectarea, executarea şi exploatarea instalaţiilor de stingere a incendiilor”-Indicativ MP 086-05, Monitorul Oficial al României, Bucureşti, 2005.

67

14. ***, Ordin MAI 130 pentru aprobarea Metodologiei de elaborare a scenariilor de securitate la incendiu, Monitorul Oficial al României, Bucureşti, 2007. 15. ***, Ordin MAI 163, privind aprobarea Normlor generale de apărare împotriva incendiilor, Monitorul Oficial al României, Bucureşti, 2007. 16. ***, Ordin MAI 210, Aprobarea metodologiei privind identificarea, evaluarea şi controlul riscului de incendiu, Monitorul Oficial al României, Bucureşti, 2007.

69

PRELEGEREA 4 CONTROLUL COMBUSTIBILILOR sau PERFORMANŢA PRODUSELOR PENTRU CONSTRUCŢII CU ROL ÎN SECURITATEA LA INCENDIU 4.1 Performanţa produselor pentru construcţii din perspectiva securităţii la incendiu Performanţa sistemelor tehnice

Analiza de performanţă stabileşte calitatea sau performanţa unui sistem tehnic. Performanţa unui sistem tehnic este răspunsul complex al acestuia analizabil după criterii de

performanţă specifice scopului pentru care el a fost proiectat. Nivelul de performanţă al unui sistem tehnic indică măsura în care acesta atinge obiectivele

pentru care a fost proiectat, pentru fiecare criteriu de performanţă specific şi în condiţii de referinţă precizate.

De asemenea, performanţa unui sistem tehnic este dată, pe de o parte de performanţa componentelor sale (componente considerare independente) şi pe de altă parte de performanţa ansamblului (componente considerate în interacţiune).

Performanţa unei construcţii este dată de realizarea şi menţinerea nivelurilor de performanţă, pe întreaga durată de existenţă a acesteia, pentru fiecare dintre cerinţele esenţale (care pot fi tratate ca şi criterii de performanţă), stipulate în legea 10/1995 actualizată, privind calitatea în construcţii:

- rezistenţă mecanică şi stabilitate; - securitate la incendiu; - igienă, sănătate şi mediu; - siguranţă în exploatare; - protecţie împotriva zgomotului; - economie de energie şi izolare termică. Performanţa unei construcţii poate fi tratată şi pentru fiecare cerinţă esenţială în parte; astfel,

putem discuta de performanţa privind securitatea la incendiu a construcţiei, care este dată de: - performanţa produselor pentru construcţii cu rol în securitatea la incendiu; - performanţa întregului ansamblu construit. Performanţa produselor pentru construcţii cu rol în securitatea la incendiu poate fi analizată pe

categorii de performanţă. Pentru fiecare categorie de performanţă şi grup de produse pentru construcţii cu rol în securitatea la incendiu se defineşte un sistem propriu de clase de performanţă, încadrarea în clasă făcându-se funcţie de nivelul de performanţă măsurat prin încercări la foc standardizate, pentru fiecare criteriu de performanţă specificat. 4.1.1 Modele de incendiu pentru condiţii sau scenarii de referinţă

Pentru evaluarea performanţei la foc a materialelor şi/sau elementelor pentru construcţii sau, după noile norme europene, produselor pentru construcţii cu rol în securitatea la incendiu, condiţiile de referinţă sau, după noile norme europene, scenariul de referinţă este precizat de o curbă temperatură-timp ce defineşte evoluţia temperaturii gazelor la suprafaţa produsului şi care

70

poate fi reprezentarea diferitelor niveluri de acţiune termică; curba este un model de incendiu, numit, convenţional sau nominal şi poate fi:

- curba temperatură-timp ISO 834; - curba incendiului exterior; - curba armonizată a hidrocarburilor; - curba incendiului mocnit etc.. Curba temperatură-timp ISO 834, relaţia 4.1 şi figura 4.1: model de acţiune termică ce

corespunde fazei incendiului generalizat (post-flashover),

T = 345 × log10(8t + 1) (4.1) unde:T este temperatura gazelor, în 0C; t - durata expunerii termice, în minute.

Curba incendiului exterior, relaţia 4.2 şi figura 4.1: model de acţiune termică în cazul unui incendiu provenind, de exemplu, de la o fereastră sau de la un incendiu exterior dezvoltat liber şi care acţionează asupra feţei exterioare a peretelui unei construcţii,

T = 660 × (1 - 0,687-0,32t - 0,313-3,8t ) + 20 (4.2) unde:T este temperatura gazelor, în 0C; t - durata expunerii termice, în minute.

Curba armonizată a hidrocarburilor, relaţia 4.3 şi figura 4.1: model de acţiune termică în cazul unui incendiu mai sever (cu o viteză mai mare de creştere a temperaturii decât cea dată de curba standardizată ISO 834),

T = 1080 × (1 - 0,325-0,167t - 0,675-2,5t ) + 20 (4.3) unde:T este temperatura gazelor, în 0C; t - durata expunerii termice, în minute.

Curba incendiului mocnit, relaţia 4.4: model de acţiune termică ce corespunde fazei de incendiu dezvoltat (pre-flashover):

T = 154 × t0,25 + 20, pentru 0 < t ≤ 21 (4.4)

T = 660 × (1 – 0,687-0.32t - 0,313-3.8t ) + 20, pentru t > 21 unde:T este temperatura gazelor, în 0C; t - durata expunerii termice, în minute. Incendiul semi-natural: model de acţiune termică corespunzător contactului direct cu flacăra, cu transfer de căldură prin convecţie; corespunde expunerii în încercarea SBI (cu un singur obiect arzând) şi se utilizează în cazul sistemelor uşoare de plafoane suspendate cu o inerţie termică mică. Nivelul constant al temperaturii: model de acţiune termică (utilizat suplimentar) în cazul unor elemente pentru construcţii, la evaluarea:

- nivelului de etanşeitate la fum a uşilor, 2000C; - performanţei la incendiu a planşeelor supraîncălzite, 5000C; - rezistenţei la funingine a coşurilor de fum, 10000C. Scenarii de incendiu extreme. În cazul unor obiective speciale (tuneluri pentru trafic, centrale

nucleare etc.) specificaţiile tehnice pot impune scenarii de incendiu extreme, pentru care modelul (convenţional) al acţiunii termice este dat de curbe nominale caracteristice acestor situaţii.

71

Figura 4.1 Modele de incendiu convenţionale/nominale 4.2 Clasificarea românească (tradiţională)

a materialelor şi/sau elementelor pentru construcţii din persectiva securităţii la incendiu 4.2.1 Combustibilitatea materialelor şi/sau elementelor pentru construcţii Generalităţi

Comportarea la foc a unui material şi/sau element de construcţie, în România, se mai defineşte ca totalitatea transformărilor fizice şi chimice suferite de acesta.

Clase de combustibilitate pentru materiale şi elemente pentru construcţii

Combustibilitatea unui material şi/sau element pentru construcţii este capacitatea acestuia de a se aprinde şi arde în continuare, contribuind la creşterea cantităţii de căldură dezvoltată de incendiu; această capacitate se stabileşte pe baza unor încercări experimentale standardizate şi asigură încadrarea în clasa de combustibilitate (care este caracteristica unui material sau element pentru construcţii, exprimată prin nivelul parametrilor specifici determinaţi în urma unor încercări la foc standardizate).

În diferite ţări au fost şi mai sunt încă diferite metode de încercare la foc standardizate privitore la combustibilitatea materialelor sau elementelor pentru construcţii cu rol în securitatea la incendiu şi, corespunzător, clasificări şi încadrări diferite a acestor produse; putem distinge diferenţe până şi la nivelul modului de notare a claselor de combustibilitate: M0 ... M4 (Franţa), A1, A2, B1 ... B3 (Germania), 0 ... 4 (Anglia); astfel, încadrarea materialelor sau elementelor pentru construcţii cu rol în securitatea la incendiu într-o clasă de combustibilitate poate diferi de la o ţară la alta, atât sub aspectul formei cât şi al conţinutului; pe cale de consecinţă, libera circulaţie şi evaluarea unitară a performanţelor la foc a produselor pentru construcţii cu rol în securitatea la incendiu poate fi afectată.

Din punctul de vedere al combustibilităţii, în România, materialele şi elementele pentru construcţii, din punctul de vedere al securităţii la incendiu, (STAS 11357) pot fi:

- incombustibile, încadrabile, tradiţional în România în clasa de combustibilitate C0 (cele care sub acţiunea focului sau a temperaturilor înalte nu se aprind, nu ard mocnit şi nu se carbonizează);

72

- combustibile, încadrabile, tradiţional în Românian în una din clasele de combustibilitate C1 ... C4 (cele care sub acţiunea focului sau temperaturilor înalte se aprind, ard mocnit sau se carbonizează).

În România (tradiţional) materialele şi elementele combustibile pentru construcţii cu rol în securitatea la incendiu se încadrează, funcţie de capacitatea lor de inflamare (proprietatea acestora de aprindere şi contribuţie la dezvoltarea incendiului), în următoarele clase de combustibilitate:

- C1, practic neinflamabile; - C2, dificil inflamabile; - C3, mediu inflamabile; - C4, uşor inflamabile. Clasificarea are la bază metode (cu caracter empiric) ce se aplică pe o epruvetă prelevată din

produsul respectiv şi are valabilitate generală pentru toate utilizările finale posibile. Materialele şi elementele combustibile pentru construcţii din clasele C1 şi C2 constituie

(tradiţional) grupa materialelor denumite greu combustibile, caracterizate prin aceea că arderea, mocnirea sau carbonizarea are loc numai în cazul existenţei unei surse exterioare de foc sau unei temperaturi înalte, încetând după îndepărtarea lor.

Elementele pentru construcţii se consideră incombustibile sau combustibile în funcţie de caracteristicile materialelor din care sunt executate dar şi de modul de înserare a acestor materiale în structura elementului.

În literatura de specialitate din România (tradiţional), pentru materialele şi elementele combustibile pentru construcţii cu rol în securitatea la incendiu se utilizează şi clase de combustibilitate echivalente (SR CEI 364-3+A1), astfel:

- CA1 pentru C0; - CA2a pentru C1; - CA2b pentru C2; - CA2c pentru C3; - CA2d pentru C4.

Clase de combustibilitate pentru lichidele combustibile

Lichidele combustibile, funcţie de temperatura de inflamabilitate a vaporilor, se încadrează în

clase de combustibilitate (LI ... LIV), P 118-99: - LI, pentru lichide cu temperatura de inflamabilitate mai mică sau egală cu 280C; - LII, pentru lichide cu temperatura de inflamabilitate cuprinsă între 280C şi 550C; - LIII, pentru lichide cu temperatura de inflamabilitate cuprinsă între 550C şi 1000C; - LIV, pentru lichide cu temperatura de inflamabilitate mai mare de 1000C.

Clase de periculozitate pentru materialele şi substanţele depozitate

Materialele şi substanţele depozitate se încadrează în următoarele clase de periculozitate (P1 ... P5), P 118-99:

- P1, fără periculozitate: - materiale incombustibile care nu pot da naştere la reacţii periculoase, fără ambalaje (în

vrac) sau în ambalaje incombustibile; exemple: minereuri, produse şi piese metalice (inerte), ciment, nisip, beton, materiale pentru construcţii refractare, azbest, legume, fructe, carne, conserve în cutii metalice sau borcane, lichide incombustibile (inerte) îmbuteliate etc.; - P2, cu periculozitate redusă (A ... C):

- A, materiale din clasa P1 în ambalaje cu combustibilitate redusă; exemple: minereuri şi alte materiale inerte în saci sau butoaie combustibile, piese metalice în folii sau prelate greu combustibile, piese metalice, elemente din beton, azbociment pe palete din lemn, lichide incombustibile sau conserve în ambalaje incombustibile în navete sau lădiţe combustibile ori pe palete de lemn etc.;

73

- B, materiale care se aprind greu, cu o viteză redusă de ardere şi care nu au o putere calorifică mare; exemple: aparate electrice, obiecte executate din bachelită şi răşini fenolice, melamină, piei brute, baloturi de lână (spălată şi uscată), zahăr brut şi cereale în vrac sau în saci, produse de panificaţie, tutun în butoaie;

- C, lichide incombustibile inerte, în ambalaje combustibile; exemple: lapte, apă minerală în butelii de plastic, cutii de carton etc.; - P3, cu periculozitate medie (A ... C):

- A, materiale din clasele P1 şi P2 ambalate în cutii de carton; - B, materiale cu combustibilitate medie (care se încadrează în clasele P4 şi P5) şi cu

putere calorifică de cel mult 27,3 J/kg, în orice fel de ambalaje, cu excepţia celor din materiale plastice spongioase; exemple: mobilă (fără garnituri din burete de cauciuc sau plastic) şi obiecte masive din lemn, butoaie din lemn goale (fără reziduuri periculoase), bambus, produse din ebonită, fibre animale (lână, mătase naturală, păr etc.) şi fibre artificiale cu combustibilitate redusă (poliamidice, poliesterice, poliacrilice şi polivinilice), ţesături şi confecţii executate din asemenea fibre, fibre vegetale toarse gros, saltele şi perne (fără burete din cauciuc sau materiale plastice), articole din piele, cărţi, papetărie, negru de fum (ambalat în saci sau granulat), amidon, făină de cereale, zahăr cristalizat, paste făinoase şi alte articole de băcănie (ambalate în pungi), tutun, ceai, legume uscate, grăsimi etc.;

- C, lichide combustibile cu temperatura de inflamabilitate mai mare de 1000C în ambalaje incombustibile care pot fi introduse în cutii de carton; exemple: vopsele de ulei în cutii, borcane, butoaie şi similare; produse farmaceutice combustibile în cutii, bidoane, sticle, damigene etc., lubrifianţi şi glicoli în butoaie sau bidoane, uleiuri vegetale în butoaie sau sticle etc.; - P4, cu periculozitate mare (A ... F):

- A, materiale şi produse din clasele P1 ... P3 în ambalaje din materiale plastice spongioase;

- B, materiale combustibile cu viteză mare de ardere sau cu o putere calorifică mai mare de 23,7 J/kg, indiferent de forma de ambalare; exemple: lemn în formă de tocătură şi talaş, fibre vegetale (in, cânepă, bumbac), fibre artificiale cu o putere calorifică mai mare de 27,3 J/kg, confecţii executate din asemenea fibre, saltele sau plăpumi cu umpluturi din burete, cauciuc sau materiale plastice spongioase, fibre textile, vată, paie, zegras, împletituri din nuiele; celuloză; carton; hârtie, cauciuc brut sau prelucrat; materiale plastice sau obiecte confecţionate din acestea (alt fel decât sub formă de fibre) care nu sunt menţionate în clasa P3;

- C, materiale şi produse incombustibile care pot suferi deteriorări importante în urma acţiunii temperaturilor înalte, a apei sau gazelor corosive indiferent de natura ambalajelor; exemple: aparatură electrică şi electronică având relee şi contacte sensibile necapsulate, tuburi electronice, utilaje şi aparate de înaltă precizie, bijuterii, medicamente şi produse cosmetice etc.;

- D, materiale şi produse care sub efectul temperaturii degajă cantităţi importante de gaze corosive indiferent de natura ambalajelor; exemple: policlorură de vinil, teflon şi răşini epoxidice, acid clorhidric, clorură de var etc.;

- E, lichide combustibile din clasa P3 în ambalaje combustibile; exemple: lichide ambalate în butoaie de carton sau în bidoane sau în canistre din materiale plastice;

- F, lichide inflamabile cu temperaturi de inflamabilitate cuprinse între 500C şi 1000C în ambalaje incombustibile ce pot fi introduse în cutii de carton; exemple: carburanţi Diesel, motorină, păcură, smoală, uleiuri pentru acţionări hidraulice şi de ungere, uleiuri minerale, cerneală tipografică etc.; - P5, cu periculozitate deosebit de mare (A ... H):

- A, materiale instabile care se pot descompune exploziv la temperatura normală, materiale care pot exploda sub efectul încălzirii, frecării, loviturii saul şocurilor de detonaţie, obiecte pirotehnice indiferent de modul de ambalare; exemple: acid acrilic, acid cianhidric

74

nestabilizat, acid percloric anhidru, apă oxigenată concentrată, clorat de amoniu, hidrazină anhidră, acetilenă, acetiluri (de argint, cupru etc.) anhidră cromică, azotat de amoniu sau potasiu, bioxid de clor, hidroxilamină, nitroetan, nitroceluloză uscată, peroxizi (de acetil, benzoil, zinc), chibrituri de fosfor alb, muniţie explozivă sau incendiară, explozivi, corpuri pentru artificii, rachete etc.;

- B, materiale care la contactul cu alte materiale pot da naştere la reacţii explozive sau se pot aprinde indiferent de modul de ambalare; exemple: acetonă, acid acetic, acid fluorhidric anhidru, amoniac, etilendiamină, peroxizi de potasiu sau sodiu etc.;

- C, materiale susceptibile să se autoaprindă indiferent de modul de ambalare; exemple: carton asfaltat în roluri, cărbune bituminos, deşeuri de cauciuc sau lână, făină de lucernă şi/sau de peşte, fosfor alb, îngrăşăminte organice umede, mangal, seminţe de in etc.;

- D, substanţe oxidante capabile să iniţieze aprinderea materialelor combustibile la contactul cu acestea indiferent de modul de ambalare; exemple: acid azotic, clorhidric, sulfuric, brom, clor, erbicide, iod, salpetru (azotat de potasiu) etc.;

- E, materiale care sub efectul căldurii degajă cantităţi mari de gaze combustibile sau toxice indiferent de modul de ambalare; exemple: acrilonitril, alcaloizi, amine, acetonă, anilină, cloroform, clorură de metil, esteri, iod, iodaţi, piridină, tetrabrommetan, acetat de plumb, butadienă, fosfor, sulfat de metil etc.;

- F, materiale care în contact cu apa se aprind, degajă temperaturi capabile să aprindă materialele combustibile din imediata vecinătate sau degajă gaze combustibile indiferent de modul de ambalare; exemple: amidă alcalină, amestecuri aluminotronice, bariu, calciu, carbură de calciu (carbid), hidroxid de calciu (var nestins), hidrură de aluminiu, calciu etc.; magneziu metalic sau aliaje cu conţinut mai mare de 30% (masa de magneziu), potasiu metalic, sodiu metalic, plutoniu, titan, uraniu, zinc pulverulent;

- G, recipiente cu gaze comprimate indiferent de modul de ambalare; exemple: recipiente fixe sau transportabile cu gaze sub presiune, recipiente de tip Spray etc.;

- H, substanţe sau materiale solide care au o putere calorifică mai mare de 33,6 MJ/kg sau caracterizate de o ardere deosebit de intensă; exemple: lichide combustibile cu temperatura de inflamabilitate mai mică de 550C, gaze combustibile indiferent de modul de ambalare, celuloid şi obiecte din celuloid, peliculă pe bază de nitroceluloză, peroxilină, bicromat de sodiu, cloraţi (de calciu, potasiu, bariu etc.), permanganat de sodiu, calciu sau zinc, peroxizi de potasiu, sodiu, plumb, petrol lampant, benzină, sulfură de carbon, toluen, ţiţei, acetonă, gazolină, alcool etilic etc.; propan, butan, propilenă, hidrogen, butadienă, gaz de furnal, metan etc..

4.2.2 Rezistenţa la foc a elementelor pentru construcţii cu rol în securitatea la incendiu Generalităţi

Rezistenţa la foc este capacitatea unui element pentru construcţii de a-şi păstra, pe o durată determinată, stabilitatea/capacitatea portantă, izolarea termică şi/sau etanşeitatea la foc şi/sau, eventual, orice altă funcţiune specializată specificată într-o încercare la foc standardizată.

Rezistenţa la foc a elementelor pentru construcţii, pentru fiecare criteriu de performanţă (capacitate portantă, izolare termică şi/sau etanşeitate la foc) se stabilesc în unităţi de timp (ore şi minute), după cum urmează:

- rezistenţa la foc după criteriul capacităţii portante este precizată de durata de la începutul încercării până în momentul în care elementul capătă deformaţii maxime admise, se prăbuşeşte sau, în cazul elementelelor metalice, se atinge temperatura critică (specificată în prescripţiile tehnice sau în tema experimentului), nemaiputând îndeplini rolul destinat în cadrul construcţiei;

75

- rezistenţa la foc după criteriul etanşeităţii este precizătă de durata până la care, în elementul încercat, se formează fisuri, crăpături sau deschideri prin care trec flăcările sau gazele fierbinţi ce aprind vata de bumbac sau apar flăcări susţinute pe partea neexpusă pe o durată minimă de 10 s;

- rezistenţa la foc după criteriul izolării termice este precizătă de durata până la care se atinge una din următoarele situaţii limită:

- temperatura medie a feţei neexpuse depăşeşte temperatura iniţială cu peste 1400C; - temperatura maximă atinsă în oricare din punctele feţei neexpuse depăşeşte cu peste

1800C temperatura iniţială sau, indiferent de mărimea temperaturii iniţiale, temperatura maximă ajunge la 2200C. Condiţiile de referinţă pentru determinarea rezistenţei la foc în cuptorul pentru încercări, se

asigură realizarea unui program termic care se desfăşoară după curba temperatură-timp ISO 834, relaţia 4.1.

Metoda de determinare a rezistenţei la foc (STAS 7771 -1/1981 şi -2/1982) constă, în principiu, în determinarea intervalului de timp (numit limită de rezistenţă la foc, LRF) în care elementul pentru construcţii expus acţiunii focului, după un program termic standardizat (vezi condiţiile de referinţă), îndeplineşte unul sau mai multe dintre criteriile specificate; rezultatele, limite de rezistenţă la foc acoperitoare pentru criteriile considerate simultan, nu se raportează la valori standardizate.

Clasele de rezistenţă la foc a elementelor pentru construcţii sunt expresia nivelului acoperitor de rezistenţă la foc a produsului pentru un grup de criterii de performanţă şi pot fi:

- clasele pentru încadrarea elementelor pentru construcţii a căror limită de rezistenţă la foc se determină după toate trei criteriile, luându-se, acoperitor în considerare valoarea cea mai mică, se notează cu REI-ore şi minute (rezistent la foc);

- clasele pentru încadrarea elementelor pentru construcţii a căror limită de rezistenţă la foc se determină după criteriul capacităţii portante se notează cu R-ore şi minute (rezistent la foc).

- clasele pentru încadrarea elementelor pentru construcţii a căror limită de rezistenţă la foc se determină după criteriul etanşeităţii, se notează cu E-ore şi minute (etanş la foc).

Liste cu elemente pentru construcţii care au fost încercate la foc (şi pentru care s-a stabilit limita de rezistenţă la foc) au fost puse la dispoziţie de către INCERC Bucureşti. Exemple de astfel de elemente sunt prezentate în tabelele 4.1a ... 4.1c. Tabelul 4.1a Limita de rezistenţă la foc pentru pereţi din cărămidă plină

Grosime nominală (cm)

LRF (h şi min.)

Netencuit Tencuit 6,3 1 h 30’ 2 h 40’

11,5 2 h 40’ 4 h 24,0 7 h 7 h

Tabelul 4.1b Limita de rezistenţă la foc pentru pereţi din cărămidă cu goluri verticale

Grosime nominală (cm)

LRF (h şi min.)

Netencuit Tencuit 8,8 2 h 30’ 4 h 11,5 3 h 30’ 5 h 14,0 4 h 30’ 6 h 24,0 7 h 7 h 29,0 7 h 7 h

76

Tabelul 4.1c Limita de rezistenţă la foc pentru pereţi din B.C.A. Grosime

(cm) LRF

(h şi min.) 6,0 1 h 7,5 1 h 45’

10,0 2 h 45’

12,0 4 h 15,0 7 h 20,0 7 h 24,0 7 h

4.3 Clasificarea europeană a produselor pentru construcţii cu rol în securitatea la incendiu Generalităţi

Directiva 89/106/CEE referitoare la produsele pentru construcţii (DPC), stabileşte reguli cu valabilitate generală pe teritoriul Pieţei interne a Comnunităţii Europene privind libera circulaţie a produselor pentru construcţii: cerinţele esenţiale, specificaţiile tehnice de referinţă, sistemele de evaluare a conformităţii, organizarea instituţională necesară. Hotărârea Guvernului României nr. 622/2004 privind stabilirea condiţiilor de introducere pe piaţă a produselor pentru construcţii preia prevederile DPC.

Modalităţi de aplicare a DPC au fost ulterior stabilite prin decizii ale Comisiei Europene (în număr de 55). Directiva Consiliului European şi deciziile Comisiei Europene fac parte din categoria actelor comunitare a căror transpunere în legislaţia naţională a Statelor Membre şi a ţărilor candidate (din perspectiva integrării) este obligatorie. Dintre decizii şapte se referă la sistemul de euroclase privind cerinţa de securitate la incendiu şi condiţiile de clasificare a produselor pentru construcţii din punctul de vedere al acestei cerinţe şi dintre acestea enumerăm, ca fiind de interes în cadrul prelegerii:

- Decizia Comisiei nr. 00/147/CE, 2000, referitoare la clasificarea performanţelor de reacţie la foc ale produselor pentru construcţii;

- Decizia Comisiei nr. 00/367/CE, 2000, referitoare la clasificarea performanţelor de rezistenţă la foc ale produselor pentru construcţii;

- Decizia Comisiei nr. 00/553/CE, 2000, cu privire la performanţele la incendiu din exterior ale învelitorilor de acoperiş.

Cerinţele esenţiale sunt explicitate în Documentele Interpretative (DI). În aceste documente este abordată şi noua concepţie europeană privind testarea şi clasificarea

produselor pentru construcţii din punctul de vedere al comportării la foc; astfel, DI 2 la DPC indică, drept una dintre măsurile principale aplicate în Statele Membre, pentru respectarea cerinţei securitatea la incendiu:

- limitarea iniţierii şi propagării focului şi fumului în camera focarului prin limitarea contribuţiei la foc a produselor pentru construcţii;

- asigurarea stabilităţii la foc a construcţiei pentru o durată de timp (normată). Aceste două aspecte implică analiza produselor pentru construcţii cu rol în securitatea la incendiu din punctul de vedere al:

- performanţei de reacţie la foc; - performanţei de rezistenţă la foc. Procedurile de încercare a produselor pentru construcţii cu rol în securitatea la incendiu

(standardizate) demarează cu precizarea scenariilor de referinţă şi condiţiilor de utilizare finală pentru produsul analizat, continuă cu stabilirea nivelului de performanţă pentru fiecare criteriu de performanţă (prin încercări la foc standardizat) şi finalizează cu încadrarea în clase de performanţă (una sau mai multe) a fiecărui produs.

77

4.3.1 Performanţa de reacţie la foc a produselor pentru construcţii Generalităţi

Contribuţia la foc (concept nou propus de Comunitatea Europeană pentru caracterizarea produselor pentru construcţii cu rol în securitatea la incendiu) vine să lărgească conţinutul conceptului comportara la foc prin adăugarea fluxului de căldură degajat, emisiei de fum, emisiei de gaze de ardere, radiaţiei de căldură, propagării flăcării etc..

Scenariile de referinţă reproduc situaţii ale unor incendii reale (elaborate pe baza cercetărilor în domeniul termodinamicii incendiului). Acestea caracterizează situaţia de risc utilizată pentru o metodă de încercare sau un sistem de clasificare dat.

Condiţii de utilizare finală sunt, în mod convenţional, date de ansamblul condiţiilor specifice în care produsul urmează a fi încorporat într-o construcţie; astfel, termenul se referă la o utilizare concretă a unui produs, în legătură cu toate aspectele care influenţează contribuţia la foc a lui în diferite situaţii de incendiu (cantitatea, orientarea, metoda de punere în operă a produsului, poziţia acestuia în raport cu alte produse adiacente etc.).

Nivelul de performanţă la foc al unui produs pentru construcţii este măsura în care, pentru un anumit scenariu de referinţă, acel produs pentru construcţii, satisface unor criterii de performanţă privind securitatea la incendiu (impuse prin specificaţii tehnice).

Clasa pentru performanţa la foc a produselor este expresia cantitativă formulată în termeni de performanţă pentru contribuţia la foc a produselor, în condiţii de utilizare finală şi sunt consecinţa existenţei nivelurilor diferite privind performanţa produselor.

Raportul de clasificare trebuie să detalieze fundamentarea şi rezultatele procedurii de clasificare şi să aibă conţinutul şi formatul din standardele specifice. El este întocmit de un organism recunoscut/desemnat/notificat sau de producător, responsabil pentru efectuarea încercărilor, potrivit sistemului de atestare a conformităţii şi aplicabil produsului respective (SR EN 13501/1). Datele de fundamentare şi domeniul de aplicare ale unei clasificări acordate trebuie să fie înscrise în informaţiile marcajului CE (succint şi complet).

Performanţa de reacţie la foc a unui produs pentru construcţii vizează iniţierea şi proagarea incendiului în camera focarului sau într-o cameră dată şi reducea contribuţiei produselor pentru construcţii la dezvoltarea incendiului.

Clasificare privind performanţa de reacţie la foc apreciează contribuţia produsului la alimentarea unui foc la care este expus în condiţii specifice.

Clasele de reacţie la foc a produselor pentru construcţii

Scenariul de referinţă reproduce situaţia unui incendiu iniţiat într-o cameră care se poate dezvolta, şi eventual atinge flashover, astfel pentru:

- iniţierea incendiului: prin aprinderea unui produs pe o suprafaţă limitată, cu o flacără mică); - dezvoltarea incendiului, ce poate atinge flashover: prin aprinderea unui singur produs în

colţul camerei, generând un flux de căldură pe suprafeţele adiacente (metoda SBI); - incendiul generalizat: prin contribuţia la incendiu a tuturor produselor combustibile. Metodele de încercare, stabilite ca standarde de referinţă, sunt următoarele: - încercarea de incombustibilitate: SR EN ISO 1182; - încercarea de determinare a puterii calorifice superioare: SR EN ISO 1716; - aprinzibilitatea produselor pentru construcţii la contactul direct cu flacăra: SR EN ISO

11925-2; - încercarea un singur produs arzând (SBI): SR EN ISO 13823; - determinarea reacţiei la foc utilizând o sursă de căldură radiantă: SR EN ISO 9239-1. Criteriile privind performanţa de reacţie la foc, principale, sunt:

- creşterea de temperatură (ΔT); - pierderea de masă (Δm);

78

- durata de persistenţă a flăcării (Tf); - puterea calorifică superioară (PCS); - viteza de dezvoltare a incendiului (FIGRA); - cantitatea de căldură totală degajată (THR600s); - propagarea laterală a flăcării (LFS); - viteza de emisie a fumului (SMOGRA); - emisia totală de fum (TSP600s); - propagarea flăcării (FS).

Niveluri diferite ale performanţei de reacţie la foc a produselor, permit încadrarea acestora în clase de performanţă de reacţie la foc.

Clasele de reacţie la foc, pe grupe de produse, sunt prezentate în continuare. Produse pentru construcţii (cu excepţia pardoselilor): - principale:

A1, produse care nu contribuie la foc în nici o fază a incendiului, ele satisfac automat toate cerinţele celorlalte clase;

A2, produse care în cazul unui incendiu în faza dezvoltată nu contribuie semnificativ la sarcina termică şi dezvoltarea acestuia (nu are loc flash-over);

B, condiţii mai severe decât în clasa C; C, produse care la acţiunea unui singur produs arzând prezintă o propagare limitată a

flăcării lateral; D, produse capabile să reziste o perioadă lungă la acţiunea unei flăcări mici şi să suporte

acţiunea termică a unui singur produs arzând, cu o degajare limitată de căldură; E, produse capabile să reziste pentru scurt timp la acţiunea unei flăcări mici fără

propagarea semnificativă a flăcării; F, produse pentru care nu se determină performanţe şi care nu pot fi introduse în clasele

A1, A2, B, C, D, E. - suplimentare (cazul produselor încadrabile în clasele A2, B, C, D):

s1, emisie mică de fum; s2, emisie limitată de fum; s3, nu se cer limitări ale emisiei de fum; d1, nu se cer limitări din punctul de vedere al picăturilor/particulelor arzânde; d2, picături/particule care nu persistă peste o durată dată; d3, nu sunt picături/particule arzânde. Produse pentru pardoseli: - principale

A1FL, A2FL, BFL, CFL, DFL, EFL, FFL. - suplimentare (cazul produselor încadrabile A2FL, BFL, CFL, DFL):

s1, emisie mică de fum; s2, emisie limitată de fum.

Produse termoizolante pentru tubulatură liniară: - principale:

A1L, A2L, BL, CL, DL, EL, FL. 4.3.2 Performanţa de rezistenţă la foc a unor produse pentru construcţii

Performanţa de rezistenţa la foc a unui produs pentru construcţii (SR EN 13501/2) vizează aptitudinea acestuia de a-şi păstra, pe o perioadă de timp determinată, stabilitatea la foc/capacitatea

79

portantă, izolarea termică şi/sau etanşeitatea la foc, eventual, şi orice altă funcţie impusă specificată într-o încercare la foc standardizată.

Clasificarea privind performanţa de rezistenţa la foc apreciază menţinerea stabilităţii elementelor portante ale unei construcţii, precum şi a altor funcţii în situaţia de incendiu, pe o durată determinată.

Clasele de rezistenţă la foc a produselor pentru construcţii Scenariile de referinţă reproduc situaţiile unor incendii reale, definite prin curbe temperatură-timp, precum: - curba temperatură-timp ISO 834; - curba incendiului mocnit; - nivelul constant al temperaturii.

Metodele de încercare, stabilite ca standarde de referinţă, au la bază determinarea intervalului de timp în care elementul pentru construcţii expus acţiunii focului, după un program termic standardizat, îndeplineşte unul sau mai multe dintre criteriile de performanţă specificate şi sunt (parte dintre ele):

- încercarea de rezistenţă la foc: SR EN ISO 1363/1/2/3; - încercarea de rezistenţă la foc pentru elemente de construcţii neportante: SR EN ISO

1364/1/2; - încercarea de rezistenţă la foc pentru elemente de construcţii portante: SR EN ISO

1365/1/2/3/4; - încercarea de rezistenţă la foc pentru instalaţii tehnice: SR EN ISO 1366/1/2/5; - încercarea de rezistenţă la foc pentru uşi şi sisteme de închidere: SR EN ISO 1634/1/3; - metode de determinare a contribuţiei la rezistenţa elementelor structurale la foc: SR EN ISO

13381/4/5/6/7. Criteriile privind performanţa de rezistenţă la foc (SR EN 13501/2 şi SR EN ISO 13943) sunt - principale:

- capacitatea portantă la foc (R) - izolarea termică la foc (I); - etanşeitatea la foc (E); - radiaţia termică (W), opţional.

- complementare: - acţiunea mecanică (M); - închiderea automată (C); - etanşeitatea la fum (S); - continuitatea în alimentarea cu curent electric şi/sau transmisia de semnal pe durata

incendiului (P sau PH); - rezistenţa la arderea funinginii (G); - capacitatea de protecţie la foc a acoperirilor (K); - durata de stabilitate la temperatură constantă (D); - durata de stabilitate la curba standard temperatură-timp (DH); - funcţionalitatea ventilatoarelor electrice de fum şi gaze fierbinţi (F); - funcţionalitatea mijloacelor de evacuare naturală a fumului şi gazelor fierbinţi (B).

Niveluri diferite ale performanţei de rezistenţă la foc a produselor, permit încadrarea acestora în clase de performanţă de rezistenţă la foc.

Clase de performanţă de rezistenţă la foc (şi forma raportului de clasificare sunt detaliate în SR EN 13501/2) a produselor pentru construcţii sunt expresia nivelului acoperitor de performanţă de rezistenţă la foc a produsului pentru un grup de criterii de performanţă. Clasele sunt exprimate prin simbolurile care indică criteriile avute în vedere (litere), timpul de asigurare a performanţei (numere) şi criteriile complementare avute în vedere (litere).

80

Perioada în care se asigură performanţa reprezintă durata (în minute) pentru care este îndeplinit criteriul respectiv, exprimată în minute, încadrabilă următoarelor module standardizate: 10, 15, 20, 30, 45, 60, 90, 120, 180, 240, 360; rezultatele încercărilor se rotunjesc la valoarea inferioară cea mai apropiată inclusă în modulele standardizate.

Clasele de performanţă privind rezistenţa la foc pot fi grupate în: - clase de performanţă pentru încadrarea elementelor portante: - REI-ttt, cu îndeplinirea simultană a criteriilor de capacitate portantă, etanşeitate şi izolare termică la foc; - RE-ttt, cu îndeplinirea simultană a criteriilor de capacitate portantă şi etanşeitate la foc; - R-ttt, cu îndeplinirea criteriului de capacitate portantă la foc; - clase de performanţă pentru încadrarea elementelor neportante: - EI-ttt, cu îndeplinirea simultană a criteriilor de etanşeitate şi izolare termică la foc; - E-ttt, cu îndeplinirea criteriului de etanşeitate la foc. Clasificările se aplică următoarelor grupe de produse pentru construcţii (materiale, elemente),

fiecare având standarde de metodă de încercare a rezistenţei la foc specifice: - pentru elemente portante fără rol de separare la incendiu: pereţi, planşee, acoperişuri, grinzi,

stâlpi, balcoane, scări, pasarele; - pentru elemente portante cu rol de separare la incendiu, cu sau fără vitraje, accesorii,

furnituri: pereţi, planşee, plafoane; - pentru produse şi sisteme utilizate la protejarea elementelor portante sau a unor părţi de

construcţie: plafoane fără rezistenţă proprie la foc, acoperiri, tencuieli de protecţie, ecrane; - pentru elemente neportante, cu sau fără vitraje, accesorii, furnituri: pereţi despărţitori,

plafoane rezistente la foc, faţade, pereţi cortină, pereţi exteriori, pardoseli supraînălţate, elemente pentru etanşarea trecerilor şi rosturilor, uşi rezistente la foc, uşi antifum, obloane, protecţia golurilor de trecere a benzilor rulante şi a sistemelor de transport pe şină, conducte şi canale tehnice, etanşări liniare, etanşări pentru străpungeri, coşuri;

- pentru acoperiri cu rol în protecţia la foc (la pereţi şi plafoane); - pentru uşi la ascensoare; - pentru sisteme de control a fumului şi căldurii etc..

4.3.3 Performanţa la foc exterior a acoperişurilor sau învelitorilor de acoperiş Generalităţi

Performanţa la foc a acoperişurilor/învelitorilor de acoperiş vizează limitarea extinderii incendiilor la vecinătăţi prin acoperişuri/învelitori de acoperiş.

Clasificarea privind performanţa la foc exterior a acoperişurilor sau învelitorilor de acoperiş apreciază comportarea unui acoperiş sau unei învelitori de acoperiş pentru situaţia în care, în condiţii de utilizare finală, este expus(ă) la un incendiu din afara construcţiei.

Clasele de performanţă la foc exterior a acoperişurilor

Scenariile de referinţă reproduc situaţiile unor incendii reale la nivelul acoperişurilor sau învelitorilor; astfel au în vedere că incendiile de acoperiş diferă fundamental de incendiile de incintă, ca: surse de iniţiere, mod de dezvoltare şi propagare etc.. Iniţierea incendiului se poate face de la interior sau exterior.

Iniţierea din interior are loc în cazul propagării la acoperiş a incendiilor de la etajele superioare sau poduri, propagarea având loc în toate direcţiile cu o mare rapiditate din cauza materialelor combustibile şi unor factori favorizanţi precum: existenţa curenţilor de aer ascendenţi (cazul luminatoarelor), acumularea gazelor arse fierbinţi sub plafon (care conţin încă produse

81

combustibile), absenţa unor ecrane rezistente la foc etc.; de regulă, se degajă cantităţi mari de fum, gaze toxice şi căldură, fumul inundând rapid etajele superioare, casa scării etc..

În propagarea incendiului prin acoperiş, în lungul coamei şi cornişei acestuia intervin doi factori esenţiali:

- combustibilitatea învelişului exterior; - existenţa vântului (care activează arderea, exceptând cazul când vântul este violent). În cazul acoperişurilor cu învelitori combustibile incendiul cuprinde cu rapiditate întreaga

suprafaţă a acestora. În momentul ieşirii flăcărilor la suprafaţa acoperişului are loc o dezvoltare bruscă a arderii cauzată de afluxul unei mari cantităţi de aer proaspăt care întreţine şi intensifică arderea, manifestând-se cu violenţă (flăcări înalte, fum intens).

Curenţii de aer formaţi ridică la înălţime bucăţi aprinse de material sau scântei care sunt transportate la distanţe mari de gazele calde sau vânt, putând iniţia noi incendii de unde rezultă surse de iniţiere externă a incendiilor.

Radiaţia flăcărilor care ies prin acoperiş facilitează aprinderea acoperişurilor încă intacte din vecinătăţi, apoi accelerează propagarea flăcării.

Când hidroizolaţia arde incendiul se propagă în timp scurt pe întreaga suprafaţă a acoperişului, ulterior pătrunde în masa combustibilă, distruge elementele portante creând posibilitatea prăbuşirii lor. Picăturile de topitură pot genera noi focare de incendiu prin căderea pe materialele combustibile.

Curenţii de convecţie ce se deplasează de la clădirea incendiată spre clădirile vecine favorizează propagarea incendiului şi furnizează un aport termic suplimentar din care rezultă o scădere a timpului de expunere necesar pentru inflamarea interioarelor încăperilor sau învelitorilor combustibile.

Propagarea scânteilor şi materialelor aprinse furnizează un aport termic suplimentar unor materiale inflamabile aduse deja la o temperatură apropiată de cea de autoaprindere şi poate iniţia noi focare. Distanţa la care incendiul poate fi transmis, prin diverse corpuri aprinse, variază funcţie de direcţia vântului şi natura acoperişurilor.

Metoda de încercare, stabilită ca standard de referinţă, este: - încercarea de rezistenţă la foc: SR EN ISO 1187.

Criteriile privind performanţa la foc exterior a acoperişurilor sunt grupabile pe metode de încercare standardizate.

Metoda 1 (B) - propagarea ascendentă a focului la interior şi exterior; - propagarea descendentă a focului la exterior şi interior; - propagarea laterală a focului la exterior şi interior; - lungimea maximă arsă la interior şi exterior; - apariţia de fragmente sau picături arzânde;

- de la faţa expusă; - penetrând acoperişul;

- penetrarea acoperişului: - suprafaţa unei singure străpungeri complete; - suma totală a tuturor străpungerilor complete.

Metoda 2 (BW) - lungimea termodegradabilă a învelitorii de acoperiş şi substratului:

- considerând valoarea medie pentru viteza vântului 2 m/s; - considerând valoarea medie pentru viteza vântului 4 m/s; - considerând valoarea maximă pentru ambele valori ale vântului.

Metoda 3 (BWR) - timpul de propagare a focului în exterior (TE); - timpul de penetrare a focului (TP). Clasele de performanţă la foc exterior a acoperişurilor sunt grupabile pe metodele de

încercare standardizate.

82

Metoda 1 - BROOF (B); - FROOF (B). Metoda 2 - BROOF (BW); - FROOF (BW). Metoda 3 - BROOF (BWR); - CROOF (BWR); - DROOF (BWR); - FROOF (BWR).

4.3.4 Performanţa la foc a instalaţiilor utilitare şi sistemelor de desfumare Generalităţi

Concepţia europeană privind securitatea la incendiu se referă şi la diferitele tipuri de instalaţii, (utilitare şi care asigură protecţia activă la incendiu).

Abordarea performanţei instalaţiilor dintr-o construcţie cu rol de securitate la incendiu se face după rolul lor funcţional în cadrul clădirii în situaţia de incendiu şi vizează:

- contribuţiei la propagarea incendiului şi în acest caz interesează performanţa privind reacţia la foc,

- durata pentru care pot să asigure funcţia la care au fost proiectate şi executate şi în acest caz interesează performanţa privind rezistenţa la foc; (instalaţii electrice, de încălzire, de gaze, cabluri electrice etc.).

Nu au fost, încă, elaborate decizii ale Comisiei Europene privind instalaţiile, din cauza eforturilor mari necesare pentru realizarea unui consens: diversitate mare de tipuri de instalaţii, număr mare de producători, complexitate mare de abordare fenomenologică pentru stabilirea criteriilor şi parametrilor adecvaţi în vederea clasificărilor, progres tehnic permanent etc.; cu toate acestea, stabileşte un sistem de clasificare privind rezistenţa la foc pentru instalaţiile utilitare şi componentele sistemelor de desfumare.

Clasele de performanţă

Scenariile de referinţă pentru analiza rezistenţei la foc reproduc situaţiile unor incendii reale specifice fiecărui tip de instalaţie şi pot fi date de:

- curba standardizată temperatură-timp (incendiu post-flashover); - curba de ardere mocnită. Metodele de încercare, stabilite ca standarde de referinţă sunt următoarele: - încercarea de rezistenţă la foc: SR EN ISO 1363/1/2/3; - încercarea de rezistenţă la foc pentru instalaţii: SR EN ISO 1366/1/2. Criteriile privind performanţa la foc a produselor pentru instalaţii utilitare şi sisteme de

desfumare, pe grupe de produse, sunt prezentate în continuare. Pentru instalaţii: - etanşeitate (E); - izolare termică (I); - etanşeitate la fum, pentru clapete şi conducte (S); - continuitate în alimentare (P sau PH). Pentru cortine: - stabilitate; - securitate pentru dispozitivele de desfumare;

83

- rezistenţă la încălzire. Clasele de performanţă la foc pentru componentele instalaţiilor utilitare (din dotarea clădirilor normale) sunt aplicabile:

- produselor pentru sisteme de ventilaţie (excluzând desfumarea): - conducte de ventilare; - clapete antifoc;

- produselor ce pot fi utilizate ca părţi din utilităţile clădirii: - cabluri electrice şi de fibre optice, cu accesoriile lor; - conducte (tuburi) şi sisteme de protecţie la foc pentru cabluri; - sisteme de protecţie la foc a instalaţiilor pentru utilităţile esenţiale.

4.3.5 Alte produse clasificabile după performanţele la foc

- acoperişuri şi învelitori pentru acoperişuri clasificabile după performanţele la foc interior; - componente ale instalaţiilor de detectare a incendiului şi de alarmare la incendiu; - componente ale instalaţiilor de stingere a incendiului; - produse şi componente ale instalaţiilor pentru controlul fumului; - produse şi componente ale instalaţiilor pentru căile de evacuare; - componente pentru instalaţiile de contracarare a incendiilor.

4.4 Echivalenţa claselor româneşti şi europene a produselor pentru construcţii

cu rol în securitatea la incendiu Pentru a soluţiona diferendele cu privire la utilizarea claselor de combustibilitate (tradiţionale în România) şi claselor de reacţie la foc (impuse de aderarea la Comunitatea Eropeană), s-a emis un act normativ care completează actul normative 1822/394/2004 şi care stipuleaă:

- clasele de combustibilitate definite în Normativul de siguranţă la foc a construcţiilor P118-99, se înlocuiesc cu clasele de reacţie la foc, funcţie de utilizarea finală preconizată a materialului sau elementului pentru construcţii;

- clasele de combustibilitate prevăzute în alte reglementări specifice au caracter informativ şi se înlocuiesc, obligatoriu, cu clasele de reacţie la foc, cum se prezintă în tabelul 4.2. 4.5 Particularităţile principalelor materiale pentru construcţii în situaţia de incendiu

Generalităţi

Sunt cunoscute influenteţele şi consecinţele distructive pe care le are un incendiu asupra construcţiilor, clădirilor rezidenţiale, comerciale, industriale şi echipamentelor. Indiferent de materialele din care sunt executate, în situaţia de incendiu, ele sunt solicitate suplimentar comparativ cu situaţia normală de exploatare şi avută în vedere la verificarea elementelor pentru construcţii. Aproape toate construcţiile, prin materialele din care sunt executate, sunt afectate, mai mult sau mai putin, de incendiu.

Experienţa demonstrează că elementele pentru construcţii îşi pierd capacitatea portantă din cauza temperaturilor ridicate ce se produc pe perioada de desfăşurare a incendiului (distrugeri locale, modifiarei ale parametrilor termo-mecanici, transformări structurale) Tabelul 4.2 Echivalenţa claselor de combustibilitate şi reacţie la foc

84

Clasa de combustibilitate Clasa de reactie la foc C0 (CA1 ) A1 -

A2 S1, d0

C1 (CA2a)

A2

S1, d1 S2, d0 S2, d1 S3, d0 S3, d1

B

S1, d0 S1, d1 S2, d0 S2, d1 S3, d0 S3, d1

C2 (CA2b)

C

S1, d0 S1, d1 S2, d0 S2, d1 S3, d0 S3, d1

C3 (CA2c)

D

S1, d0 S1, d1 S2, d0 S2, d1 S3, d0 S3, d1

C4 (CA2d)

A2

S1, d2 S2, d2 S3, d2

B

S1, d2 S2, d2 S3, d2

C

S1, d2 S2, d2 S3, d2

D

S1, d2 S2, d2 S3, d2

E d2 F -

Un efect negativ asupra materialelor şi elementelor pentru construcţii îl are şi folosirea

neraţională a apei la stingerea incendiilor care poate conduce, în final, şi la prăbuşirea lor (prin scăderea capacităţii portante, mai ales în condiţiile, acolo unde este cazul, existenţei procesului fizico-chimic de deshidratare-rehidratare, şi încărcarea suplimentară).

În timpul stingerii incendiilor, nu este recomandabil să se stropească cu apă, pentru a fi răcite, elementele pentru construcţii realizate cu materiale anorganice (piatra, betonul), pentru că la suprafaţa acestora are loc o variţie bruscă de temperatură care conduce la apariţia de fisuri şi ulterior desprinderea straturilor superficiale (în grosime de 3 cm ... 4 cm şi mai mult). Acesta poate fi şi cazul planşeelor din beton armat, care în unele situaţii, pot prezenta fisuri pe toată grosimea lor.

85

Din acest motiv, la stingerea unui incendiu, răcirea elementelor pentru construcţii trebuie să se facă uniform şi treptat; spre exemplu, la început, când elementul structural este încălzit la temperatura provocată de incendiu, răcirea se va face încet cu spumă sau cantităţi mici de apă şi ulterior, după reducerea temeraturii la 3500C ... 5000C, se poate utiliza apa pentru răcire în cantităţi mari, sub formă de jet, ploaie sau pulverizată.

Un efect suplimentar al utilizării neraţionale a apei poate fi cel al supraîncărcării unor elemente structurale ale construcţiei cu aceasta, cum ar fi planşeele aflate într-o configuraţie care să reţină apa în cantităţi mari (fără posibilitatea de scurgere a acesteia). 4.5.1 Zidăria şi materialele constituiente

Piatra naturală, material tradiţional pentru construcţii (poate cel mai vechi, din perspectiva primelor adăposturi umane, peşterile), alături de cea artificială (granitul, calcarul, betonul, azbestul, materialele ceramice etc.), considerate incombustibile, deşi s-ar părea că nu sunt influenţate de temperatură, la temperaturile înalte ale incendiilor, în acestea au loc diverse procese care duc la scăderea rezistenţei şi degradare. Astfel, dacă după acţiune temperaturilor ridicate se secţionează un stâlp de piatră se poate constata că partea cea mai caldă este spre exteriorul acestuia pe o adâncime de ordinul centimetrilor (stratul superficial), temperatura scăzând mult cu adâncimea (măsurată spre interiorul stâlpului). Efectul este dilatarea părţii încălzite în raport cu miezul, mai rece, care se opune acestei; rezultatul este apariţia unei forţe de forfecare la limita interioară a stratului superficial şi desprinderea acestuia de elementul pentru construcţii; acest fapt depinde esenţial de caracteristicile materialului de constituţie al elementului, spre exemplu, viteza de desprindere a stratului superficial este mai mare cu cât rezistenţele mecanice ale materialului sunt mai scăzute (comportare defavorabilă în situaţie de incendiu).

Acest proces apare şi în cazul blocurilor ceramice (cărămizilor) dar temperatura la care procesul de desprindere a stratului superficial este mult mai mare (materialul de constituţie îl constituie argila vitrificată). Datorită procesului tehnologic prin care se obţine, cărămida obişniută din argilă, supusă la temperaturi de până la 7000C ... 9000C pe o singură faţă, se comportă bine în condiţii de incendiu. (degradarea acesteia se produce în jurul temperaturii de 10000C).

Zidăria cu blocuri din BCA. Blocurile din BCA (beton celular autoclavizat) sunt realizate din materii prime naturale, pur minerale, şi se încadrează în clasa de reacţie la foc A1. Aceasta înseamnă că materialul este incombustibil şi neinflamabil, constituind o barieră impotriva extinderii focului. Există blocuri de zidărie a căror rezistenţă la foc ajunge la 120 minute pentru pereţi de 15 cm grosime. În consecinţă, nu apar fisuri în material, rosturile şi îmbinările rămân intacte, iar dilataţia blocurilor este minimă. Pe lângă faptul că sunt materiale ecologice, blocurile, de calitate superioară, din zidarie nu emană fum şi nu produc gaze nocive în timpul arderii.

Zidaria cu blocuri ceramice/cărămizi. Blocurile ceramice sunt, de asemenea, realizate din materii prime 100% naturale, fără adaosuri sau aditivi. Elementele ceramice din argila arsă, destinate realizării zidăriilor, se încadrează în euroclasa de reacţie la foc A1 şi sunt practic incombustibile. S-a constatat că pereţii de 38 cm din caramidă pot rezista la foc aproximativ de 180 de minute şi cei de 30 cm grosime fac faţă cu succes focului timp de 120 de minute. Aşadar, rezistenţa mecanică, capacitatea portantă, etanşeitatea şi izolarea termică a elementelor pentru constructii sunt asigurate în cazul expunerii la incendiu, iar elementele ceramice, datorită componentelor naturale, nu emană gaze nocive sau fum. 4.5.2 Betonul

86

Betonul, piatră artificială (combinaţie de ciment, agregat şi apă) care ocupă un loc aparte în ponderea materialelor pentru construcţii, în condiţii de incendiu, se degradează prin exfoliere şi despicare, precum şi prin reducerea semnificativă a rezistenţei materialului datorită temperaturii excesive. Prin exfolierea betonului cauzată de foc (la temperaturi de 4000C ... 5000C) armătura poate să fie descoperită şi datorită supraîncălzirii va pierde din rezistenţă şi elasticitate. Despicarea poate să apară când vaporii din interiorul betonului (datoraţi umidităţii) îşi măresc volumul, producându-se, mai întâi, fisurarea şi, ulterior, dislocarea unor bucăţi din material. De asemenea, despicarea poate să apară, din cauza dilatării termice, la o suprafeţă exterioară a unui element comprimat (cazul stâlpilor, pereţilor structurali sau elementelor structurale precomprimate).

Efectul temperaturii ridicate asupra rezistenţei betonului este mic şi neglijabil sub 2500C, dar peste 3000C se pot pune în evidentă pierderi de rezistenţă apreciabile. Betonul supraîncălzit, cazul unui incendiu, suferă o pierdere privind rezistenţa la compresiune care continuă să scadă şi în cursul răcirii. Dacă temperatura nu depăşeşte 3000C, în mare măsură rezistenţa se restabileşte. Betonul încălzit la sub 5000C se rehidratează în timpul răcirii şi treptat redobândeşte cea mai mare parte a rezistenţei iniţiale (aproximativ 90%); în cazul temperaturii de scurtă durată, va avea loc o revenire lentă la rezistenţa iniţială.

Altfel spus, sub acţiunea temperaturilor ridicate, betonul îşi păstrează rezistenţa mecanică până la aproximativ 6000C; peste 8000C betonul pierde 70% ... 80% din rezistenţa mecanică iniţială.

Umiditatea betonului este cel mai important factor care influenţează comportarea la temperaturi ridicate, astfel, pierderea de rezistenţă la temperatură ridicată este mai mare la betonul umed (saturat cu apă) decât la betonul uscat.

Betoanele mai slabe suferă o pierdere de rezistenţă relativ mai mică faţă de betoanele mai rezistente. Temperatura de 4000C constituie o limită superioară pentru betoane, deoarece betonul supraîncălzit pe o durată semnificativă se va deteriora în timpul răcirii care urmează în aer liber.

Odată cu temperatura betonul îşi schimbă şi culoarea; astfel, la aproximativ 3000C devine roz, la 5000C ... 6000C gri (şi friabil) iar la 12000C galben (cu suprafaţă fisurată, adică sinterizează).

Armăturile (din oţel) din betonul precomprimat vor pierde aproximativ 20% din rezistenţă la 3000C şi nu revin la rezistenţa iniţială în timpul răcirii. Sub acţiunea focului, partea expusă a elementului se dilată mai mult decât partea opusă a acestuia, conducând la o curbare a elementului. Rezistenţa la întindere a betonului şi a armăturii de pe partea secţiunii expusă la foc scade cu creşterea temperaturii; când rezistenţa oţelului, sub efectul temperaturii ridicate, scade până la valoarea efortului/solicitării din armătură (rezultat al încărcărilor) se produce cedarea din încovoiere. 4.5.3 Oţelul

Construcţiile din metal, în situaţia de incendiu, se încălzesc foarte repede, ajungând până la

temperaturi critice. Studiul proprietăţilor mecanice ale oţelurilor (şi în general, ale metalelor cum este şi aluminiul) este o problemă importantă atât din punctul de vedere al comportării lor în condiţii de incendiu cât şi din cel al utilizării la instalaţiile care funcţionează la temperaturi ridicate. Spre exemplu, în cazul oţelurilor obişnuite, utilizate la construcţii, rezistenţa mecanică creşte cu temperatura până la aproximativ 2500C, după care, dacă aceasta creşte în continuare, aceasta se reduce (la 5000C cu 50% şi la 6000C cu 70% ... 80%); în consecinţă, oţelul neprotejat poate fi utilizat, în condiţii de siguranţă (fără pierderi semnificative privind modulul de elesticitate şi rezistenţa materialului) până la aproximativ 4000C, la temperaturi de aproximativ 6000C devenind inutilizabill din cauza deformaţiilor mari, chiar şi sub greutatea proprie.

Rezistenţele mecanice ale oţelului sunt diminuate de creşterea temperaturii şi datorită transformărilor de la nivelul reţelei cristaline: la aproximativ 7000C, oţelul cu conţinut redus în elemente de aliere, trece din ferită (cu sistem de cristalinizare cubic centrat) în austenită (cu sistem de cristalinizare cubic cu feţe centrate) şi la aproximativ 15000C oţelul nu este decât o soluţie lichidă de carbon în fier (tabelul 4.3).

87

Transformările structurale atrag modificări ale proprietăţilor mecanice, astfel, creşterea temperaturii are ca efect reducerea rezistenţei la forfecare (care antrenează o majorare a alungirii şi stricţiunii la rupere), precum şi reducerea rezistenţei la întindere şi a limitei de elasticitate (concomitent). Tabelul 4.3 Temperatura de topire a unor metale şi aliaje (S. Calotă şi colectivul, 2009)

Nr crt.

Metalul Temperatură topire (0C)

Nr crt.

Metalul Temperatură topire (0C)

1 staniu (cositor) 232 7 bronz 1000 2 plumb 327 8 aur 1064 3 zinc 419 9 cupru 1083 4 aluminiu 659 10 fontă 1200 ... 1350 5 alamă 900 11 nichel 1462 6 Argint 961 12 fier 1530

Temperatura critică (numită şi temperatură de cedare) corespunde momentului în care

capacitatea portantă a elementului structural metalic (la acestă temperatură) devine egală cu efortul/solicitarea (rezultat al încărcărilor) de la nivelul acestuia. Temperatura critică, la elementele pentru construcţii metalice, este tradiţional de aproximativ 5500C dar poate atinge şi valori mai mari, 7000C ... 8000C, funcţie de modul de rezemere şi încărcare al respectivului element structural (stâlp, grindă panşeu etc.). 4.5.4 Lemnul

Lemnul este unul din cele mai vechi şi mai folosite materiale din lume cu multe avantaje ca şi material pentru constructii. Lemnul este un material natural (combinaţie de polimeri naturali cu greutate moleculară mare: 25% semiceluloză, 50% celuloză şi 25% lignină), neomgen şi anizotrop, curat, uşor de folosit, rezistent şi cu o greutate specifică relativ mică. Majoritatea esenţelor de lemn sunt uşor de îmbinat (prin cuie, adezivi sau alte tipuri de conectori), de vopsit sau tratat fiind dintotdeauna unul din materialele de bază pentru construcţii.

Comparativ cu metalul, lemnul se comportă mai bine în timpul unui incendiu. Când este expus la foc un element structural din lemn îşi păstrează capacitatea portantă un timp mai îndelungat decât metalul. Un element din metal nepotejat îşi pierde repede capacitatea şi cedează în urma încărcărilor, în timp ce lemnul îşi pierde capacitatea portantă treptat, odata cu micşorarea secţiunii ca urmare a carbonizării.

Proprietăţile lemnului (mai ales cele termice) sunt influienţate de temperatură, densitate (300 kg/m3 ... 800 kg/m3), conţinut de umiditate (fiind un material higroscospic), orientarea fibrelor şi compoziţia chimică.

La aproximativ 1100C are loc deshidratarea, care influienţează viteza de carbonizare (lemnul ud şi dens conduce la reducerea vitezei de carbonizare, aproximativ 2,5 cm/oră, iar cel uscat la mărirea vitezei de carbonizare, dublând-o) şi începe degajarea de substanţe volatile; către 1500C lemnul capătă o culoare gălbuie şi degajarea volatilelor se intensifică ca până la aproximativ 2100C să devină maroniu.

La aproximativ 2000C, lemnul începe să intre într-un proces de termodegradare generând substanţe volatile inflamabile (constituienţii lemnului generează volatile după cum urmează, la; 2000C … 2600C semiceluloza, 2400C … 3500C celuloza şi 2800C … 5000C lignina) care se aprind în aer.

La peste 3000C structura fizică este afectată, mai întâi la suprafaţă, unde apar fisuri în cărbune, perpendicular pe fibră, favorizând degajarea volatilelor şi apoi la lărgirea acestora; la aproximativ 3500C lemnul este transformat în cărăune, cu o densitate aproximaiv uniformă.

88

La 4000C … 4500C parte din lemn se transform în cărbune, în proporţie de 15% … 20% (majoritatea provenind din conţinutul de lignină).

Lemnul, în situaţia de incendiu, nu se va aprinde pâna nu va atinge o temperatură de 2500C. Odată aprins, de obicei, se carbonizează la exterior cu o viteza medie de 0,64 mm/minut şi asta în condiţii severe de incendiu. Cărbunele rezultat reuşeşte să izoleze în continuare elementul structural din lemn, făcând ca limita de expunere să poată creşte.

În cazul elementelor din lemn lamelar dupa 30 de minute de foc doar 19 mm din secţiune este carbonizată lăsând cea mai mare parte din secţiune intactă; în USA elementele din lemn lamelar sunt larg acceptate ca una din cele mai eficiente şi puţin costisitoare căi de îndeplinire a criteriilor de rezistenţă la foc, normate prin codurile de practică. 4.5.5 Sticla utilizată la ferestre

Mărimea incendiilor este limitată şi de cantitatea de oxigen disponibilă. În majoritatea cazurilor, cantitatea de oxigen într-o cameră vine, în mare măsură, prin uşile şi ferestrele deschise sau neetanşe şi, într-o mică măsură prin sistemul de ventilare (golurile construcţiei).

Într-un incendiu se întâmplă ca ferestrele închise anterior să fisureze şi crăpa. Evoluţia incendiului poate fi influenţată de spargerea sau nu a ferestrelor; astfel, devine de interes dacă şi când sticla se va sparge, în special la ferestrele tip termopan.

Există cel puţin două situaţii tipice de expunere la căldură a sticlei implicată în incendii: - fereastră expusă la încălzire pe o singură faţă, caz în care temperatura locală a gazelor şi cea

radiantă sunt destul de apropiate, spargerea geamurilor prin şoc termic având loc la o diferenţă de temperatură de aproximativ 700C, între faţa caldă şi cea rece;

- fereastră expusă unui incendiu din exterior; caz în care, diferenţă de expunere între partea de sus şi partea de jos a ferestrei poate fi relativ mică; încălzirea este, de obicei, datorată radiaţiei (temperatura locală a gazelor poate fi apropiată de cea a mediului înconjurător, din moment ce fereastra nu este spălată de flăcări în mod direct şi există un flux convectiv de răcire de-a lungul ferestrei).

La aproximativ 7000C sticla prezintă uşoare deformări, la aproximativ 8000C deformările se amplifică şi marginile vii se rotunjesc, ca la aproximativ 8500C să apară primele semne de topire a sticlei, aceasta topindu-se efectiv la aproximativ 9000C, când se formează topituri ce se solidifică în timp.

S-a identificat faptul că marginea protejată a sticlei joacă rolul predominant în controlul fisurării (Keski-Rahkonen).

Rezistenţa la foc a unei ferestre este, în principal influenţată de comportamentul geamurilor la temperaturi ridicate. Rezistenţa la foc a unei ferestre cu cadru din PVC este, în general, mai mare decât cea a ferestrelor cu cadre din lemn. Materialele din PVC au proprietăţi bune la foc şi ramele din PVC ale ferestrelor oferă o performanţă satisfăcătoare la incendii, în comparaţie cu alte materiale.

Există o teorie pentru estimarea apariţiei primei fisurări la geamuri, dar nu este relevant pentru ventilaţia incendiului, fiind foarte dificil să se prevadă când se va sparge sticla, într-o situaţie reală de incendiu. Factori, cum ar fi dimensiunile ferestrei, tipul cadrului, grosimea sticlei, defectele sticlei şi gradientul vertical de temperatură au un efect considerabil asupra momentului în care se va sparge sticla.

Geamurile fumurii sau cele cu panouri pentru insecte cresc cu aproximativ 21% fluxul de căldură necesar fisurării. Aceste informaţii pot fi utile în estimarea riscului aprinderii în interiorul unei clădiri de la radiaţiile exterioare.

Ferestrele duble sau triple rezistă mult mai mult într-un incendiu fără a se sparge. Astfel, la o fereastră dublă, radiaţiile transmise prin primul ochi de sticlă sunt transmise numai în regiunile spectrale unde cel de-al doilea ochi de sticlă nu le absoarbe. Consecinţa este că cel de-al doilea ochi de sticlă nu este încălzit ca primul ochi de sticlă care este în continuare supus încălzirii. Acest

89

aspect conduce la faptul că cel de-al doilea geam niciodată nu se va sparge într-un incendiu de scurtă durată. Rezultate experimentale confirmă acest raţionament: au fost expus două tipuri de ferestre duble într-o cameră incendiată (cu geam din sticla de 6 mm grosime), temperatura în cameră ajungând la aproximativ 7500C şi nici un geam nu s-a spart (Shields, Silcock şi Hassani).

În general cercetările stuiază geamurile cu grosimi de 6 mm, demonstrând că se pot sparge după 7 minute, prin expunere la căldură radiantă cu un flux de 23 kW/m2 (aproximativ 7700C).

Geamuri cu sticlă foarte groasă se folosesc în multe clădiri comerciale. Există diferite feluri de ochiuri de sticlă rezistente la foc. Cele tradiţionale sunt cele armate cu

sârmă. În prezent, mai multe tipuri de ochiuri rezistente la foc nu sunt cu fir de sârmă, acestea fiind, de obicei, structuri multistrat care includ straturi polimerice intermediare.

Ferestrele din material plastic (policarbonat) sunt, deseori, utilizate la vehicule de transport şi clădirile şcolilor.

Spargerea geamurilor este influenţată şi de materialul cadrului ferestrei; astfel s-a constatat (Mowrer) că la ferestrele cu cadru din policlorură de vinil, rama are tendinţa de a ceda înainte de spargerea geamurilor. Cedările cadrelor din policlorură de vinil, au fost observate când fluxurile de căldură au crescut de la 8 kW/m2 la 16 kW/m2. De aemenea, s-a constatat că sticla înrămată în cadre din aluminiu a prezentat o fisurare mult mai târzie decât geamurile tradiţionale cu cadru din lemn (McArthur). Bibliografie 1. C. Zamfir, Şt. Vintilă, S. Calotă, I. Voiculescu, Securitatea la incendiu în reglementările europene şi româneşti, Editura FAST-PRINT, Bucureşti, 2004. 2. Elena Axinte, Elemente compuse oţel-beton (suport de curs), Iaşi, 2010. 3. F. Viţelaru, Contribuţii privind evacuarea fumului şi persoanelor din clădiri etajate pentru birouri (teză de doctorat), Universitatea Tehnică “Gh. Asachi” din Iaşi, 2011. 4. S. Calotă, G. Temian, V. Ştiru, G. Duduc, I. P. Golgojan, Manualul, pompierului, Editura Imprimeriei de Vest, Oradea, 2009. 5. V. Moisuc, Comportarea la foc aprincipalelor elemente de construcţii (lucrare master), Universitatea Tehnică “Gh. Asachi” din Iaşi, 2011. 6. Institutul Naţional de Cercetare în Constructii şi Economia Constructiilor, Bucureşti-Filiala Cluj Napoca Durabilitatea elementelor şi structurilor de beton precomprimat, (www.incerc-cluj.ro). 7. T. Pamfil, I. Popescu, V. Neagoe, Şt. Ciucă, Manualul pompierilor, Redacţia publicaţiilor pentru construcţii, 1972. 8. ***, Hotărârea Guvernului nr. 622/2004 privind stabilirea condiţiilor de introducere pe piaţă a produselor pentru construcţii, Bucureşti, 2004. 9. ***, Legea nr. 10/1995 privind calitatea în construcţii (actualizată), Bucueşti, 1995. 10. ***, Normativ de Siguranţă la foc a construcţiilor, indicativ P 118-99, ediţia II-a, I.P.C.T. SA, Bucureşti, 1999. 11. ***, Ordinul nr. 1822/394 din 7.10.2004 pentru aprobarea Regulamentului privind clasificarea şi încadrarea produselor pentru construcţii pe baza performanţelor de comportare la foc (actualizat), Bucureşti, 2004.

91

PRELEGEREA 5 CONSTRUCŢIILE ÎN CONTEXTUL SECURITĂŢII LA INCENDIU ÎN ROMÂNIA Generalităţi

Performanţa unei construcţii poate fi tratată şi pentru fiecare cerinţă esenţială în parte; astfel, putem discuta de performanţa privind securitatea la incendiu a construcţiei.

În particular, performanţa privind securitatea la incendiu a construcţiei este dată de: - performanţa produselor pentru construcţii cu rol în securitatea la incendiu; - performanţa întregului ansamblu construit.

5.1 Clasificarea construcţiilor din punctul de vedere al securităţii la incendiu

Nivelurile de performanţă pentru o construcţie, precum şi măsurile de prevenţie şi protecţie la incendiu se adoptă funcţie de: destinaţia/funcţiuna, categoria construcţie etc.; în acest sens, reglementările româneşti privind securitatea la incendiu a construcţiilor (cuprinzând clădiri, instalaţii şi amenajări) fac deosebire între acestea.

În practica securităţii la incendiu a construcţiilor, în România, în cazul construcţiilor supraterane (cu sau fără subsoluri sau demisoluri), precum şi a celor subterane se disting următoarele destinaţii/funcţiuni (P 118-99):

- civile (publice): pentru locuit, comerţ, sănătate, cultură, învăţământ, sport, turism, administrative etc.;

- de producţie şi/sau depozitare: pentru activităţi specifice de bază sau auxiliare (hale, ateliere, depozite etc.);

- mixte: pentru destinaţii/funcţiuni civile (publice) diferite, producţie şi depozitare, civile (publice) şi/sau producţie şi/sau depozitare etc. înglobate în acelaşi volum construit.

Construcţiile agroindustriale şi agrozootehnice se tratează, după caz, prin asimilare cu construcţiile civile sau pentru producţie sau pentru depozitare, funcţie de destinaţiile acestora.

În practica securităţii la incendiu a construcţiilor, în România, se disting următoarele categorii de construcţii (P 118-99):

- înalte: cele civile supraterane, la care pardoseala ultimului nivel folosibil este situată la peste 28 m (dar sub 45 m) faţă de terenul (carosabilul) accesibil autovehiculelor de intervenţie ale pompierilor, aferent clădirii; nu sunt considerate clădiri înalte construcţiile care nu adăposteasc persoane, clădirile civile la care deasupra nivelului limită se află un singur nivel ce ocupă maximum 50% din aria construită a clădirii şi cuprinde numai încăperi pentru maşini ale ascensoarelor, spaţii tehnice aferente construcţiei şi circulaţii funcţionale;

- foarte înalte: cele civile supraterane la care pardoseala ultimului nivel folosibil este situată la peste 45 m faţă de terenul (carosabilul) accesibil autovehiculelor de intervenţie ale pompierilor, aferent clădirii;

- deschise: cele descoperite sau acoperite (tip şopron) nedelimitate perimetral pe minim două laturi sau delimitate, pe aceste două laturi, cu plasă, trafor etc.;

- închise: cele acoperite şi delimitate perimetral cu pereţi; acestea pot fi: - monobloc: având aria construită mai mare ca 20000 m2 şi lăţimea mai mare ca 72 m;

92

- blindate: dacă sunt supraterane şi activitatea se desfăşoară numai la lumină artificială, au acoperiş şi pereţi de închidere perimetrală plini (în care se prevăd numai goluri psihologice şi uşi de acces); încăperile blindate având aria construită mai mare ca 700 m2 sunt considerate construcţii blindate.

În practica securităţii la incendiu a construcţiilor, în România, se disting: (P 118-99): - încăperi cu aglomerări de persoane: cele care pot adăposti simultan cel puţin 50 de

persoane, fiecăreia revenindu-i o suprafaţă de pardoseală cu aria sub 4 m2; - săli aglomerate: încăperi sau grupuri de încăperi ce comunică direct între ele, prin goluri

protejate sau neprotejate, în care suprafaţa ce îi revine unei persoane are aria sub 4 m2 şi în care se pot întruni, simultan, minimum 150 de persoane sau minimum 200 de persoane când sunt situate la parter; după destinaţie, se disting două categorii de săli aglomerate (tabelul 5.1): S1 şi S2. Tabelul 5.1 Categorii de săli aglomerate (P118-99)

Categorie sală aglomerată Destinaţie sală aglomerată

S1 Teatru dramatic şi muzical, sală pentru spectacole, circ, expoziţie comercială, muzeu cu exponate combustibile, magazin cu mărfuri combustibile etc.

S2

Sală pentru proiecţii cinematografice, cantină şi restaurant, sală pentru lectură, muzeu cu exponate incombustibile, expoziţie permanentă de artă, auditoriu, sală pentru întruniri, saloan pentru dans, sală pentru concert, sală pentru sport, sală pentru aşteptare,sau cult, vestiar etc.

Notă: 1. Sălile aglomerate a căror destinaţie nu este cuprinsă în tabel, se încadrează prin asimilare.

În practica securităţii la incendiu a construcţiilor, în România, se mai utilizează termeni ca (P 118-99):

- utilizatori: persoane, animale sau obiecte care folosesc construcţia; - nivel: spaţiu construit suprateran sau subteran al construcţiei, închis sau deschis şi delimitat

de planşee; - supantă: planşeu intermediar deschis pe una sau mai multe laturi faţă de încăperea în care

este dispus, figura 5.1a (supanta care ocupă mai mult de 40% din suprafaţa încăperii/spaţiului în care se află constituie nivel);

- demisol: nivel al construcţiei prevăzut cu ferestre în pereţii de închidere având pardoseala situată sub cota terenului amenajat (carosabilului) cu maximum jumătate din înălţimea liberă a acestuia (se consideră nivel suprateran al construcţiei);

- mansardă: spaţiu funcţional amenajat în volumul podului construcţiei (se consideră nivel suprateran al construcţiei);

- atrium: spaţiu închis din interiorul construcţiei delimitat pe una sau mai multe laturi de cel puţin patru niveluri ale construcţiei, figura 5.1b;

- dgajament protejat: spaţiu construit închis, destint circulaţiei utilizatorilor, separat de restul construcţiei prin elemente pentru construcţii orizontale şi verticale incombustibile şi rezistente la foc conform P 118-99, realizat şi echipat ca să nu fie inundat cu fum un timp determinat, luat în considerare la stabilirea timpului/lungimii pentru evacuare în situaţia de incendiu;

- încăpere tampon: încăpere de protecţie a golurilor din pereţi conformată, alcătuită şi realizată ca să corespundă prevederilor normativului P 118-99, funcţie de rolul pe care îl are în caz de incendiu;

- tambur deschis: subansamblu construit pentru protecţia golurilor pentru circulaţia funcţională din pereţii antifoc, rezistenţi la foc sau rezistenţi la explozie;

- perete cortină: închidere perimetrală a construcţiei, realizată cu structură proprie de rezistenţă (independentă de cea a construcţiei de care numai se ancorează), sau panouri de faţadă fixate de structura construcţiei; după caz, pot fi utilizate şi combinaţii ale celor două sisteme de închidere perimetrală cu perete cortină.

Un caz aparte îl constituie conceptul de compartiment de incendiu, care trebuie abordat ca o măsură de protecţie la incendiu cu privire la clădire (fiind tratat, extis, alături de alte măsuri de protecţie la foc), dar care poate fi definit şi în acest context:

93

- compartimentul de incendiu (raportat la interiorul construcţiei) este partea clădirii (în extremis clădirea), conţinând una sau mai multe încăperi şi/sau spaţii, delimitată prin elemente pentru construcţii destinate izolării de restul clădirii în scopul limitării propagării incendiului pe o durată determinată;

- compartimentul de incendiu (raportat la un grup de construcţii) este grupul de clădiri delimitat prin spaţii şi/sau elemente pentru construcţii destinate să îl izoleze de un alt grup de clădiri sau alte construcţii în scopul limitării propagării incendiului pe o durată determinată; - compartimentul de incendiu (generalizat) este entitatea minimă, construită în scopul limitării propagării incendiului pe o durată determinată, delimitată specific prin spaţiu de siguranţă sau element pentru construcţii antifoc.

a. b.

Figura 5.1 Spaţiul construit în contextul securităţii la incendiu a. supantă (Universitatea din Lund), b. atrium (Universitatea Tehnică din Iaşi)

5.2 Aprecierea simplificată a riscului la incendiu la construcţii după normele româneşti

După normele româneşti, riscul la incendiu la construcţiilor se stabilieşte şi precizează pe zone, spaţii, încăperi, compartimente de incendiu, clădiri sau instalaţii tehnologice asigurându-se încadrarea lor în nivelurile/categoriile de risc specificate în reglementările tehnice.

Factorii care determină riscul la incendiu, la modul general, sunt: densitatea sarcinii termice, sursele de aprindere existente, condiţiile (împrejurările) preliminate care pot determina sau favoriza aprinderea, nivelurile de performanţă ale construcţiilor privind securitatea la incendiu (reacţia şi rezistenţă la foc a produselor pentru construcţii, stabilitatea la foc a structurilor, preîntâmpinarea propagării incendiilor la interior şi exterior, căile de acces, evacuarea şi intervenţia), nivelul de dotare cu mijloace tehnice destinate prevenirii şi stingerii incendiilor, precum şi starea de funcţionare şi performanţele acestora; în acest context se va avea în vedere, după caz, şi factorul uman (numărul de persoane, vârsta şi starea fizică a acestora, nivelul de instruire etc.).

Categoriile de risc la incendiu pentru construcţiile civile, în mod obişnuit şi simplificat, se apreciază funcţie de densitatea sarcinii termice qs, după cum urmează:

- mic, pentru qs < 420 MJ/m2 sau, indiferent de densitatea sarcinii termice, spaţii în care se utilizează sau depozitează materiale sau substanţe combustibile (pentru arhivă, bibliotecă, multiplicare, parcare autovehicule etc.);

94

- mijlociu, pentru qs = 420 ... 840 MJ/m2 sau, indiferent de densitatea sarcinii termice, spaţii în care se utilizează focul deschis (pentru bucătărie, centrală termică, oficiu preparări calde etc.);

- mare, pentru qs > 840 MJ/m2 sau, indiferent de densitatea sarcinii termice, spaţii şi încăperi având alte destinaţii decât cele de mai sus.

Notă: se intenţionează definirea categoriei de risc de incendiu foarte mare. Riscul întregului compartiment de incendiu este dat de riscul cel mai mare, dacă spaţiul căruia

îi corespunde ocupă minimum 30% din volumul întregului compartiment de incendiu. În cazul încăperilor şi spaţiilor echipate cu instalaţii automate de stingere, riscurile de

incendiu mari pot fi considerate mijlocii şi cele mijlocii pot fi considerate mici. Categoriile de risc la incendiu pentru construcţiile de producţie şi/sau depozitare

(industriale), în mod obişnuit şi simplificat, se apreciază funcţie de categoria de pericol la incendiu (A ... E) la care se încadrează procesul tehnologic adăpostit; categoriile de risc la incendiu pentru construcţiile civile pot fi extrapolate şi la construcţiile de producţie şi/sau depozitare cu precizările:

- categoria de risc la incendiu mic se atribuie pentru existenţa pericolului la incendiu E; - categoria de risc la incendiu mijlociu se atribuie pentru existenţa pericolului la incendiu D; - categoria de risc la incendiu mare se atribuie pentru existenţa pericolului la incendiu C. Notă: în situaţiile în care categoria de risc este asociată cu pericolul de explozie, categoria riscului la incendiu

poate fi apreciată ca fiind foarte mare, corespunzându-i categoriile de pericol la incendiu A şi B. Categoriile de pericol la incendiu se stabilesc având-se în vedere natura activităţilor

desfăşurate, caracteristicile de ardere ale materialelor şi substanţelor utilizate, prelucrate, manipulate sau depozitate şi densitatea sarcinii termice (tabelul 5.2). 5.3 Gradul de rezistenţă la foc la construcţii Generalităţi

Gradul de rezistenţă la foc (GRF) este conceptul care apreciază capacitatea globală a construcţiei/compartimentului de incendiu de a răspunde la acţiunea focului şi este definit funcţie de clasa de combustibilitate şi clasa de rezistenţă la foc a principalelor elemente pentru construcţii din componenţă; reglementările româneşti definesc cinci grade de rezistenţă la foc: GRF I ... GRF V (tabelul 5.3).

Gradul de rezistenţă la foc asociat construcţiei, după destinaţie şi, eventual, categorie de risc la incendiu/categorie de pericol la incendiu, se corelează cu aria construită, numărul de niveluri şi capacitatea construcţiei (numărul de persoane adăpostite). 5.3.1 Gradul de rezistenţă la foc pentru construcţiile civile (publice)

Gradul de rezistenţă la foc pentru construcţiile civile supraterane se corelează cu: - destinaţia, capacitatea şi numărul nivelurilor; exemple:

- pentru cele având asociat gradul de rezistenţă la foc I şi II numărul de niveluri supraterane nu se limitează (indiferent de capacitatea lor), cu excepţia construcţiilor având gradul de rezistenţă la foc II cu săli aglomerate;

- pentru cele având asociat gradul de rezistenţă la foc III ...V, numărul de niveluri se limitează în funcţie de destinaţie şi număr de persoane adăpostite, tabelul 5.4; - aria construită admisă, tabelul 5.5. Gradul de rezistenţă la foc pentru construcţiile civile cu săli aglomerate se corelează cu: - amplasamentul sălii, categoria sălii, numărul locurilor şi numărul nivelurilor, tabelul 5.6; - numărul nivelurilor supraterane admis, tabelul 5.7.

95

Tabelul 5.2 Categorii de pericol de incendiu (P 118-99) Categoria de

pericol la incendiu

Caracteristicile substanţelor şi materialelor ce determină încadrarea Precizări

A

(BE3a)

Substanţe a căror aprindere sau explozie poate să aibă loc în urma contactului cu oxigenul din aer, apa sau alte substanţe sau materiale. Lichide având temperatura de inflamabilitate a vaporilor sub 280C, gaze sau vapori cu limita inferioară de explozie până la 10%, când acestea pot forma cu aerul amestecuri explozive.

Nu determină încadrarea în categoriile A şi B (BE3a) şi (BE3b) de pericol la incendiu: - folosirea substanţelor solide, lichide sau gazoase drept combustibil pentru ardere; - scăpările şi degajările de gaze, vapori sau praf care sunt în cantităţi ce nu pot forma cu aerul amestecuri explozive. În asemenea situaţii, încadrarea se face în categoriile C, D sau E (BE2, BE1a, b), în funcţie de densitatea sarcinii termice de incendiu şi pericolul la incendiu în ansamblu.

B

(BE3b)

Lichide având temperatura de inflamabilitate a vaporilor 280C ... 1000C, gaze sau vapori cu limita inferioară de explozie mai mare de 10%, când acestea pot forma cu aerul amestecuri explozive. Fibre, praf sau pulberi care se degajă în stare de suspensie, în cantităţi ce pot forma cu aerul amestecuri explozive.

C

(BE2)

Substanţe şi materiale combustibile solide. Lichide având temperatura de inflamabilitate a vaporilor mai mare ca 1000C.

Nu determină încadrarea în categoria C (BE2) de pericol la incendiu, oricare din următoarele situaţii: - folosirea substanţelor solide, lichide sau gazoase drept combustibil pentru ardere; - utilizarea lichidelor combustibile având temperatura de inflamabilitate mai mare ca 1000C la comenzi hidraulice, răcire, ungere, filtre şi tratamente termice, în cantităţi până la 2 m3, cu condiţia luării unor măsuri locale pentru limitarea propagării incendiului; - folosirea echipamentului electric care conţine până la 60 kg ulei pe unitatea de echipament, precum şi fluxurilor de cabluri cu mai puţin de 3,5 kg material combustibil/ml de flux; - materialele şi substanţele combustibile din spaţiul respectiv, inclusiv cele din utilaje care nu se încadrează la aliniatul 2 sau cele utilizate la transportul ori depozitarea materialelor combustibile, a unor ambalaje, palete sau rafturi combustibile dacă nu se depăşeşte, în totalitate, 105 MJ/m2. În situaţiile de mai sus, încadrarea se face în funcţie de pericolul la incendiu în ansamblu, în categoria D sau E de pericol la incendiu (BE1a, b).

D

(BE1a)

Substanţe sau materiale incombustibile fierbinţi, topite sau incandescente, cu degajări de căldura radiantă, flăcări sau scântei. Substanţe solide, lichide sau gazoase ce se ard în calitate de combustibil.

E

(BE1b)

Substanţe sau materiale incombustibile, în stare rece sau materiale combustibile cu umiditate peste 80%, încât posibilitatea aprinderii lor este exclusă.

Note: 1. Cea mai periculoasă categorie de pericol la incendiu existentă într-o încăpere (spaţiu), compartiment de incendiu sau construcţie, de regulă, determină categoria de pericol a acestora, cu următoarele excepţii:

- categoriile A şi B de pericol la incendiu, al căror volum aferent este mai mic de 5% din volumul încăperii sau compartimentului respectiv;

96

- categoriile C şi D de pericol la incendiu, cu un volum aferent mai mic de 10% din volumul încăperii sau compartimentului respectiv, fără a depăşi o arie de 40 m2.

2. În cazurile exceptate se iau măsuri care să reducă posibilităţile formării concentraţiei locale cu pericol la explozie şi propagării incendiului spre spaţiile învecinate din cadrul încăperii sau compartimentului respectiv.

3. În cazul existenţei mai multor categorii de pericol la incendiu, situate în puncte distincte ale încăperii sau compartimentului de incendiu, se iau în considerare sumele volumelor aferente şi respectiv ariilor efective ale fiecărei categorii de pericol; pentru categoriile C şi D de pericol la incendiu, însumarea se aplică numai dacă distanţa dintre spaţiile respective este mai mică de 40 m (măsurată pe orizontală).

4. Pentru compartimente de incendiu sau construcţii, categoria de pericol la incendiu cea mai periculoasă se extinde la întregul volum al acestora, când spaţiul având cea mai mare categorie de pericol reprezintă peste 30% din volumul construit al compartimentului sau construcţiei analizate.

5. Pentru determinarea concentraţiei amestecului exploziv se ţine seama de scăpările şi degajările de gaze, vapori sau praf, atât în timpul desfăşurării normale a activităţii, cât şi în cazurile accidentale de avarie stabilite prin proiect la instalaţiile şi utilităţile aferente. Tabelul 5.3 Grade de rezistenţă la foc (P 118-99)

Nr. crt.

Tipul elementelor de construcţie

Gradul de rezistenta la foc I II III IV V

1 Stâlpi, coloane, pereţi portanţi

C0(CA1) 2½ore

C0(CA1) 2ore

C1(CA2a) 1ora

C2(CA2b) 30min

C4(CA2d) -

2 Pereţi interiori neportanti

C0(CA1) 30min

C1(CA2a) 30min

C2(CA2b) 15min

C3(CA2c) 15min

C4(CA2d) -

3

Pereţi exteriori neportanti

C0(CA1) 15min

C1(CA2a) 15min

C2(CA2b) 15min

C3(CA2c) -

C4(CA2d) -

4

Grinzi, planşee, nervuri, acoperişuri terasă

C0(CA1) 1ora

C0(CA1) 45min

(30min)*

C1(CA2a) 45min

(30min)*

C2(CA2b) 15min

C4(CA2d) -

5

Acoperişuri autoportante fără pod (inclusiv contravântuiri), şarpante ale acoperişurilor fără pod

C0(CA1) 45min

(30min)*

C1(CA2a) 30min

(15min)*

C2(CA2b) 15min

C3(CA2c) -

C4(CA2d) -

6

Panouri de învelitoare şi suporturi continue ale învelitoriilor combustibile

C0(CA1) 15min

C1(CA2a) -

C2(CA2b) -

C3(CA2c) -

C4(CA2d) -

Notă: 1(*). Valorile rezistenţei la foc din paranteze se pot aplica la clădirile şi compartimentele de incendiu în care densitatea sarcinii termice de incendiu nu depăşeşte 840 MJ/m2 (cu excepţia clădirilor înalte, foarte înalte, cu săli aglomerate, care adăpostesc persoane care nu se pot evacua singure şi cele cu echipament de importanţă deosebită).

Gradul de rezistenţă la foc pentru construcţiile înalte şi foarte înalte (P 118-99) trebuie să fie I, dar se admite să fie şi II, când au porţiuni cu înălţimea mai mică de 28 m şi în caz de incendiu nu este afectată stabilitatea clădirii (acoperişurile sau terasele acestor clădiri se realizează din materiale incombustibile).

Gradul de rezistenţă la foc pentru construcţiile pentru învăţământ (şcoli, licee) se recomandă (nu se impune expres prin normativul de specialitate NP 010/1997) să fie I sau II; în condiţiile utilizării, în acest scop, a unor construcţii având gradul de rezistenţă III … V trebuie luate măsuri corespunzătoare pentru a realiza securitatea acestora în caz de incendiu.

Gradul de rezistenţă la foc pentru construcţiile spitaliceşti trebuie să fie minimum II (NP 015/1997).

97

Tabelul 5.4 Construcţii civile supraterane: corelaţii (1) la GRF III, IV, V (P 118-99)

Nr.

crt. Destinaţia clădirii

Capacitatea (numărul msxim

de persoane)

Numărul maxim de niveluri

pentru clădirea având GRF

III IV V 1 Clădiri care adăpostesc persoane ce nu se pot evacua

singure 150 2 1 1

2

Clădiri pentru muzee sau expoziţii care nu adăpostesc valori deosebite şi nu sunt săli aglomerate

300

3

2

1 Clădiri pentru cazare temporară 200

Clădiri pentru învăţământ de cultură generală şi licee 480 3 Clădiri de locuit 200 5 3 2 4 Clădiri cu alte destinaţii, fără săli aglomerate 300 5 2 1

Tabelul 5.5 Construcţii civile supraterane: corelaţii (2) la GRF (P 118-99)

Nr. crt.

GRF

Aria maximă construită (la sol) a unui compartiment de incendiu

( m2) cazul clădirilor cu un

nivel cazul clădirilor cu mai

multe niveluri 1 I, II 2500 2 III 1800 3 IV 1400 1000 4 V 1000 800

Note: 1. Pentru clădirile echipate cu instalaţii automate de stingere a incendiilor, ariile se pot majora cu 100%; când se prevăd instalaţii automate de semnalizare a incendiilor, ariile se pot majora cu 25% . Majorările nu se cumulează. Tabelul 5.6 Clădiri civile ce adăpostesc săli aglomerate: corelaţii (1) la GRF I, II, III (P 118-99)

Nr. crt.

Amplasarea sălilor aglomerate

Categoria

sălii

Capacitatea (numărul maxim de locuri)

pentru clădirea având gradul de rezistenţă la foc

I II III 1 Independentă sau compartiment de

incendiu S1 nelimitat 5000 1000 S2 nelimitat 1500

2 Alipită pe o latură la construcţii cu alte destinaţii sau mai multe săli aglomerate comasate într-o clădire

S1 5000 2000 1000 S2 6000 4000 2000

3 Înglobată în construcţii cu alte destinaţii

S1 3000 2000 1000 S2 5000 3000 1500

Tabelul 5.7 Clădiri ce adăpostesc săli aglomerate: corelaţii (2) la GRF I, II, III (P 118-99)

Nr. crt.

Categoria sălii Numărul maxim de niveluri supraterane admis în funcţie de gradul de rezistenţă la foc

I II III 1 S1 nelimitat 5 2 2 S2 nelimitat 6 3

98

5.3.2 Gradul de rezistenţă la foc pentru construcţiile industriale

Gradul de rezistenţă la foc pentru construcţiile industriale se corelează cu: - categoriile de pericol de incendiu la care se încadrează procesul tehnologic adăpostit, ariile

construite şi numărul nivelurilor maxim admis, tabelul 5.8. Tabelul 5.8 Construcţii industriale: corelaţii la GRF (P 118-99)

Categoria de pericol

la incendiu

Gradul de rezistenţă la foc

Numărul de niveluri admis

Aria maximă construită (la sol) admisă pentru construcţii sau compartimente de

incendiu în funcţie de numărul de niveluri

(m2)

1 2 > 2

A, B (BE3ab)

I, II 6 nelimitat nelimitat nelimitat III, IV, V nu se admit nu se admit nu se admit nu se admit

C

(BE2)

I nelimitat nelimitat nelimitat nelimitat II 6 nelimitat 11700 7800 III 3 5200 3500 2600 IV 2 2800 2000 nu se admit V 1 1200 nu se admit nu se admit

D

(BE1a)

I, II nelimitat nelimitat nelimitat nelimitat III 3 6500 5200 3500 IV 2 3500 2600 nu se admit V 1 1500 nu se admit nu se admit

E

(BE1b)

I, II nelimitat nelimitat nelimitat nelimitat III 3 7800 6500 3500 IV 2 3500 2600 nu se admit V 2 2600 1500 nu se admit

Note: 1. Ariile construite se pot majora cu (majorările menţionate nu se cumulează): - 100% pentru construcţiile, compartimentele şi celulele de incendiu echipate cu instalaţii automate pentru stingere;

- 50% pentru cele prevăzute cu sisteme corespunzătoare pentru evacuarea fumului şi gazelor fierbinţi produse în timpul incendiului; - 25% pentru cele echipate cu instalaţii automate pentru semnalizarea incendiilor.

2. La construcţii şi compartimente de incendiu cu două sau mai multe niveluri se poate mări aria parterului acestora în limitele admise numai pentru construcţii parter, dacă planşeul de deasupra parterului este incombustiil, rezistent la foc minimum 2½ ore şi nu are goluri. Bibliografie 1. Bălulescu P., Crăciun I., Agenda pompierului, EdituraTehnică, Bucureşti,1993. 2. Crăciun, I., Secară, V., Calotă, S., Niţă, A, Şerbu, T., Gherghinoiu, I., Roth, M.,Vale, I., Bălulescu, R., Protecţia împotriva incendiului, ghid pentru aplicarea normelor generale de prvenire şi stingere a incendiilor, Editura Service Pompieri, Bucureşti, 2000. 3. Calotă ,S., Lencu, V., Şerbu, T., Protecţia împotriva incendiilor, vol.1, Editura Service Pompieri, Bucureşti,1998. 4. ***, Norme tehnice privind protecţia construcţiilor contra focului. Indicativ P.118/1983. 5. ***, Termeni şi expresii P.S.I., Ministerul de Interne-Comandamentul Pompierilor, Serviciul Editorial, Bucureşti, 1991.

99

6. Regulamentul privind stabilirea categoriei de importanţă a construcţiilor, aprobat prin Hotărârea Guvernului nr. 766/1997, publicată în Monitorul Oficial al României, Partea I, nr. 352 din 10 decembrie 1997. 7. ***, Norme generale de prevenire şi stingere a incendiilor aprobate prin Ordinul nr. 775 din 22 iulie 1998, Monitorul Oficial partea I, nr. 348 din 09.10.1998, Bucureşti, 1998. 8. ***, Normativ de siguranţă la foc a construcţiilor indicativ P.118/1999, IPCT, Bucureşti 1999. 9. ***, Manual privind exemplificări, detalieri şi soluţii de aplicare a prevederilor Normativului P.118/1999-Siguranţa la foc a construcţiilor. Indicativ MP008-2000, IPCT, Bucureşti, 2000. 10. ***, Norme generale de apărare împotriva incendiilor aprobate cu ordinul nr. 163 din 28.02.2007.

100

101

PRELEGEREA 6 MĂSURI DE PROTECŢIE LA INCENDIU A CONSTRUCŢIILOR CU PRIVIRE LA CLĂDIRI Generalităţi Atingerea obiectivelor securităţii la incendiu, când acesta se produce, în cazul construcţiilor, se poate realiza prin aplicarea unei strategii care stabileşte că toate construcţiile trebuie să fie proiectate, executate şi exploatate încât, pe toată durata de viaţă a acestora, să se asigure:

- stabilitatea în situaţia de incendiu a construcţiei, un timp normat; - preîntâmpinarea propagării incendiului la exteriorul construcţiei (a fumului, gazelor şi

temperaturii); - preîntâmpinarea propagării incendiului la interiorul construcţiei (limitarea iniţierii şi

dezvoltării incendiului, precum şi a propagării lui ca şi a efluenţilor lui); - securitatea persoanelor la evacuare în situaţia de incendiu, un timp normat;

- securitatea forţelor de intervenţie. 6.1 Stabilitatea în situaţia de incendiu a construcţiei Generalităţi

Stabilitatea în situaţia de incendiu a construcţiei este caracteristica acesteia de a-şi păstra capacitatea portantă un timp normat, considerat între momentul izbucnirii incendiului şi momentul pierderii capacităţii portante, parţial sau total, ca urmare a efectelor incendiului.

Asigurarea stabilităţii la foc a construcţiei în situaţia de incendiu vizează: - îndeplinirea funcţiilor specifice de către produsele pentru construcţii cu rol în satisfacerea

cerinţei esenţiale securitatea la incendiu, un timp normat; - securitatea persoanelor şi forţelor de intervenţie cât se presupune că staţionează în clădire, un

timp normat; - evitarea prăbuşirii clădirii. În cazul unui incendiu real, stabilitatea la foc a construcţiei depinde de mai mulţi factori:

modul de amplasare şi geometria în plan a construcţiei, natura, alcătuirea şi dimensiunile elementelor pentru construcţii, comportarea structurii portante, reacţia şi rezistenţa la foc a produselor pentru construcţii, viteza de ardere şi durata de ardere, măsurile de preîntâmpinare a propagării incendiului, dotarea cu mijloace tehnice de prevenire şi stingere a incendiilor, posibilităţile de ventilare şi disipare a căldurii.

În România, tradiţional, stabilitatea la foc a unei construcţii aflată în situaţia de incendiu este apreciată, post-incendiu, cu calificative precum: foarte bună, bună/corespunzătoare, satisfăcătoare, nesatisfăcătoare (calificativul încă mai trebuie specificat în scenariul de securitate la incendiu).

În România, noua abordare a stabilităţii la foc a construcţiilor aflate în situaţia de incendiu se bazează pe codurile europene pentru calculul la foc al structurilor construcţiilor (EC0, EC1, EC2, EC3, EC4, EC5, EC6, EC9 părţile 1.2).

Situaţia cea mai nefavorabilă, din punctul de vedere al securităţii la incendiu a construcţiei, este cedarea construcţiei înainte de evacuarea utilizatorilor.

102

6.2 Preîntâmpinarea propagării incendiului la exteriorul construcţiei Generalităţi

Preîntâmpinarea propagării incendiului la exteriorul construcţiei se realizează prin impunerea de valori corespunzătoare:

- distanţelor de siguranţă între compartimentele de incendiu; - rezistenţei la foc a faţadelor şi acoperişurilor.

6.2.1 Distanţe de siguranţă între compartimentele de incendiu

Construcţiile civile şi/sau industriale supraterane, de regulă, se amplasează grupat/comasat, la distanţe normate între ele, în limitele unor compartimente de incendiu cu arie maximă admisă (luând în calcul suma ariilor construite efectiv) funcţie de destinaţia acestuia, gradul de rezistenţă la foc asociat, riscul la incendiu şi numărul de niveluri cel mai mare, încât să nu se pună în pericol alte construcţii, instalaţii sau vecinătăţi prin incendiere sau prăbuşire, figura 6.1a (cu notaţiile: DN-drum naţional, PAF-perete antifoc, C1- ... Cn-compartiment de incendiu, D-distanţă normată, UAF-uşă antifoc, PRF-perete rezistent la foc, Îi-învelitoare incombustibilă).

a. b.

Figura 6.1 Distanţe de siguranţă între compartimente de incendiu (MP008-2000)

Construcţiile independente şi grupările/comasările de construcţii se amplasează cu respectarea

distanţei minime de siguranţă (figura 6.1b, tabelul 6.1) sau prevederea de pereţi antifoc (proiectaţi funcţie de densitatea sarcinii termice de incendiu maximă din grupare/comasare). Tabelul 6.1 Distanţe minime de siguranţă între construcţii pentru securitatea la incendiu (P 118-99)

Grad de rezistenţă la foc asociat

Distanţe minime de siguranţă dintre construcţii (m)

I, II III IV, V I, II 6 8 10 III 8 10 12

IV, V 10 12 15

103

6.2.2 Rezistenţa la foc a faţadelor şi acoperişurilor

Limitarea a propagării incendiilor prin exteriorul construcţiei implică: - prevederea de elemente pentru construcţii care să împiedice propagarea incendiului prin

exteriorul clădirii, pe verticală sau orizontală: - balcoane şi parapete incombustibile, pentru împiedicarea propagării flăcărilor de la un

etaj la altul; - lamele verticale din materiale incombustibile (în general din beton), pentru

împiedicarea propagării flăcărilor de la încăperea incendiată la alta alăturată; - prevederea de distanţe minime de siguranţă la faţadele clădirilor în formă de L sau U

(exemplu, conform P 118-99: distanţa dintre golurile din pereţii adiacenţi trebuie să fie minimum 4 m iar când se prevăd goluri funcţionale la distanţe mai mici de 4 m acestea trebuie protejate cu elemente rezistente la foc minimum 45 minute, figura 6.2);

Figura 6.2 Distanţe de siguranţă pentru preîntâmpinarea propagării incendiilor pe faţade (P 118-99)

- alegerea materialelor din care sunt executate acoperişul şi învelitoarea sau realizarea

performanţei privind reacţia la foc a produselor pentru construcţii; acestea pot fi: - incombustibile: tablă, plăci ceramice, piatră; - combustibile, în limitele performanţei la foc prevăzute de reglementări: panou de

învelitoare cu termoizolaţie combustibilă, lemn etc.; - prin luarea de alte măsuri constructive precum:

- termoprotecţia materialelor combustibile până la încadrarea în clasa de reacţie şi/sau rezistenţa la foc necesară;

- executarea de fâşii incombustibile în termoizolaţiile combustibile; - utilizarea de materiale incombustibile la realizarea luminatoarelor şi cupolelor etc..

104

6.3 Preîntâmpinarea propagării incendiului la interiorul construcţiei Generalităţi

Preîntâmpinarea propagării incendiului la interiorul construcţiei se realizează prin: - compartimentarea construcţiei la incendiu; - controlul fumului şi gazelor fierbinţi produse de incendiu; - termoprotecţia materialelor şi elementelor combustibile pentru construcţii; - utilizarea la protecţie a instalaţiilor pentru stingerea incendiilor.

6.3.1 Compartimentarea la incendiu a construcţiei

Compartimentul de incendiu (raportat la interiorul construcţiei) este construcţia sau parte a construcţiei, conţinând una sau mai multe încăperi şi/sau spaţii, delimitată prin elemente pentru construcţii cu rol de izolare de restul clădirii (numite antifoc), în scopul limitării propagării incendiului, un timp normat.

Mărimea compartimentului de incendiu, definită prin aria desfăşurată a sa, se stabileşte funcţie de: destinaţia acestuia, riscul la incendiu, gradul de rezistenţă la foc asociat, numărul nivelurilor şi, eventual, amplasare, figura 6.3 (cu notaţiile: C1- ... Cn-compartiment incendiu, PAF-perete antifoc, UAF-uşă antifoc, PRF-perete rezistent la foc, Îi-învelitoare incombustibilă).

Figura 6.3 Compartimente de incendiu în construcţii (P 118-99)

Compartimentul de incendiu în clădirile înalte sau foarte înalte poate fi un volum închis, 1 ... 3

niveluri succesive, delimitate de planşee (antifoc) cu rezistenţa la foc corespunzătoare, având aria desfăşurată conform compartimentului de incendiu admis pentru construcţiile civile şi gradul de rezistenţă la foc asociat I.

Elementele pentru construcţii cu rol în limitarea propagării incendiilor şi efectelor exploziilor sunt prezentate în tabelul 6.2 iar tabelul 6.3 cuprinde timpul cât trebuie să reziste la foc un perete în funcţie de densitatea cea mai mare a sarcinii termic din spaţiile pe care le desparte (dacă normativul P 118-99 nu prevedea alte condiţii).

Pereţii antifoc (AF) sunt elemente verticale pentru construcţii care, în situaţia de incendiu, asigură compartimentarea antifoc, independent de celelalte elemente ale construcţiei (figura 6.4) şi

105

îşi păstrează capacitatea portantă, etanşeitatea şi capacitatea de izolare termică un timp normat, conform tabelului 6.3 dar nu mai puţin de 180 de minute.

Pereţii antifoc se realizează din materiale incombustibile cu rezistenţă la foc şi explozie (în zonele expuse pericolului de explozie), depăşind planul exterior al acoperişurilor, luminatoarelor, pereţilor şi altor elemente combustibile pe care le intersectează (înlocuirea depăşirii acoperişurilor, streşinilor sau a pereţilor din materiale combustibile se poate realiza prin utilizarea de fâşii incombustibile cu lăţimi minime impuse, exemplu de 6 m) şi prevăzuţi, unde este cazul, cu înălţimi diferite între tronsoane ale construcţiei (de regulă, la partea mai înaltă, figura 6.5) etc..

Planşeele antifoc (AF) sunt elemente orizontale sau înclinate pentru construcţii care, în situaţia de incendiu, asigură compartimentarea antifoc. Planşeele antifoc se realizează din materiale incombustibile cu rezistenţă la foc minimă 120 de minute (P 118-99) şi fără goluri sau cu goluri strict funcţionale (protejate corespunzător). Tabelul 6.2 Elementele pentru construcţii cu rol de limitare a propagării incendiilor şi efectelor exploziilor (P118-99)

Funcţia Elementele utilizate Protecţia

golurilor din aceste elemente Tipul Denumirea

Pentru limitarea propagării incendiilor

Elemente antifoc care separă compartimentele de incendiu

Pereţi antifoc Uşi, obloane, încăperi tampon, tamburi deschişi antifoc Planşee antifoc

Elemente de întârziere a propagării incendiilor, care separă încăperile aceluiaşi compartiment de incendiu

Pereţi rezistenţi la foc Uşi, obloane, ferestre precum şi alte elemente de închidere rezistente la foc

Planşee rezistente la foc

Pentru limitarea efectelor exploziilor

Elemente rezistente la explozie care separă încăperile (spaţiile) cu pericol de explozie

Pereţi rezistenţi la explozie

Încăperi tampon, tamburi deschişi antiexplozie

Planşee rezistente la explozie.

Tabelul 6.3 Rezistenţa la foc a pereţilor (P 118-99)

Densitatea de sarcină termică, qs (MJ/m2)

Rezistenţa la foc minimă admisă (h)

< 210 ½ 210 ... 420 1 421 ... 630 2 631 ... 840 3 841 ... 1260 4 (3) 1261 ... 1680 5 (3) 1681 ... 2940 6 (3)

> 2940 7 (3) Notă: 1. Valoarea dintre paranteze se aplică în toate cazurile în care se prevăd instalaţii automate de stingere.

Pereţii rezistenţi la foc (RF) sunt elemente verticale pentru construcţii destinate întârzierii propagării incendiului la interiorul unui compartiment de incendiu. Aceste elemente trebuie să întrunească condiţiile de combustibilitate/reacţie la foc şi rezistentă la foc prin raportare la destinaţia şi importanţa spaţiilor delimitate, categoria de pericol de incendiu, gradul de rezistenţă la foc necesare, densitatea sarcinii termice de incendiu a încăperilor şi funcţia lor de separare (tabelul

106

6.3, figura 6.6); condiţii similare se impun şi elementelor de închidere a golurilor din pereţii rezistenţi la foc,.

Planşeele rezistente la foc (RF) sunt elemente orizontale sau înclinate pentru construcţii destinate întârzierii propagării incendiilor în interiorul unui compartiment de incendiu. Potrivit reglementărilor tehnice din România, planşeele nu constituie elemente de separare a compartimentelor de incendiu. În unele reglementari de specialitate, concepţia de alcătuire şi dimensionare a planşeelor, cum este cazul clădirilor înalte, porneşte de la principiul că planşeele trebuie să constituie elemente de compartimentare împotriva incendiilor între compartimente de incendiu vecine.

Pereţii despărţitori sunt pereţi prevăzuţi pentru limitarea lungimii compartimentului de incendiu dintr-o construcţie civilă; aceştia secţionează transversal clădirea (putând fi şi decalaţi în plan vertical), amplasându-se la distanţe maxime impuse funcţie de gradul de rezistenţă la foc asociat construcţiei (cel mult 110 m în cazul clădirilor având asociat gradul de rezistenţă la foc I, II, cel mult 90 m în cazul clădirilor având asociat gradul de rezistenţă la foc III, cel mult 70 m în cazul clădirilor având asociat gradul de rezistenţă la foc IV şi cel mult 50 m în cazul clădirilor având asociat gradul de rezistenţă la foc V, P 118-99) iar la clădirile cu pod, a căror acoperiş este executat din materiale combustibile, separă şi volumul podului, figura 6.4); aceste elemente pentru construcţii au o rezistenţă la foc minimă de 120 minute (P 118-99).

1-perete antifoc, 2-luminator, 3-acoperiş combustibil, 4-perete exterior combustibil

Figura 6.4 Pereţi antifoc (P 118-99)

Pereţii rezistenţi la explozie (REx) sunt elemente verticale pentru construcţii care se alcătuiesc

şi dimensionează prin calcul încât să nu se prăbuşească sub efectul suprapresiunii ce se produce în încăperile respective, funcţie de suprafeţele de decomprimare asigurate prin ferestre, luminatoare, acoperişuri uşor zburătore. Aceste elemente pentru construcţii trebuie să împiedice şi propagarea incendiilor din spaţiile învecinate spre încăperile cu pericol de explozie, rezistenţa la foc fiind stabilită funcţie de densitatea sarcinii termice de incendiu din încăperile respective. Aceşti pereţi, în principiu, trebuie să îndeplinească condiţiile prevăzute la pereţii antifoc, uneori chiar mai severe, inclusiv cele referitoare la protecţia golurilor şi străpungerilor. Totodată, trebuie să oprească trecerea prafului (pulberilor), vaporilor şi gazelor combustibile din spaţiile periculoase, să permită curăţarea uşoară a depunerilor de praf de pe suprafeţele interioare, să asigure fixarea elementelor de

107

decomprimare care să cedeze la o presiune maximă impusă (188 daN/m2, P 118-99) şi tâmplăria, respectiv sistemele de acţionare a acesteia să nu producă, prin manevrare, scântei capabile să aprindă amestecurile explozive.

1-perete antifoc, 2-construcţie joasă, 3-construcţie înaltă, 4-acoperiş/planşeu RF>60 minute

Figura 6.5 Pereţi antifoc în cazul clădirilor cu înălţimi diferite (P 118-99)

Planşeele rezistente la explozie (REx) sunt elemente orizontale sau înclinate pentru

construcţii, care se alcătuesc şi se dimensionează prin calcul încât să reziste la presiunea exploziei

108

volumetrice respective; dacă separă compartimente de incendiu, trebuie să îndeplinească condiţiile stabilite pentru elementele antifoc. Pentru aceste planşee, alcătuirea, dimensionarea şi celelalte condiţii sunt ca şi pentru pereţii rezistenţi la explozie. Planşeele şi elementele lor de susţinere se alcătuiesc şi se dimensionează încât să nu fie aruncate de suflul exploziei. Planşeele şi celelalte elemente constructive nu trebuie să permită formarea de spaţii neventilate care să conducă la aglomerarea prafului sau la producerea unor concentraţii locale periculoase de gaze sau vapori combustibili. Pentru decomprimarea în caz de explozie, se prevăd luminatoare cu geam simplu având sticla de maximum 3 mm grosime iar la ochiurile de geam cu latura mică sub 0,80 m se montează sticlă de 2 mm grosime; nu se admit geamuri armate. Sub geamuri se poate monta plasă de sârmă pentru a evita accidentarea persoanelor aflate în apropiere, cu cioburile rezultate în urma spargerii sticlei.

Figura 6.6 Pereţi antifoc şi rezistenţi la foc

(P 118-99)

Acoperişurile (şarpantele, învelitorile) trebuie să se încadreze în cerinţele privind reacţia şi rezistenţa la foc impuse de destinaţia şi gradul de rezistenţă la foc asociat construcţiilor pe care le acoperă. Dintre condiţiile ce trebuie asigurate acoperişurilor menţionăm:

- izolarea termică a coşurilor şi canalelor de fum, precum şi a hotelor faţă de materialele combustibile ale acoperişurilor, prin care se evacuează gaze fierbinţi, flăcări şi scântei;

- montarea dispozitivelor de evacuare a fumului şi gazelor fierbinţi cu acţionare automată şi/sau manuală şi realizarea de ecrane incombustibile care casetează spaţiul de sub acoperiş cu pericol potenţial ridicat de incendiu (fiecare casetă se prevede cu cel puţin un dispozitiv de evacuare a fumului şi gazelor fierbinţi);

- întreruperea continuităţii acoperişurilor combustibile cu suprafeţe mari, prin înterpunerea de fâşii incombustibile, figura 6.5;

- realizarea acoperişurilor pentru spaţiile cu pericol de explozie, prin folosirea de elemente pentru construcţii uşoare;

- izolarea instalaţiilor de paratrăsnet faţă de elementele combustibile ale acoperişurilor; - protecţia cu instalaţii automate de stingere cu apă a acoperişurilor sau porţiunilor ce nu au

rezistenţa la foc impusă de reglementările tehnice (ca măsură compensatorie).

109

6.3.2 Controlul fumului şi gazelor fierbinţi produse de incendiu Generalităţi

Obiectivele procesului de evacuare a fumului sunt: - reducerea hazardului prin controlul deplasării fumului (împiedicarea creşterii temperaturii în

spaţiul incendiat, scăderea concentraţiei de gaze toxice din atmosferă, păstrarea oxigenului într-un procent acceptabil);

- menţinerea suficientei vizibilităţii. Degajările de fum, gaze fierbinţi şi alte produse nocive, în situaţia de incendiu, sunt

determinate, în principal, de natura, distribuţia şi cantităţile existente de materiale şi substanţe combustibile, viteza de ardere, durata incendiului, condiţiile de mediu etc. (figura 6.7).

Controlul prin ventilare al evacării fumului şi gazelor fierbinţi

Procesul de evacuare a fumului şi gazelor fierbinţi trebuie să înceapă imediat după izbucnirea incendiului pentru menţinerea stabilităţii structurii de rezistenţă a construcţiei, evacuarea persoanelor în bune condiţii, asigurarea posibilităţilor de realizare a intervenţiei de către pompieri şi limitarea propagării incendiului.

Principalii factori ai împrăştierii fumului şi gazelor fierbinţi sunt: - căldura incendiului, mişcarea de convecţie şi diferenţa de presiunea creată (în cazul tuturor

clădirilor); - efectul de coş care cauzează mişcarea naturală pe verticală a aerului (la interiorul clădiriilor înalte) datorat diferenţei de temperatură şi densitate dintre aerul din interior şi cel exterior (figura 6.7); efectul de coş poate fi influenţat de presiunea vântului care poate modifica sensul mişcării naturale a aerului la interiorul clădirii (de sus în jos).

Figura 6.7 Mişcarea fumului şi efectul de coş (după Fire Protection Guide in Modern Building Construction, Promat International, 2006)

Evacuarea fumului (desfumarea) şi gazelor fierbinţi din spaţiile închise se poate face prin:

110

- ventilarea naturală-organizată (figura 6.8a) şi/sau, după caz, - ventilarea mecanică.

degajare fum fără ventilare degajare fum cu ventilare ventilare prin intervenţie la acoperiş a. (site Fakro) b. (după Manualul pompierilor, 1972)

Figura 6.8 Realizarea ventilării în situaţia de incendiu

În principiu, evacuarea fumului şi gazelor fierbinţi se bazează pe: - realizarea circulaţiei aerului în spaţiul considerat şi evacuarea fumului proporţional cu aerul

introdus; - punerea în suprapresiune a spaţiului protejat (cazul ventilării mecanice). În cazul intervenţiei la incendiu a pompierilor (şi când situaţia o impune) evacuarea fumului

se poate face, prin practicarea de deschideri în elementele pentru construcţii care delimitează spaţiile respective şi care nu au rol de rezistentă în construcţie (figura 6.8b). Existenţa sistemelor de ventilare a aerului într-o clădire trebuie avută în vedere pentru că, inevitabil, transportă fumul acolo unde ele sunt în funcţiune, prin clădire, oferind căi pentru împrăştierea fumului şi gazelor.

Controlul prin presurizare al evacării fumului şi gazelor fierbinţi Presurizarea opune rezistenţă la împrăştierea fumului şi gazelor prin pereţii, planşeele şi uşile, clădirii şi diferenţa de presiune creată de sisteme mecanice protejează, în felul acesta, zone sensibile precum casele pentru scări sau coridoarele pentru evacuarea persoanelor şi accesul forţelor de intervenţie. Presurizarea caselor pentru scări se poate face:

- cu injectare unică (figura 6.9a); - cu injectare multiplă (figura 6.9b).

Prescripţii privind controlul fumului şi gazelor fierbinţi

Eficientizarea evacuării fumului şi gazelor fierbinţi se poate realiza prin dimensionarea corectă a deschiderilor pentru admisia/evacuara aerului şi prin repartizarea lor alternant şi uniform.

Introducerea aerului se poate asigura prin goluri practicate în faţadă, uşi ale încăperilor desfumate aflate în pereţii exteriori, încăperi sau coridoare în suprapresiune bine aerisite, goluri de introducere racordate sau nu la canale şi ghene sau scări neînchise în case de scări.

Evacuarea fumului se asigură prin goluri în acoperiş sau pereţi.

111

Dispozitivele de obturare a golurilor de introducere/evacuare trebuie realizate cu acţionare manuală sau automată (totdeauna dublată de comandă manuală), mecanic, electric, pneumatic şi/sau hidraulic.

În situaţia de incendiu, mijlocul cel mai uşor, rapid şi uneori mai raţional, când nu există deschideri special prevăzute, se realizează prin deschiderea ferestrelor, permiţând căldurii şi fumului să iasă pe la partea de sus, în timp ce aerul proaspăt pătrunde pe la partea de jos a acestora. Când se procedează la spargerea geamurilor trebuie să se realizeze o deschidere minimă pentru a se obţine o ventilare satisfăcătoare.

a. cu presurizare unică b. cu presurizare multiplă

Figura 6.9 Presurizarea caselor pentru scări

(după Fire Protection Guide in Modern Building Construction, Promat International, 2006)

În cazul sistemului de ventilare naturală-organizată trebuie avute în vedere următoarele reguli generale pentru buna proiectare, executare şi exploatare a construcţiilor (P118-99):

- realizarea introducerii şi evacuării fumului prin goluri, canale şi/sau ghene care comunică direct cu exteriorul;

- realizarea evacuării fumului (afară de goluri, canale şi/sau ghene în faţadă) prin dispozitive (trape) cu deschidere automată dispuse în acoperiş sau în treimea superioară a pereţilor exteriori ai încăperii (deservind încăperea pe maximum 30 m adâncime);

- alternarea introducerilor de aer şi evacuărilor fumului la distanţe care să nu depăşească 10 m în linie dreaptă şi 7 m în linie frântă;

- situarea uşilor încăperilor accesibile publicului la cel mult 5 m de orice gură de introducere sau evacuare;

- încadrarea suprafeţei libere însumate a dispozitivelor pentru evacuarea fumului produs de incendiu, exprimată procentual din aria încăperilor sau compartimentelor protejate, în valorile prescrise de reglementări (exemplu, minimum 0,2% conform P 118-99);

- dimensionarea gurilor de introducere a aerului şi evacuare a fumului aflate în circulaţiile comune orizontale din zona pe care o desfumează se face încât suprafaţa totală minimă să fie 0,10 m2 pentru fiecare flux de evacuare;

- dispunerea gurilor de introducere a aerului la maximum 1 m fată de pardoseală (măsurat la partea superioară a golului) şi gurilor de evacuare la minimum 1,80 m de pardoseală (măsurat la partea inferioară a golului, în treimea superioară a circulaţiei comune);

112

- amplasarea dispozitivelor pentru evacuarea fumului trebuie făcută cât mai sus posibil, eventual, în acoperişul clădirilor şi repartizate uniform la distanţe maxime între ele; dispozitivele (trapele) mici sunt preferabile unei singure trape pentru ventilare de aceeaşi suprafaţă, deoarece, în eventualitatea unui incendiu, este posibil, ca deasupra focarului sau în apropierea acestuia, să se găsească o singură trapă care să nu funcţioneze, pe când la un număr mai mare de trape mici de ventilare riscul de nefuncţionare este mai redus pentru aceeaşi suprafaţă;

- evacuarea fumului şi gazelor fierbinţi la clădirile etajate trebuie să se asigure separat pentru fiecare nivel.

- la construcţii fără pereţi interiori despărţitori, evacuarea fumului şi gazelor fierbinţi prin tiraj natural-organizat se face cu sisteme de evacuare cu ecrane verticale coborâte sub tavan, minimum 0,50 m (pentru ca fumul şi gazele de ardere să nu depăşească compartimentul de incendiu şi să nu se răspândească în spaţiul liber al clădirii în mod necontrolat) funcţie de densitatea sarcinii termice de incendiu din spaţiile respective (tabelul 6.4).

- porţiunile de circulaţie comună, cuprinse între o gură de evacuare a fumului şi una de introducere a aerului, trebuie să aibă asigurat un debit de extragere de cel puţin 0,50 m3/s pentru fiecare flux de evacuare; diferenţa de presiune dintre casa de scară şi circulaţia comună orizontală desfumată trebuie să fie mai mică de 80 Pa la toate uşile închise ale casei scării. Tabelul 6.4 Corelaţii la dispozitivele de evacuare a fumului şi gazelor fierbinţi

Densitatea sarcinii termice de incendiu qs (MJ/m2sau Mcal/m2)

Raportul dintre suma ariilor libere a dispozitivelor

(deschiderilor) şi aria construită a

încăperii

Distanţa maximă între: (m)

axele a două deschideri

ecranele suspendate sub tavan

qs ≤ 420 (100)

1:150 45 57

420 < qs ≤ 840 (100) (200)

1:125 … 1:80 35 75

840 < qs ≤ 1680 (200) (400)

1:80 … 1:60 35 75

1680 < qs ≤ 4200 (400) (1000)

1:60 … 1:40 30 … 25 30

qs > 4200 (1000)

1:30 30 … 25 30

În cazul sistemului de ventilare mecanică trebuie avute în vedere următoarele reguli generale

pentru buna proiectare, executare şi exploatare a construcţiilor (P118-99): - realizarea introducerii naturale sau mecanice a aerului (eventual, prin guri racordate la

canale şi ventilator de introducere) şi evacuarea mecanică a fumului (prin guri de evacuare racordate prin canale la un ventilator de evacuare/extragere);

- gurile de evacuare se prevăd la o suprafaţă de maximum 320 m2; - debitul de extragere al unei guri este minimum 1m3/s pentru 100 m2 delimitaţi de ecrane, şi

minimum 1,5 m3/s, pentru o încăpere; - posibilitatea realizării unei suprapresiuni în spaţiul protejat de fum (încăperi tampon,

degajamente protejate, case pentru scări); - ventilatoarele de evacuare a fumului trebuie realizate ca să poată funcţiona la 4000C cel

puţin o oră; - instalaţiile de desfumare trebuie să fie alimentate electric de la o sursă normală şi una de

rezervă;

113

- sistemul de ventilare normal şi sau de condiţionare a aerului dintr-o construcţie poate fi utilizat şi pentru evacuarea fumului produs în caz de incendiu (desfumare) dacă îndeplineşte toate condiţiile specific desfumării. 6.3.3 Termoprotecţia produselor combustibile pentru construcţii

Termoprotecţii la produsele combustibile pentru construcţii, pentru preîntâmpinarea propagării incendiului în interiorul clădirii, se execută prin:

- placare, torcretare şi vopsire cu materiale incombustibile; - executare de bariere incombustibile sau ignifuge; - tratare cu produse ignifuge. Placarea, torcretarea, vopsirea produselor pentru construcţii cu materiale incombustibile se

poate realiza prin: - aplicarea de plăci de ipsos armat cu fibră de sticlă, gresie etc.; - executarea unor tencuieli simple, în straturi, eventual pe un suport (rabitz); - aplicarea de vopsele termospumante etc.. Prin termoprotecţia structurilor din metal se îmbunătăţeşte încadrarea construcţiei din punctul

de vedere al gradului de rezistenţă la foc asociat (de la V la III sau II sau I, P 118-99); aceasta se poate realiza prin:

- folosirea de produse care se aplică în straturi (vermiculit, fibre minerale aglomerate cu un liant, zgură, ipsos etc., aplicate prin imersie, pulverizare), figura 6.10a;

- folosirea de produse sub formă de plăci care formează o cutie în jurul profilului metalic: (plăci din ipsos, vermiculit, fibre minerale sau compuşi silico-calcaroşi); acestea sunt fixate mecanic (agrafe, şuruburi etc.) sau prin lipire, figura 6.10b;

- realizarea de structuri mixte oţel-beton (profile deschise înglobate în beton, profile închise umplute cu beton sau planşee cu table profilate), figura 6.10c;

a. prin pulverizare b. prin placare c. prin înglobare

Figura 6.10 Protecţii termice la elemente structurale metalice

- utilizarea de vopsele intumescente aplicate sub formă de peliculă, în grosime de 0,5 mm ... 4

mm, care, încălzite la temperaturi 1000C ... 2000C, se umflă, transformându-se într-o spumă cu grosimi de 30 mm ... 40 mm, rezultând o izolaţie termică (se conservă estetica şi greutatea profilului).

Executarea de bariere incombustibile sau ignifuge se poate realiza cu fâşii incombustibile de întrerupere a produselor pentru construcţii sau termoizolaţiilor, prin obturarea golurilor cu materiale termorezistente la foc, executarea unor porţiuni vopsite cu produse ignifuge sau termospumante etc..

Tratarea materialelor combustibile cu produse ignifuge are rolul de întârziere a aprinderii materialelor combustibile şi încetinire a propagării flăcărilor (prin ignifugare nu se elimină

114

posibilitatea de aprindere a materialelor protejate); ignifugarea se poate realiza (în România, conform normativului C58-96):

- în masa materialelor, prin introducerea unor inhibitori de flacără în materialul de bază sau liant (cazul produselor pentru construcţii pe bază de lemn stratificat sau materiale plastice);

- la suprafaţa materialelor, prin aplicarea de substanţe ignifuge, pulverizare sau pensulare (cazul produselor pentru construcţii din lemn, textile şi unele materiale plastice: policlorura de vinil, polipropilena, poliesterii).

Produsele pentru ignifugare pot fi pe bază de apă sau diluant. Ele pot crea pelicule simple sau termospumante.

Produsele de ignifugare se aleg funcţie de: performanţele elementului pentru construcţii (rezistenţa la foc), rolul şi locul elementului pentru construcţii (element de rezistenţă sau finisaj, la interior sau exterior), materialul suport al elementului pentru construcţii.

O ignifugare corect executată poate localiza un incendiu în focarul iniţial, prin limitarea aprinderii şi arderii în continuare a materialelor pentru construcţii, jucând rolul de barieră, sau poate prelungi faza de ardere lentă, ceea ce duce la neafectarea rapidă a structurii de rezistenţă şi totodată, posibilitatea unei intervenţii din interior, fără a se ajunge la faza de ardere generalizată.

Tratarea materialelor combustibile cu produse ignifuge poate îmbunătăţi gradul de rezistenţă la foc al construcţiilor prin modificarea încadrării privind clasa de combustibilitate/clasa de reacţie la foc a materialelor din care sunt alcătuite elementele pentru construcţii.

Tratarea cu substanţe ignifuge a elementelor structurale din lemn (prin pulverizare, imersie, pensulare) întârzie aprinderea, măreşte rezistenţa la ardere şi, după îndepărtarea condiţiilor de aprindere, jarul se stinge repede; lemnul ignifugat are rezistenţa la flacără deschisă între 90 şi 100 de minute. 6.3.4 Instalaţiile pentru stingerea incendiilor utilizate pentru protecţie

Preîntâmpinarea propagării incendiului în interiorul clădirilor se poate realiza şi prin utiliyarea instalaţiilor pentru stingere, de regulă sprinklere şi drencere, amplasate şi dimensionate corespunzător; în acest context, drencerele (iar în unele cazuri şi sprinklerele) se utilizează pentru:

- compartimentarea prin perdele din apă a încăperilor cu pericol la incendiu; - protejarea golurilor din pereţii pentru compartimentare (pentru uşi, ferestre etc.), cu scopul

de a împiedica transmiterea focului de la o încăpere la alta; - realizarea unor perdele din apă pentru protecţia golurilor din pereţii antifoc (unde golurile se

impun tehnologic); - realizarea unor perdele din apă sub zonele de protecţie contra incendiilor; - protecţia clădirilor în exterior, când nu sunt amplasate la distanţe de siguranţă

corespunzătoare; în acest caz, capetele de debitare a apei se pot folosi pentru protecţia acoperişului şi cornişei combustibile, precum şi a uşilor şi ferestrelor.

Timpul de funcţionare a instalaţiei cu drencere luat în calcul (P 118-99): - la proiectarea perdelelor din apă pentru protecţia golurilor din pereţii interiori pentru

compartimentare este 60 de minute; - la protecţia clădirilor în exterior sau la protecţia golurilor din pereţii sau din zonele antifoc,

stabilit după caz, este: 60 ... 180 de minute (în funcţie de durata operaţiunilor pentru stingere a incendiilor).

115

6.4 Asigurarea căilor pentru evacuare, acces şi intervenţie 6.4.1 Evacuarea persoanelor în situaţia de incendiu Comportarea oamenilor în situaţia de incendiu

Comportarea persoanelor depinde de mulţi factori (Bryan, 2002), precum cei sociali (vârstă, educaţie, experienţă şi antrenament, cultură, capacităţi mentale şi psihice, poziţie socială, responsabilitate individuală sau de grup, aflare sub influenţa drogurilor sau alcoolului etc.), care pot fi influenţaţi de situaţiile în care persoana se poate afla (faptul că este în casa ei sau la locul de muncă, dacă este izolată sau parte a unui grup, dacă se află pe proprietatea ei, cu familia sau colegii de la locul de muncă sau cu necunoscuţi, dacă se află într-un moment din zi sau altul, dacă este implicată într-o activitate sau alta, dacă are o anumită starea sufletească etc.); toate acestea sunt valabile, în general, în situaţii de pericol dar şi în cazul particular al situaţiei de incendiu.

O situaţie de urgenţă în condiţiile unui incendiu impune o schimbare rapidă de evenimente pentru care cei mai mulţi oameni nu sunt pregătiţi. Când persoanele dintr-o clădire incendiată sunt în imediata apropiere a fumului şi flăcărilor ei sunt în stres şi nefamiliarizaţi cu situaţia; ele sunt obligate să ia decizii urgente care necesită accesul rapid la informaţiile disponibile la faţa locului. Pentru un neiniţiat această avalnşă de informaţii şi luare de decizii poate părea că indică panica. În cele mai multe cazuri, cercetările au arătat că, oamenii nu intră în panică şi acţionează logic şi altruist; panica se poate instala când oamenii sunt în situaţii imediate şi extreme de pericol pentru viaţa lor. Obiectivele

Evacuarea este activitatea de scoatere a persoanelor şi bunurilor (utilizatorilor, P118-99) din spaţiile în care se manifestă un pericol (incendiu, explozie sau altă catastrofă naturală), care poate provoca moartea, afecta sănătatea oamenilor sau produce pierderi materiale.

În proiectarea clădirilor (mai ales a celor cu o anumită complexitate funcţională, precum cele pentru transport, comerciale, administrative etc.) se caută evitarea încercării oamenilor de a scăpa de efectele incendiilor traversând zona cu fum prin prevederea unor căi alternative de evacuare, bariere fizice între spaţiile clădirii sau măsuri pentru îndepărtarea fumului din spaţiile afectate.

Calea pentru evacuare, pentru situaţia de incendiu, este ansamblul de uşi, scări, coridoare şi încăperi care asigură persoanelor din interior accesul în exteriorul clădirii sau într-un spaţiu de siguranţă la incendiu (degajament protejat, P118-99); căile trebuie să asigure evacuarea persoanelor în timpul cel mai scurt şi deplină siguranţă.

Proiectarea căilor pentru evacuare implică rezolvarea următoarelor aspecte (figura 6.11): - asigurarea capacităţii pentru evacuare/numărului de persoane evacuate; - asigurarea distanţei pentru evacuare; - realizarea căii pentru evacuare; - iluminarea şi semnalizarea căilor pentru evacuare. Dimensionarea căii pentru evacuare are în vedere destinaţia şi gradul de rezistenţă la foc al

construcţiei, dar ţine seama de influenţa instalaţiilor de detectare, semnalizare şi stingere a incendiilor. Proiectarea căilor pentru evacuare (prescripţii naţionale)

Asigurarea capacităţii pentru evacuare. Modelul de calcul pentru evacuarea persoanelor dintr-o clădire/construcţie presupune că persoanele se deplasează sub formă de fluxuri/unităţi de trecere (şiruri de persoane aşezate una în spatele celeilalte) prin căile pentru evacuare.

116

Figura 6.11 Evacuarea şi semnalizarea acesteia

Stabilirea numărului de fluxuri, care asigură evacuarea unui număr de persoane, se face cu relaţia 6.1 (P 118-99):

F = N/C (6.1) unde: F este numărul de fluxuri/unităţi de trecere de persoane;

N - numărul de persoane care trebuie să treacă prin calea pentru evacuare pe durata evacuării; C - capacitatea de evacuare a unui flux/unităţi de trecere, definită ca numărul total de

persoane care se evacuează prin fluxul respectiv pe toată durata evacuării. Numărul de persoane, N, la dimensionarea căilor pentru evacuare este dat de capacitatea

maximă simultană de persoane, stabilită prin proiect (pe niveluri şi total construcţie). Capacitatea de evacuare a unui flux, C, este stabilită experimental şi impusă prin normele

specifice, funcţie de tipul, destinaţia şi, eventual, gradul de rezistenţă la foc şi riscul la incendiu pentru construcţia respectivă (P 118-99, tabelele 6.5, 6.6 şi 6.7).

Lăţimea liberă minimă a golurilor pentru trecerea fluxurilor/unităţilor de trecere este normată funcţie de numărul acestora (conform P118-99):

- 0,80 m pentru 1 flux; - 1,10 m pentru 2 fluxuri; - 1,60 m pentru 3 fluxuri; - 2,10 m pentru 4 fluxuri; - 2,50 m pentru 5 fluxuri;

valorile intermediare se rotunjesc la trecerea unui număr imediat mai mic de fluxuri. Tabelul 6.5 Capacitatea de evacuare a unui flux pentru diverse destinaţii de clădiri (P 118-99)

Nr. crt.

Destinaţia clădirii sau porţiunii din clădire pentru care se calculează evacuarea

Capacitatea de evacuare

a unui flux, C (număr de persoane)

1

Clădiri care adăpostesc persoane incapabile a se evacua singure: maternităţi, staţionare medicale, clădiri pentru copii de vârstă preşcolară, ospicii pentru alienaţi mintali, cămine pentru bătrâni şi infirmi, persoane cu handicap etc.

50

2

Clădiri pentru învăţământ de toate gradele, administrative, sociale, laboratoare, studiouri cinematografice şi de radio, săli pentru adunăre, auditorii, magazine, expoziţii, alimentaţie publică, lectură, sport, aşteptare etc., care nu sunt săli aglomerate sau clădiri înalte sau foarte înalte

70

3 Clădiri de locuit, administrative, hoteluri, cămine, cabane etc., care nu sunt clădiri înalte sau foarte înalte

80

117

Tabelul 6.6 Capacitatea de evacuare a unui flux pentru sălile aglomerate (P 118-99)

Nr. crt.

Categoria sălii aglomerate şi gradul de rezistenţă la foc al clădirii

Capacitatea de evacuare

a unui flux, C (număr de persoane)

1

S1

I, II 50 (70) III 35 (50)

IV, V 25 2

S2

I, II 65 (100) III 50 (75) IV 35 V 25

Notă: 1. Valorile dintre paranteze se referă numai la circulaţiile (trecerile) pentru evacuare din interiorul sălilor aglomerate (până la uşile pentru evacuare ale sălii). Tabelul 6.7 Capacitatea de evacuare a unui flux pentru clădiri industriale (P 118-99)

Construcţii pentru producţie şi/sau depozitare avînd asociată categoria de pericol de incendiu

Capacitatea de evacuare a unui flux, C (număr de persoane)

A, B (BE3a, b) 65 C (BE2) 75

D, E (BE1a, b) 90 Asigurarea distanţei pentru evacuare. Stabilirea lungimii căii/timpului pentru evacuare presupune existenţa unui traseu de parcurs: în axa căii pentru evacuare, de la punctul de plecare până la o ieşire în exterior sau scară pentru evacuare sau degajament protejat, ţinând seama de poziţia diferitelor dotări cu amplasament fix care trebuie ocolite.

La stabilirea lungimii căii/timpului pentru evacuare (P 118-99) nu se iau în considerare distanţele parcurse:

- pe scările pentru evacuare şi de la baza acestora spre exterior, precum şi la interiorul degajamentelor protejate; - la interiorul încăperilor în care nu se depăşeşte lungimea căii/timpul pentru evacuare corespunzător coridoarelor înfundate.

Timpul teoretic necesar pentru evacuarea utilizatorilor se determină prin raportarea lungimii căii pentru evacuare la o viteză medie de deplasare a persoanelor, considerată egală cu 0,4 m/s pe trasee orizontale şi 0,3 m/s pe trasee la coborâre (exemplu: în tabelul 6.8 sunt indicaţi timpii şi lungimile normate pentru evacuare la clădirile cu specific industrial, P118-99). Prescripţii privind realizarea căilor pentru evacuare. Măsurile constructive privind proiectarea şi execuţia căilor pentru evacuare, în principal, trebuie să urmărească:

- asigurarea circulaţiei lesnicioase şi fără obstacole prin alcătuire şi gabarit; - asigurarea înălţimii libere normate (minim 2,0 m, P 118-99). - utilizarea de materiale incombustibile; - evitarea unghiurilor şi culoarelor înfundate la concepţia clădirii; - evitarea spaţiilor cu pericol de incendiu; - asigurarea evacuării tuturor persoanelor prin ieşirile din construcţia afectată; - asigurarea ieşirii evacuaţilor direct în accesul la clădire, curte sau alt spaţiu deschis din care

se poate ajunge în exterior în siguranţă; - prevederea deschiderii uşilor în sensul de evacuare şi fără obstacole/praguri mai înalte decât

cele normate (se admit planuri înclinate prescrise în norme tehnice); - evitarea folosirii uşilor rotative sau ghilotină pentru evacuarea etc..

118

Tabelul 6.8 Timpi şi lungimi normate pentru evacuare la clădiri industriale Construcţii pentru

producţie şi/sau depozitare Timpul (s) sau lungimea căii (m)

pentru evacuare

Categoria de

pericol de incendiu asociată

Gradul de

rezistenţă la foc asociat

În două direcţii diferite Într-o singură

direcţie (coridor înfundat)

pentru parterul construcţiei

pentru etaje sau subsoluri

pentru parter, etaje, subsoluri

s m s m s m A, B

(BE3a, b) I, II 75 30 63 25 50 20

C (BE2)

I, II 250 100 188 75 63 25 III 200 80 150 60 63 25 IV 125 50 75 30 63 25 V 113 45 63 25 63 25

D, E (BE1a, b)

I, II nu se limitează III 250 100 188 75 63 25 IV 150 60 125 50 63 25 V 125 50 100 40 63 25

Notă: 1. Timpul pentru evacuare (lungimea maximă a căii pentru evacuare) nu se normează în toate situaţiile în care la fiecare nivel al construcţiei se pot afla, simultan, maximum 10 persoane, indiferent de categoria de pericol de incendiu şi gradul de rezistenţă la foc asociat construcţiei.

În construcţii, compartimente de incendiu sau porţiuni independente ale construcţiei, din punctul de vedere al circulaţiei, de regulă, persoanele trebuie să aibă acces la cel puţin două căi pentru evacuare, pe cât posibil în direcţii opuse; a doua cale pentru evacuare poate fi fereastră sau trapă exterioară, dacă prin acestea se asigură evacuarea în condiţii corespunzătoare de siguranţă a persoanelor (figura 6.12).

Figura 6.12 Realizarea căilor pentru evacuare (după Fire Protection Guide in Modern Building Construction, Promat International, 2006)

Asigurarea unei singure căi pentru evacuare este admisă când, conform proiectului, la fiecare

nivel se află, simultan, maximum 20 de persoane, precum şi în alte condiţii stipulate în normativele de specialitate.

La clădirile înalte, foarte înalte şi la sălile aglomerate sunt obligatorii minimum două căi pentru evacuare.

119

Proiectarea inginerească a căilor pentru evacuare (după Fire Egineering Design Guide, Third Edition, 2008)

Timpul pentru evacuare. Pentru toate spaţiile dintr-o clădire timpul pentru evacuarea acestuia trebuie să fie mai mic ca timpul la care mediul ambiant din spaţiul afectat de incendiu începe să devină periculos pentru viaţă, incluzând şi o marjă de siguranţă, relaţia 6.3,

tev + ts < tlt (6.3) unde: tev este timpul de evacuare calculat, măsurat de la iniţializare; tlt - timpul pentru începerea condiţiilor periculoase pentru viaţă, măsurat de la iniţializare; ts - timpul care asigură marja de siguranţă.

Timpul de evacuare este dat de relaţia 6.4:

tev = td + ta + to + ti + tt + tq (6.4) unde: td este timpul de la iniţierea incendiului până la detectarea lui (de către un ocupant al clădirii

sau de un sistem automat de detecţie); ta - timpul de la momentul detectării până la momentul alarmării (sonor, luminos); to - timpul de la momentul alarmării până la momentul în care ocupanţii iau decizia să

răspundă; ti - în care ocupanţii investighează incendiul, colectează bunurile, luptă cu focul; tt - timpul de deplasare, începând, cu timpul cerut pentru traversarea căilor pentru evacuare

până la ajungerea în locaţia sigură, incluzând găsirea căii; tq - timpul de aşteptare la uşile de trecere sau obstrucţii.

Termenul dt poate fi determinat prin programele de calcul pentru dezvoltarea incendiilor şi analiza răspunsului detectoarelor. Termenul at poate fi obţinut din cunoaşterea sistemului de alarmă sau limitelor comportării umane. Termenii ot şi it sunt mai dificil de calculat.

Marja de siguranţă este cerută pentru a prevedea un nivel de siguranţă adiţional între timpul de evacuare calculat şi timpul în care ocupanţii trebuie să se evacueze. Calcularea timpului de evacuare poate fi numai aproximat şi poate varia considerabil în funcţie de natura şi mobilitatea ocupanţilor.

Marja de siguranţă este cerută a fi calculată pentru incertitudinile calculului precum al evacuării şi timpilor de suportabilitate (tenability), al dificultăţilor în găsirea căilor pentru evacuare şi al altor condiţii neprevăzute. Selectarea marginii de siguranţă poate varia funcţie de caracteristicile ocupanţilor (vârstă, dizabilităţi, stare de somn sau stare de trezire a ocupanţilor), prezenţa sistemelor de stingere şi mărimea sau complexitatea clădirii. În absenţa mai multor informaţii, o marjă de siguranţă nu este mai mică decât evt fiind sugerată de alertarea persoanelor fizic neafectate. O analiză mai detaliată poate fi făcută ca justificare pentru utilizarea unei marje de siguranţă diferite. Selectarea unei marje de siguranţă depinde de timpii comparaţi sunt valorile aşteptate sau valorile extreme ale distribuţiilor adoptate utilizate în analizele de sezitivitate.

Limitele de suportabilitate (eng. tenability). Efectul incendiului asupra oamenilor este o dificultate excepţională supusă cuantificării. Răul poate fi fizic, fiziologic sau psihic. Acurateţea datelor privitoare la oameni este real dată de acţiunea unui incendiu de incintă real. Experimentele pe oameni supuşi efectelor incendiilor sunt obţinute cu dificultate chiar dacă astfel de experimente au fost realizate.

Unele modele pentru dezvoltarea incendiului sunt utilizate pentru predicţia umplerii cu fum a compartimentelor, criteriile de suportabilitate sunt uzual cerute pentru a stabili acceptabilitatea proiectului (sau nu). Acest criteriu de suportabilitate este măsura timpului dezvoltării condiţiilor de viaţă periculoasă.

120

Criteriul suportabilităţii va fi, în general, înţeles ca efect asupra persoanelor în timp ce sunt în interiorul clădirii sau căilor pentru evacuare, ca urmare a existenţei uneia sau mai multora dintre situaţiile:

- căldură prin convecţie; - căldură prin radiaţie; - vizibilitate printr-un strat de fum; - concentraţie de gaze toxice; - concentraţie de gaze iritante. Când evaluăm acest fenomen în corelaţie cu rezultatele unui program de calcul trebuie

presupusă o limită de comparaţie; aceasta corespunde poziţiei la care condiţiile se evaluează şi normal trebuie să fie deasupra înălţimii nasului şi capului. Când înălţimea stratului de fum este peste aceste înălţimi de referinţă condiţiile sunt aplicabile în partea de jos a stratului iar când înălţimea stratului de fum este sub aceste înălţimi de referinţă condiţiile sunt aplicabile în partea de sus a stratului. O înălţime de 2,0 m sau mai mare este recomandată scopurilor proiectului (2,50 m, vezi SR EN 12001-5).

Căldura prin convecţie. Niveluri crescute ale căldurii prin convecţie pot conduce la hipertermie şi durere la nivelul pielii. Nivelurile hipertermiei depind de activitatea persoanei şi hainele cu care este îmbrăcată. Temperatura critică pentru căldura transmisă prin convecţie depinde de timpul de expunere şi umiditatea conţinută în gazele arderii. Un criteriu de suportabilitate, acoperitor, pentru expunere la căldură prin convecţie este expunerea timp de 30 min. la 600C în atmosferă saturată.

Căldura prin radiaţie. Acest tip de transmitere a căldurii cauzează eritem (durere şi roşeaţă la nivelul pielii), arsură parţială a pielii şi, eventual, arsură pe toată grosimea pielii. Un criteriu de suportabilitate acoperitor pentru expunerea la căldură radiantă este ca fluxul de căldură radiant din stratul superior să nu depăşească 2,5 kW/m2 la înălţimea capului (aceasta corespunde la o temperatură a stratului superior de aproximativ 2000C); peste această limită timpul de toleranţă este mai mic de 20 s.

Vizibilitatea. Vizibilitatea prin fum se bazează pe densitatea optică a fumului, tipul de fum şi caracteristicile obiectului ţintă ce trebuie vizualizat. Unii oameni pot refuza să treacă prin fum chiar diluat, în timp ce alţii vor încerca să se deplaseze prin fum dens (cazul particular al situaţiilor extreme). Oamenii care traversează prin fum se deplasează mai încet decât în condiţii de claritate. Proiectarea potrivită şi vizibilitatea semnalizării căilor pentru evacuare pot ajuta evacuarea. Semnalizarea luminoasă pentru ieşire este uşor de văzut în condiţii de fum. Marcarea sau iluminatul la nivelul pardoselii reduce efortul ocupanţilor de a căuta prin fum calea de urmat spre ieşire. Unele programe de calcul calculează vizibilitatea (în m) în timp ce altele densitatea optică (în m-1). Calculul vizibilităţii este în mare măsură influenţat de producţia de funingine (în g/g) selectată ca dată de intrare pentru programul de calcul şi care valoare trebuie cu atenţie şi justificat selectată. FCRC (1996) recomandă pentru criteriul suportabilităţii vizibilităţii valorile:

- în cazul încăperilor mici: vizibilitatea minimă este 8 m iar densitatea optică 0,2 m-1; - în cazul altor încăperi: vizibilitatea minimă este 10 m iar densitatea optică 0,1 m-1. Gazele asfixiante. Gazele asfixiante pot cauza pierderea conştienţei sau moartea lipsind

ţesuturile creierului de oxigen. Gazele asfixiante produse prin combustie includ monoxid de carbon acid cianhidric, dioxid de carbon şi oxigen redus. Pentru o persoană sănătoasă obişnuit, următoarele concentraţii pot conduce la incapacitate în 30 min. (Purser, 2002):

- de la 1400 ppm pentru CO (în cazul copiilor incapacitatea intervine în jumătate din timp); - de la 80 ppm pentru HCN; - la mai puţin ca 12% pentru O2; - la mai mult ca 5% pentru CO2. Timpul de incapacitate sau limitele sugerate, când este cazul, pot fi ajustate pentru membrii

vulnerabili ai populaţiei. Fractional Effectiv Dose (FED). Aceasta este o metodă mai minuţioasă de evaluare a

impactului gazelor asfixiante în situaţia de incendiu utilizează (Purser, 2002) şi implică calculul

121

efectului cumulat al expunerii simultane la mai multe gaze asfixiante. Când FED creşte peste valoarea 1 se presupune instalarea incapacităţii; valori de 0,1 … 0,3 sunt acceptate ca şi criteriu pentru proiectare.

Gazele iritante. Gazele iritante cauzează disconfort, durere sau distrugerea ţesutului la nivelul mucoaselor ochilor, nasului, traheei şi plămânilor şi pot conduce la incapacitate şi moarte. Gazele iritante care sunt produse ale combustiei includ acizi anorganici gazoşi (precum acidul cianhidric) şi compuşi organici precum formaldehida şi acroleina, ca să numim numai câteva. Purser (2000) sugerează că o densitate optică a fumului de 0,5 m-1 poate fi utilizată ca indicator al iritabilităţii posibil să deterioreze eficienţa evacuării. FCRC (1996) sugerează o abordare simplificată şi anume că condiţiile limită pentru toate produsele toxice (asfixiante şi iritante) sunt improbabil a fi depăşite dacă densitatea optică a fumului nu depăşeşte 0,1 m-1 sau nu produc o vizibilitate sub 10 m.

Căi pentru evacuarea animalelor adăpostite în construcţiile zootehnice

Numărul căilor pentru evacuarea animalelor se stabileşte pe baza unei metodologii specifice care are în vedere categoriile de animale adăpostite şi gradul de rezistenţă la foc asociat construcţiei (tabelul 6.9); astfel, distribuţia uşilor spaţiilor ce adăpostesc animale trebuie să fie, pe cât posibil, uniformă, ţinând cont de faptul că se admite ca lungimea căii pentru evacuare până la ieşirea din clădire să fie maximum 30 m pentru animalele aflate în stabulaţie fixă (legate), şi 50 m pentru cele aflate în stabulaţie liberă; deschiderea uşilor trebuie să se facă în sensul de evacuare şi în faţa uşilor sau porţilor nu se admit praguri.

Lăţimea minimă a unei ieşiri pentru evacuarea animalelor în situaţia de incendiu trebuie să fie cel puţin:

- 2,00 m, pentru grajdurile de taurine şi cabaline; - 1,50 m, pentru grajdurile de viţei până la 6 luni; - 0,90 m, pentru grajdurile de porci.

Tabelul 6.9 Numărul maxim de animale admis pentru evacuarea pe o uşă (NPCI-1984)

Nr. crt.

Animale adăpostite în construcţie-grajd

Gradul de rezistenţă la foc asociat construcţiei-grajdului

I ... IV V 1 bovine 35 25 2 tineret taurin 50 30 3 animale de muncă 35 25 4 cai de elită 25 - 5 scroafe cu purcei şi vieri 35 25 6 îngrăşătorie porci 200 150

6.4.2 Căi pentru acces şi intervenţie la incendii (prescripţii naţionale)

Pentru asigurarea condiţiilor de acces, intervenţie şi salvare în situaţia de incendiu la construcţii se prevăd căi de acces care pot fi:

- drumuri necesare funcţional; - fâşii libere de teren, corespunzător amenajate pentru accesul utilajelor şi autospecialelor de

intervenţie ale pompierilor. Drumurile destinate circulaţiei în caz de incendiu trebuie să formeze, de regulă, un circuit

închis, să asigure accesul forţelor de intervenţie fără obstacole şi pe distanţa cea mai scurtă către toate construcţiile, depozitele deschise de materiale combustibile şi sursele de apă (bazine,

122

rezervoare, hidranţi, rampe de alimentare etc.); asigurarea căilor de acces pentru autospecialele de intervenţie la sursele de alimentare cu apă, în caz de incendiu, şi a posibilităţilor de folosire a acestor surse, în orice anotimp, constituie o condiţie de securitate la incendiu.

Fâşiile libere de teren se prevăd pentru circulaţia maşinilor de intervenţie ale pompierilor (dacă din procesul funcţional nu rezultă necesitatea unor drumuri pentru circulaţii curente la anumite obiective) cu lăţimea minimă prescrisă, nivelate şi cu panta necesară asigurării scurgerii şi îndepărtării apelor de pe aceasta; când terenul natural nu asigură circulaţia maşinilor pe orice vreme, fâşiile de teren amenajate se consolidează. Se iau măsurile necesare pentru protecţia construcţiilor subterane pe care le întretaie (canale, cămine, reţele subterane de conducte) şi marcarea lor vizibilă.

Fâşiile libere de teren destinate circulaţiei în situaţia de incendiu trebuie să se regăsească în documentaţiile specifice.

Proiectarea şi executarea căilor de acces şi intervenţie, în general, trebuie să mai aibă în vedere:

- asigurarea lăţimii minime: 6,0 m sau 12,0 m pentru clădirile înalte; - realizarea curbelor şi ramificaţiilor încât să asigure şi înscrierea maşinilor de intervenţie ale

pompierilor (figura 6.13);

Figura 6.13 Drumuri necesare funcţional pentru accesul autospecialelor de intervenţie (după Fire Protection Guide in Modern Building Construction, Promat International, 2006)

- realizarea a două intrări din drumul public (unde este necesar), dimensionate ca să se asigure

accesul maşinilor de intervenţie ale pompierilor (în cazul unităţilor industriale cu activităţi din categoria de pericol de incendiu A, B sau C şi cu suprafaţa incintei mai mare de 2,5 ha, P 118-99);

- încrucişările la nivel cu linii de cale ferată pe care se pot gara vagoane, unde trebuie prevăzută a doua încrucişare la nivel, situată, faţă de prima, la o distanţă cel puţin egală cu lungimea unei garnituri de tren care circulă în mod obişnuit pe linia respectivă etc..

Numărul căilor de acces şi intervenţie la incendii din incintele industriale, grupările de clădiri social-administrative şi ansamblurile de locuinţe, necesare circulaţiei obişnuite, se proiectează avându-se în vedere ca:

- fiecare construcţie să fie deservită de un drum; - clădirile înalte, precum şi clădirile industriale blindate şi monobloc, să fie deservite pe cel

puţin două laturi; - fiecare sector al depozitelor deschise de materiale combustibile solide, lichide sau gazoase să

fie deservite pe toate laturile. Accesul în clădirile blindate trebuie să aibă asigurat accesul personalului de intervenţie în

situaţia de incendiu prin deschideri de cel puţin 1,00 m lăţime şi 1,80 m înălţime, situate pe conturul clădirii la distanţe maxime de 80,0 m una de alta; acestea pot fi închise prin panouri care să poată fi uşor desfăcute în caz de incendiu şi să fie vizibil marcate.

123

Accesul în curţile închise (la construcţiije etajate) nu se recomandă a se realiza; când rezultă asemenea curţi, în care autospecialele pompierilor nu au acces, este necesar să se asigure salvarea persoanelor din clădire şi intervenţia serviciilor şi unităţilor de pompieri prin ferestre sau goluri practicate în faţadele construcţiei, marcate corespunzător pentru a fi uşor recunoscute în situaţia de incendiu.

Curţile interioare neacoperite, cu aria minimă de 600 m2, închise pe toate laturile de construcţii şi situate la nivelul terenului sau al circulaţiilor carosabile adiacente sau la o diferenţă de nivel mai mică de 0,50 m faţă de aceste circulaţii, se prevăd obligatoriu cu accese carosabile pentru autospecialele de intervenţie în caz de incendiu, amplasate la distanţe maxime unele de altele de 160 m, cu gabarite minime precizate (3,80 m lăţime şi 4,20 m înălţime iar pentru pasajele carosabile din interiorul clădirilor 3,80 m înălţime). În cazul curţilor situate la diferenţe de nivel mai mari de 0,50 m (fără acces carosabil), se asigură numai accese pietonale pentru personalul de intervenţie cu gabarite minime precizate (1,50 m lăţime şi 1,90 m înălţime), situate la distanţe maxime între ele de 80 m.

Pereţii care limitează pasajele în clădiri trebuie să fie incombustibili şi să aibă rezistenţa la foc minimă 90 de minute.

Accesul în construcţiile închise cu pereţi cortină trebuie să se facă prin panouri de vitrare marcate şi care să permită intervenţia pompierilor, direct din exterior în circulaţiile comune orizontale (holuri, vestibuluri, coridoare etc.) sau în încăperi cu acces permanent în circulaţiile comune. Marcarea vizibilă din exterior a cel puţin unui acces pe fiecare etaj al construcţiei este obligatorie la etajele situate până la 28 m faţă de carosabil, pe toate faţadele accesibile autospecialelor de intervenţie ale pompierilor. Construcţiile închise perimetral cu pereţi cortină trebuie să asigure circulaţii carosabile în dreptul panourilor de faţadă marcate pentru accesul echipelor de intervenţie ale pompierilor. În interiorul construcţiilor, căile de intervenţie a personalului serviciilor şi unităţilor de pompieri vor fi stabilite, amenajate şi marcate corespunzător, încât să fie uşor de recunoscut în caz de incendiu.

Accesul pe acoperiş la clădirile cu pod al personalului de intervenţie în situaţie de incendiu se va asigura prin case de scări, lucarne şi/sau tabachere.

Accesul prin scări exterioare pentru incendiu (executate conform standardelor: STAS 6168): - la clădirile cu înălţimea la cornişă mai mare de 12 m; - clădirile ce adăpostesc persoane care nu se pot evacua singure, având mai puţin de trei scări

interioare sau cele cu săli aglomerate, indiferent de gradul de rezistenţă la foc asociat acestora; - construcţiile având gradul de rezistenţă la foc asociat III ... V, situate în localităţi unde nu

există unităţi de pompieri; - zonele antifoc. Pentru construcţiile anterior menţionate, trebuie prevăzute scări de incendiu exterioare şi între

acoperişuri denivelate (pentru asigurarea circulaţiei între părţile acestora situate la diferite înălţimi) dacă denivelarea minimă depăşeşte 1,50 m, respectiv la acoperişurile clădirilor prevăzute cu luminatoare mai lungi de 80 m (pentru a se asigura circulaţia peste acestea).

Scările de incendiu exterioare se vor amplasa de-a lungul perimetrului clădirii la distanţe maxime de 200 m; pe faţada principală a clădirilor se admite să nu se prevadă asemenea scări.

Acesul la clădirile înalte şi foarte înalte al personalului de intervenţie la incendiu se va putea realiza şi cu ajutorul ascensorului; astfel, la clădirile înalte se va prevedea cel puţin un ascensor pentru intervenţia pompierilor (figura 6.14) iar pentru cele foarte înalte cel puţin două de acest fel.

124

Figura 6.14 Ascensor pentru intervenţie în caz de incendiu (după Fire Protection Guide in Modern Building Construction, Promat International, 2006)

Ascensoarele pentru intervenţie în caz de incendiu vor asigura capacitatea de transport a 3

până la 5 servanţi cu echipamentul respectiv (minim 500 kg) şi vor fi realizate ca să funcţioneze cel puţin 2 ore de la izbucnirea incendiului. Aceste ascensoare vor asigura accesul pompierilor la toate nivelurile clădirii, fiind echipate cu dispozitive de apel prioritar al acestora în caz de incendiu.

Bibliografie 1. Bălulescu P., Crăciun I., Agenda pompierului, EdituraTehnică, Bucureşti,1993. 2. Bryan J.L., A selected historical review of human behaviour in fire, The official magazine of the Society of Fire Protection Engineers, nr. 16, Cleveland, OH 44114 USA, 2002. 3. Burlacu, L., Alexandrescu, I., Consideraţii asupra corelării nivelului de risc de incendiu cu gradul de dotare cu instalatii speciale de detectare si stingere, Conferinta tehnico-stiintifica “Instalatii pentru constructii si economia de energie”, 1 - 2 iulie 1999, Editura Venus, pp. 446 – 455, Iasi, 1999. 4. Burlacu L., Diaconu-Şotropa D., Performanţa privind securitatea la incendiu a construcţiilor, Review AICPS, nr. 1/2007 Ediţie nouă, ISSN 1454-928X, Bucureşti, 2007. 5. Crăciun, I., Secară, V., Calotă, S., Niţă, A, Şerbu, T., Gherghinoiu, I., Roth, M.,Vale, I., Bălulescu, R., Protecţia împotriva incendiului, ghid pentru aplicarea normelor generale de prvenire şi stingere a incendiilor, Editura Service Pompieri, Bucureşti, 2000. 6. Calotă ,S., Lencu, V., Şerbu, T., Protecţia împotriva incendiilor, vol.1, Editura Service Pompieri, Bucureşti,1998. 7. Farcaş, D., Protecţia activă împotriva incendiilor.Pompierii Români nr.9/1990, pp.20-21, Bucureşti, 1990. 8. Roitman, M.I., Măsuri de prevenire a incendiilor în construcţii. Direcţia Paza Contra Incendiilor, Bucureşti, 1957. Fire Egineering Design Guide, Third Edition, Editor Michael Sperrpoint, New Zealand Center For Advanced Engineering, Christchurch-New Zealand 9. ***, Normativ pentru proiectarea şi executarea construcţiilor din punct de vedere al prevenirii incendiilor. Indicativ NPCI 1957. Editura Tehnică. Bucureşti 1957 10. ***, Normativ pentru proiectarea şi executarea construcţiilor din punct de vedere al prevenirii incendiilor. Indicativ NPCI 1961. Editura Tehnică. Bucureşti 1961 11. ***, Normativ pentru proiectarea şi executarea construcţiilor din punct de vedere al prevenirii incendiilor. Indicativ NPCI 1964. Editura Tehnică. Bucureşti 1964 12. ***, Normativ republican pentru proiectarea şi executarea construcţiilor din punct de vedere al prevenirii incendiilor. Indicativ NPCI 1972 Ediţia 1974. Buletinul Construcţiilor nr.3/1974

125

13. ***, Normativ departamental pentru proiectarea şi executarea construcţiilor din punct de vedere al prevenirii incendiilor în industria chimică, indicativ NPCICh-1977 emis de Ministerul Industriei Chimice cu ordinul nr. 1862/1976 14. ***, Prevenirea incendiilor în proiectarea lucrărilor de construcţii şi instalaţii. Ministerul de Interne - Comandamentul Pompierilor - Serviciul Cultural, Presă şi Editorial, Bucureşti 1973 15. ***, Norme tehnice privind protecţia construcţiilor contra focului. Indicativ P.118/1983. 16. ***, Normativ departamental privind proiectarea şi executarea construcţiilor şi instalaţiilor din punct de vedere al protecţiei contra acţiunii focului în ramura agriculturii şi industriei alimentare. Indicativ NPCIA/1984. 17. ***, Prevenirea incendiilor în proiectarea lucrărilor de construcţii şi instalaţii, Ministerul de Interne - Comandamentul Pompierilor-Serviciul Cultural, Presă şi Editorial, Bucureşti, 1973. 18. ***, Termeni şi expresii P.S.I., Ministerul de Interne-Comandamentul Pompierilor, Serviciul Editorial, Bucureşti, 1991. 19. Regulamentul privind stabilirea categoriei de importanţă a construcţiilor, aprobat prin Hotărârea Guvernului nr. 766/1997, publicată în Monitorul Oficial al României, Partea I, nr. 352 din 10 decembrie 1997. 20. ***, Norme generale de prevenire şi stingere a incendiilor aprobate prin Ordinul nr. 775 din 22 iulie 1998, Monitorul Oficial partea I, nr. 348 din 09.10.1998, Bucureşti, 1998. 21. ***, Normativ de siguranţă la foc a construcţiilor indicativ P.118/1999, IPCT, Bucureşti 1999. 22. ***, Manual privind exemplificări, detalieri şi soluţii de aplicare a prevederilor Normativului P.118/1999-Siguranţa la foc a construcţiilor. Indicativ MP008-2000, IPCT, Bucureşti, 2000. 23. ***, Ghid pentru proiectarea, executarea şi exploatarea dispozitivelor şi sistemelor de evacuare a fumului şi a gazelor fierbinţi din construcţii în caz de incendiu-Indicativ GP-063-2001, IPCT-SA, Bucureşti, 2001. 24. ***, Norme generale de apărare împotriva incendiilor aprobate cu ordinul nr. 163 din 28.02.2007. 25. ***, Fire Egineering Design Guide, Third Edition, Editor Michael Spearpoint, New Zealand Center For Advanced Engineering, Christchurch-New Zealand, 2008.

127

PRELEGEREA 7 STABILITATEA LA FOC A STRUCTURILOR CONSTRUCŢIILOR

Generalităţi Proiectarea structurilor construcţiilor implică şi verificarea la acţiunea focului, care trebuie să aibă în vedere condiţiile impuse de reglementările tehnice în vigoare cu privire la stabilitatea structurală în situaţia de incendiu (respectiv rezistenţa la foc a elementelor structurale: stâlpi, grinzi, pereţi, planşee etc.); aceasta presupune că structurile de rezistenţă principale ale clădirilor, o perioadă de timp normată, îşi menţin funcţia de capacitate portantă pentru a asigura:

- îndeplinirea funcţiilor specifice produselor pentru construcţii cu rol în securitatea la incendiu;

- securitatea utilizatorilor (cât se presupune că aceştia rămân în clădire) şi forţelor de intervenţie;

- evitarea prăbuşirii clădirii. Rezistenţa la foc minimă a principalelor elemente pentru construcţii, care intră în alcătuirea structurii portante principale a clădirii, se precizează în reglementări tehnice specifice; pentru România, P118-99-Siguranţa la foc a construcţiilor, tabelul 7.1a. Tabelul 7.1a Rezistenţe la foc ale elementelor pentru construcţii (P118-99)

Nr. crt. Tipul elementelor de construcţie

Gradul de rezistenta la foc I II III IV V

1 Stâlpi, coloane, pereţi portanţi

2½ore 2ore 1ora 30min -

2 Pereţi interiori neportanţi 30min 30min 15min 15min - 3 Pereţi exteriori neportanţi 15min 15min 15min - -

4 Grinzi, planşee, nervuri,

acoperişuri terasă 1ora 45min

(30min)* 45min

(30min)* 15min -

5 Acoperişuri autoportante fără pod (inclusiv contravântuiri), şarpante ale acoperişurilor fără pod

45min (30min)*

30min (15min)*

15min - -

6 Panouri de învelitoare şi suporturi continue ale învelitorilor combustibile

15min - - - -

În unele ţări, precum Anglia, există precizări, în reglementări naţionale, privitoare la

rezistenţa la foc minimă pentru funcţiuni (uzuale) ale clădirilor, tabelul 7.1b. Problema stabilităţii structurii clădirilor aflate în situaţia de incendiu este reglementată în

Comunitatea Europeană de codurile europene/Eurocod-uri, elaborate de CEN (Comite Europeean de Normalisation), însuşite de către statele membre ale Comunităţii Europene (inclusiv România, unde au fost publicate ca standarde naţionale SR EN ...).

Eurocod-urile sunt standarde europene pentru proiectarea şi/sau verificarea lucrărilor pentru construcţii şi cuprind metode pentru stabilirea acţiunilor, calculul eforturilor şi evaluarea rezistenţei elementelor structurale; acestea sunt recunoscute ca documente de referinţă pentru:

128

- probarea conformităţii clădirilor şi lucrărilor inginereşti cu cerinţa esenţială 1 (stabilitate şi rezistenţă mecanică) şi cerinţa esenţială 2 (securitate la incendiu);

- asigurarea bazei tehnice la contractarea lucrărilor pentru construcţii şi serviciilor tehnice asociate;

- asigurarea bazei tehnice pentru elaborarea specificaţiilor tehnice armonizate produselor pentru construcţii. Tabelul 7.1b Rezistenţe la foc pentru clădiri şi funcţiuni, în minute (Building Regulations Part. B)

Funcţiuni

Subsol inclusiv planşeul de deasupra

Parter sau etaj superior

Adâncimea maximă a subsolului

(m)

Înălţimea la planşeul superior

(m) > 10 ≤ 10 ≤ 5 ≤ 18 ≤ 30

Case 30 30 30 60 improbabil Clădiri rezidenţiale: a. bloc apartamente - fără sprinklere - cu sprinklere b. instituţii c. alte rezidenţiale

90 90 90 90

60 60 60 60

30

30 30 30

60 60 60

60

90 90 90 90

nepermis 120 120 120

Birouri: - fără sprinklere - cu sprinklere (2)

90 60

60 60

30 30

60 30

90 60

nepermis

120 Spaţii comerciale: - fără sprinklere - cu sprinklere (2)

90 60

60 60

60 30

60 60

90 60

nepermis

120 Spaţii întâlniri, recreere - fără sprinklere - cu sprinclere (2)

90 60

60 60

60 30

60 60

90 60

nepermis

120 Spaţii industriale: - fără sprinklere - cu sprinclere (2)

120 90

90 60

60 30

90 60

120 90

nepermis

120 Spaţii depozitare, altele nerezidenţiale a. orice clădire sau parte nedescrisă în altă parte - fără sprinklere - cu sprinklere (2) b. parcaje vehicule uşoare - deschise pe faţade - oricare altele

120 90

neaplicabil

90

90 60

neaplicabil

60

60 30

15

30

90 60

15

60

120

90

15

90

nepermis 120

60

120

Eurocod-urile sunt inspirate din standardele internaţionale, elaborate de către ISO, dar nu sunt pe deplin armonizate cu acestea, diferind prin notaţii, relaţii etc.; principiile, metodele de analiză şi calculul sunt asemănătoare.

Eurocod-urile au fost concepute, iniţial, ca reglementări obligatorii ce urmau să înlocuiască codurile naţionale similare, dar, ulterior, pentru că nu a fost pe deplin posibilă înlocuirea, s-a admis să se ţină seama de specificul naţional, versiunile actuale prevăzând, în anumite subcapitole sau relaţii de calcul, posibilitatea introducerii de valori determinate la nivel naţional pentru unii parametri (Nationally Determined Parameters - NPD); aşa au apărut anexele naţionale care se referă la:

- valori şi/sau clase unde eurocodul prevede alternative; - date specifice ţării respective (geografice, climatice etc.); - proceduri naţionale de utilizare, când eurocod-ul prevede posibilitatea elaborării de

proceduri alternative; - decizii de aplicare a anexelor informative;

129

- referiri la informaţii complementare, care nu trebuie să fie contradictorii cu conţinutul eurocod-ului şi să ajute utilizatorul în aplicarea acestuia.

Eurocod-urile pot fi grupate în: - generale:

- Eurocod 0/SR EN 1990: Bazele de calcul a structurilor; - Eurocod 1/SR EN 1991: Acţiuni asupra structurilor; - Eurocod 7/SR EN 1997: Calculul geotehnic; - Eurocod 8/SR EN 1998: Calculul structurilor pentru rezistenţa seismică;

- particularizate pe tipuri de structuri (cuprinzând reguli cu privire la proiectarea tipului respectiv de structură sub acţiuni mecanice şi din variaţia obişnuită de temperatură, precum şi din variaţia de temperatură produsă în situaţia de incendiu):

- Eurocod 2/SR EN 1992: Proiectarea structurilor din beton; - Eurocod 3/SR EN 1993: Proiectarea structurilor din oţel; - Eurocod 4/SR EN 1994: Proiectarea structurilor mixte (din oţel şi beton); - Eurocod 5/SR EN 1995: Proiectarea structurilor din lemn; - Eurocod 6/SR EN 1996: Proiectarea structurilor din zidărie; - Eurocod 9/SR EN 1999: Proiectarea structurilor din aluminiu.

Eurocod 1 şi fiecare eurocod particularizat pe tip de structură conţine o parte referitoare la expunerea la foc a structurilor (Partea 1-2); aspectul (încadrabil protecţiei pasive la incendiu) este tratat în termeni de calcul structural în vederea obţinerii unei stabilităţi adecvate a elementelor structurale şi limitării evoluţiei incendiului.

Eurocod 1 (partea 1-2) precizează metode de evaluare a acţiunii incendiilor. Procedurile, metodele şi relaţiile de calcul recomandate de eurocod-uri, utilizate la verificarea

elementelor structurale aflate în situaţia de incendiu, sunt recunoscute pe piaţa europeană a serviciilor de proiectare. 7.1 Acţiuni şi solicitări în situaţia de incendiu

Generalităţi

Verificarea rezistenţei la foc a structurilor construcţiilor în situaţia de incendiu presupune parcurgerea unui proces etapizat:

- selecţia scenariilor de incendiu de calcul, relevante pentru compartimentul de incendiu ales; - atribuirea focurilor de calcul corespunzând scenariilor de incendiu de calcul, în vederea

stabilirii temperaturii la exteriorul elementelor structurale incendiate; - analiza termică a structurii incendiate; - analiza deformabilităţii structurii incendiate; - verificarea rezistenţei la foc a structurii. Situaţia de incendiu generează la nivelul elementelor structurale: - acţiuni termice, consecinţa fenomenelor de radiaţie, convecţie şi conducţie; - acţiuni mecanice, consecinţa încărcărilor, deformaţiilor impuse, variaţiilor din temperatură

etc.. Verificarea rezistenţei la foc a structurii, după caz, se poate face: - sau în domeniul rezistenţelor, relaţia 7.1a:

Rfi,d,t (Xd,fi) ≥ Efi,d(Ffi,d) (7.1a)

- sau în domeniul timpului, relaţia 7.1b:

tfi,d ≥ tfi,requ (7.1b)

130

- sau în domeniul temperaturilor, relaţia 7.1c:

θcr,d ≥ θd (7.1c) unde: tfi,d este rezistenţa la foc proiectată a elementului structural, în minute;

tfi,requ - rezistenţa la foc cerută elementului structural, în minute; Rfi,d,t - rezistenţa de proiectare a elementului structural, în situaţia de incendiu, la momentul t; Xd,fi - valorile de proiectare ale proprietăţilor mecanice ale materialelor în situaţia de incendiu; Efi,d,t - efectul semnificativ al acţiunilor de proiectare în situaţia de incendiu, la momentul t; Ffi,d - valorile de proiectare ale acţiunilor în situaţia de incendiu; θcr,d - temperatura critică de proiectare; θd - temperatura proiectată.

7.1.1 Stabilirea scenariilor şi focurilor de calcul

Generalităţi

Stabilirea scenariilor de incendiu de calcul. Scenariul de incendiu descrie calitativ evoluţia unui incendiu în timp, identificând evenimentele cheie care îl caracterizează şi diferenţiază de alte incendii posibile într-o incintă.

Situaţiile de incendiu constatate la aprecierea riscului la incendiu determină mai multe scenarii de incendiu, dintre acestea reţinându-se cele cu probabilitate mare de realizare şi care constituie numitele scenarii de incendiu de calcul.

Pentru structurile la care există riscuri la incendiu specifice, ca o consecinţă a altor acţiuni accidentale, acestea trebuie luate în considerare la conceptul de securitate globală.

Stabilirea focurilor de calcul. Pentru fiecare scenariu de incendiu de calcul şi compartiment de incendiu se estimează un model de incendiu numit foc de calcul; focul de calcul se aplică numai unui singur compartiment de incendiu, la un moment dat, în afara cazurilor în care se specifică altfel în scenariul de incendiu de calcul.

Modele de incendiu

În cazul evaluării performanţei de rezistenţă la foc a structurilor construcţiilor, modelul de incendiu este un mod de definire a evoluţiei temperaturii gazelor în vecinătatea elementelor structurale şi este numit:

- scenariu de referinţă, în cazul încercărilor experimentale la foc; - foc de calcul, în cazul calculelor analitice/numerice la foc. Modelele de incendiu sunt: convenţionale (numite şi nominale) sau naturale (numite şi

parametrice).

Modele convenţionale/nominale de incendiu

Modelul de acţiune termică, ce corespunde unui incendiu generalizat, este cel dat de curba temperatură-timp ISO 834, relaţia 7.2a şi figura 7.1:

θg = 345 × log10(8t + 1) + 20 (7.2a) unde: θg este temperatura gazelor, în 0C; t - durata expunerii termice, în minute. Coeficientul de transfer de căldură prin convecţie corespunzător este αc = 25 W/m2K.

131

Modelul de incendiu este utilizat la evaluarea performanţelor produselor expuse la un foc în plină desfăşurare; acesta poate fi considerat foc de calcul relevant pentru structurile la care autorităţile naţionale specifică cerinţe de rezistenţă la foc, exceptând cazul când există alte specificaţii.

Model de acţiune termică, în cazul unui incendiu din interiorul construcţiei acţionând asupra unui element structural prin exteriorul construcţiei (cazl pereţilor din faţadă), este cel dat de curba de foc exterior, relaţia 7.2b şi figura 7.1:

θg = 660 × (1 – 0,687-0,32t – 0,313-3,8t) + 20 (7.2b) Coeficientul de transfer de căldură prin convecţie corespunzător este αc = 25 W/m2K.

Model de acţiune termică, în cazul unui incendiu mai sever (cu o viteză mai mare de creştere a temperaturii decât cea dată de curba ISO 834), este cel dat de curba armonizată de hidrocarburi, relaţia 7.2c şi figura 7.1:

θg = 1080 × (1 – 0,325-0,167t – 0,675-2,5t) + 20 (7.2c) Coeficientul de transfer de căldură prin convecţie corespunzător este αc = 50 W/m2K.

În cazul unor obiective speciale (tuneluri pentru trafic, centrale nucleare etc.) specificaţiile tehnice pot impune scenarii de incendiu extreme, pentru care modelele de incendiu convenţionale sunt date de curbe nominale caracteristice acestor situaţii severe.

Figura 7.1 Curbe temperatură-timp nominale

(după Jean-Baptiste Schleich)

Modele naturale/parametrice de incendiu

Modelul de incendiu natural/parametric pentru un spaţiu închis dintr-o construcţie (încăpere, grup de încăperi, parte a unei construcţii) ia în considerare: sarcina termică de incendiu (tip, cantitate şi viteză de ardere), alimentarea cu aer a incendiului, forma şi dimensiunile elementelor ce delimitează compartimentul de incendiu, proprietăţile termice şi mecanice ale elementelor de închidere, influenţa instalaţiei de stingere a incendiilor (efectul intervenţiei instalaţiei cu sprinklere), acţiunea echipei de intervenţie/pompierilor (care poate fi facilitată de funcţionarea unei instalaţii de detectare a incendiului).

Conceptul de foc parametric furnizează o metodă relativ simplă de aproximare a unui foc de compartiment dincolo de flash-over; focul parametric este mai realist decât focul standard. Focul parametric îşi are rădăcinile în studiile lui Wickström (1981, 1982). Bazat pe bilanţul de căldură

132

dintr-un compartiment de incendiu, el a sugerat că focul depinde în totalitate de raportul dintre suprafaţa compartimentului şi inerţia termică a pereţilor ce îl delimitează. Acesta a folosit curbele suedeze (Magnusson şi Thelandersson 1970) pentru a valida teoria. Faza de răcire este foarte complexă, aceasta depinzând de rata de combustie, distribuţia combustibilului şi ventilaţie. Pentru simplificare Wickström a definit o variaţie liniară pentru descreşterea focului.

Coeficientul de transfer de căldură prin convecţie, în cazul utilizării modelelor naturale de incendiu, este αc = 35 W/m2K, în afară de cazul în care se dispune de informaţii mai sigure.

Modelele de incendiu naturale/parametrice sunt: simple, avansate şi combinate. Modelele de incendiu simple (cu domeniu de aplicare limitat) au la bază parametri fizici,

precum sarcina termică de calcul, qf,d, m[rimea golurilor etc. SR EN 1991-1-2, Anexa E); modelele de incendiu simple sunt: de compartiment şi localizate.

Modelul de incendiu de compartiment presupune că distribuţia temperaturilor la nivelul întregului compartiment de incendiu analizat este uniformă dar variază cu timpul, relaţiile 7.3 şi figura 7.2 (SR EN 1991-1-2, Anexa A, Jan-Marc Franssen, Raul Zaharia, 2008):

- pentru tlim > tmax, foc controlat prin ventilaţie: - temperatura pe timpul fazei de creştere este dată de relaţia 7.3.1a:

θg = 1325 × (1 – 0,324e-0,2t* – 0,204e+1,7t* – 0,472e-1,9t*) + 20 pentru t = tmax

(7.3.1a)

- temperatura pe timpul fazei de regresie este dată în relaţia 7.3.1b (t*max = Γ × tmax şi

θmax este dat de 7.3.1a pentru t* = t*max):

θg = θmax – 625 × (t* – t*

max) pentru t*max ≤ 0,5

θg = θmax – 250 × (3 – t*max) × (t* – t*

max) pentru 0,5 < t*max < 2,0 (7.3.1b)

θg = θmax – 250 × (t* – t*max) pentru 2,0 < t*

max - pentru tlim ≤ tmax, foc controlat prin combustibil:

- temperatura pe timpul fazei de creştere este dată de relaţia 7.3.2a

θg = 1325 × (1 – 0,324e-0,2t* – 0,204e+1,7t* – 0,472e-1,9t*) + 20 pentru t = tmax (7.3.2a)

- temperatura pe timpul fazei de regresie este dată în relaţia 7.3.2b (t*lim = Γ × tlim şi

θmax este dat de 7.3.1a pentru t* = t*max):

θg = θmax – 625 × (t* – t*

lim) pentru t*max ≤ 0,5

θg = θmax – 250 × (3 – t*max) × (t* – t*

lim) pentru 0,5 < t*max < 2,0 (7.3.2b)

θg = θmax – 250 × (t* – t*lim) pentru 2,0 < t*

max unde: tlim - perioada de încălzire cea mai scurtă, dependentă de viteza de dezvoltare a incendiului

(25 min. pentru viteza mică, 20 min. pentru viteza medie, 15 min. pentru viteză mare); t*

lim - un timp corectat (t*lim=Γlim×tlim), în ore.

tmax - timp (tmax=0,2×10-3×qt,d/O, dependent de densitatea sarcinii termice, qt,d, şi factorul de deschidere, O), în ore; t*

max - un timp corectat (t*max=Γ×t, unde Γ este dependent de factorul de deschidere, O sau şi

inerţia termică a pereţilor perimetrali, b), în ore; θg este temperatura gazelor, în 0C; t* - un timp corectat (t*=Γ×t sau t*=Γlim×t unde Γ lim este dependent de factorul de deschidere, Olim, şi inerţia termică a pereţilor perimetrali, b), în ore.

133

Figura 7.2 Curbă temperatură-timp parametrică, model de incendiu de compartiment (One Stop Shop in Structural Fire Engineering, Professor Colin Bailey, University of Manchester)

Modelul de incendiu localizat presupune concentrarea incendiului la un spaţiu limitat din

interiorul compartimentului de incendiu analizat, pentru care temperatura este neuniformă şi variază cu timpul (SR EN 1991-1-2, Anexa C). Prin calculul lungimii flăcării incendiului localizat (relaţia 7.4 şi figura 7.3) şi comparaţia cu distanţa de la focarul incendiului la tavan, H, se deosebesc două situaţii, fiecăreia corespunzându-i un model de incendiu localizat:

- cu flacără fără contact cu tavanul (model tip Heskestad); - cu flacără în contact cu tavanul (model tip Hasemi).

L f = -1,02 × D + 0,0148 × Q0,4 (7.4)

unde: Lf este lungimea flăcării unui incendiu localizat, în m;

Q - debitul de căldură degajat (RHRf), în W/m2; D - dimensiunea caracteristică a focului (diametrul, flacăra presupunându-se de formă circulară în secţiune transversală), în m.

Figura 7.3 Înălţimea flăcării funcţie de diametrul focului şi căldura degajată Modelul de incendiu localizat cu flacără fără contact cu tavanul; în acest caz modelul furnizează numai distribuţia temperaturilor pe înălţimea focului localizat, Өz, măsurată în 0C, figura 7.4, relaţia 7.5a şi figura 7.5,

134

Figura 7.4 Incendiu localizat cu flacără fără contact cu tavanul (model tip Heskestad) (One Stop Shop in Structural Fire Engineering, Professor Colin Bailey, University of Manchester)

Өz = 20 + 0,25 × Qc

2/3 (z – z0)-5/3 ≤ 900 (7.5a) unde: Qc este fracţiunea din convecţie a debitului de căldură degajat Q, cu Qc = 0.8×Q; z0 - poziţia originii virtuale dată de relaţia 7.5b, m,

z0 = 0,00524 × Q0,4 – 1,02 × D (7.5b)

Figura 7.5 Evoluţia temperaturii pentru RHRf = 500 kW/m2

Modelul de incendiu localizat cu flacără în contact cu tavanul; în acest caz modelul furnizează fluxul termic primit pe unitatea de suprafaţă expusă focului la nivelul tavanului, h, măsurată în W/m2, figura 7.6, şi relaţiile 7.6a,

h = 100000 dacă y ≤ 0,30 h = 136300 până la 121000×y dacă 0,30 < 0,1 ≤ y (7.6a) h = 15000 × y-3,7 dacă y ≥ 1,0

pentru care se calculează parametrul dat de relaţia 7.6b,

y = (r + H + z’) / (Lh + H + z’) (7.6b) unde: z’ este poziţia verticală a sursei virtuale, în m, care se calculează cu relaţia 7.6c,

z’ = 2,4 × D × (Q*0,4D - Q*2/3

D) dacă Q*D < 1

(7.6c) z’ = 2,4 × D × (1,0 - Q*0,4

D) dacă Q*D ≥ 1

135

unde: Q*

D este valoarea debitului de căldură degajat; r - distanţa orizontală dintre axa verticală a focului şi verticala punctului din tavan în care este calculat fluxul termic, în m; H - distanţa dintre focarul incendiului şi tavan, în m.

Figura 7.6 Incendiu localizat cu flacără în contact cu tavanul (model tip Hasemi) (One Stop Shop in Structural Fire Engineering, Professor Colin Bailey, University of Manchester)

Lungimea măsurată pe orizontală a flăcării, Lh, în m, se calculează cu relaţia 7.6d,

L h = 2,9×H× (Q*

H)0,33 - H (7.6d)

pentru care se calculează parametrul dat de relaţia 7.6e, Q*

H = Q / (1,11 ×10 × H2,5) (7.6e)

Modelele de incendiu avansate au la bază proprietăţile gazelor, transferul de masă şi transferul de energie; modelele de incendiu avansate sunt: cu o zonă, cu două zone şi bazate pe dinamica fluidelor/CFD (SR EN 1991-1-2, Anexa D).

Modelul de incendiu cu o zonă presupune că distribuţia temperaturilor, la nivelul întregului compartiment de incendiu analizat, este uniformă dar variază cu timpul.

Modelul de incendiu cu două zone presupune existenţa unui strat superior de aer, cu grosimea constantă, a cărui temperatură este considerată uniformă dar variind cu timpul şi unui strat inferior de aer, tot cu grosimea constantă, a cărui temperatură, mai mică decât a stratului superior, fiind tot uniformă şi variabilă cu timpul.

Modelul de incendiu bazat pe dinamica fluidelor (CFD) presupune evoluţia temperaturilor la nivelul întregului compartiment analizată în completa ei dependenţă de spaţiu şi timp.

Modelele combinate de incendiu sunt precum cel obţinut din combinarea modelului de incendiu cu două zone şi modelului de incendiu localizat. 7.1.2 Analiza termică a structurii incendiate

Analiza distribuţiei temperaturilor la interiorul unui element structural trebuie să ţină cont de poziţia focului de calcul faţă de elementul care face obiectul analizei:

- pentru elemente exterioare se ia în considerare posibila expunere la foc prin deschiderile din faţade şi/sau acoperişuri (SR EN 1991-1-2, Anexa B);

- pentru pereţii exteriori ai compartimentelor de incendiu se ia în considerare expunerea la focul din interior (de la compartimentul de incendiu respectiv) şi alternativ din exterior (de la alte compartimente de incendiu), după caz.

Analiza temperaturii la nivelul elementelor structurale se poate face utilizând ca acţiune fie:

136

- modele de incendiu convenţionale, bazate pe curbe temperatură-timp (standardizate), analiza efectuând-se pentru o durată specificată, fără a se lua în considerare faza de regresie (durata specificată poate fi stabilită în reglementările naţionale sau obţinută din SR EN 1991-1-2, Anexa F urmând specificaţiile anexei naţionale);

- modele de incendiu naturale, analiza făcând-se pentru toată durata incendiului, inclusiv faza de regresie (pe baza anexei naţionale la SE EN 1991-1-2 pot fi stabilite perioade limitate pentru rezistenţa la foc).

În cazul determinării analitice a răspunsului structurii la acţiunea termică, programul termic care stă la baza stabilirii fluxurilor de căldură este dat de curba nominală ISO 834, relaţia 7.2a.

Acţiunea termică a focului (pentru toate situaţiile în care aceasta în vecinătatea elementului structural este dată de o temperatură unică, Jan-Marc Franssen, Raul Zaharia, 2008) poate fi definită de fluxul net total de căldură, hnet, în W/m2, aplicat suprafeţei elementului structural independent sau component al unei substructuri sau structuri, dat de relaţia 7.7,

hnet = γn,c × hnet,c + γn,r × hnet,r (7.7) unde: hnet,c este componenta din convecţie a fluxului net de căldură, care se calculează cu relaţia 7.7a, în W/m2 (în Eurocod h poartă şi un punct deasupra lui);

hnet,r - componenta din radiaţie a fluxului net de căldură, care se calculează cu relaţia 7.7b, în W/m2 (în Eurocod h poartă şi un punct deasupra lui); γn,c, γn,r, sunt factori de siguranţă ce multiplică cele două tipuri de fluxuri şi care au caracter naţional (se iau 1.0, SR EN 1991-1-2);

hnet,c = αc (Өg – Өm) (7.7a)

hnet,r = Ф × εm × εf × σ × ((Өr + 273)4 - (Өm + 273)4) (7.7b)

unde: αc este coeficientul de transfer al căldurii prin convecţie, în W/m2 K; Өg - temperatura gazelor în vecinătatea elementului expus la foc, în 0C; Өm - temperatura suprafeţei elementului expus la foc, în 0C;

Ф - factorul de formă; εm - emisivitatea suprafeţei elementului; εf - emisivitatea incendiului; σ - constanta lui Stepfan Boltzman (5,67×10-8 W/m2 K4);

Өr - temperatura efectivă a radiaţiei atmosferei incendiului, în 0C. Acţiunea focului produce: - efecte directe, privind modificarea proprietăţilor materialului de constituţie: fizico-chimice, modul de elasticitate, deformaţie specifică, rezistenţă; - efecte indirecte, privind deformarea din variaţia temperaturii: în ax (deformare axială) şi/sau pe secţiune (încovoiere). 7.1.3 Analiza deformabilităţii structurii incendiate Generalităţi

Durata pentru analiza deformabilităţii structurii incendiate trebuie să fie aceeaşi cu cea pentru analiza termică.

137

Acţiuni şi combinaţii de acţiuni În urma procesului de armonizare a legislaţiei tehnice româneşti, pentru proiectarea construcţiilor la acţiuni generale şi obişnuite din variaţia temperaturii cu cea din Comunitatea Europeană a fost elaborat standardul SR EN 1990-Bazele proiectării structurilor. Acest act normativ defineşte o serie de termeni, pe care îi vom preciza în continuare.

Acţiunile, F, după modul de manifestare, pot fi: - directe: - forţe aplicate elementelor structurale; - indirecte:

- deformaţii impuse cauzate de: variaţia de temperatură, tasări diferenţiate sau provocate de cutremure, umiditate etc.;

- acceleraţii provocate de cutremure sau alte surse (dilatări termice);. sau, după acelaşi criteriu, mai pot fi:

- fixe, la care distribuţia şi poziţia pe structură nu se modifică; acţiunea liberă poate avea diverse distribuţii şi poziţii pe structură;

- statice, care nu provoacă forţe de inerţie la nivelul elementului structural; - dinamice, care provoacă forţe de inerţie semnificative la nivel structural;

- cvasistatice, care sunt static-echivalente unor acţiuni dinamice. Acţiunile, după variaţia lor cu timpul, pot fi: - permanente, G, pentru care variaţia în timp este nulă sau neglijabilă: acţiuni directe din

greutatea proprie a construcţiei, echipamentelor fixate pe construcţii etc. şi acţiuni indirecte datorate contracţiei betonului, tasărilor diferenţiate, precomprimării etc.;

- variabile, Q, pentru care variaţia în timp nu este nici monotonă şi nici neglijabilă: acţiunile la nivelul planşeelor şi acoperişurilor, acţiunea zăpezii, vântului, împingerii pământului, fluidelor şi materialelor pulverulente etc.;

- accidentale, A, de durată scurtă şi intensitate semnificativă, care se exercită cu probabilitate redusă asupra structurii în timpul duratei de viaţă proiectate: incendiile, cutremurele, exploziile, impactul vehiculelor.

Valoarea caracteristică a unei acţiuni, Fk, corespunde unei probabilităţi mici de depăşire a valorii acesteia în sens defavorabil pentru siguranţa structurii, pe parcursul unui interval de timp de referinţă. Valoarea caracteristică se determină ca fracţii ale repartiţiei statistice a acţiunii.

Valoarea frecventă a unei acţiuni variabile, ψ1×Qk, corespunde unei valori apropiate de o valoare centrală a repartiţiei statistice a valorii acţiunii. Valoarea cvasipermanentă a unei acţiuni variabile, ψ2×Qk, corespunde unei valori exprimate ca o fracţiune din valoarea caracteristică a acţiunii (ψ2≤1); această valoare este folosită pentru verificarea la stări limită ultime ce implică acţiuni accidentale şi verificarea la stări limită de serviciu reversibile. Valorile cvasipermanente sunt utilizate şi pentru calculul efectelor pe termen lung.

Valoarea de proiectare a unei acţiuni, Fd (d, de la design sau proiectare), este obţinută din valoarea caracteristică prin aplicarea unor coeficienţi parţiali de siguranţă, γf (ce iau în considerare incertitudinile nealeatoare, cu caracter defavorabil asupra siguranţei structurale care caracterizează acţiunea) sau altor coeficienţi definiţi în codul românesc CR 0. Valorile de proiectare pot fi alese şi direct, când se stabilesc valori conservative/acoperitoare. Proiectarea structurilor construcţiilor se face prin metoda coeficienţilor parţiali de siguranţă, constând în verificarea tuturor situaţiilor de proiectare cu utilizarea valorilor de proiectare pentru acţiuni (regăsite în efectele lor pe structură) şi valorilor de proiectare pentru rezistenţe (pentru proiectarea structurilor în domeniul neliniar de comportare şi la oboseală trebuie aplicate reguli specifice).

Valorile de proiectare se stabilesc după cum urmează: - valoarea de proiectare pentru acţiune, relaţia 7.8a;

138

Fd = γf × Fk (7.8a)

- valoarea de proiectare pentru efect (produs de acţiunile de proiectare), relaţia 7.8b;

Ed = γEd × E(Fd) (7.8b)

- valoarea de proiectare pentru rezistenţa materialului, relaţia 7.8c;

Xd = 1/γm × Xk (7.8c)

- valoarea de proiectare pentru rezistenţa elementului structural (sau capacitatea portantă a sa), relaţia 7.8d:

Rd = 1/γRd × R(Xd) (7.8d)

Verificarea structurilor de rezistenţă supuse încărcărilor statice şi dinamice se face la starea limită ultimă, SLU, şi starea limită de serviciu, SLS (cazul în care efectele dinamice pe structură sunt determinate folosind încărcări statice echivalente: efecte dinamice din vânt, trafic etc.).

Starea limită ultimă, SLU, caracterizează: - cedarea structurii de rezistenţă şi/sau deformarea excesivă a elementelor acesteia sau infrastructurii sau terenului; - pierderea echilibrului static al structurii sau al unei părţi a acesteia, considerată ca şi corp rigid. Verificarea structurilor la starea limită ultimă constă în aceea că structura de rezistenţă, infrastructura şi terenul de fundare vor fi proiectate încât la: - verificarea de rezistenţă să fie îndeplinită relaţia 7.9a,

Ed ≤ Rd (7.9a) - verificarea de stabilitate să fie îndeplinită relaţia 7.9b,

Ed,dst ≤ Ed,stb (7.9b) unde: dst se referă la acţiunile care produc destabilizarea structurii; stb - la acţiunile care asigură stabilitatea structurii. Starea limită de serviciu, SLS, caracterizează aducerea structurii de rezistenţă în imposibilitatea exploatării normale a construcţiei.

Verificarea structurilor la starea limită de serviciu constă în aceea că structura de rezistenţă, infrastructura şi terenul de fundare trebuie proiectate încât efectele pe secţiune/element/structură să fie mai mici decât valorile limită ale criteriilor de serviciu considerate.

Acţiuni şi combinaţii de acţiuni în situaţia de incendiu

Acţiunea focului asupra structurilor aflate în situaţia de incendiu este clasificată ca acţiune accidentală şi, alături de alte acţiuni simultane cu ea, poate constitui combinaţii excepţionale.

Pentru verificarea elementului structural, substructurii sau structurii de rezistenţă la starea limită ultimă (în situaţia de incendiu), încărcările se grupează, în cazul combinaţiei excepţionale, conform cu relaţia 7.10, determinând efecte de proiectare în condiţii de incendiu, Efi,d,

ΣγGA × Gk,j + ψ1,1 × Qk,1 + Σ ψ2,i × Qk,i + Σ Ad(t) (7.10)

139

unde: Gk,j este acţiunea permanentă curentă, j; γGA - coeficientul parţial de siguranţă pentru încărcările permanente la starea limită ultimă

(în situaţia de incendiu γGA =1,0); Qk,1 - acţiunea variabilă dominantă; ψ1,1 - coeficientul de combinare pentru încărcarea variabilă dominantă, tabelul 7.2; Qk,i - acţiunea variabilă curentă, i; ψ2,i - coeficientul de combinare pentru încărcarea variabilă nedominantă, tabelul 7.2; Ad(t) - acţiunea accidentală (din foc, seism etc.).

Acţiunile simultane cu incendiul, care provin de la un calcul la temperatura normală, implică: - considerarea lor ca pentru un calcul la temperatura normală, dacă sunt susceptibile să

intervină în situaţia de incendiu; - ca valorile reprezentative ale acţiunilor variabile, care corespund situaţiei exceptionale de

incendiu, să se ia în considerare conform standardului în vigoare; - neconsiderarea diminuării încărcării permanente ca urmare a consumării prin ardere; - ca la evaluarea încărcării din zăpadă, aceasta să nu fie luată în considerare (datorită

eventualei topiri) sau să fie avută în vedere după caz; - neconsiderarea acţiunilor rezultând din operaţiuni industrial etc.. Acţiunile directe în condiţii de incendiu, la nivelul valorilor de proiectare, trebuie să aibă în

vedere valorile de proiectare ale proprietăţilor termice şi mecanice ale materialelor, specificate în părţile privitoare la calculul la foc al structurilor, SR EN 1992 … SR EN 1996 şi SR EN 1999. Tabelul 7.2 Coeficienţii de combinare pentru starea limită ultimă în condiţii de incendiu

Categorii de încărcare în clădiri Coeficienţi de combinare ψ1,1 Ψ2,i

Încărcări din exploatare (EN 1991-1-1): - categoria A: în clădiri civile, rezidenţiale - categoria B: în spaţii pentru birouri - categoria C: în spaţii cu aglomerări de persoane - categoria D: în spaţii pentru comerţ - categoria E: în spaţii pentru depozitare

0,5 0,5 0,7 0,7 0,9

0,3 0,3 0,6 0,6

0,8 Încărcări din trafic în spaţii: - categoria F: pentru vehicul cu greutate ≤ 30 kN - categoria G: 30 kN < pentru vehicul cu greutate ≤ 160 kN

0,7 0,5

0,6

0,3 - categoria H: la acoperişuri 0,0 0,0 Încărcări din zăpadă, altitudinea (EN 1991-1-3): - H ≤ 1000 m - H > 1000 m

0,2 0,5

0,0 0,2

Încărcări din vânt 0,2 0,0

Acţiunile indirecte din variaţia temperaturii datorate expunerii la foc, generează efecte, precum deplasări, forţe în reazeme şi eforturi în elementele structurale (forţe axiale, forţe tăietoare şi momente) de care trebuie să se ţină seama, în afara cazurilor în care:

- se poate admite, a-priori, că sunt neglijabile sau favorabile; - sunt luate în considerare prin condiţii de rezemare şi alte condiţii de contur

conservative/acoperitoare şi/sau sunt considerate implicit prin cerinţe de securitate în caz de incendiu specificate în mod conservativ/acoperitor.

Acţiunile indirecte care trebuie avute în vedere sunt: - dilatarea împiedicată a elementelor prin natura lor: stâlpii într-o structură în cadre

multietajată cu pereţi rigizi; - diferenţa de dilatare termică în elemente static nedeterminate: dale de planşee continue; - gradienţii termici în secţiuni perpendiculare care conduc la eforturi interioare; - dilatarea termică a elementelor învecinate: deplasarea capătului unui stâlp datorită dilatării

unei dale de planşeu sau dilatarea cablurilor suspendate; - dilatarea termică a elementelor care afectează alte elemente aflate în afara spaţiului

incendiat.

140

Acţiunile indirecte, datorate elementelor învecinate, pot să nu fie luate în considerare când cerinţele de securitate în situaţia de incendiu se referă la elemente supuse incendiului standardizat.

Acţiunile suplimentare, simultane cu incendiul, implică: - neconsiderarea simultaneităţii acţiunii din incendiu cu alte acţiuni accidentale independente; - luarea în considerare a unor acţiuni suplimentare, precum impactul datorat căderii unor

elemente structurale sau utilaje grele (sau a celor impuse prin anexa naţională); - impunerea condiţiei de a rezistă pereţilor rezistenţi la foc la impactul orizontal.

7.2 Verificarea rezistenţei la foc a structurii

Generalităţi

Metodele analitice de verificare a rezistenţei la foc a structurilor incendiate sunt: generale (aplicabile oricărui tip de structură) şi/sau particulare (aplicabile unui anumit tip de structură).

Metodele alternative de verificare a rezistenţei la foc a structurilor incendiate, la orice metodă analitică, sunt bazate pe rezultatele încercărilor experimentale (verificare în domeniul timp) sau rezultatele încercărilor experimentale în combinaţie cu calcule. 7.2.1 Metode analitice de verificare a rezistenţei la foc generale

Metodele analitice generale de verificare a rezistenţei la foc a structurilor, cu aplicabilitate în domeniul rezistenţelor, implică, pentru fiecare element structural şi durata expunerii la foc, t, respectarea inegalităţii din relaţia 7.13

Efi,d ≤ Rfi,d,t (7.13) unde: Efi,d este efectul (în particular slicitarea) produs de acţiunile de proiectare din combinaţia

excepţională în situaţia de incendiu (inclusiv solicitările produse de variaţia în ax a temperaturii şi existenţa gradientului de temperatură pe secţiunea transversală a elementului);

Rfi,d,t - rezistenţa elementului/capacitatea portantă a secţiunii pentru SLU în condiţii de incendiu la momentul t.

Determinarea efectului de proiectare, Efi,d, se face cu: metode de analiză avansate (bazate pe teoria mediilor continue aplicată la transferul de căldură şi deformabilitate, pentru verificări la nivel de element structural, substructură sau structură) şi/sau simplificate (utilizând metoda simplificată a factorului de reducere a nivelului încărcării de proiectare în situaţia de incendiu, pentru verificări la nivel de element structural şi substructură). Determinarea rezistenţei la foc de proiectare a elementului structural, Rfi,d,t, se face cu metode specifice fiecărui tip de structură (beton armat, oţel, lemn, zidărie, aluminiu etc.).

La verificarea rezistenţei la foc trebuie avute în vedere: - când analiza de deformabilitate se efectuează la nivel de element structural: - modul de cedare corespunzător; - variaţia proprietăţilor materialelor cu temperatura;

- neconsiderarea efectelor termice indirecte; - stabilirea, în prealabil, a condiţiilor de rezemare, care se presupun neschimbate pe

timpul expunerii la acţiunea focului; - când analiza de deformabilitate se efectuează la nivel de substructură: - modul de cedare corespunzător; - variaţia proprietăţilor materialelor cu temperatura;

141

- considerarea efectelor termice indirecte provenite din existenţa gradientului termic pe secţiunea transversală a elementului;

- stabilirea, în prealabil, a condiţiilor de rezemare, care se presupun neschimbate pe timpul expunerii la acţiunea focului;

- când analiza de deformabilitate se efectuează la nivel de structură: - modul de cedare corespunzător;

- variaţia proprietăţilor materialelor cu temperatura; - considerarea efectelor termice indirecte provenite din existenţa variaţiei temperaturii în

ax şi existenţa gradientului termic pe secţiunea transversală a elementului; - stabilirea, în prealabil, a condiţiilor de rezemare, care se presupun neschimbate pe

timpul expunerii la acţiunea focului; Verificarea unei structuri la acţiunea focului, dacă modelul de incendiu acceptat este curba temperatură-timp ISO 834, se poate face pe baza unei analize de deformabilitate la nivel de element structural.

Metoda simplificată a factorului de reducere a nivelului încărcării de proiectare în situaţia de incendiu

Metoda factorului de reducere a nivelului încărcării de calcul în situaţia de incendiu permite

simplificarea modului de determinare a efortului produs de acţiunile combinate în condiţii de incendiu, Efi,d, făcând o analiză la momentul t=0, ca şi în situaţia temperaturii normale (secţiunea 4 din SR EN 1991-1-2), aplicând relaţia 7.14,

Efi,d = ηfi × Ed (7.14) unde: Ed este efortul de proiectare determinat prin efectuarea unei analize la temperatură normală şi

pentru o combinaţie de acţiuni fundamentale, SR EN 1991-1-1; ηfi - factorul de reducere a nivelului încărcării de proiectare în situaţia de incendiu, dat ca valuarea rezultată din aplicarea relaţiei 7.15,

ηfi = (Gk + ψfi×Qk,1) / (γG×Gk + γQ1×Qk,1)

(7.15)

sau ca valoarea cea mai mică rezultată din aplicarea relaţiilor 7.16a şi 7.16b, uşor superioară celei furnizate de 7.15,

ηfi = (Gk + ψfi×Qk,1) / (γG×Gk + γQ1×ψQ1×Qk,1) (7.16a)

ηfi = (Gk + ψfi×Qk,1) / (ζ×γG×Gk + γQ1×Qk,1) (7.16b)

unde: Gk este valoarea caracteristică a încărcărilor permanente;

Qk,1 - valoarea caracteristică a încărcării variabile dominante; ψfi - coeficientul unei acţiuni variabile în combinaţia de incendiu, dat de ψ1,1 sau ψ2,i (SR EN 1991-1-2), funcţie de alegerea făcută în anexa naţională; γG - coeficientul parţial de siguranţă pentru acţiunile permanente, în condiţii normale (γG=1,35); γQ1 - coeficientul parţial de siguranţă pentru acţiunea variabilă dominantă (indice 1), în condiţii normale (γQ,1=1,50); ζ - factorul de reducere pentru acţiunea permanentă G, defavorabilă.

Pentru structurile construcţiilor uzuale, factorul de reducere a nivelului încărcărilor de proiectare în situaţia de incendiu se poate considera acoperitor:

142

- cazul celor din beton armat:

- ηfi=0,70; - cazul celor din oţel: - ηfi=0,65, pentru categoria încărcărilor A ... D; - ηfi=0,70, pentru categoria încărcărilor E;

- cazul celor din lemn: - ηfi=0,60, pentru categoria încărcărilor A ... D; - ηfi=0,70, pentru categoria încărcărilor E. 7.2.2 Metode analitice de verificare a rezistenţei la foc particulare Metodele analitice particulare realizează verificarea rezistenţei la foc a structurilor în domeniul timpului şi/sau temperaturilor. Metoda particulară care realizează verificarea rezistenţei la foc în domeniul timp implică respectarea inegalităţii din relaţia 7.17,

tfi,d ≥ tfi,requ (7.17) unde: tfi,d este timpul proiectat pentru menţinerea rezistenţei la foc a elementului structural în

situaţia de incendiu, în minute; trequ,t - timpul cerut pentru menţinerea funcţiunii elementului structural în situaţia de incendiu, în minute.

Din această categorie face parte metoda de verificare la foc a elementelor din beton, utilizând o procedură de căutare în tabele. Metoda particulară care realizează verificarea rezistenţei la foc în domeniul temperaturilor, pe toată durata expunerii la foc, t, implică respectarea inegalităţii din relaţia 7.18

θcr,d ≥ θd (7.18) unde: θd este temperatura proiectată a fi atinsă pentru expunerea la foc, în 0C;

θcr,d - temperatura critică de proiectare a elementului structural, în 0C. Din această categorie face parte metoda de verificare la foc a elementelor din oţel, utilizînd o procedură de calcul care se bazează pe temperatura critică de cedare mecanică a oţelului (θa,cr). 7.3 Particularităţile verificării la foc a structurilor din beton armat şi precomprimat Generalităţi

Normativele de bază, privind proiectarea construcţiilor din beton armat aflate în situaţia de incendiu (figura 7.7), sunt:

- Eurocode 2: Design of concrete structures - Part. 1-2: General rules - structural fire design; - SR EN 1992-1-2: Calculul structurilor din beton-Partea 1-2: Reguli generale-Calculul

comportării la foc. 7.3.1 Procedură particulară tabelară de verificare la foc

Metoda tabelară de verificare la acţiunea focului oferă soluţii de verificare a dimensiunilor secţiunii transversale în condiţiile expunerii la foc după curba temperatură-timp ISO 834 şi până la

143

240 de minute. Tabelele prevăd dimensiuni minime specifice pentru fiecare tip de element structural din beton armat şi/sau precomprimat.

Conţinutul tabelelor a fost stabilit empiric, dar confirmat prin încercări experimentale şi evaluare teoretică a rezultatelor. Valorile sunt acoperitoare, pentru ipotezele acceptate, oricare ar fi conductivitatea termică a betonului.

Valorile date în tabele se aplică betoanelor normale, cu o densitate de la 2000 kg/m3 ... 2600 kg/m3, realizate cu agregate silicioase. Utilizarea tabelelor nu necesită verificări suplimentare privitoare la: capacitatea portantă la torsiune, forţa tăietoare, ancorajul armăturilor, ruperea explozivă (cu excepţia armăturii de suprafaţă).

Figura 7.7 Structura din beton armat a unei construcţii afectate de incendiu

În cazul stâlpilor din structuri contravântuite expuse unui foc după curba temperatură-timp ISO 834 (figura 7.8 şi tabelul 7.3a pentru metoda A sau tabelul 7.3b pentru metoda B) se precizează dimensiunile minime impuse următoarelor elemente geometrice:

- b, lăţimea stâlpului, în mm; - a, distanţa de la axa armăturii longitudinale la suprafaţa betonului, în mm (figura 7.8).

Figura 7.8 Elemente dimensionale pentru stâlpi

(după COST C26 Prague) Tabelul 7.3a Stâlpi din beton armat cu secţiune rectagulară sau cilindrică (metoda A)

Rezistenţa la foc

standard

Dimensiuni minime: bmin / a

(mm) Stâlp expus pe mai mult de o latură Stâlp expus pe o

latură μ fi = 0,2 μ fi = 0,5 μ fi = 0,7 μ fi = 0,7

R 30 200 / 25 200 / 25 200 / 32 300 / 27

155 / 25

R 60 200 / 25 200 / 36 300 / 31

250 / 46 350 / 40

155 / 25

R 90 200 / 31 300 / 25

300 / 45 400 / 38

350 / 53 450 / 40**

155 / 25

144

R 120

250 / 40 350 / 35

350 / 45** 450 / 40**

350 / 57** 450 / 51**

175 / 25

R 180 350 / 45** 350 / 63** 450 / 70** 230 / 55 R 240 350 / 61** 450 / 75** - 295 / 70

Note: 1. ** Minim 8 bare. 2. Gradul de utilizare în situaţia de incendiu, µfi = Ed,fi/Rd,fi,0, ia în considerare combinarea încărcărilor, capacitatea portantă a secţiunii şi efectele de ordinul doi (în loc de µfi poate fi utilizat factorul de reducere a nivelului încărcării de proiectare în situaţia de incendiu ηfi, SR EN 1992-1-2:2006, 2.4.2). Tabelul 7.3b Stâlpi din beton armat cu secţiune rectangulară sau cilindrică (metoda B)

Rezistenţa la foc

Procentul de armare

Dimensiuni minime: bmin / a

(mm) Stâlp expus pe mai mult de o latură Stâlp expus pe o

latură n = 0,1 n = 0,3 n = 0,5 n = 0,7

R 30 0,100 0,500 1,000

150 / 25* 150 / 25* 150 / 25*

150 / 25* 150 / 25* 150 / 25*

200 / 30 : 250 / 25* 150 / 25* 150 / 25*

300 / 30 : 350 / 25* 200 / 30 : 250 / 25* 200 / 30 : 300 / 25*

R 60 0,100 0,500 1,000

150 / 30 : 200 / 25* 150 / 25* 150 / 25*

200 / 40 : 300 / 25* 150 / 35 : 200 / 25* 150 / 30 : 200 / 25*

300 / 40 : 500 / 25* 250 / 35 : 350 / 25* 200 / 40 : 400 / 25*

500 / 25* 350 / 54 : 550 / 25* 300 / 50 : 600 / 30

R 90 0,100 0,500 1,000

200 / 40 : 250 / 25* 150 / 35 : 200 / 25*

200 / 25*

300 / 40 : 400 / 25* 200 / 45 : 300 / 25* 200 / 40 : 300 / 25*

500 / 50 : 550 / 25* 300 / 45 : 550 / 25* 250 / 40 : 550 / 25*

550 / 40 : 600 / 25* 500 / 50 : 600 / 40 500 / 50 : 600 / 45

R 120 0,100 0,500 1,000

250 / 50 : 350 / 25* 200 / 45 : 300 / 25* 200 / 40 : 250 /25*

400 / 50 : 550 / 25* 300 / 45 : 550 / 25* 250 / 50 : 400 / 25*

550 / 25* 450 / 50 : 600 / 25 450 / 45 : 600 / 30

550 / 60 : 600 / 45 500 / 60 : 600 / 50 600 / 60

R 180 0,100 0,500 1,000

400 / 50 : 500 / 25* 300 / 45 : 450 / 25* 300 / 35 : 400 /25*

500 / 60 : 550 / 25* 450 / 50 : 600 / 25* 450 / 50 : 550 / 25*

550 / 60 : 600 / 30 500 / 60 : 600 / 50 500 / 60 : 600 / 45

(1) 600 / 75

(1) R 240 0,100

0,500 1,000

500 / 60 : 550 / 25* 450 / 45 : 500 / 25* 400 / 45 : 500 /25*

550 / 40 : 600 / 25* 550 / 55 : 600 / 25* 500 / 40 : 600 / 30

600 / 75* 600 / 70* 600 / 60*

(1) (1) (1)

Note: 1. * Acoperirea cerută prin SR EN 1992-1-1 trebuie verificată. 2. (1) Se cere o lăţime mai mare de 60 mm; este necesară o evaluare specială la flambaj. 3. Tabelul este valabil numai pentru stâlpi în structuri contravântuite pentru care nivelul de încărcare al unui stâlp la temperatura normală este n=N0Ed,fi/0,7×(Acfcd+Asfyd), şi respectă limita privind excentricitatea de ordinul întîi în situaţia de incendiu, e= M0Ed,fi /N0Ed,fi, şi limita privind zvelteţea stâlpului în situaţia de incendiu, λfi=l0fi/I, SR EN 1992-1-2:2006, 5.3.3.

În cazul grinzilor expuse unui foc după curba temperatură-timp ISO 834 (figura 7.9 şi tabelul 7.4a cazul celor simplu rezemate sau tabelul 7.4b cazul celor continue) se precizează dimensiunile minime impuse următoarelor elemente geometrice: - b, lăţimea grinzii, în mm; - bW, lăţimea inimii, în mm; - a, distanţa medie de la axele armăturilor până la faţa betonului, în mm.

Figura 7.9 Elemente dimensionale pentru grinzi (SR EN 1992-1-2)

145

Tabelul 7.4a Grinzi simplu rezemate din beton armat/precomprimat

Rezistenţa la foc standard

Dimensiuni minime: a, bmin, bW (mm)

Combinaţii posibile bmin şi a Grosime inimă bw Clasa WA

Clasa WB

Clasa WC

R 30 bmin=80 a=25

120 20

160 15

200 15

80 80 80

R 60 bmin=120 a=40

160 35

200 30

300 25

100 80 100

R 90 bmin=150 a=55

200 45

300 40

400 35

110 100 100

R 120 bmin=200 a=65

240 60

300 55

500 50

130 120 120

R 180 bmin=240 a=80

300 70

400 65

600 60

150 150 140

R 240 bmin=280 a=90

350 80

500 75

700 70

170 170 160

Notă: 1. * Acoperirea de beton cerută de SR EN 1992-1-1 este determinantă. Tabelul 7.4b Grinzi continue din beton armat/precomprimat

Rezistenţa la foc

standard

Dimensiuni minime: a, bmin, bW (mm)

Combinaţii posibile a şi bmin Grosime inimă bW Clasa WA

Clasa WB

Clasa WC

R 30 bmin=80 a=15*

160 12*

- - 80 80 80

R 60 bmin=120 a=25

200 12*

- - 100 80 100

R 90 bmin=150 a=35

250 25

- - 110 100 100

R 120

bmin=200 a=45

300 35

450 35

500 30

130 120 120

R 180 bmin=240 a=60

400 50

550 50

600 40

150 150 140

R 240 bmin=280 a=75

500 60

650 60

700 50

170 170 160

Notă: 1. * Acoperirea de beton cerută de SR EN 1992-1-1 este determinantă.

În cazul pereţilor expuşi unui foc după curba temperatură-timp ISO 834 (tabelul 7.5a cazul celor neportanţi sau tabelul 7.5b cazul celor portanţi) se precizează dimensiunile minime impuse următoarelor elemente geometrice:

- grosimea peretelui, în mm; - a, distanţa de la axa armăturii longitudinale la suprafaţa betonului, în mm.

Tabelul 7.5a Pereţi neportanţi din beton armat

Rezistenţa la foc standard

Dimensiuni minime: grosimea peretelui (mm)

EI 30 60 EI 60 80 EI 90 100 E1120 120 EI 180 150 EI 240 175

146

Tabelul 7.5b Pereţi portanţi din beton armat Rezistenţa la foc

standard Dimensiuni minime: grosimea peretelui / distanţa armătură- suprafaţă

(mm) μ fi = 0,35 μ fi = 0,7

expunere pe o faţă expunere pe două feţe expunere pe o faţă expunere pe două feţe

REI 30 100 / 10* 120 / 10* 120 / 10* 120 / 10* REI 60 100 / 10* 120 / 10* 130 / 10* 140 / 10* REI 90 120 / 20* 140 / 10* 140 / 25 170 / 25 RE1120 150 / 25 160 / 25 160 / 35 220 / 35 REI 180 180 / 40 200 / 45 210 / 50 270 / 55 REI 240 230 / 55 250 / 55 270 / 60 350 / 60

Notă: 1. * Acoperirea de beton cerută de SR EN 1992-1-1 trebuie verificată. În cazul planşeelor expuse unui foc după curba temperatură-timp ISO 834 (tabelul 7.6a cazul celor simplu rezemate sau tabelul 7.6b cazul celor continue) dimensiunile minime se referă la: - hS, grosimea a planşeului, în mm; - a, distanţa din axul armăturilor la faţa inferioară a planşeului, în mm. Tabelul 7.6a Planşee din beton armat simplu rezemate

Rezistenţa la foc

standard

Dimensiuni minime (mm)

hS

a rezemare

pe două laturi rezemare pe patru laturi

ly /lx ≤ 1,5 1,5 < ly /lx ≤ 2,0 REI 30 60 10* 10* 10* REI 60 80 20 10* 15* REI 90 100 30 15* 20 RE1120 120 40 20 25 REI 180 150 55 30 40 REI 240 175 65 40 50

Notă: 1. * Acoperirea de beton cerută de SR EN 1992-1-1 este determinantă. Tabelul 7.6b Planşee din beton armat continue

Rezistenţă la foc standard

Dimensiuni minime (mm)

hS rezemare pe patru laturi ly /lx ≤ 1,5

REI 30 60 10* REI 60 80 10* REI 90 100 15* RE1120 120 20 REI 180 150 30 REI 240 175 40 REI 360 60 10*

Notă: 1. * Acoperirea de beton cerută de SR EN 1992-1-1 este determinantă. 7.3.2 Determinarea rezistenţei elementelor structurale

Metoda izotermei de 5000C pentru calcul rezistenţei unei secţiuni din beton armat

Metoda izotermei de 5000C, aplicabilă oricăror regimuri de expunere la foc exprimabile printr-o curbă temperatură-timp, se bazează pe ipoteza după care betonul aflat la o temperatură superioară

147

celei de 5000C se neglijează în calculul rezistenţei secţiunii elementului structural, în timp ce betonul aflat la o temperatură inferioară celei de 5000C participă cu rezistenţa sa iniţială (nealterat de incendiu). Această metodă este aplicabilă unei secţiuni din beton armat sau precomprimat solicitată de o forţă axială şi/sau moment încovoietor.

Temperaturile într-o structură din beton expusă la foc pot fi determinate prin încercări experimentale sau prin calcul (distribuţiile de temperaturi indicate în SR EN 1992-1-2:2006, Anexa A, pot fi utilizate pentru determinarea temperaturilor în secţiunile drepte din betoane silicioase, expuse unui foc după curba temperatură-timp ISO 834, până la timpul corespunzător momentului în care este atinsă temperatura maximă a gazelor; distribuţiile sunt conservative/acoperitoare pentru majoritatea celorlalte tipuri de agregate). Metoda efectuează o reducere generală a dimensiunilor secţiunii pe zona degradată de căldură, care, la temperaturi peste 5000C, se considerată că nu mai contribuie la rezistenţa elementului. Grosimea betonului deteriorat, a500, este considerată egală cu adâncimea medie a izotermei de 5000C. Secţiunea din beton reziduală păstrează valorile iniţiale privind rezistenţa şi modulul de elasticitate al materialului, figura 7.10a.

Procedura de verificare a rezistenţei la foc a unei secţiuni drepte din beton armat în situaţia de incendiu implică parcurgerea următoarelor etape:

- se determină izoterma de 5000C pentru expunerea la focul specificat (convenţional sau natural);

- se determină o nouă lăţime bfi şi o nouă înălţime dfi a secţiunii, excluzând betonul situat în afara izotermei de 5000C (a se vedea figura 7.10a-a); colţurile rotunjite ale izotermei pot fi asimilate cu ale unui dreptunghi sau pătrat apropiat de forma reală a izotermei, ca în figurile 7.10a, -b, -c;

- se determină temperatura armăturilor din betonul armat în zonele întinsă şi comprimată; temperatura unei armături oarecare din betonul armat, poate fi evaluată plecând de la distribuţia temperaturilor pe secţiune şi este considerată ca temperatură în centrul armăturii (unele dintre armăturile betonului armat pot să fie situate în afara secţiunii reduse, cum se arată în figura 7.10a, cu toate acestea, ele pot fi luate în considerare în calculul rezistenţei secţiunii expuse la foc);

- se determină rezistenţa redusă a armăturii datorată temperaturii;

a. expunere la foc pe trei feţe b. expunere la foc pe trei feţe c. expunere la foc pe patru feţe cu zona întinsă expusă cu zona comprimată expusă (grindă, stâlp)

Figura 7.10a Secţiuni transversale reduse prin expunere la foc (după Practical Design to Eurocode 2, The Concrete Center, 2012)

- se utilizează metodele de calcul convenţionale pentru secţiunea redusă în vederea

determinării rezistenţei secţiunii utilizând rezistenţa armăturilor din betonul armat obţinută anterior (figura 7.10b);

148

λ, η sunt definite în SR EN 1992-1-1

Figura 7.10b Distribuţia eforturilor la starea limită ultimă

pentru o secţiune dreptunghiulară din beton, cu armături întinse şi comprimate - se compară rezistenţa secţiunii cu efortul de proiectare sau se compară rezistenţa la foc

estimată cu rezistenţa la foc cerută. Calculul momentelor încovoietoare ale secţiunii drepte se prezintă în continuare:

M u1= As1 × fsd,fi (θm ) × z ωk = (As1 × fsd,fi (θm )) / (bfi × dfi × fcd,fi(20)) M u2= As2 × fscd,fi (θm ) × z’ As = As1 + As2

unde: As este suprafaţa totală a armăturii din zona întinsă;

As1 - partea din secţiunea armăturii din zona întinsă în echilibru cu betonul comprimat; As2 - partea din secţiunea armăturii din zona întinsă în echilibru cu armătura comprimată;

As’ - suprafaţa totală a armăturii din zona comprimată; fsd,fi - rezistenţa de proiectare a armăturii din zona întinsă; fscd,fi - rezistenţa de proiectare a armăturii din zona comprimată; ωk - procentul de armare de proiectare pentru secţiunea expusă la foc; bfi - lăţimea secţiunii expuse la foc; dfi - înălţimea efectivă a secţiunii expuse la foc; fcd,fi(20) - rezistenţa de proiectare a betonului la compresiune (la temperatura normală); z - braţul de pârghie între armătura întinsă şi betonul comprimat; z’ - braţul de pârghie între armătura întinsă şi armătura comprimată; θm - temperatura medie a rândului de armături; Fs - forţa totală din armătura comprimată în situaţia de incendiu, egală cu o parte din forţa totală a armăturii întinse.

După ce contribuţiile momentelor au fost evaluate ca mai sus, momentul capabil total sau

rezistenţa elementului în secţiune se obţine prin sumare: Mu = Mu1 + Mu2. Metoda pe zone

Metoda pe zone, aplicabilă regimului de expunere la foc dat de curba temperatură-timp ISO 834, apropiată de metoda izotermei de 5000C dar mai laborioasă şi mai precisă decât aceasta, admite că secţiunea afectată de focul convenţional este redusă cu zona deteriorată către suprafeţele expuse la foc. Această metodă este aplicabilă, cu bune rezultate, unei secţiuni din beton armat sau precomprimat solicitată de o forţă axială şi/sau moment încovoietor.

Metoda presupune împărţirea secţiunii transversale în domenii dreptunghiulare dezvoltate pe înălţimea secţiunii, numite zone, pentru care se evaluează temperatura medie şi rezistenţa la

149

compresiune corespunzătoare, kc(θ), figura 7.11; dacă este cazul se evaluează şi modulul de elasticitate la temperatura medie.

Cazuri uzuale de elemente de construcţie: a-perete subţire, b-capăt de perete, c-placă, d-perete gros, e-stâlp, f-grindă

Figura 7.11 Zonare şi reducere la secţiuni transversale expuse la foc (SR EN 1992) Zona deteriorată de foc, aproximată prin grosimile az1 şi az2 (măsurate de la feţele expuse),

contribuie, prin eliminarea lor, la obţinerea unei secţiuni reduse cu proprietăţi diferite de la o zonă nedeteriorată menţinută în cadrul secţiunii, la alta similară, dar caracterizată de o altă temperatură medie. 7.4 Particularităţile verificării la foc a structurilor din oţel Generalităţi

Normativele de bază, privind proiectarea construcţiilor din oţel în condiţii de incendiu (figura 7.12), sunt:

- Eurocode 3: Design of steel structures – Part. 1-2: General rules - Structural fire design; - SR EN 1993-1-2: Proiectarea structurilor din oţel-Partea 1-2: Reguli generale-Calculul

structurilor la foc. 7.4.1 Procedură particulară analitică de verificare la foc

Ca alternativă la metodele de verificarea la foc a elementelor structurale din oţel în domeniul rezistenţelor se poate utiliza verificarea în domeniul temperaturilor (SR EN 1993-1-2, 4.2.4), care

150

necesită respectarea inegalităţii din relaţia 7.18, respectiv 7.19a (având indicii actualizaţi), în care, pe toată durata de expunere la foc, t, temperatura proiectată, θd, respective θa, trebuie să fie mai mică decât temperatura critică de proiectare, θcr,d, respective θa,cr, caracteristică elementului structural.

Figura 7.12 Structura metalică a unei clădiri afectată de incendiu

Cu excepţia cazurilor în care trebuie luate în considerare criterii de deformare sau fenomene de pierdere a stabilităţii, temperatura critică a oţelului-carbon obişnuit, θa,cr, la timpul t (în situaţia unei distribuţii uniforme a temperaturilor pe secţiunea transversală a unui element structural şi fără luarea în considerare a dilatării termice) poate fi determinată cu relaţia 7.19b:

θa,cr ≥ θa (7.19a)

θa,cr = 39,18 × ln[(1/(0,9674 × μ03,833) - 1] (7.19b)

unde: μ0 este gradul de utilizare la timpul t=0 (nu poate fi mai mic de 0,013).

Gradul de utilizare, μ0, se poate determina: - pentru elementele cu secţiunea de clasa 1, 2 sau 3 şi pentru toate elementele structurale

întinse, cu relaţia 7.20

μ0 = Efi,d / Rfi,d,0 (7.20)

- pentru grinzile la care flambajul prin încovoiere-răsucire nu este un mod potenţial de cedare, acoperitor, cu relaţia 7.21,

μ0 = γM,fi / γM,0 (7.21) unde: Rfi,d,0 este valoarea rezistenţei de proiectare a elementului structural în situaţia de incendiu

pentru momentul t=0, respective pentru temperatura de 200C; γM,fi - coeficientul parţial de siguranţă al efortului capabil al secţiunii transversale pentru calculul în situaţia de incendiu; γM,0 - coeficientul parţial de siguranţă al efortului capabil al secţiunii transversale pentru calculul la temperatura normală.

Considerarea neuniformităţii temperaturii pe secţiunea transversală şi în lungul elementului se face prin intermediul unui factor de adaptare κ, la evaluarea termenului Rfi,d,0. 7.4.2 Determinarea rezistenţei elementelor structurale Pentru determinarea rezistenţei/capacităţii portante/efortului capabil la un element structural aflat în situaţia de incendiu, Rfi,d,t, sunt metode specifice tipurilor de elemente structurale (liniare):

151

- cazul elementelor întinse pentru care se determină Nfi,θ,Rd, forţa axială capabilă la timpul t, în situaţia unei distribuţii uniforme de temperatură, θa, pe secţiunea transversală a elementului şi în situaţia unei distribuţii neuniforme de temperatură; - cazul elementelor comprimate cu secţiune transversală din clasa 1, 2 sau 3 pentru care se determină Nb,fi,t,Rd, forţa axială capabilă la flambaj la timpul t, în situaţia unei distribuţii uniforme de temperatură, θa, pe secţiunea transversală a elementului şi în situaţia unei distribuţii neuniforme de temperatură; - cazul grinzilor cu secţiune transversală din clasa 1 sau 2 pentru care se determină Mfi,θ,Rd, momentul capabil la timpul t, în situaţia unei distribuţii uniforme de temperatură, θa, pe secţiunea transversală a elementului şi în situaţia unei distribuţii neuniforme de temperatură; - cazul grinzilor cu secţiune transversală din clasa 3 pentru care se determină Mfi,t,Rd, momentul capabil la timpul t, în situaţia unei distribuţii uniforme de temperatură, θa, pe secţiunea transversală a elementului şi în situaţia unei distribuţii neuniforme de temperatură; - cazul elementelor supuse la încovoiere cu compresiune din clasa 1, 2 sau 3 pentru care se determină Rfi,t,d, efortul capabil (combinat) la timpul t; - cazul elementelor cu secţiunea transversală din clasa 4 pentru care la timpul t temperatura oţelului, θa, în orice secţiune transversală, nu trebuie să depăşească valoarea critică, θa,cr. 7.5 Particularităţile verificării la foc a structurilor din lemn Generalităţi

Normativele de bază, privind proiectarea construcţiilor din lemn în condiţii de incendiu (figura 7.13), sunt: - Eurocode 5: Design of timber structures - Part. 1-2: General - structural fire design; - SR EN 1995-1-2: Proiectarea structurilor din lemn-Partea 1-2: Generalităţi-Calculul structurilor la foc.

a. The FPC Newsletter 2, 2006 b. Structură din lemn incendiată

Figura 7.13 Structuri din lemn pentru clădiri 7.5.1 Particularitatea verificării la foc a elementelor structurale din lemn Verificarea rezistenţei la foc a elementelor structurale din lemn se face prin compararea eforturilor de proiectare în situaţia de incendiu cu rezistenţa elementelor structurale pentru o secţiune transversală afectată în situaţia de incendiu (parţial carbonizată şi degradată, figura 7.14).

152

Figura 7.14 Element structural din lemn parţial carbonizat (Fire safety in timber buildings, Technical guideline, 2010)

Stabilirea adâncimii de carbonizare

Principalele caracteristici ale lemnului sau materialelor pe bază de lemn, relevante în situaţia

de incendiu, sunt carbonizarea, precum şi reducerea rigidităţii şi reducerea rezistenţei mecanice cu creşterea temperaturii; astfel:

- la aproximativ 1000C, creşte plasticitatea lemnului; - la aproximativ 2000C apare piroliza, când celuloza începe să se descompună; - până la 3000C densitatea lemnului scade cu până la 20%; - peste 3000C lemnul se transformă în cărbune; - peste 5000C în stratul de cărbune apar crăpături; - peste 10000C stratul de cărbune începe să se consume. În consecinţă comportarea lemnului interesează până la 3000C. Elementele structurale din lemn expuse la foc carbonizează la suprafaţa de contact (figura

7.14), fiind protejate un timp semnificativ la acţiunea acestuia. Pentru calculul rezistenţei la foc a elementelor structurale din lemn, secţiunea iniţială a elementului este redusă cu adâncimea de carbonizare; astfel, putem deosebi:

- carbonizarea uni-dimensională, proprietate depinzând de specia de lemn sau densitatea lemnului sau clasa de rezistenţă;

- carbonizarea bi-dimensională, proprietate depinzând de dimensiunile secţiunii transversale asupra căreia focul produce şi efecte (rotunjirea muchiilor).

Viteza de carbonizare, nu depinde de orientarea suprafeţei expuse focului (este aceeaşi şi în cazul suprafeţelor verticale ale stâlpilor şi a în cazul suprafeţelor orizontale ale grinzilor).

Viteza de carbonizare uni-dimensională, β0, este considerată valoare de bază, observată la transferul uni-dimensional de căldură, prin expunere la foc standard, la o placă din lemn (considerată semi-infinită) neprotejată şi fără fisuri.

Adâncimea de carbonizare uni-dimensională este dată de relaţia 7.22, figura 7.15,

dchar,0 = β0 × t (7.22) unde: β0 - viteza de carbonizare uni-dimensională, SR EN 1995-1-2, tabelul 7.7, pentru acţiune

termică perpendiculară pe fibre (valorile din tabel pot fi dublate în cazul acţiunii termice în lungul fibrei); pentru cazul speciilor europene din lemn moale se poate utiliza β0=0,65 mm/min, neglijându-se alte influenţe precum densitatea; t este timpul de expunere la foc.

153

Figura 7.15. Adâncimi de carbonizare (Eurocode 5)

Tabelul 7.7 Viteze de carbonizare

Caracteristicile elementului structural din lemn β0 mm/min

βn mm/min

a. Esenţe moi şi fag: - plăci lamelate din lemn cu densitatea caracteristică ≥ 290 kg/m3; - lemn masiv cu densitatea caracteristică ≥ 290 kg/m3.

0,65 0,65

0,7 0,8

b. Esenţe tari: - lemn masiv sau panouri lamelate de esenţă tare cu densitatea caracteristică de 290 kg/m3; - lemn masiv sau panouri lamelate de esenţă tare cu densitatea caracteristică ≥ 450 kg/m3;

0,65

0,50

0,70

0,55 c. LVL: - cu densitatea caracteristică ≥ 480 kg/m3;

0,65

0,70

d. Panouri: - din lemn; - placaje; - panouri pe bază de lemn, altele decât placaje.

0,90* 1,00* 0,90*

- - -

* Valorile se aplică la valoarea caracteristică a densităţii de 450 kg/m3 şi o grosime a panoului de 20 mm; a se vedea 3.4.2(9) pentru alte grosimi şi densităţi.

În vecinătatea muchiilor elementelor structurale, cazul secţiunilor rectangulare, fluxul de

căldură este bi-dimensional şi se produce o rotunjire în lungul muchiilor (raza de rotunjire fiind aproximativ egală cu adâncimea de carbonizare uni-dimensională). Pentru simplificarea calculelor, secţiunea reziduală a elementului structural carbonizat este înlocuită cu o secţiune rectangulară la care adâncimea de carbonizare uni-dimensională, pe feţele adiacente, este înlocuită cu una echivalentă, numită adâncime de carbonizare teoretică, dată de relaţia 7.23, figura 7.15:

dchar,n = βn × t (7.23) unde βn este viteza de carbonizare teoretică, SR EN 1995-1-2, tabelul 7.7, pentru elemente

structurale din lemn cu secţiune transversală rectangulară expusă la foc pe trei sau patru feţe; pentru elemente lamelare încleiate (lemn moale) βn=0,7 mm/min iar pentru elemente din lemn masiv (lemn moale) βn=0,8 mm/min.

154

7.5.2 Determinarea rigidităţilor şi rezistenţei mecanice pentru elementele structurale

Cazul temperaturii normale

Durata încărcării şi umiditatea afectează proprietăţile lemnului şi materialelor lemnoase, respectiv rigiditatea şi rezistenţa, şi trebuie avute în vedere la proiectare când se evaluează rigiditatea şi rezistenţa mecanică (cazul exploatareii normale).

Acţiunile trebuie încadrate în una din clasele de durată a încărcării (tabelul 7.8). Tabelul 7.8 Clase de durată a încărcării

Clasa de durată a încărcării Durata cumulată a încărcării de calcul Permanentă mai mult de 10 ani De durată lungă 6 luni … 10 ani De durată medie 1 săptămână … 6 luni De durată scurtă Mai puţin de o săptămână Instantanee

Structurile trebuie încadrate în una din clasele de exploatare: - clasa de exploatare 1: caracterizată prin umiditatea materialelor corespunzătoare

temperaturii de 200C şi umiditatea relativă a aerului peste 65% numai pentru câteva săptămâni pe an;

- clasa de exploatare 2: caracterizată prin umiditatea materialelor corespunzătoare temperaturii de 200C şi umiditatea relativă a aerului peste 85% numai pentru câteva săptămâni pe an;

- clasa de exploatare 3: caracterizată prin condiţii climatic care conduc la valori mai mari ale umidităţii decât cele descrise în cazul clasei de exploatare 2.

Pentru a se ţine seama de efectul duratei încărcării şi umidităţii se defineşte coeficientul de modificare kmod (tabelul 7.9). Tabelul 7.9 Valori coeficientului kmod

Materialul

Clasa de exploatare

Clasa de durată a încărcării Permanente Durată

lungă Durată medie

Durată scurtă

Instantanee

Lemn masiv 1 2 3

0,60 0,60 0,50

0,70 0,70 0,55

0,80 0,80 0,65

0,90 0,90 0,70

1,10 1,10 0,90

Lamele încleate 1 2 3

0,60 0,60 0,50

0,70 0,70 0,55

0,80 0,80 0,65

0,90 0,90 0,70

1,10 1,10 0,90

LVL 1 2 3

0,60 0,60 0,50

0,70 0,70 0,55

0,80 0,80 0,65

0,90 0,90 0,70

1,10 1,10 0,90

Placaj 1 2 3

0,60 0,60 0,50

0,70 0,70 0,55

0,80 0,80 0,65

0,90 0,90 0,70

1,10 1,10 0,90

OSB 1 1 2

0,30 0,40 0,30

0,45 0,50 0,40

0,65 0,70 0,55

0,85 0,90 0,70

1,10 1,10 0,90

Plăci de aşchii din lemn

1 2 1 2

0,30 0,20 0,40 0,30

0,45 0,30 0,50 0,40

0,65 0,45 0,70 0,55

0,85 0,60 0,90 0,70

1,10 0,80 1,10 0,90

Plăci de fibre dure 1 2

0,30 0,20

0,45 0,30

0,65 0,45

0,85 0,60

1,10 0,80

Plăci de fibre semidure 1 1 2

0,20 0,20

-

0,40 0,40

0,60 0,60

0,80 0,80 0,45

1,10 1,10 0,80

155

Plăci de fibre MDF 1 2

0,20 -

0,40 -

0,60 -

0,80 0,45

1,10 0,80

Valorile coeficientului parţial de siguranţă pentru lemn, γM, în situaţia de temperatură

normală, sunt date în tabelul 7.10. Tabelul 7.10 Valori coeficientului γM

Stări limită ultime γM Combinaţii fundamentale - lemn masiv; - lamelate încleiate; - LVL, placaj, OSB; - plăci aglomerate; - plăci de fibre, dure; - plăci de fibre, medii; - plăci de fibre MDF; - plăci de fibre, moi; - îmbinări; - plăcuţe metalice perforate pentru îmbinări

1,30 1,25 1,20 1,30 1,30 1,30 1,30 1,30 1,30 1,25

Combinaţii aleatorii 1,00

Valoarea de calcul a unei proprietăţi de rezistenţă a lemnului se calculează cu relaţia 7.24:

Xd = kmod × Xk /γM (7.24) unde: Xk este valoarea caracteristică a proprietăţii de rezistenţă a lemnului.

Cazul situaţiei de incendiu

Valoarea de proiectare a rezistenţei materialului lemnos aflat în situaţia de incendiu se calculează cu relaţia 7.25 (figura 7.16),

Figura 7.16 Secţiuni transversale reziduale ale elementelor din lemn în situaţia de incendiu (Eurocode 5)

f d,fi = k mod,fi × (f20/γM,fi); f20 = kfi × fk (7.25)

156

unde:fd,fi este valoarea de proiectare a rezistenţei materialului în situaţia de incendiu (ex. rezistenţa la încovoiere); f20 - fractila 20% a rezistenţei; fk - rezistenţa caracteristică a materialului lemnos (ex. dată pentru clasa de rezistenţă în acord

cu EN 338); k mod,fi - factorul de modificare pentru foc care reduce rezistenţa materialului în situaţia de incendiu (se precizează în EN 1995-1-2 la articolele care îl utilizează); γM,fi - factorul de siguranţă pentru lemn în situaţia de incendiu (recomandat γM,fi=1); kfi - factor indicat în tabelul 7.11.

Tabelul 7.11 Valorile factorului kfi (SR EN 1995-1-2, Tabelul 2.1).

Caracteristicile elementului structural din lemn kfi Lemn masiv 1,25 Produse lamelate din lemn 1,15 Panouri pe bază de lemn 1,15 LVL 1,10 Îmbinări cu elemente de îmbinare supuse la forfecare cu elemente laterale din lemn sau panouri pe bază de lemn

1,15

Îmbinări cu elemente de îmbinare supuse la forfecare cu elemente laterale din oţel 1,05 Îmbinări cu elemente de îmbinare olicitate axial 1,05

Valoarea de proiectare pentru rigidităţile materialului (E, G), în situaţia de incendiu, se

calculează cu relaţia 7.26,

S d,fi = k mod,fi × (S20/γM,fi); S20 = kfi × S05 (7.26) unde:Sd,fi este valoarea de proiectare a rigidităţii materialului în situaţia de incendiu (Ed,fi sau Gd,fi);

S20 - fractila 20% a rigidităţii (nu se operează cu Ed=Emean/ γM şi Gd=Gmean/ γM [5]); S 05 - fractila rigidităţii; k mod,fi - factorul de modificare pentru foc care reduce rigiditatea elementului în situaţia de incendiu (se precizează în EN 1995-1-2 la articolele care îl utilizează); γM,fi - factorul de siguranţă pentru lemn în situaţia de incendiu (recomandat γM,fi=1); kfi - factor indicat în tabelul 7.11 (SR EN 1995-1-2, Tabelul 2.1). Pentru considerarea reducerii rigidităţii şi rezistenţei elementelor structurale expuse pe trei sau

patru feţe, SR EN 1995-1-2 oferă: - metoda reducerii secţiunii (recomandată); - metoda reducerii proprietăţilor.

Metoda reducerii secţiunii

În cazul acestei metode se consideră o secţiune efectivă obţinută prin reducerea secţiunii

transversale iniţiale cu adâncimea de carbonizare efectivă dată de relaţia 7.27 (figura 7.16), rezistenţa şi rigiditatea materialului pentru secţiunea rămasă se consideră cele iniţiale.

def = dchar,n + k0 × d0; dchar,n = βn × t (7.27) unde: d0 este valoarea grosimii stratului a cărui rezistenţă a materialului şi rigiditate este zero (poate

fi considerat ca fiind egală cu 7 mm) k0 este factorul care ia în calcul faptul că grosimea stratului d0 nu este aceeaşi de la începutul perioadei de expunere la foc (pentru elementele neprotejate k0=t/20 pentru t<20 minute şi k0=1 pentru t≥20 minute).

157

Bibliografie 1. Jan-Marc Franssen, Raul Zaharia, Calculul construcţiilor metalice la acţiunea focului, Editura Orizonturi universitare, 2088, Timişoara. 2. T. Lennon, D. B. Moore, Y. C. Wang, C. G. Bailey, Series editor H. Gulvanessian, Designer’s guide to EN1991-1-2, EN1992-1-2, EN1993-1-2 and EN1994-1-2, Thomas Telford, Londra, 2006. 3. FireInTimber and Research parteners, Fire Safty in Building-Technical guideline for Europe, Birgit Osman, SP Tratek, Stockholm, 2010. 4. ***, Legea 307 Privind apărare împotriva incendiilor, 2006, Bucureşti. 5. ***, CR 0-2005-Cod de proiectare. Bazele proiectării structurilor în construcţii. 6. ***, Eurocode1: Basis of design and actions on structures; Part2.2: Action on structures exposed to fire, 1991. 7. ***, SR EN 1991-1-2 Eurocod 1: Acţiuni asupra structurilor. Partea 1-2: Acţiuni generale-Acţiuni asupra structurilor expuse la foc. 8. ***, Eurocode 2: Design of concrete structures - Part 1-2: General rules - structural fire design. 9. ***, SR EN 1992-1-2: Calculul structurilor din beton-Partea 1-2: Reguli generale-Calculul comportării la foc. 10. ***, Eurocode 3: Design of steel structures - Part 1-2: General rules - Structural fire design. 11. ***, SR EN 1993-1-2: Proiectarea structurilor din oţel-Partea 1-2: Reguli generale-Calculul structurilor la foc. 12. ***, Eurocode 5: Design of timber structures - Part 1-2: General - structural fire design. 13. ***, SR EN 1995-1-2: Proiectarea structurilor din lemn-Partea 1-2: Generalităţ-Calculul structurilor la foc. 14. ***, Norme generale de apărare împotriva incendiilor, aprobate cu ordinul nr. 163 din 28.02.2007. 7.6 Aplicaţii la verificarea elementelor structurale aflate în situaţia de incendiu Aplicaţia 1 Fie cadrul din beton armat C16/20 (pentru care E=270000 daN/cm2, rezistenţa la compresiune fck sau Rbc=125daN/cm2, rezistenţa la întindere fck,t sau Rbt=10 daN/cm2), încastrat la partea inferioară, cu trei deschideri (5 m, 6 m, 5 m) şi trei niveluri (3,50 m, 2,60 m, 2,6 m), aparţinând unei clădiri cu destinaţie comercială, situată la o altitudine peste 1000 m, solicitat de încărcări caracteristice permanente din greutatea proprie a elementelor structurale Gk, variabile de exploatare la nivelul grinzilor inferioare Qe=2,5 kN/m (cu secţiunea transversală 20 cm×40 cm), variabile din zăpadă la nivelul grinzilor superioare Qz=3,0 kN/m (cu secţiunea transversală 20 cm×50 cm) şi variabile din vânt pe stâlpii exteriori Qv1=1,8 kN/m şi Qv2=0,9 kN/m (cu secţiunea transversală 50 cm×50 cm), figura *.1

Să se determine starea statică de eforturi şi deformaţii în situaţia de incendiu, fără luarea în considerare a acţiunilor indirecte. Se utilizează un program de calcul automat în care se stabilesc următoarele ipoteze de calcul: - din încărcări permanente date de greutatea proprie a elementelor structurale; - din încărcări variabile date de exploatarea clădirii; - din încărcări variabile date de zăpadă; - din încărcări variabile date de vânt; În situaţia de incendiu se pot constitui trei combinaţii de încărcări, considerând, pe rând, câte o încărcare variabilă ca fiind dominantă: C1= 1,0×Gk + 0,7×Qe + (0,6×Qz + 0,0×Qv) C2= 1,0×Gk + 0,2×Qv + (0,6×Qe + 0,6×Qz)

158

C3= 1,0×Gk + 0,5×Qz + (0,0×Qv + 0,6×Qe) Aplicaţia 2 Fie cadrul din beton armat C16/20 (pentru care E=270000 daN/cm2, rezistenţa la compresiune fck sau Rbc=125 daN/cm2, rezistenţa la întindere fck,t sau Rbt=10 daN/cm2), încastrat la partea inferioară, cu trei deschideri (5 m, 6 m, 5 m) şi trei niveluri (3,50 m, 2,60 m, 2,60 m), aparţinând unei clădiri cu destinaţie comercială, situată la o altitudine peste 1000 m, solicitat de încărcări caracteristice permanente din greutatea proprie a elementelor structurale Gk, variabile de exploatare la nivelul grinzilor inferioare Qe=2,5 kN (cu secţiunea transversală 20 cm×40 cm), variabile din zăpadă la nivelul grinzilor superioare Qz=3,0 kN (cu secţiunea transversală 20 cm×50 cm) şi variabile din vânt pe stâlpii exteriori Qv1=1,8 kN şi Qv2=0,9 kN (cu secţiunea transversală 50 cm×50 cm), figura *.1.

Să se determine starea statică de eforturi şi deformaţii în situaţia de incendiu, cu luarea în considerare a acţiunilor indirecte produse de un incendiu care generează o temperatură maximă de 7000C în spaţiul din deschiderea 1 la nivelul 1.

Aplicaţia 3 Fie cadrul din beton armat C16/20 (pentru care E=270000 daN/cm2, rezistenţa la compresiune este fck sau Rbc=125 daN/cm2, rezistenţa la întindere este fck,t sau Rbt=10 daN/cm2), încastrat la partea inferioară, cu două deschideri de 10 m şi înălţimea de 3,5 m, solicitat de încărcari carcateristice permanente pe grinzi Gk=2,0 kN/m (cu secţiunea transversală de 20 cm×40 cm) şi variabile din vânt pe stâlpii exteriori Q1=2,5 kN/m (cu secţiunea transversală de 40 cm×40 cm). Valoarea încărcărilor permanente pe stâlpi se neglijează (figura *.2).

Să se stabilească rezisenţa la foc a elementelor structurale utilizând metoda tabelară de verificare. Utilizând un program de calcul automat, la baza stâlpilor se obţin eforturile:

- date de încărcările caracteristice C1=1,0×Gk+1,0×Q1: - exteriori (eforturi maxime): Nk=-9,09kN, Mk=-15,9kNm; - interior: Nk=-20,8kN, Mk=-6,10kNm; - date de încărcările de calcul în condiţii normale C2=1,35×Gk+1,5×Q1: - exteriori (eforturi maxime): Nk=-13,4kN, Mk=-22,8kNm: - interior: Nk=-28,0kN, Mk=-9,20kNm; - date de încărcări de calcul în condiţii de incendiu C3=1,0×Gk+0,2×Q1: - exteriori (eforturi maxime): Nk=-9,70kN, Mk=-8,50kNm; - interior: Nk=-20,8kN, Mk=-1,20kNm. Determinarea eforturile la baza stâlpilor în condiţii de incendiu se poate face şi aplicând metoda simplificată a factorului de reducere, pentru care în cazul structurilor uzuale din beton ηfi=0.7. În cazul acesta eforturile în condiţii de incendiu la baza stâlpilor se pot obţine multiplicându-le cu acest coeficient pe cele obţinute în condiţii normale: - exteriori (eforturi maxime): Nk=0,7×(-13,4)=-9,38kN, Mk=0,7×(-22,8)=-15,96kNm; - interior: Nk=0,7×(-28,0)=-19,6kN, Mk=0,7×(-9,20)=-6,440kNm. Odată acceptată una dintre cele două modalităţi de determinarea a eforturile în condiţii de incendiu la baza stâlpilor, se poate trece la verificarea rezistenţei la foc a fiecărui element structural. Verificarea rezistenţei la foc a stâlpului central, expus la foc pe toate laturile, în situaţia în care evaluarea eforturilor s-a făcut prin metoda simplificată a factorului de reducere, utilizând procedura tabelară: se utilizează o metodă (A) care apreciază că în mod curent μfi=0.7 şi tabelul 9.3a din care se poate constata că stâlpul central acoperă rezistenţa la foc R120, cu condiţia ca distanţa de la axa armăturilor la suprafaţa incendiată, a, să fie minimum 5,7 cm şi minimum 8 bare distribuite pe lăţimea rămasă liberă a laturii stâlpului.

159

Verificarea rezistenţei la foc a unei grinzi curente (continue), expusă la foc pe trei laturi utilizând procedura tabelară implică: utilizarea tabelului 9.4b din care se poate constata că grinda curentă acoperă rezistenţa la foc R120, cu condiţia ca distanţa de la axa armăturilor la suprafaţa incendiată, a, să fie minimum 4,5 cm.

160

161

PRELEGEREA 8 MĂSURI DE PROTECŢIE LA INCENDII A CONSTRUCŢIILOR CU PRIVIRE LA INSTALAŢIILE UTILITARE

Generalităţi

Instalaţiile utilitare care echipează construcţiile (electrice, pentru încălzire, ventilare şi condiţionare etc.) trebuie să îndeplinească, ca şi clăririle, cerinţe de performanţă privind securitatea la incendiu.

Indiferent de tipul instalaţiei utilitare (şi tehnologice) amplasate în construcţie, aceasta trebuie realizată încât:

- să nu constituie risc la incendiu pentru elementele construcţiei sau obiectele din încăperi sau adiacente acestora (spre exemplu, să nu încălzească într-o măsură inacceptabilă obiectele din vecinătate);

- să nu iniţieze incendiul; - să nu contribuie la dezvoltarea incendiului; - să asigure limitarea propagării incendiului; - să permită luarea de măsuri eficiente cu privire la stingerea unui eventual incendiu şi

salvarea persoanelor în această situaţie. Analizând instalaţiile utilitare pentru construcţii din perspectiva securităţii la incendiu, se

disting următoarele direcţii de interes, din care decurg şi măsurile de protecţie: - controlul materialelor din care sunt executate instalaţiile şi al celor cu care ar putea

interacţiona (care le utilizează, pe care sunt montate sau le traversează etc.); - controlul implicaţiilor existenţei lor (condiţii de amplasare, instalare, exploatare şi post-

utilizare). O problemă comună tuturor tipurilor de instalaţii o constituie trecerea acestora de la un

compartiment de incendiu la altul (prin elementele pentru construcţii), ca urmare, foarte importante sunt măsurile de protecţie privind evitarea propagării focului, fumului şi gazelor fierbinţi (figura 8.1). 8.1 Instalaţii electrice 8.1.1 Prescripţii privind proiectarea, executarea şi exploatarea

(Normativ pentru proiectarea, execuţia şi exploatarea instalaţiilor electrice aferente clădirilor indicativ I.7-2011)

Realizarea instalaţiilor electrice trebuie să evite: - riscul aprinderii unor materiale combustibile din cauza temperaturilor ridicate sau

arcurilor electrice; - riscul provocării de arsuri utilizatorilor.

162

Figura 8.1 Treceri securizate la incendiu de instalaţii prin elemente pentru construcţii (www.promat.co.uk)

Materialele folosite pentru protecţie (tuburi, plinte, canale etc.), izolare (ecrane), mascare

(plăci, capace, dale etc.), suporturi (console, poduri, bride, cleme etc.) trebuie să fie incombustibile sau greu combustibile sau încadrabile claselor de reacţie la foc echivalente.

Dispunerea pe trasee commune cu ale altor instalaţii a conductoarelor, barelor, tuburilor etc. se poate face cu condiţia ca instalaţia electrică să fie dispusă:

- deasupra conductelor de apă, canalizare şi gaze petroliere lichefiate; - sub conductele de gaze naturale şi sub conductele calde (cu temperatura peste 4000C). Instalaţiile electrice nu pot fi dispunse pe trasee comune cu traseele altor instalaţii sau

utilaje care ar putea fi afectate în funcţionarea normală sau în cazul avariei. Amplasarea instalaţiilor electrice în interiorul canalelor pentru ventilare este interzisă. Montarea pe materiale combustibile a conductorilor electrici cu izolaţie normală, cablurilor

fără întârziere la propagarea flăcării, tuburilor din materiale plastice, aparatelor şi echipamentelor electrice cu grad de protecţie inferior lui IP 54, se face:

- interpunând materiale incombustibile între acestea şi materialul combustibil: straturi de tencuială cu grosimea minimă de 1,0 cm sau plăci din materiale electroizolante incombustibile cu grosimea minimă de 0,5 cm şi de lăţime care să depăşească, pe toate laturile, elementul de instalaţie electrică cu cel puţin 3,0 cm;

- interpunând elemente de distanţare care pot fi: elemente de susţinere din materiale incombustibile (console metalice), asigurând îndepărtarea elementele instalaţiei electrice la cel puţin 3,0 cm faţă de elementul combustibil;

Montarea prin evitarea contactului direct cu materialul combustibil se aplică atât la montarea aparentă cât şi la montarea sub tencuială a elementelor instalaţiilor electrice.

Materialele şi echipamentele care în serviciul normal de avarie sau de manevră greşită pot produce flăcări sau scântei sau pot atinge temperaturi ridicate (peste 700C) se amplasează conform condiţiilor prevăzute de producător; dacă aceste condiţii nu pot fi respectate, se pot prevedea ecrane de protecţie corespunzătoare.

163

Echipamentele electrice conţinând lichide combustibile (uleiuri minerale şi hidrocarburi izolante), în cantităţi peste 25 litri, obligă la luarea de măsuri de colectare a scurgerilor (cuve colectoare cu praguri pentru evitarea împrăştierii acestora) şi încăperea va avea pereţi din materiale incombustiile cu rezistenţa la foc corespunzătoare densităţii sarcinii termice de incendiu.

Scoaterea de sub tensiune a conductoarelor active în caz de incendiu obligă la prevederea de dispozitive cu acţionare manuală sau automată. Dispozitivele de protecţie în caz de incendiu trebuie să fie ampasate la nivelul echipamentului de protejat iar dispozitivul de manevră trebuie să fie uşor de recunoscut şi uşor accesibil.

Diminuarea riscului la incendiu se realizează şi prin utilizarea unui dispozitiv de protecţie cu protecţie la curent diferenţial residual, cu curentul nominal de funcţionare mai mic sau cel mult egal cu 300 mA, amplasat la branşament; prevederea este obligatorie la clădirile pentru învăţământ, sănătate, comerţ, ca şi la cele pentru turism, din lemn cu aglomerări de persoane, unităţi de mică producţie sau service (cu încăperi în care umiditatea este ridicată), depozite pentru mărfuri combustibile, discoteci, săli de dans. Protecţia diferenţială este obigatorie la circuitele destinate alimentării receptoarelor electronice care trebuie să funcţioneze nesupravegheate (telefax, computere, televiziune cu circuit închis, instalaţii antiefracţie etc.).

Folosirea conductoarelor şi barelor din cupru este obligatorie în cazul: - circuitelelor electrice pentru alimentarea receptoarelor de importanţă deosebită cum sunt:

cele din blocul operator, încăperile pentru reanimare şi servicii de urgenţă din clădirile spitalelor şi similare, precum şi alimentarea corpurilor pentru iluminat ale iluminatului de siguranţă (…), instalaţiilor de prevenire şi stingere a incendiilor şi alimentarea consumatorilor de siguranţă din centralele electrice;

- încăperilor, zonelor sau spaţiilor din exterior cu mediu coroziv, în cazul în care stabilitatea chimică a aluminiului sau oţelului nu este corespunzătoare, dacă instalaţiile nu se pot executa cu acoperiri de protecţie sau carcasări etanşe la agenţii corozivi respectivi.

Trecerea conductoarelor şi barelor electrice prin elemente pentru construcţii din materiale incombustibile trebuie să se facă în următoarele condiţii (figura 8.2a):

- cazul conductoarelor neizolate libere şi barelor: prin folosirea izolatoarelor de trecere executate din materiale incombustibile, încastrate în perete cu borne de trecere;

- cazul conductoarelor izolate libere: prin protejarea în tuburi de protecţie pe porţiunea de trecere; conductele punte (INTENC) se protejează în tuburi pe porţiunea de trecere iar capetele tuburilor care ies din elementul pentru construcţie se prevăd cu tile de porţelan sau alte materiale electroizolante, în încăperile uscate sau umede cu intermitenţă din categoriile AD1, AD2 (U0, U1), şi cu pipe îndreptate în jos, în încăperile umede sau ude categoriile AD3, AD4 (U2, U3);

- cazul conductelor electrice instalate în tuburi: nu este necesară o protecţie suplimentară; fac excepţie traversările prin rosturile de dilatare, caz în care conductele se protejează în tub pe porţiunea de trecere (tub în tub); dacă trecerea se face între încăperi cu medii diferite, tuburile de protecţie se instalează înclinat spre încăperile cu condiţiile cele mai grele; golurile dintre tub şi elementul pentru construcţie se umplu cu masă izolantă; etanşarea golurilor la infiltrări de gaze se realizează cu mortar din ciment la golul dintre tub şi elementele pentru construcţie şi cu celochit şi şnur electroizolant la golul dintre tub şi conducte sau cabluri.

Trecerea conductoarelor şi barelor electrice prin elementele pentru construcţii din materiale combustibile trebuie să se facă în următoarele condiţii (figura 8.2b):

- cazul conductoarelor neizolate libere şi barelor: prin etanşarea golurilor cu materiale incombustibile şi electroizolante, cu dopuri de vată de sticlă, vată de sticlă cu ipsos etc.;

164

- cazul conductoarelor izolate şi cablurilor libere sau instalate în tuburi şi conductoarelor punte (INTENC): prin protejarea, pe porţiunea de trecere prin tuburi (tub în tub), cu materiale incombustibile (metal etc.) şi etanşarea golurilor cu materiale incombustibile şi electroizolante faţă de elementul pentru construcţii (vată de sticlă şi ipsos etc.) şi între tub şi conductele electrice (vată de sticlă etc.).

a. (www.legrand.ro)

b. (Fire safety in timber buildings Technical guideline for Europe)

Figura 8.2 Dispozitive pentru trecerea cablurilor electrice prin elemente pentru construcţii

Trecerile prin elementele pentru construcţii rezistente la foc sau rezistente la explozie se

admit, justificate tehnic, respectându-se simultan următoarele condiţii: - pe porţiunea de trecere conductele, bornele etc. nu trebuie să aibă materiale combustibile,

cu excepţia izolaţiei conductoarelor; - spaţiile libere din jurul conductelor electrice, barelor izolate, tuburilor etc., inclusiv din

jurul celor pozate în canale, galerii, estacade etc., trebuie să fie închise pe porţiunea de trecere pe toată grosimea elementului de construcţie, cu materiale incombustibile (beton, zidărie) care să asigure rezistenţa la foc egală cu a elementului pentru construcţie respectiv;

- trecerea cu conducte electrice, bare, tuburi etc. trebuie să se facă încât să nu fie posibilă dislocarea unor porţiuni din elementul pentru construcţii, ca urmare a dilatării elementelor instalaţiilor electrice.

Traversarea coşurilor şi canalelor pentru fum cu conducte, cabluri şi bare electrice, tuburi de protecţie sau alte elemente ale instalaţiilor electrice este interzisă.

Interiorul spaţiilor din clasele de mediu AE5 (PC) trebuie să asigure respectarea următoarele condiţii de alegere şi montare a aparatelor, receptoarelor şi echipamentelor electrice:

- construcţia lor să nu favorizeze depunerea de praf, scame sau fibre nici în exterior nici în interior şi să nu permită scăparea în afară a scânteilor, a materialelor incandescente sau a metalelor calde;

165

- temperatura pe suprafaţa lor exterioară, în regim normal de funcţionare de durată la sarcină nominală, să fie cu cel puţin 750C mai mică decât temperatura de mocnire a stratului de praf cu grosimea de 5 mm; fac excepţie corpurile de iluminat pentru care se admite o temperatură maximă de 2000C pe suprafaţa lor exterioară;

- conectarea aparatelor, echipamentelor şi receptoarelor să se facă cu ajutorul prizelor cu contact de protecţie, la care orificiile prizei sunt prevăzute cu capace de protecţie mobile;

- interzicerea amplasării în astfel de încăperi a aparatelor, echipamentelor şi receptoarelor electrice cu lichide combustibile (de exemplu ulei).

În încăperi încadrabile la categoria de pericol la incendiu C se utilizează aparate, echipamente şi receptoare electrice, care prin execuţie sau prin modul de instalare, nu pot contribui la producerea sau propagarea incendiilor în timpul funcţionării lor normale sau în caz de avarie.

Aparatele şi echipamentele electrice care conţin peste 60 litri de lichid combustibil pe unitatea de echipament şi care în timpul funcţionării produc fum, gaze toxice etc. (grupurile electrogene) trebuie instalate în condiţiile prevăzute în normele specifice, respectându-se şi condiţiile din normele referitoare la securitatea la incendiu.

Instalarea prizelor în pardoseli sau pe pardoseli obligă la folosirea fie a prizelor în execuţie specială, omologate pentru acest scop (cu gradul de protecţie minim IP 54), fie a prizelor în execuţie normală, protejate în cutii speciale, care asigură gradul de protecţie necesar (la pătrunderea corpurilor solide, apei şi la şocurile mecanice).

Marcarea manetelelor de pe tablouri care trebuie manevrate în caz de incendiu, calamitate naturală etc. se face distinct, vizibil şi clar încât să poată fi identificate rapid.

Circuitele iluminatului normal trebuie să fie distincte de circuitele pentru prize. Circuitele şi dozele iluminatului normal trebuie să fie distincte de cele ale iluminatului de

siguranţă. Corpurile pentru iluminat din încăperile cu aglomerări de persoane trebuie executate din

materiale incombustibile sau greu combustibile. Corpurile pentru ilumunat din încăperile cu praf, scame sau fibre combustibile, din clasa

AE 5 (PC) se aleg ca pe suprafaţa acestora temperatura să fie cel mult 2000C. Corpurile pentru iluminat echipate cu lămpi incandescente, fluorescente sau cu descărcări

în vapori metalici care se instalează în depozite pentru materiale combustibile trebuie să fie prevăzute cu glob, respectiv cu difuzor, şi dacă există şi pericol de şocuri mecanice, şi cu grătar protector.

Amplasarea corpurilor pentru iluminat trebuie făcută încât, un eventual scurtcircuit la ele, să nu provoace un incendiu. 8.1.2 Alimentarea receptoarelor cu rol în securitatea la incendiu

Generalităţi

Tabloul de distribuţie al staţiei pompelor de incendiu, electrovanelor de incendiu şi altor dispozitive de securitate la incendiu se alimentează cu energie electrică, după caz, pe o singură cale sau pe două căi.

166

Alimentarea dintr-o singură sursă

Se consideră alimentare dintr-o singură sursă dacă racordarea se face la un post de transformare a sistemului energetic naţional, la o centrală electrică, la o reţea de joasă tensiune a furnizorului prin firida de branşament sau la tabloul electric general de distribuţie al clădirii.

Alimentarea de la o singură sursă, într-una din variantele de mai sus, se face la instalaţiile la care nu se prevăd pompe de incendiu de rezervă (conform reglementării specifice) şi în cazul:

- clădirilor civile şi industriale, pentru producţie şi/sau depozitare sau cu funcţiuni mixte la care nu sunt prevăzute instalaţii automate de stingere (sprinklere, drencere cu apă pulverizată şi ceaţă de apă);

- clădirilor civile şi industriale, pentru producţie şi/sau depozitare sau cu funcţiuni mixte la care pentru stingerea incendiilor din interior se folosesc mai puţin de … jeturi simultane;

- construcţiile şi grupurile de construcţii la care debitul de apă pentru incendiul exterior nu depăşeşte 20 litri/s. În aceleaşi condiţii se alimentează şi vanele pentru incendiu acţionate electric care pot fi manevrate direct de către personalul de serviciu în mai puţin de 5 minute de la darea semnalului de alarmă din cadrul obiectivelor de mai sus.

Alimentarea din două surse independente Alimentarea din două surse independente se face în:

- situaţiile în care se prevede pompă de rezervă activă de incendiu; - clădirile în care, conform reglementărilor tehnice referitoare la securitatea la incendiu a

construcţiilor, se prevăd obligatoriu sisteme de evacuare a fumului şi gazelor fierbinţi; - clădirile prevăzute cu ascensoare pentru pompieri în caz de incendiu. Sursa de alimentare de bază este asigurată conform paragrafului precedent. În cazuri

justificate tehnic în care nu există posibilitatea asigurării unei surse de bază de alimentare cu energie electrică pentru pompe se admite utilizarea motoarelor cu ardere internă.

Sursa de alimentare de rezervă poate fi: - altă sursă de energie electrică (centrală electrică la consumator), încât nefuncţionarea

sursei de bază să nu o afecteze; - grup de intervenţie, cu intrarea automată în funcţiune în 15 s, la dispariţia tensiunii sursei

de bază şi preluarea eşalonată a receptoarelor în maxim 60 secunde. 8.1.3 Instalaţii electrice pentru iluminatul de siguranţă

Generalităţi

În conformitate cu reglementările specifice referiotare la proiectarea şi executarea sistemelor de iluminat artificial din clădiri, precum şi SR EN 1838 şi SR 12294, iluminatul de siguranţă este (figura 8.3):

a. pentru continuarea lucrului; b. de securitate, care se compune din:

b1. iluminat pentru intervenţii în zonele de risc; b2. iluminat pentru evacuarea din clădire;

167

b3. iluminat pentru circulaţie; b4. iluminat împotriva panicii; b5. iluminat pentru veghe; b6. iluminat pentru marcarea hidranţilor interiori de incendiu; b7. iluminat de siguranţă portabil.

Figura 8.3 Corpuri pentru iluminatul de siguranţă

Timpii de punere în funcţiune ai iluminatului de siguranşă, de la întreruperea iluminatului normal, sunt precizaţi în tabelului 8.1. Tabelul 8.1 Timpii de punere în funcţiune

Nr. crt.

Timpul sistemului pentru iluminat

Timpu de punere în funcţiune în clădirile destinate

publicului sau lucrătorilor (s)

Timpul de punere în funcţiune

conform SR 12294 (s)

1 a. pentru continuarea lucrului

0,5 … 51) 0,5 … 15, funcţie de gradul de pericol

2 b1. pentru intervenţii în zonele de risc

0,5 … 52) 0,5 … 15, funcţie de gradul de pericol

3 b2. pentru evacuare 52), 3), 4) 1 … 15, funcţie de gradul de pericol

4 b3. pentru circulaţie 52) 1 … 15, funcţie de gradul de pericol

5 b4. împotriva panicii 52) --- 6 b5. pentru veghe 5 --- 7 b6. pentru marcarea

hidranţilor 52) 1 … 15,

funcţie de gradul de pericol Note. 1. Timpul de funcţionare este pînă la terminarea activităţii de risc. 2. Timpul de funcţionare este de cel puţin 1h. 3. Timpul de funcţionare este de cel puţin 3h pentru clădiri foarte înalte, clădiri cu săli aglomerate din categoria S1, spitale şi hoteluri. 4. Timpul de funcţionare este de cel puţin 2h. pentru clădiri înalte, clădiri cu săli aglomerate de tip S, clădiri de sănătate, învăţământ, de turism, pentru cultură, clădiri civile subterane, centre comerciale, hipermagazine, parcaje subterane de tip P3 şi P4, precum şi parcaje subterane închise cu mai mult de 3 niveluri.

168

Iluminatul pentru continuarea lucrului

Iluminatul pentru continuarea lucrului este parte a iluminatului de siguranţă prevăzut pentru continuarea activităţii normale fără modificări esenţiale; el se prevede:

a. la locuri de muncă dotate cu receptoare care trebuie alimentate fără întrerupere şi la locurile de muncă legate de necesitatea funcţionării acestor receptoare (staţii pompe pentru incendiu, surse de rezervă, spaţii ale serviciilor pompierilor, încăperi ale centralelor pentru semnalizare, dispecerate etc.);

b. în încăperi ale blocului operator (săli pentru operaţie, sterilizare, pregătire medici, pregătire bolnavi, reanimare etc.);

c. în încăperi ale construcţiilor pentru producţie şi/sau depozitare, laboratoare şi altele similare unde utilajele necesită o permanentă supraveghere.

Iluminatul pentru intervenţii în zone de risc

Iluminatul pentru intervenţii în zone de risc este parte a iluminatului de securitate prevăzut să menţinerea nivelului de iluminare necesar siguranţei persoanelor implicate într-un process sau activitate cu pericol potenţial şi să permită desfăşurarea adecvată a procedurilor de acţionare pentru siguranţa ocupanţilor precum şi evacuarea în caz de incendiu; el se prevede:

a. în locurile unde sunt montate armături (vane, robinete şi dispozitive de comandă-control) ale unor instalaţii şi utilaje care trebuie acţionate în caz de avarie;

b. în zonele cu elemente care, la ieşirea din funcţiune a iluminatului normal, trebuie acţionate în vederea scoaterii din funcţiune a unor utilaje şi echipamente, necesită reglarea unor parametri aferenţi (în scopul protejării utilajelor, echipamentelor sau persoanelor), precum şi în încăperile pentru garare a utilajelor destinate apărării împotriva incendiilor.

Iluminatul pentru evacuarea din clădire

Iluminatul pentru evacuarea din clădire este parte a iluminatului de securitate prevăzut să asigure identificarea şi folosirea, în condiţii de securitate, a căilor pentru evacuare; se prevede la:

- clădirile civile şi încăperile cu mai mult de 50 de persoane; - încăperile amplasate la nivelurile supraterane cu suprafaţa mai mare de 300 m2, indiferent

de numărul personaelor; - încăperile amplasate la nivelurile subterane cu suprafaţa mai mare de 100 m2, indiferent

de numărul personaelor; - parcajele subterane şi supraterane închise; - toaletele cu suprafaţă mai mare de 8 m2 şi cele destinate persoanelor cu dizabilităţi; - spaţiile pentru producţie cu peste 20 de personae sau când distanţa dintre uşa de evacuare

şi punctul de lucru cel mai depărtat depăşeşte 30 m.

Iluminatul pentru circulaţie

Iluminatul pentru circulaţie este parte a iluminatului de securitate prevăzut să asigure deplasarea ocupanţilor, în condiţii de securitate, către căile pentru evacuare sau zonele pentru intervenţie.

169

Iluminatul de securitate pentru circulaţie trebuie prevăzut pe căile de circulaţie din interiorul sălilor pentru spectacole ale clădirilor şi pe căile pentru circulaţie din încăperile pentru producţie din clădirile industriale şi similare.

Iluminatul de securitate pentru circulaţie completează iluminatul pentru evacuare pentru a asigura o bună circulaţie pe căile pentru avacuare (culoare, scări etc.).

Corpurile pentru iluminat ale iluminatului pentru circulaţie se amplasează în locurile în care este necesar să se asigure utilizatorilor distingerea unor obstacole de pe căile pentru circulaţie când iluminatul normal lipseşte sau unde iluminatul pentru evacuare nu este suficient distingerii obstacolelor.

Iluminatul împotriva panicii

Iluminatul împotriva panicii este parte a iluminatului de securitate prevăzut să evite panica şi să asigure nivelul de iluminare care să permită persoanelor să ajungă în locul de unde calea pentru evacuare poate fi identificată; se prevede la:

- încăperi din clădirile publice cu peste 50 de personae dacă se află la nivelurile subterane şi încăperi cu peste 100 de personae dacă sunt amplasate la nivelurile supraterane;

- încăperi cu suprafaţa peste 60 m2; - spaţii pentru producţie cu peste 100 de personae şi densitatea mai mare de 1 persoană/10

m2. Iluminatul împotriva panicii se prevede cu o comandă automată de punere în funcţiune

după căderea ilumintului normal. În afară de comanda automată a intrării lui în funcţiune, iluminatul împotriva panicii, se

prevede şi cu comenzi manuale, din mai multe locuri accesibile personalului de serviciu al clădirii.

Scoaterea din funcţiune a iluminatului împotriva panicii trebuie să se facă numai dintr-un singur punct accesibil personalului însărcinat cu aceasta.

Iluminatul pentru marcarea hidranţilor interiori de incendiu

Iluminatul pentru marcarea hidranţilor interioari de incendiu este parte a iluminatului de securitate prevăzut să permit identificarea uşoară a hidranţilor interiori pentru incendiu.

Corpurile pentru iluminat destinat marcarii hidranţilor interiori pentru incendiu se amplasează în afara hidrantului (alături sau deasupra), la maximum 2 m. şi poate fi comun cu unul din corpurile pentru iluminatul de securitate (evacuare, circulaţie, panică) cu condiţia ca nivelul de iluminare să asigure identificarea tuturor indicatoarelor de securitate aferente lui.

Iluminatul de siguranţă portabil

Iluminatul de siguranţă portabil este parte a iluminatului de securitate destinat a fi utilizat în spaţiile fără personal permanent şi este asigurat cu echipament portabil prevăzut cu alimentare proprie.

170

8.2 Instalaţii pentru protecţie la trăsnet

Istoric (www.sistemeparatrasnet.ro)

Paratrăsnetul este o construcţie ce ajută la protecţia clădirilor impotriva descărcărilor

electrice atmosferice, ferindu-le de incendii. Se prezintă sub forma unor vergele metalice (paratrăsnetul clasic) sau sub forma unor modele combinate (paratrăsnetele de ultima generaţie) montate pe diverse construcţii înalte. Paratrăsnetul este legat la pământ printr-o instalaţie electrică specială (împământare). Dacă trece pe deasupra lui un nor (baza negativă), paratrăsnetul se electrizează prin influenţă având capătul pozitiv. Datorită punctului intens din zona varfurilor, sarcinile de la baza norilor sunt atrase, se scurg spre varf şi apoi prin paratrăsnet spre pământ. Se evită, astfel, şocul violent al lovirii. Când norii au o regiune pozitivă procedeul este inversat, sarcinile negative se scurg de pe paratrăsnet spre nor. Procesele astfel expuse sunt mai rare pentru că ar trebui sa fie nor de joasă altitudine. În mod normal paratrăsnetul canalizează descărcarea electric atmosferică spre pământ.

În vara anului 1752 pe timpul unei furtuni, Benjamin Franklin (părintele paratrăsnetului) înalţa un zmeu special confecţionat şi constata apariţia unor puternice scântei electrice la capatul franghiei izolate de pământ, verificând în felul acesta încărcarea electrică a norilor şi natura electrică a trăsnetului. În vederea protejării împotriva trăsnetului, Franklin propune fixarea pe clădirile înalte a paratrăsnetului.

Paratrăsnetul din mintea lui Franklin era format dintr-o bară metalică asezată pe vârful caselor şi legată cu o sârmă de pământ; astfel, curentul obţinut din atmosferă se descărca în pământ. Prima instalaţie de paratrăsnet o construieşte pe casa comerciantului West din Philadelphia, în anul 1760. Vergeaua din oţel avea lungimea de 3 m şi un diametru de 27 cm. În anul 1782 oraşul număra 400 de paratrăsnete. Toate edificiile publice sunt dotate cu paratrăsnete, în afara ambasadei Franţei, care ignora importanţa lui. În ziua de 27 martie 1782, clădirea ambasadei este lovită de trasnet şi un soldat omorat. De urgenţă, ambasadorul hotaraşte instalarea paratrăsnetului lui Franklin. De atunci, paratrăsnetul a devenit o instalaţie indispensabilă construcţiilor de toate tipurile, fie că este vorba de construcţii înalte, de turnuri de transmisiuni, de vile sau cabane situate pe munţi.

Protecţia la trăsnet

Trăsnetul este o descărcare electrică aperiodică, de mare intensitate care se produce, pe timp de furtună, între nori şi pământ (figura 8.4a).

Efectele trăsnetului pot fi: - efecte directe, de natură termică (care, în mod deosebit, pot produce incendii), mecanică,

electrică şi chimică datorate contactului direct dintre construcţia lovită de trăsnet şi canalul de descărcare a trăsnetului;

- efecte indirecte, datorate fenomenelor electromagnetice produse de curentul de descărcare de origine atmosferică în interiorul construcţiei protejate.

171

a. b.

Figura 8.4 Sisteme de protecţie la trăsnet

(Ghid tehnic, ProEnerg)

Indicele/nivelul keraunic, Nk, este numărul mediu anual de zile cu furtuni cu descărcări electrice, stabilit pentru o anumită zonă sau localitate (pe baza datelor obţinute în cel puţin 10 ani consecutivi), tabelul 8.2. Tabelul 8.2 Numărul mediu anual de zile cu oranje (furtuni) pe localităţi, Nk Alexandria 39,6 Conanţa 24,8 Odorheiul

Secuiesc 46,5 Târgu Mureă 41,8

Baia Mare 39,3 Craiova 35,2 Piatra Neamţ 37,0 Tîrgul Logreşti

41,4

Bistriţa 42,4 Curta de Argeş 41,4 Predeal 43,8 Târgovişte 45,5 Bârlad 36,4 Deva 47,2 Rădăuţi 33,9 Tîrgul Jiu 48,8 Botoşani 29,8 Drobeta Turnu

Severin 42,8 Roşiori de Vede 41,0 Tîrgul Ocna 36,1

Braşov 40,0 Făgăraş 45,2 Satu Mare 38,1 Topliţa 44,3 Bucureşti 36,6 Feteşti 29,2 Semenic 42,3 Târgu

Măgurele 35,1

Calafat 33,7 Galaţi 32,1 Sinaia 46,2 Turda 38,5 Câmpina 45,8 Giurgiu 33,5 Sf.

Gheorghe(Deltă) 18,1 Zalău 37,7

Câmpeni 38,4 Iaşi 37,8 Suceava 32,7 Câmpulung Moldova

34,7 Miercurea Ciuc

35,5 Timişoara 37,9

Câmpulung Muscel

55,3

Sistemul de protecţia la trăsnet, PT, constă în (figura 8.4b): - instalaţie; - măsuri interioare de protecţie la trăsnet;

172

aceasta permite reducerea riscurilor de deteriorare a construcţiilor şi accidentare a persoanelor. Instalaţia de protecţie la trăsnetului, IPT, este o instalaţie care realizează protecţia unei

construcţii sau zone deschise la efectele trăsnetului şi este formată din: - instalaţia exterioară de protecţie la trăsnet, IEPT (care serveşte protecţiei la efectele

directe ale trăsnetului), compusă din: unul sau mai multe dispozitive de captare, unul sau mai multe conductoare de coborâre şi una sau mai multe prize de pământ;

- instalaţia interioară de protecţie la trăsnet, IIPT (dacă este necesară), parte a sistemului de protecţie împotriva trăsnetului care cuprinde legăturile de echipotenţializare şi/sau izolaţia electrică a unei instalaţii exterioare a sistemului de protecţie împotriva trăsnetului..

Măsurile de protecţie la trăsnet MPT, reprezintă măsuri de protecţie la efectele indirecte ale trăsnetului în spaţiul protejat: egalizarea potenţialelor, distanţarea elementelor IPT faţă de elementele metalice, limitarea supratensiunilor atmosferice în scopul reducerii riscului.

Prescripţii privind proiectarea, executarea şi exploatarea

Coborârea conductoarelor instalaţiei de protecţie la trăsnet prin interiorul construcţiilor se poate face numai în încăperi încadrate în categoriile de pericol de incendiu D sau E din construcţii având gradul de rezistenţă la foc asociat I, II sau III.

Instalarea conductoarelor de coborâre ale instalaţiei de protecţie la trăsnet se face pe elementele pentru construcţii din materiale incombustibile, amplasându-se încât să nu fie accesibile decât personalului autorizat.

La clădiri având gradul de rezistenţă la foc asociat IV sau V nu se admite utilizarea elementelor metalice de pe acoperişul din materiale combustibile drept dispozitive de captare naturale.

Distanţa minimă dintre conductoarele de captare şi coama sau suprafaţa acoperişului la instalaţiile de paratrăsnet ale clădirilor având gradul de rezistenţă la foc asociat IV sau V trebuie să fie de 60 cm, respectiv 40 cm.

Montarea conductoarelor de coborâre ale instalaţiilor de protecţie la trăsnet pozate pe elementele combustibile pentru construcţii se face la distanţa de 40 cm faţă de suprafaţa de montaj (faţă de streaşină această distanţă poate fi redusă la 15 cm).

În cazul clădirilor cu acoperişurile executate din materiale combustibile de tip paie, trestie, şiţă, şindrilă, stuf etc. dispozitivul de captare se execută cu minimum de conexiuni; conexiunile necesare se execută numai prin sudare. Dacă pe acoperişul din materiale combustibile al clădirii există elemente metalice proeminente (luminatoare, ferestre sau coşuri metalice sau cu rame metalice) sau cu suprafaţa mai mare de 1 m2, protecţia la trăsnet a clădirii se realizează cu IPT independentă (cu tijă conductoare sau reţea).

Montarea antenelor şi instalaţiilor electrice pe acoperişuri din materiale combustibile precum stuf, paie, trestie etc. la construcţii care nu sunt prevăzutre cu IPT se interzice. La construcţiile cu acoperişuri din materiale combustibile enumerate anterior, antenele şi instalaţiile electrice se instalează, faţă de elementele dispozitivului de captare, la o distanţă minimă de 0,5 m.

Conform normativului de specialitate, se prevede obligatoriu protecţie la trăsnet pentru următoarele categorii de construcţii sau instalaţii:

a. construcţii care cuprind încăperi cu aglomerări de persoane sau săli aglomerate, indiferent de nivelul la care aceste încăperi sunt situate, având următoarele capacităţi sau suprafeţe:

173

- teatre, cinematografie, săli de concert şi întrunire, cămine culturale, săli de sport acoperite, circuri etc. cu peste 400 locuri;

- clădiri bloc pentru spitale, sanatorii etc. cu peste 75 paturi; - hoteluri, cămine, cazărmi cu peste 400 paturi; - construcţii pentru învăţământ (universităţi, şcoli, grădiniţe pentru copii şi creşe) cu

mai mult de 10 săli de clasă sau joc, pentru laborator sau atelier; - restaurante şi magazine cu o suprafaţă desfăşurată peste 1000 m2, exclusiv

depozitele şi spaţiile anexe pentru deservire; - clădiri pentru călători din categoriile I şi II în care, în perioada de vârf a traficului,

la ora de maximă aglomerare, se pot afla peste 300 călători; b. construcţii care constituie sau adăpostesc valori de importanţă naţională, cum sunt

muzeele, expoziţiile permanente, monumentele istorice sau de arhitectură, arhivele pentru documente de valoare etc. (în cazul monumentelor istorice soluţia se stabileşte de comun acord cu forurile de specialitate);

c. construcţii înalte şi foarte înalte definite conform reglementărilor specifice referitoare la securitatea la incendiu a parcajelor subterane;

d. construcţii pentru locuit înalte (cu mai mult de P+11E) şi foarte înalte; în cazul în care la aceste construcţii deasupra ultimului nivel se mai află o construcţie cu un singur nivel ce ocupă maixm 70% din aria construită şi este compusă numai din încăperi pentru spălătorii, uscătorii sau maşini ale ascensoarelor se prevede IPT şi la această porţiune (sau trnson) de construcţie;

e. construcţii şi instalaţii tehnologice exterioare care sunt cel puţin de două ori mai înalte decât construcţiile, proeminenţele de teren sau copacii din jur şi au cel puţin 10 m înălţime (coşuri pentru fum, castele pentru apă, silozuri, turnuri, clădiri în formă de turn etc.);

f. construcţii şi instalaţii tehnologice exterioare amplasate izolat în zone cu Nk peste 30, cum sunt: cabanele sau construcţiile similare amplasate izolat, clădirile pentru călători de pe liniile de cale ferată (din categoriile III, IV sau V);

g. construcţii stabilite ca reprezentând importanţă pentru diverse domenii din economia naţională (clădiri destinate producerii de energie electrică, centrale de telecomunicaţii, centre de calcul etc);

h. construcţii şi instalaţii tehnologice exterioare încadrate în categoria de pericol la incendiu C, risc mare la incendiu, dacă sunt situate în zone cu Nk peste 30 şi dacă materialele combustibile care se prelucrează, utilizează sau depozitează în ele sunt considerate obiecte de bază ale întreprinderii sau ca având valoare mare sau de importanţă deosebită;

i. depozite deschise de materiale şi substanţe încadrate în clasele de periculozitate prevăzute în reglementările specifice referitoare la securitatea la incendiu a construcţiilor, dacă sunt situate în zone cu Nk peste 30 şi dacă sunt considerate obiecte de bază ale întreprinderii sau ca având valoare mare sau de importanţă deosebită;

j. construcţii şi instalaţii tehnologice exterioare încadrate în categoriile de pericol de incendiu A sau B, risc foarte mare la incendiu;

k. construcţii pentru adăpostirea animalelor dacă sunt: - grajduri pentru animale mari de rasă, indiferent de capacitate; - grajduri pentru animale mari, cu capacitate peste 200 capete; - grajduri pentru animale mari, cu capacitate peste 100 capete amplasate în zone cu

indicele Nk peste 30; - depozite de furaje fibroase amplasate în zone cu indicele Nk peste 30;

l. amenajări sportive cu public cu peste 5000 de locuri;

174

m. poduri amplasate izolat în zone cu indicele Nk peste 30; n. instalaţii mobile de ridicat şi transportat existente în aer liber (macarale).

8.3 Instalaţii pentru ventilare şi climatizare

Generalităţi

Sistemele pentru ventilare proiectate şi executate corespunzător pot contribui la diminuarea riscului la incendiu prin limitarea concentraţiilor de vapori inflamabili şi/sau gaze combustibile şi/sau prafuri combustibile din aerul incintelor deservite de acestea (figura 8.5).

Figura 8.5 Protecţie antifoc pentru tubulaturi de ventilaţie şi conducte de extracţie a fumului (www.bicau.ro, PROMAT)

În condiţiile proiectării, executării sau întreţinerii necorespunzătoare a instalaţiilor pentru

ventilare sau climatizare acestea pot, la rândul lor, în unele situaţii, să contribuie la producerea unor incendii pe timpul funcţionării.

În unele cazuri, elemente ale instalaţiilor pentru ventilare pot constitui căi de propagare rapidă a incendiului între spaţiile deservite.

175

Prescripţii privind proiectarea, executarea şi exploatarea (Normativ de siguranţă la foc a construcţiilor indicative P 118-99 şi Normativ pentru proiectarea şi executarea instalaţiilor de ventilare şi climatizare indicativ I5-2010)

La proiectarea, executarea şi exploatarea instalaţiilor pentru ventilare, trebuie avută în

vedere: - prevenirea eventualelor incendii produse de funcţionarea necorespunzătore a instalaţiilor

respective; - limitarea propagării incendiilor prin sistemele pentru ventilare. Măsuri care trebuie luate, în conformitate cu normativul de specialitate, la proiectarea şi

executarea instalaţiilor pentru ventilare şi climatizare, încât acestea să nu favorizeze producerea sau propagarea incendiilor şi/sau exploziilor, sunt prezentate în continuare.

Cazul spaţiilor încadrabile la categoria de pericol la incendiu A, B sau C. Instalaţiile pentru ventilare şi climatizare vor fi separate de cele ce deservesc spaţii încadrabile la categoria de pericol la incendiu D sau E. Nu se permite evacuarea prin aceeaşi instalaţie pentru ventilare a substanţelor care, în amestec mecanic sau combinaţie chimică, pot provoca aprindere sau explozie.

Aerotermele, generatoarele de aer cald, aparatele pentru climatizare, agregatele pentru răcire, amplasate în încăperile de categoria de pericol la incendiu A, B sau C sau care deservesc aceste încăperi, precum şi aparatura pentru comandă vor fi în construcţie antiexplozivă şi vor fi prevăzute cu dispozitive care împiedică transmiterea flăcărilor prin elementele componente (canale, guri pentru ventilare etc.). Pentru încăperile încadrabile la categoria de pericol la incendiu C aceste măsuri se vor aplica numai dacă în spaţiile respective pot apărea degajări de praf, vapori sau gaze combustibile.

Cazul încăperilor în care se depozitează, manipulează sau se prelucrează substanţe combustibile, sălilor aglomerate şi încăperilor cu aparatură de mare valoare sau importanţă deosebită (centre de calcul, camere de comandă etc.). Instalaţiile pentru ventilare sau climatizare vor fi independente de celelalte instalaţii pentru ventilare sau climatizare ale construcţiei. Racordarea ventilării magazinelor, restaurantelor, garajelor etc. la ventilarea generală a construcţiei sau încăperilor cu altă destinaţie nu este permisă.

Cazul teatrelor şi cinematografelor. Ventilarea scenei şi cabinei pentru proiecţie se realizează cu canale pentru ventilare independente de cele ale sălii pentru spectacol. Se permite doar amplasarea, în aceeaşi centrală pentru ventilare sau climatizare, a ventilatoarelor sau a agregatelor pentru ventilare-climatizare aferente acestora.

Cazul clădirilor monobloc sau blindate încadrabile la categoriile de pericol la incendiu A, B sau C. Instalaţiile pentru ventilare sau climatizare vor fi prevăzute cu dispozitive de închidere în caz incendiului (clapete antifoc) şi de semnalizare a închiderii acestora, concomitent cu comanda opririi funcţionării instalaţiei.

Cazul încăperilor tampon ce separă încăperile încadrabile la categoria de pericol la incendiu A sau B, faţă de spaţii cu altă destinaţie sau altă categorie de pericol la incendiu. Acestea trebuie prevăzute cu instalaţii independente pentru introducerea aerului curat, care să menţină încăperile tampon într-un regim permanent de suprapresiune faţă de spaţiile încadrabile la categoria de pericol la incendiu A sau B. În această situaţie aerul proaspăt va fi adus direct din exterior sau din încăperi fără degajări de substanţe nocive. Aceleaşi măsuri se adoptă şi în cazul camerelor tampon ce separă încăperile fără degajări de noxe faţă de cele cu degajări de noxe.

176

În instalaţiile pentru ventilare sau climatizare nu e permisă recircularea aerului extras din încăperile cu potenţial ridicat la incendiu (spaţii de producţie încadrabile la categoria de pericol la incendiu A sau B, depozite de materiale inflamabile, săli de cazane, bucătării, garaje, parcări subterane, posturi de transformare, spaţii pentru evacuare a gunoaielor etc.). Pentru spaţii încadrabile la categoria de pericol la incendiu C măsura respectivă se aplică numai dacă în încăperile respective pot fi degajări de prafuri, vapori sau gaze combustibile.

Aerul extras din casa scărilor şi din căile pentru evacuare în situaţiile de incendiu nu poate servi la ventilarea spaţiilor cu alte destinaţii.

Aerul extras din încăperile cu aglomerări de persoane, magazine, spaţii cu bunuri de mare valoare sau de importanţă deosebită, restaurante, arhive biblioteci, clădiri înalte şi foarte înalte, precum şi din clădirile ce adăpostesc persoane ce nu se pot evacua singure se permite a se recircula în condiţiile prevederii de clapete antifoc între instalaţia de introducere şi cea pentru evacuare a aerului sau în condiţiile în care eventuala prezenţă a fumului în aerul recirculat să determine automat evacuarea acestuia în exterior.

Hotele prevăzute deasupra maşinilor, cuptoarelor, forjelor, băilor de tratament termic etc., precum şi tubulatura acestora vor fi realizate din materiale incombustibile şi izolate faţă de elementele şi materialele combustibile alăturate.

Camerele de colectare a gunoiului şi crematoriile entru arderea gunoaielor vor fi prevăzute cu coşuri pentru evacuarea fumului în exterior realizate din materiale incombustibile şi rezistente la foc.

Pentru a nu favoriza producerea de incendii, la proiectarea şi executarea canalelor pentru ventilare trebuie avut în vedere:

- viteza de circulaţie a aerului în canale să excludă posibilitatea depunerii particulelor solide transportate;

- pereţii canalelor pentru aer să aibă o suprafaţă netedă iar toate ramificaţiile să aibă raze mari de curbură;

- etanşeitatea canalelor pentru aer trebuie să fie suficientă pentru a exclude posibilitatea pătrunderii în încăperi a prafului, gazelor sau vaporilor transportaţi.

Reţeaua de canale pentru ventilare va fi concepută încât să nu constituie o cale de propagare a incendiului de la un nivel la altul sau dintr-un compartiment de incendiu în altul.

Traversarea pereţilor şi planşeelor antifoc de către canalele pentru ventilare nu se recomandă; în cazul în care aceste traversări nu pot fi evitate, se vor lua următoarele măsuri pentru evitarea propagării incendiilor în compartimentele învecinate:

- spaţiile libere din jurul canalelor pentru ventilare se vor închide cu materiale incombustibile având o limită de rezistenţă la foc egală cu cea a elementului pentru construcţii străpuns;

- la trecerea prin pereţi sau planşee, canalele pentru ventilare se vor executa din materiale incombustibile, lungimea tronsonului incombustibil fiind egală cu cel puţin trei diametre echivalente, dar nu mai mică decât grosimea elementului pentru construcţie traversat plus câte 300 mm de o parte şi de alta a acestuia, golul din jurul canalului urmând a se închide etanş pentru a i se asigura o rezistenţă la foc egală cu cea a elementului traversat;

- trecerea canalelor pentru ventilare prin pereţi şi planşee antifoc se va face încât să se evite dislocări ale unor porţiuni de perete sau planşeu în urma dilatării canalelor sub efectul încălzirii datorate incendiului;

- în interiorul canalelor pentru ventilare, în dreptul trecerii prin pereţi sau planşee antifoc, se vor prevedea clapete antifoc;

177

- ghenele în care se află pozate canale pentru ventilare, la trecerea prin planşee, se vor închide prin diafragme din zidărie sau beton având limita de rezistenţă la foc egală cu cea a planşeului antifoc traversat, etanşarea golului din jurul canalului făcându-se în modul prezentat anterior.

Trecerile canalelor pentru ventilare prin pereţi şi planşee care nu au rol de protecţie la foc se obturează cu elemente incombustibile rezistente la foc cel puţin 30 de minute. În clădirile obişnuite, având asociat gradul de rezistenţă la foc I sau II, în situaţia montării tubulaturii pentru ventilare în ghenele pentru conducte, pereţii ghenelor trebuie să fie incombustibili şi cu o rezistenţă la foc de 15 minute. În cazul clădirilor înalte, încăperilor cu aglomerări de persoane, clădirilor cqre adăpostesc persoane ce nu se pot evacua singure sau cazate temporar, spaţiilor cu bunuri de valoare deosebită, precum şi a încăperilor încadrabile la categoria de pericol la incendiu A sau B rezistenţa la foc va fi 30 minute, iar pentru clădirile foarte înalte va fi 60 minute. Canalele pentru ventilare nu vor traversa etajele clădirii prin încăperi care conţin materiale combustibile, cu excepţia cazurilor în care instalaţiile pentru ventilare respective deservesc aceste încăperi.

Nu se permite trecerea prin canalele pentru ventilare a conductelor ce transportă lichide sau gaze combustibile.

În interiorul canalelor pentru ventilare prin care se transportă praf, vapori sau gaze combustibile nu se admite montarea conductelor pentru încălzire şi a circuitelor electrice.

În canalele pentru ventilare ale sălilor aglomerate precum şi ale clădirilor înalte şi foarte înalte nu se admite montarea circuitelor electrice; de asemenea nu se admite montarea conductorilor electrici pe pereţii metalici ai canalelor pentru ventilare. Termoizolaţia conductelor, în situaţiile în care trecerea acestora prin canalele pentru ventilare este permisă, se execută doar din materiale incombustibile. În încăperile încadrabile la categoria de pericol la incendiu C, D sau E spaţiul creat între grinzile planşeelor din beton armat, prin închiderea la partea inferioară cu tavane suspendate incombustibile sau combustibile, dar tratate cu substanţe ignifuge, poate fi folosit pentru introducerea sau evacuarea aerului necesar climatizării, ventilării sau încălzirii cu aer cald (nu şi pentru transportul pneumatic), cu condiţia de a se asigura împiedicarea propagării incendiilor, gazelor fierbinţi şi fumului de la un nivel la altul, prin crearea posibilităţilor de întrerupere locală a funcţionării instalaţiei în cazul incendiului.

Canalele pentru ventilare se izolează faţă de canalele pentru evacuare a fumului şi elementele combustibile ale construcţiei conform reglementărilor tehnice în domeniu, încât să nu conducă la incendii din cauza transmiterii căldurii, scăpărilor de gaze fierbinţi, flăcărilor, scânteilor etc..

Uşile pentru vizitare practicate în pereţii ce delimitează golurile verticale, precum şi uşile sau gurile de curăţire etanşe ale canalelor pentru ventilare se execută din materiale incombustibile, rezistente la foc şi nu se amplasează pe scări sau în încăperi tampon de acces la acestea. Limita de rezistenţă la foc a acestor uşi sau guri va fi 15 minute pentru clădirile obişnuite, 30 minute pentru clădirile înalte, încăperile cu aglomerări de persoane, clădiri ce adăpostesc personae ce nu se pot evacua singure sau cazate temporar, încăperi încadrabile la categoria de pericol la incendiu A sau B sau spaţii în care se păstrează bunuri de valoare deosebită precum şi 60 minute pentru clădirile foarte înalte.

Canalele pentru ventilare se execută, de regulă, din materiale incombustibile. Se admit în unele situaţii, precizate în normativul de specialitate, utilizarea, în clădiri având gradul de rezistenţă la foc asociat I sau II cu regim normal de înălţime, şi canale de aer executate din

178

materiale greu combustibile, în instalaţii ce deservesc spaţii cu pericol scăzut la incendiu şi care nu adăpostesc încăperi cu aglomerări de persoane sau persoane ce nu se pot evacua singure.

Canalele pentru ventilare trebuie izolate termic în mod corespunzător dacă transportă aer sau gaze calde şi trec prin spaţii încadrabile la categoria de pericol la incendiu A, B sau C, precum şi în situaţia în care transportă gaze sau vapori inflamabili sau praf combustibil şi trec prin spaţii cu temperatură ridicată.

Canalele pentru aer executate din materiale combustibile, trebuie să aibă intercalate tronsoane din materiale incombustibile prevăzute cu clapete antifoc la trecerile prin pereţi şi planşee, amplasate în funcţie de configuraţia reţelei, pentru a întrerupe propagarea focului. Lungimea tronsoanelor incombustibile respective va fi de cel puţin trei diametre echivalente dar nu mai mică decât grosimea elementului traversat plus 300 mm de o parte şi de alta a acestuia.

Clapetele antifoc, se montează în tubulatură încât elementul lor de declanşare să fie spălat de curentul de aer cu o viteză peste valoarea minimă stabilită la omologarea clapetelor. Clapetele montate în instalaţii ce vehiculează aer încărcat cu particule în suspensie vor fi prevăzute cu posibilităţi de curăţare periodică a elementului fuzibil de impurităţile depuse. Temperatura de declanşare a fuzibilului clapetei antifoc se alege cu 200C … 300C mai mare ca temperatura de regim din interiorul tubulaturii de aer respective. Închiderea clapetei antifoc va comanda, printr-un sistem de blocaj electric, oprirea ventilatorului care vehiculează aerul prin tubulatura pentru ventilare.

Prizele de aer curat se amplasează în locurile unde nu e posibilă aspirarea gazelor toxice sau combustibile, prafului, vaporilor inflamabili sau scânteilor. Prizele de aer se prevăd cu dispositive care să oprească pătrunderea diferitelor corpuri străine.

Amplasarea prizelor pentru aer faţă de gurile pentru evacuare, în cazul spaţiilor încadrabile la categoria de pericol la incendiu A, B sau C, este recomandat să se facă la o distanţă minimă de 10 m pe orizontală şi 5 m … 8 m pe verticală.

Amplasarea gurilor de aspiraţie se face ţinând seama de greutatea specifică a vaporilor şi gazelor care se degajă în mod normal în încăpere.

În spaţiile unde se degajă cantităţi însemnate de praf combustibil, se preferă sistemele pentru ventilare locală deoarece în aceste încăperi curenţii de aer creaţi de o eventuală ventilare generală (care de obicei nici nu reduce semnificativ cantitatea de praf în suspensie) împiedică depunerea prafului şi poate contribui chiar la formarea de amestecuri explozive de praf combustibil în aer.

Pentru reţinerea prafului şi a deşeurilor combustibile instalaţiile pentru ventilare cu absorbţie trebuie prevăzute cu filtru; filtrele pentru praf prezintă un însemnat pericol la incendiu, fapt pentru care se impune luarea unor măsuri de prevenire, cum ar fi:

- amplasarea filtrelor respective în locuri uşor accesibile pentru curăţenie, întreţinere şi reparare;

- realizarea filtrelor în cauză încât, prin funcţionarea lor, să nu dea naştere la scântei ce ar putea să aprindă praful colectat;

- alegerea, pentru umezirea filtrelor, de uleiuri cu punct de inflamabilitate minim de 1800C (în situaţia utilizării filtrelor cu ulei).

Amplasarea echipamentelor prin care se vehiculează gaze, vapori inflamabili sau praf combustibil (ventilatoare, filtre, camere de desprăfuire, cicloane etc.) se poate face:

- în încăperi proprii executate din elemente corespunzător rezistente la foc şi având accesul direct din exterior sau din alte încăperi fără pericol la incendiu; comunicarea cu aceste încăperi, ce prezintă pericol la incendiu, se poate face (numai în mod excepţional, din raţiuni tehnologice);

179

- în exteriorul clădirii, în dreptul unui panou de perete fără goluri sau la distanţe minime de 5 m faţă de construcţiile având asociat gradul de rezistenţă la foc I sau II şi 10 m faţă de cele având asociat gradul de rezistenţă la foc III … V;

- direct în spaţiile de producţie, doar în mod excepţional din necesităţi tehnologice sau când se utilizează maşini şi agregate ce au montate pe ele şi instalaţii pentru ventilare; în aceste situaţii proiectantul de instalaţii împreună cu tehnologul stabilesc măsurile care trebuie luate, ţinând seama de particularităţile procesului tehnologic şi caracteristicile echipamentelor utilizate.

Construcţia ventilatoarelor prin care se vehiculează praf combustibil sau gaze sau vapori inflamabili trebuie să evite producerea de scântei. În acest scop, paletele, rotorul şi carcasa ventilatoarelor respective trebuie să fie executate din materiale neferoase (bronz, alamă, aluminiu etc.). Motoarele electrice şi întregul aparataj electric de comandă şi acţionare trebuie să corespundă, din punctul de vedere constructiv, condiţiilor de mediu din spaţiile în care vor fi montate şi utilizate.

Instalaţiile pentru ventilare din încăperile încadrabile la categoria de pericol la incendiu A sau B se prevăd cu sisteme pentru semnalizarea opririi accidentale a ventilatoarelor. În spaţiile deosebit de periculoase, unde funcţionarea sistemelor pentru ventilare este strâns legată de procesul tehnologic, se prevăd dispozitive care, în cazul incendiului, pot să oprească automat funcţionarea ventilatoarelor şi să semnalizeze încetarea funcţionării acestora. Dispozitivele de oprire automată şi sistemele de semnalizare se amplasează în afara încăperilor cu pericol la explozie; de asemenea, se recomandă, în anumite situaţii, pentru spaţii deosebit de periculoase, utilizarea instalaţiilor pentru ventilare cu ejector. La aceste sisteme aerul poate fi introdus în ejectorul unui ventilator montat în afara încăperii, evitându-se transportul amestecurilor periculoase prin ventilator.

Continuitatea în alimentarea cu energie electrică a sistemelor pentru ventilare a căror oprire ar putea cauza incendii sau explozii trebuie asigurată.

Încăperile în care este posibilă degajarea bruscă a unui volum de substanţe toxice sau inflamabile, pe care instalaţiile pentru ventilare dimensionate pentru un regim normal nu îl pot evacua în perioada de timp necesară pentru restabilirea condiţiilor normale de lucru, trebuie prevăzute cu instalaţii speciale pentru ventilare de avarie. Instalaţiile de avarie sunt, de regulă, independente de alte instalaţii pentru ventilare din încăpere. Comanda instalaţiilor de avarie se poate face automat sau manual, atât din interiorul cât şi din exteriorul încăperii ventilate, prin dispozitive amplasate lângă uşile de intrare. Se prevăd sisteme de interblocaj electric încât instalaţia pentru introducerea aerului în încăpere să nu poată funcţiona în timpul purjării încăperii. Admisia aerului de compensare se va face numai pe cale naturală prin ferestre şi uşi exterioare sau prin goluri special prevăzute în acest scop.

În cazul centralelor pentru ventilare sau climatizare, instalaţiile şi echipamentul electric trebuie să fie corespunzătoare categoriei de pericol la incendiu în care este încadrată clădirea deservită.

În centralele pentru ventilare sau climatizare accesul se asigură direct din exterior sau din: - încăperi cu risc mic la incendiu; - încăperi încadrabile la categoriile de pericol la incendiu D sau E; - coridoare comune de acces la instalaţiile utilitare; Uşile de acces în centralele pentru ventilare sau climatizare trebuie să se deschidă spre

exteriorul centralei. Dacă centrala pentru ventilare sau climatizare comunică şi cu încăperi încadrabile la categoria de pericol la incendiu A sau B sau cu încăperi cu degajări de praf sau gaze toxice sau iritante, între acestea şi centrală se prevăd încăperi tampon puse în suprapresiune;

180

de asemenea, se prevăd încăperi tampon cu punere în suprapresiune dacă centrala pentru ventilare-climatizare este încadrabilă la categoria de pericol la incendiu A sau B şi comunică cu încăperi de altă categorie de pericol la incendiu.

Separarea acestor centrale de restul clădirii sau de încăperile încadrabile la categoria de pericol la incendiu A sau B se face prin elemente incombustibile rezistente la explozii cu rezistenţa la foc de 60 minute şi prin uşi incombustibile cu rezistenţa la foc 45 minute.

Centralele pentru ventilare sau climatizare, de regulă, trebuie ventilate natural în vederea evacuării căldurii degajate de motoarele electrice şi de conductele şi organele de reglaj de pe circuitele de alimentare ale bateriilor entru încălzire.

Centralele pentru ventilare sau climatizare au aceeaşi încadrare în categoria de pericol de incendiu cu spaţiile pe care le ventilează sau climatizează. 8.4 Instalaţii şi sisteme pentru încălzire

Generalităţi

Instalaţiile şi sistemele pentru încălzire, defectuos proiectate, executate sau exploatate constituie o cauză frecventă de incendiu; sistemele pentru încălzire din clădiri se aleg funcţie de riscul la incendiu pe care îl prezintă, precum şi funcţie de destinaţia, gradul de rezistenţă la foc asociat şi mărimea construcţiei.

Nu se admite utilizarea instalaţiilor şi sistemelor pentru încălzire cu foc deschis sau cu suprafeţe incandescente în încăperile cu pericol la incendiu sau explozie.

Sistemele pentru încălzire pot fi: locale şi centralizate. 8.4.1 Prescripţii privind proiectarea, executarea şi exploatarea

sistemelor locale pentru încălzire

Sobe cu acumulare de căldură

Sobele cu acumulare de căldură sunt sobe care au un volumul activ mai mare de 0,2 m3 şi pereţi exteriori cu grosimea minimă de 6 cm în zona focarului şi 4 cm în celelalte porţiuni; se pot utiliza la încălzirea:

- clădirilor civile (publice): - de locuit având maxim 4 niveluri; - având maxim 2 niveluri:

- clădiri pentru grădiniţe pentru copii, creşe, spitale, case pentru naşteri, dispensare, cu cel mult 50 locuri şi maxim 2 niveluri;

- cinematografe, cluburi şi săli pentru întruniri având capacitatea maximă de 400 persoane;

- garaje cu cel mult 10 autoturisme sau 5 camioane; - clădirilor industriale cu o suprafaţă desfăşurată:

- de maxim 400 m2, încadrabile la categoria de pericol la incendiu C şi indiferent de gradul lor de rezistenţă la foc asociat;

181

- de maxim 500 m2, încadrabile la categoria de pericol la incendui D şi având asociat gradul de rezistenţă la foc III … V;

- de maxim 1000 m2, încadrabile la categoria de pericol la incendiu E şi având asociat gradul de rezistenţă la foc IV şi V;

- oarecare, încadrabile la categoria de pericol la incendiu D sau E şi având asociat gradul de rezistenţă la foc I şi II. Încălzirea cu sobe cu acumulare de căldură se admite şi pentru creşele şi grădiniţele pentru

copii având maximum 100 locuri, situate în clădiri parter (160 locuri dacă aceste clădiri au asociat gradul de rezistenţă la foc I şi II, cu cel mult 2 niveluri şi situate în mediul rural), însă numai în cazul în care nu se folosesc gaze naturale drept combustibil.

Montarea sobelor cu acumulare de căldură impune luarea de măsuri (fie şi tradiţionale) cu privire la elementele pentru construcţii din imediata apropiere a lor:

- cazul pereţilor din materiale combustibile: porţiunea acestora din apropierea sobei să fie realizată din zidărie executată din materiale incombustibile care să depăşească marginile sobei, în toate direcţiile, pe o distaţă minimă de 0,50 m;

- cazul planşeelor din materiale combustibile: protejarea acestora să se realizeze prin tencuire sau acoperire cu un strat din azbest sau gips-carton sau două straturi din pâslă îmbibată în soluţie de argilă protejată cu tablă; porţiunea tavanului astfel tratată trebuie să depăşească perimetrul sobei, în toate direcţiile, pe o distanţă de 0,15 m;

Sobe fără acumulare de căldură

Sobele fără acumulare de căldură sunt sobele care au volumul activ sub 0,2 m3 sau pereţi cu grosimi sub cele prevăzute pentru sobele cu acumulare de căldură (cazul sobelor metalice); se pot utiliza la încălzirea:

- clădirilor având asociat gradul de rezistenţă la foc I sau II, ce adăpostesc procese tehnologice din categoria de pericol la incendiu D sau E;

- anexelor clădirilor de locuit; - grajdurilor (admisă numai cu sobe fixe, construite din cărămidă, la care aprinderea şi

alimentarea focului se face numai din exterior. Instalarea sobelor fără acumulare de căldură impune luarea de măsuri (fie şi tradiţionale)

ca: - distanţa de la sobă sau burlan la materialele combustibile învecinate să nu fie mai mică de

1,00 m iar în cazul celor din materiale greu combustibile mai mică de 0,70 m; - pardoseala combustibilă de sub sobele cu înălţimea picioarelor mai mare ca 0,25 m să fie

protejează cu un strat termoizolator (realizat din cărămidă plină având grosimea de 6 cm cu utilizarea unui mortar cu argilă sau din pâslă îmbibată cu soluţie de argilă, în două straturi, sau din alt material incombustibil cu aceeaşi performanţe termoizolatoare şi acoperit cu tablă); postamentul termoizolator trebuie să depăşească perimetrul sobei pe o distanţă de 0,25 m şi în faţa focarului pe o distanţă de 0,50 m;

- pardoseala combustibiă de sub sobele care nu au picioare sau care au picioare mai scurte ca 0,25 m să fie protejată cu un strat termoizolator (realizat din două rânduri de cărămidă plină presată, dispuse pe lăţime, cu utilizarea unui mortar cu argilă sau alcătuit din alte materiale incombustibile termoizolatoare echivalente termic).

182

Condiţii constructive cu privire la canalele pentru fum

Racordarea focarelor alimentate cu gaze la canalele pentru fum ale focarelor alimentate cu altfel de combustibil (lemn, păcură, cărbune etc.) este interzisă; nu se admite racordarea sobelor la canalele pentru ventilare.

Montarea de clapete (şibăre) sau capace pentru obturare în canale pentru fum sau racorduri este interzisă; limitarea, respectiv reglarea tirajului, urmând să se facă exclusiv prin uşile (prizele) pentru aer sau prin regulatoarele pentru tiraj ale focarelor.

Amplasarea coşurilor pentru evacuarea fumului se face încât să se evite aprinderea elementelor combustibile din vecinătatea lor şi impune:

- la trecerea prin planşee zidăria coşului să se îngroaşe cu un strat de 0,25 m, lăsându-se un spaţiu de 0,20 m între această zidărie şi elementele combustibile ale planşeului;

- între zidăria coşului şi elementele planşeului să se introducă un strat din azbest sau să se introducă două straturi din pâslă îmbibată cu argilă;

- pardoseala sau umplutura combustibilă să fie pusă în dreptul îngroşării şi să nu atingă zidăria coşului;

- grinzile încastrate în pereţii din apropierea coşurilor să păstreze faţă de canalele pentru fum o distanţă de 0,25 m; grinzile care nu pot fi amplasate la această distanţă, precum şi cele care prin poziţia lor ar trebui să intersecteze zidăria coşurilor, să fie sprijinite pe grinzile vecine prin intermediul unor juguri, încât între capetele lor şi zidăria coşurilor să se păstreze distanţa cerută;

- coşurile pentru fum practicate în pereţii combustibili să aibă zidăria îngroşată încât distanţa dintre canalul pentru fum şi elementele combustibile ale pereţilor să nu fie sub 0,25 m;

- distanţa dintre faţa exterioară a coşurilor şi elementele combustibile ale acoperişului să nu fie mai mică decât 0,10 m; când zidăria coşului este mai groasă de 12,5 cm, din această distanţă se admite să se scadă grosimea suplimentară a zidăriei fără ca spaţiul liber dintre elementele combustibile ale acoperişului şi zidăria coşului să fie sub 3 cm; căpriorii sau fermele care nu respectă această distanţă să fie rezemaţi pe juguri;

- la trecerea prin încăperi, zidăria coşurilor să fie bine întreţesută şi rostuită, bine umplută cu mortar şi să nu se admită, sub nici un motiv, existenţa fisurilor în zidăria coşurilor;

- canalele pentru fum trebuie să fie, pe cât posibil, verticale; în cazuri excepţionale se admite devierea laterală cu maxim 300; pereţii canalelor trebuie să fie netezi şi să aibă aceeaşi grosime ca şi restul coşului;

- coşurile pentru fum să fie prevăzute cu uşiţe pentru curăţire; aceste uşiţe trebuie să fie executate din materiale incombustibile şi să fie duble în pod; uşiţele din pod se vor amplasa maxim la 1,20 m distanţă faţă de elementele combustibile ale acoperişului.

Racordarea sobelor cu canalele pentru fum din coşuri impune ca distanţa dintre suprafaţa exterioară a canalelor pentru racordare şi planşeu sau pardoseă din material combustibil să fie:

- 0,50 m, dacă acestea sunt neprotejate; - 0,30 m, dacă acestea sunt protejate. Coşurile la clădirile cu învelitori combustibile trebuie să aibă înălţimea minimă de 0,80 m

şi trebuie amplasate lângă coama acoperişului. Scoaterea burlanelor din metal pe fereastră sau pe sub streşini este interzisă fără să fie

izolate de părţile combustibile ale construcţiei. Izolarea burlanelor se face pe o distanţă de 0,40 m de o parte şi alta a locului de trecere, prin lăsarea unei distanţe de cel puţin 0,15 m între faţa exterioară a burlanului şi elementele combustibile, precum şi prin îmbrăcarea burlanului cu vată

183

de sticlă tencuită în strat de 0,05 m grosime sau un strat echivalent din azbest. Când acoperişul este construit din material combustibil, nu este permisă scoaterea burlanului sub streaşină.

Sobelor cu gaz trebuie să asigure îndeplinirea unor măsuri de protecţie la foc, precum: - executarea coşurilor pentru evacuarea gazelor arse încât să se asigure menţinerea flăcării

fără a putea fi stinsă de către curenţii de aer; - interzicerea racordării la coşurile metalice sau scoaterea de burlane prin ferestre, pe sub

streaşină etc.. 8.4.2 Prescripţii privind proiectarea, executarea şi exploatarea

sistemelor centralizate pentru încălzire (Normativ pentru proiectarea, excutarea şi exploatarea instalaţiilor de încălzire centrală I.13-2002 şi I.13/1-2002)

Clădirile centralelor termice ce utilizează ca agent termic apă caldă (având temperatura sub

1150C) sau abur de joasă presiune (sub 0,7 bar) trebuie să aibă asociat gradul de rezistenţă la foc I sau II, cu excepţia celor în care suprafaţa totală a cazanelor este maximum 450 m2 (cazul clădirilor cărora le este asociat gradul de rezistenţă la foc III).

Încadrarea centralelor termice se face la categoria de pericol de incendiu D, spre deosebire de încadrarea punctelor termice care se face la categoria pericol de incendiu E.

Separarea sălilor pentru cazane ale centralelor termice de clădiri sau alte încăperi se face prin pereţi şi planşee incombustibile cu rezistenţa la foc 90 minute pentru pereţi şi respectiv 60 minute pentru planşee.

Separarea încăperilor în care se depozitează maximum 10 m3 lichide combustibile de restul clădirii se face prin pereţi şi planşee fără goluri, având rezistenţa la foc 180 minute pentru pereţi şi 120 minute pentru planşee.

Separarea încăperilor din centralele termice în care se depozitează maximum 20 m3 combustibili în formă solidă de restul clădirii se face prin pereţi şi planşee fără goluri având rezistenţa la foc 180 minute pentru pereţi şi 120 minute pentru planşee. La aceste încăperi ventilaţia (mecanică sau naturală) trebuie realizată ca să nu provoace amestecuri de praf şi aer explozive. Coşurile pentru evacuarea fumului vor fi prevăzute cu sisteme de reţinere a scânteilor (parascântei).

Prevederea canalelor pentru fum cu clapete de explozie (proiectate încât să se deschidă, în caz de explozie, înainte de a se depăşi limita de rezistenţă a zidăriei). Clapeta de explozie trebuie să asigure o închidere etanşă şi se amplasează încât să nu producă accidente la deschidere.

Realizarea buncărelor pentru combustibili solizi şi a pâlniilor pentru alimentarea instalaţiilor pentru ardere din materiale incombustibile. Spaţul în care se amplasează buncărele ce au capacitatea peste 2 m3 se separă de sala cazanelor prin pereţi şi planşee incombustibile, având rezistenţa la foc 120 minute. Comunicarea cu sala cazanelor se poate face prin uşi etanşe la foc 45 minute.

Uşile centralelor termice trebuie trebuie să se deschidă în afară şi să conducă direct în spaţiul principal de supraveghere a utilajelor sau direct spre exterior sau într-un spaţiu cu directă legătură cu exteriorul şi care nu poate fi blocat. Scara principală de acces se execută din beton, cu suprafaţa rugoasă, cu o înclinare sub 450 şi se prevede cu balustradă. Uşile de acces şi evacuare nu trebuie să aibă praguri; în cazul în care pragurile nu pot fi evitate şi în cazul pragurilor prevăzute la uşile încăperilor în care sunt amplasate rezervoare pentru combustibil

184

lichid (încăperi la care pragurile se prevăd în scopul limitării împrăştierii combustibilului în caz de avarie) racordarea pragurilor respective cu pardoseala se face prin planuri înclinate cu panta 1:8 şi cu finisaj care să împiedice lunecarea persoanelor.

Uşile încăperilor anexe centralelor trebuie să se deschidă spre sala principală a centralei. Compartimentele rezervate staţiilor de hidrofor sau posturilor de transformare comasate cu

centrala termică sunt prevăzute cu accese separate, direct din exterior. Clădirile civile la care centralele termice sau punctele termice funcţionează împreună cu

staţiile de hidrofor pot avea o comunicare funcţională printr-un coridor comun. Unde staţia de hidrofor deserveşte instalaţia de stingere a incendiilor, uşile de comunicare cu coridorul trebuie să aibă rezistenţa la foc 90 min..

Centralele şi punctele termice vor avea ferestre exterioare pentru ventilarea şi iluminarea naturală a încăperilor.

Amplasarea centralelor termice cu capacităţi până la 100 kW, ce nu folosesc drept combustibil gazul natural, se poate face în încăperi fără ferestre exterioare, cu condiţia asigurării aerului pentru combustie şi ventilării corespunzătoare a încăperii. La centralele termice la care ventilarea nu se poate face în condiţii bune prin ferestre, se recomandă prevederea unor canale speciale pentru ventilare.

Suprafeţele ferestrelor centralelor care utilizează combustibil gazos trebuie să satisfacă condiţiile prevăzute de normativul pentru proiectarea instalaţiilor ce utilizează gaze naturale, privind raportul dintre suprafaţa vitrată şi volumul sălii cazanelor (suprafaţa vitrată trebuie să fie minimum 5% din volumul util al încăperii). Circuitul de alimentare al arzătoarelor cu gaze de la cazanele ale căror instalaţii funcţionează cu o presiune de lucru mai mare ca 5000 mmH2O trebuie prevăzut cu un sistem pentru protecţie care să întrerupă rapid debitul de gaz când presiunea scade sub limita la care flacăra poate deveni instabilă şi când flacăra de control se stinge. Circuitul pentru alimentare al fiecărui arzător trebuie prevăzut cu două ventile montate în serie, dintre care unul cu acţionare manuală. Poziţia ventilelor închis sau deschis trebuie marcată vizibil.

Centralele termice cu combustibil lichid pot avea în interiorul sălii cazanelor un rezervor pentru consumul zilnic cu capacitatea maximă de 2 m3. Acesta se montează lateral sau în spatele cazanelor (nu deasupra) la minimum 2,5 m de injectoare. Rezervoarele pentru consumul zilnic se prevăd cu conducte de preaplin, conducte de aerisire şi indicatoare pentru nivel. La aceste rezervoare nu se permite instalarea de indicatoare pentru nivel din sticlă.

Depozitarea în exterior a combustibilului lichid se poate face în rezervoare care pot fi atât supraterane cât şi semiîngropate sau îngropate. Depozitele pentru combustibilul lichid având maxim 30 m3, care sunt cu rezervoare îngropate, se pot amplasa fără restricţii de distanţă faţă de clădire. Depozitele mai mari, dar având cel mult 200 m3 se amplasează la minimum 15 m faţă de clădire. Distanţa se poate reduce cu până la 25% pentru depozitele semiîngropate şi cu cel mult 50% pentru cele îngropate.

Amplasarea clădirilor centralelor termice funcţionând cu combustibil lichid sau gazos se face cât mai aproape de centrul de greutate al consumatorilor, cu respectarea cerinţelor de protecţie la foc faţă de vecinătăţi şi ţinând seama de condiţiile locale (direcţia vânturilor dominante, poziţia coşurilor pentru fum faţă de clădirile din zonă), configuraţia terenului şi posibilitatea extinderii în viitor.

Amplasarea clădirilor centralelor termice funcţionând cu combustibil solid se face, de regulă, în afara zonei de locuit. Fac excepţie centralele termice folosind combustibil solid,

185

echipate cu cazane având capacitatea sub 70 kW pentru care condiţiile de amplasare sunt aceleaşi ca şi pentru cele folosind combustibil lichid sau gazos.

Centralele termice, din ansamblurile clădirilor de locuit se prevăd, de regulă, în clădiri independente sau alipite unora din clădirile deservite. În cazul alimentării locale cu căldură, centralele termice se pot amplasa în interiorul clădirilor. Alegerea sau înglobarea într-o clădire a centralei termice se face fără a afecta funcţionalitatea sau structura de rezistenţă a clădirii.

Centralele termice înglobate în clădiri, în mod obligator, nu se amplasează: - sub încăperi încadrabile la categoria de pericol la incendiu A sau B şi nu se alipesc

acestora; - sub săli aglomerate şi căi pentru evacuare ale sălilor aglomerate sub scene şi sub încăperi

cu aglomerări de persoane; - sub încăperi de zi şi dormitoare ale colectivităţilor pentru copii de vârstă preşcolară, dacă

se utilizează gazul drept combustibil; - sub săli de clasă, laboratoare sau săli de gimnastică din clădiri pentru învăţământul

elementar şi mediu; - sub saloane cu bolnavi şi sub săli pentru operaţii, în clădiri pentru spitale sau cu caracter

spitalicesc; - în interiorul clădirilor înalte (peste 28 m), exceptând porţiunile care nu ating această

înălţime. Alegerea agentului termic pentru încălzirea centrală a clădirilor şi încăperilor cu pericol la

explozie sau incendiu (abur, apă caldă sau apă supraîncălzită, aer cald) se face în funcţie de temperatura de aprindere a substanţelor din încăperile respective. Conductele şi corpurile pentru încălzire trebuie să aibă temperatura pe feţele exterioare sub limitele care ar putea provoca aprinderea substanţelor cu care pot veni în contact.

În încăperile închise se respectă distanţele de siguranţă între elementele neizolate ale instalaţiei pentru încălzire şi materialele combustibile, astfel:

- 0,35 m, pentru agenţi încălzitori cu temperatura peste 1500C; - 0,10 m, pentru agenţi încălzitori cu temperatura între 950C şi 1500C; - 0,05 m, pentru agenţi încălzitori cu temperatura sub 950C. Distanţa de la izolaţia termică a conductelor până la materialele combustibile trebuie să fie

cel puţin de 0,25 m. Izolarea conductelor pentru abur sau apă supraîncălzită se face cu materiale

incombustibile. La trecerea conductelor sistemului pentru încălzire prin pereţi, golurile din pereţii

incombustibili se etanşează cu materiale incombustibile, asigurându-se o rezistenţă la foc egală cu cea a peretelui.

La trecerea conductelor instalaţiilor pentru încălzire prin pereţi sau prin planşee executate din materiale combustibile vor fi introduse în tuburi de protecţie şi vor fi izolate cu materiale izolante incombustibile. Izolarea termică va fi executată încât, în orice regim de funcţionare a instalaţiilor, să nu fie posibilă aprinderea materialelor combustibile.

În spaţiile cu degajări de praf combustibil sau cu mediu de gaze combustibile, conductele şi radiatoarele vor fi netede (fără aripioare).

Trecerea conductelor de termoficare pentru încălzire prin canale sau prin alte spaţii închise, în care pot apare vapori inflamabili sau gaze combustibile, este interzisă. În localităţi cu distribuţie de gaze naturale, pentru conductele sistemelor pentru încălzire montate direct în sol sau în canale de protecţie, se vor lua măsuri de etanşare a acestora la intrarea sau ieşirea din

186

subsolul clădirilor, pentru a împiedica pătrunderea în clădiri a gazelor naturale infiltrate în solul înconjurător; de asemenea, în aceste situaţii, se vor etanşa toate trecerile instalaţiei pentru încălzire prin planşeul de sub parter, precum şi eventualele planşee intermediare aflate sub cota solului, pentru evitarea pătrunderii gazelor în interiorul clădirilor.

Se prevăd răsuflători pe traseul conductelor sistemelor pentru încălzire, la intrarea sau ieşirea din clădire a conductelor sistemelor pentru încălzire montate direct în sol sau în canale de protecţie, dacă între acestea şi conducta de gaze este o diferenţă mai mică de 5,0 m.

Centralele termice se dotează cu mijloace de primă intervenţie în caz de incendiu şi se echipează cu instalaţii de stingere a incendiilor, în conformitate cu reglementările tehnice.

În centralele termice cu combustibil lichid şi gazos, în sala cazanelor, se prevăd stingătoare cu pulbere şi CO2, amplasate câte unul la fiecare 100 m2.

Sub injectoarele cu combustibil lichid se prevăd tăvi etanşe din tablă, umplute cu nisip, pentru evitarea împrăştierii, pe pardoseală, a eventualelor pierderi de combustibil.

În centralele termice cu combustibil solid, în sala cazanelor, se prevăd hidranţi interiori pentru incendiu, dacă aceasta este amplasat într-o construcţie echipată cu asemenea instalaţii.

Locurile cu pericol la incendiu sau explozie se marchază cu indicatoare de avertizare. Depozitele pentru combustibil se dotează cu mijloace de primă intervenţie. După caz, se

echipează cu instalaţii pentru semnalizarea incendiului în camera rezervoarelor pentru combustibil lichid.

Fluidizarea prin încălzire a combustibilului se va face numai cu abur de joasă presiune sau apă caldă, interzicându-se utilizarea focului deschis. 8.5 Instalaţii interioare pentru utilizarea gazelor naturale combustibile

Prescripţii privind proiectarea şi executarea (Norme tehnice pentru proiectarea şi executarea sistemelor de alimentare cu gaze naturale indicativ NT-DPE-01/2004)

Clădirile echipate cu instalaţii pentru gaz se prevăd cu robinet de incendiu (de la care se

poate opri integral furnizarea gazului, când este cazul), pe conducta de alimentare, la intrarea în clădire a instalaţiei exterioare pentru gaz natural.

Instalaţia interioară pentru utilizare a gazelor naturale este amplasată în incinta clădirii şi este constituită din elementele cuprinse între robinetul de incendiu şi aparatele pentru utilizare, inclusiv focarul şi coşul pentru evacuare a gazelor arse.

Admiterea utilizării gazelor naturale este permisă numai în încăperi unde nu există pericol la:

- incendiu prin aprinderea materialelor şi elementelor combustibile, din cauza radiaţiei termice directe sau transferului de căldură prin convecţie sau conducţie;

- explozie a materialelor şi substanţelor combustibile aflate în interior; - intoxicare sau asfixiere cu gazele de ardere ale utilizatorilor. Condiţiile tehnice pentru funcţionarea în siguranţă a instalaţiilor interioare pentru utilizare

a gazelor naturale combustibile sunt: - volumul interior minim al încăperilor:

- 18,0 m3, pentru încăperi curente; - 7,50 m3, pentru bucătării, băi şi oficii;

187

- 5,00 m3, pentru bucătării din construcţii existente; - asigurarea aerului necesar arderii; - prevederea ventilării naturale sau mecanice; - evacuarea totală a gazelor de ardere în atmosferă; - prevederea de suprafeţe vitrate. În încăperi cu volum mai mic decât cel precizat anterior sunt admise numai aparate pentru

utilizare legate la coş, în următoarele condiţii: - accesul aerului necesar arderii şi aprinderea aparatelor pentru utilizare, să se facă din

exteriorul încăperii (coridor, vestibul etc.) sau direct din exteriorul clădirii; - folosirea unor aparate pentru utilizare cu aprindere din exteriorul clădirii, asigurate

împotriva stingerii prin: blocarea admisiei gazului în cazul stingerii flăcării, construcţia aparatului sau dispozitive de protecţie.

Prevederea, în încăperile în care se montează aparate pentru utilizarea gazelor naturale, de suprafeţe vitrate sub formă de ferestre, luminatoare cu geamuri, uşi cu geam sau goluri spre exterior sau balcoane vitrate, cu aria minimă totală de:

- 0,03 m2 pe 1 m3 volum net de încăpere, în cazul construcţiilor din beton armat; - 0,05 m2 pe 1 m3 volum net de încăpere, în cazul construcţiilor din zidărie;

geamurile trebuie să aibă grosimea maximă 4 mm şi fără armare; pentru cazul în care geamurile au grosimea peste 4 mm sau sunt construite special (securizat, termopan etc.) se recomandă montarea detectoarelor automate de gaze, cu limita inferioară de sensibilitate 2% CH4 în aer, care acţionează asupra robinetului de închidere (electroventil) al conductei de alimentare cu gaze naturale a arzătoarelor (în cazul utilizării detectoarelor, suprafaţa vitrată poate fi redusă la 0,02 m2 pe 1 m3 volum net de încăpere, acesta fiind volumul total al încăperii din care se scade volumul elementelor instalaţiilor sau clădirii existente în încăpere).

Racordarea aparatelor pentru utilizarea gazelor naturale la canalele pentru fum aferente focarelor alimentate cu alt tip de combustibil se interzice (lemn, păcură, cărbune), cu excepţia aparatelor pentru utilizare care au fost construite pentru alimentare mixtă (gaze naturale-combustibil lichid/solid).

Debitul total al aparatelor cu flacără liberă, care se pot instala într-o încăpere trebuie să satisfacă condiţia: 15 m3 volum interior de încăpere pentru fiecare 1 m3 debit instalat de gaze naturale.

Alegerea traseelor conductelor pentru gaze naturale impune prioritatea condiţiilor de siguranţă faţă de oricare alte condiţii.

Amplasarea conductelor instalaţiilor interioare pentru utilizare a gazelor se face aparent, în spaţii uscate, ventilate, luminate şi circulate, cu acces permanent, inclusiv în subsolurile care îndeplinesc aceste condiţii şi în care se montează:

- pe elemente rezistente ale clădirii (pereţi, stâlpi, grinzi, plafoane); - pe stâlpi metalici sau din beton destinaţi acestui scop sau scopului susţinerii conductelor

pentru gaze naturale împreună cu conductele pentru alte instalaţii. Trecerea conductelor este interzisă prin: - spaţii neventilate sau închise cu rabiţ sau alte materiale; - trecerea conductelor pentru gaze naturale având îmbinări fixe sau demontabile prin

debarale, cămări şi altele asemenea, dacă acestea nu sunt ventilate; - coşuri şi canale pentru ventilare; - puţuri şi camere pentru ascensoare; - încăperi cu mediu corosiv sau cu degajare de noxe:

188

- încăperi cu umiditate pronunţată; - încăperi în care se păstrează materiale inflamabile: - toalete; - subsoluri tehnice şi canale tehnice; - ghene sau nişe comune mai multor niveluri, în care sunt montate conducte pentru alte

instalaţii, inclusiv sub deschiderile inferioare ale acestora; - poduri neventilate ale clădirilor; - locuri greu accesibile în care întreţinerea normală a conductelor nu poate fi asigurată; - depozite sau încăperi pentru depozitare (cu respectarea prevederilor P 118-99); Montarea conductelor înglobate în elementele pentru construcţii ale pardoselii este

interzisă (şapă). Dotarea cu mijloace tehnice de prevenire şi stingere a incendiilor a incintelor staţiilor şi

posturilor pentru reglare şi măsurare (PRM), precum şi a celor în care există instalaţii pentru utilizare a gazelor naturale se face potrivit normelor specific privind dotarea.

Amplasarea mijloacelor pentru stingere a incendiilor se face la loc vizibil, uşor accesibil şi se verifică la termenele prevăzute în instrucţiunile date de furnizor.

Personalul prezent la producerea incendiului în instalaţiile pentru gaze naturale închide, în primul rând, robinetul de incendiu şi apoi procedează la stingerea incendiului, concomitent cu anunţarea pompierilor; în cazul în care nu poate opri alimentarea cu gaze naturale şi pentru a preveni crearea de acumulări de gaze naturale (care ar putea fi urmate de explozii), până la sosirea pompierilor, procedează numai la răcirea zonelor învecinate fără stingerea flăcării de gaz. 8.6 Instalaţii interioare pentru utilizarea gazelor petroliere lichefiate

Prescripţii privind proiectarea şi executarea (Normativ pentru proiectarea şi executarea sistemelor de alimentare cu gaze petroliere lichefiate (GPL) indicative I 31-99)

Clădirile echipate cu instalaţii pentru utilizarea gazelor petroliere lichefiate se prevăd cu un

robinet de incendiu (de la care se poate opri integral furnizarea gazului, cînd este cazul), pe conducta de alimentare, la intrarea în clădire a instalaţiei exterioare pentru gazele petroliere lichefiate (GPL), la o înălţime maximă de 1,8 m.

Utilizarea gazelor petroliere lichefiate este permisă: - numai în clădiri neracordate la reţeaua de distribuţie a altor gaze combustibile şi de la un

singur sistem de alimentare (cu recipiente fixe sau recipiente mobile). - în încăperi de la parter, etaj şi demisol dotate cu instalaţii automate pentru detectarea

scurgerilor de GPL şi electrovană pentru închiderea instalaţiei în cazul prezenţei unor scurgeri de gaze.

Încăperile în care se instalează butelii sau aparate pentru utilizare vor avea cel puţin o fereastră spre exterior. Pentru fiecare 1 m3 volum de încăpere se va prevedea 0,05 m2 suprafaţă vitrată (această regulă nu se aplică halelor industrial).

Volumul minim al încăperii în care se instalează aparate pentru utilizare ce funcţionează cu GPL este 18,0 m3; pentru bucătării, băi şi oficii, se admite un volum minim de 7,5 m3.

Volumul minim al încăperii în care se instalează aparate pentru utilizare cu flacără liberă (neracordate la coş) se stabileşte în funcţie de debitul instalat:

189

- 10,0 m3, pentru fiecare 0,5 kg/h debit instalat; - 7,5 m3, pentru fiecare 0,5 kg/h debit instalat, în cazul bucătăriilor şi oficiilor. Interzicerea instalării aparatelor pentru utilizare ce funcţionează cu GPL se aplică la: - încăperile unde se depozitează materiale şi substanţe inflamabile explozive sau în

încăperi încadrate la categoriile de pericol la incendiu A sau B; - spaţii de acces şi evacuare (casa scării, coridoare, pivniţe), precum şi în poduri; - garaje; - încăperi cu volum mai mic de 18,0 m3 şi băi, indiferent de volumul lor; în acestea aparate

nu sunt admise în încăperi pentru: - prepararea instantanee a apei calde de consum; - pentru încălzire centrală sau locală prevăzute cu arzător atmosferic şi rupere de

tiraj, chiar dacă au termostat de coş; fac excepţie de la condiţiile prevăzute mai sus aparatele pentru utilizare care au agrement tehnic pentru funcţionare în alte condiţii, la care prin tubulatura etanşă se asigură accesul din exterior al aerului necesar arderii şi evacuarea în exterior a gazelor arse (cu focar etanş). Numărul maxim de butelii cu GPL permis spre utilizare: - în cazul consumatorilor casnici: 2 butelii de 26 litri într-o încăpere; - în cazul altor consumatori (agenţi economici şi instituţii):

- 6 butelii pe nivel, cu capacitatea totală maximă de 156 litri; - 3 butelii într-o încăpere, cu capacitatea totală maximă de 78 litri.

Aceptarea instalării buteliilor cu GPL, în încăperi (exceptând depozitele), se face dacă volum acesteia este minimum:

- 10,0 m3, pentru fiecare butelie, chiar dacă aparatele pentru utilizare pe care le alimentează vor fi instalate în alte încăperi;

- 7,50 m3, pentru cazul utilizării unei singure butelii în bucătării şi oficii. Amplasarea buteliilor cu GPL este interzisă: - în locuri în care sunt supuse acţiunii directe a razelor solare, în încăperi cu mediu coroziv

sau temperatură peste 350C; - în aceeaşi încăpere cu butelii pentru alte gaze ce pot produce, în amestec, reacţii

periculoase. Amplasarea buteliilor cu GPL este perpisă dacă se respectă următoarele distanţe minime de

siguranţă faţă de aparatele pentru utilizare şi corpurile pentru încălzire (distanţa se măsoară pe orizontală de la peretele aparatului pentru utilizare sau corpului de încălzire până la racordul portfurtun al regulatorului de presiune):

- 1,0 m, când temperatura suprafeţei exterioare a aparatului pentru utilizare sau corpului pentru încălzire nu depăşeşte 1200C; distanţa se va măsura pe orizontală de la peretele aparatului pentru utilizare sau corpului pentru încălzire până la racordul portfurtun al regulatorului de presiune;

- 2,0 m, când temperatura suprafeţei exterioare a aparatului pentru utilizare sau corpului pentru încălzire este 1200C … 3000C;

- 5,0 m, când temperatura suprafeţei exterioare a aparatului pentru utilizare sau corpului pentru încălzire depăşeşte 3000C sau când flacăra radiază direct asupra buteliei; în cazul când butelia se amplasează la o distanţă de peste 1,0 m de aparatul pentru utilizare, racordarea se va face prin conductă metalică sau tub special de racord omologat şi agrementat tehnic pentru această utilizare.

190

Amplasarea buteliilor şi aparatelor pentru utilizare pe căile pentru circulaţie din clădiri nu este permisă.

Legarea aparatelor pentru utilizare şi arzătoarelor ce funcţionează cu GPL se face la coş; fac excepţie aparatele şi arzătoarele cu flacără liberă (maşini pentru gătit, reşouri, becuri de laborator etc.) care pot fi instalate în bucătării, oficii, laboratoare şi hale industriale ventilate; este interzisă utilizarea aparatelor cu flacără liberă în băi.

Asigurarea aerului necesar arderii, în încăperile în care funcţionează aparate pentru utilizare sau arzătoare ce funcţionează cu GPL se face cu prize realizate în pereţii exteriori; golurile pentru accesul aerului de combustie trebuie să îndeplinească următoarele condiţii:

- să aibă secţiunea liberă totală cel puţin 6 cm2 pentru fiecare 1000 Kcal/h instalate, dar minimum 100 cm2;

- să fie amplasate în partea de jos a încăperii, la maximum 10 cm de la pardoseală; - să nu fie prevăzute cu dispozitive de închidere şi să fie protejate cu plasă din sârmă cu

ochiuri de 1 cm2, montată pe faţa exterioară a peretelui. Prevederea, la clădirile existente, în încăperile în care funcţionează aparate pentru utilizare

fără canale pentru evacuare a gazelor de ardere, a două goluri, fiecare cu secţiunea minimă de 100 cm2, unul la partea de jos pentru intrarea aerului iar celălalt la partea de sus a peretelui exterior pentru evacuarea gazelor de ardere.

Realizarea de canale pentru ventilare în toate încăperile în care se instalează aparate cu flacără liberă, pentru evacuarea gazelor de ardere (conform STAS 6729/1, 2).

Racordarea canalelor pentru ventilare la partea superioară a încăperilor, cât mai aproape de plafon, fără dispozitive pentru închidere sau reglaj. Evacuarea gazelor de ardere de la instalaţiile de uz public sau industrial se face prin ventilare naturală sau mecanică, încât să nu se depăşească concentraţia maximă admisă a noxelor din aer.

Evacuarea gazelor de ardere din bucătării şi oficii, la clădirile cu mai multe niveluri, se face prin tiraj natural sau mecanic, prin canale colectoare comune. Se acordă o atenţie deosebită etanşeităţii nodurilor de legare a canalelor individuale la canalul colector. Dimensionarea se va face conform STAS 6724 şi STAS 6793.

Proiectarea coşurilor, în cazul folosirii aparatelor prevăzute cu evacuarea gazelor de ardere la coş, se face conform STAS 6793.

La fiecare canal pentru fum se racordează un singur aparat pentru utilizare. La clădirile cu mai multe niveluri se poate adopta soluţia de legare la coşuri comune a mai multor aparate pentru utilizare, situate la etaje diferite; este obligator ca:

- fiecare aparat să fie legat la un canal pentru evacuare individual, acesta având o înălţime egală cu cea a unui nivel;

- intrarea canalelor individuale în coşul comun să se facă sub un unghi minim de 1450; - secţiunea coşului comun să poată evacua în condiţii de totală siguranţă debitele însumate

de gaze de ardere ale aparatelor pentru utilizare racordate; - înălţimea coşului comun, măsurată de la baza ultimului canal individual pentru evacuare

a gazelor, să fie minimum 5 m; - dispozitivul de protecţie prevăzut la capătul coşului pentru fum să nu obtureze sau reducă

secţiunea pentru evacuare, asigurând stabilitatea evacuării gazelor de ardere. Aparatele pentru utilizare se amplasează în apropierea coşului pentru evacuare a gazelor de

ardere. Racordurile dintre aparatele pentru utilizare a GPL şi coşurile pentru evacuare a gazelor de ardere, executate din burlane din tablă metalică, rigide sau flexibile, trebuie să îndeplinească următoarele condiţii:

191

- secţiunea să fie cel puţin egală cu secţiunea de la ieşirea gazelor din aparat; - să nu fie dispozitive de închidere sau strangulare pe circuitul pentru evacuare a gazelor de

ardere; - porţiunea verticală să nu fie sub 0,4 m sau de 3 ori diametrul racordului la ieşirea din

aparatul pentru utilizare; - panta către coş să fie minimum 8%, dacă lungimea racordului depăşeşte 1 m; - burlanele să se introducă unul în altul, în sensul curgerii gazelor de ardere; - distanţa de la aparatul pentru utilizare până la coş să fie maximum 5 m; - canalul să fie izolat termic, dacă lungimea racordului depăşeşte 3 m; - schimbările de direcţie să nu fie execute sub unghiuri mai mici ca 900; - racordurile să fie uşor demontabile; - intrarea racordului în coşul pentru evacuare să se facă la minimum 50 cm de baza

acestuia şi să nu depăşească faţa interioară a peretelui coşului. Este interzisă: - traversarea mai multor încăperi de către racordul la coşul pentru fum, cu excepţia

canalelor etanşe, îmbinate prin sudură; - evacuarea gazelor de ardere în podurile caselor, în canalele de ventilare sau prin pereţii

exteriori; de la acest din urmă caz se exceptează aparatele pentru utilizare omologate sau agrementate tehnic, prevăzute din fabricaţie cu dotări pentru evacuare;

- montarea dispozitivelor pentru închidere sau obturare a secţiunii de ieşire a gazelor de ardere la aparatele de consum individual (sobe, maşini de gătit, radiatoare etc.).

În instalaţiile pentru utilizare GPL sunt admise numai aparate pentru utilizare şi arzătoare standardizate, omologate sau cu agrement tehnic, în conformitate cu prevederile legislaţiei în vigoare. Pe fiecare aparat pentru utilizare sau arzător se înscriu, de către producător, următoarele caracteristici tehnice: presiunea pentru utilizare şi debitul de GPL.

Arzătoarele şi accesoriile trebuie să corespundă capacităţii termice a aparatelor pentru utilizare pe care le deservesc.

Instalarea aparatelor pentru utilizare şi arzătoarelor implică respectarea instrucţiunilor elaborate de producătorii acestora. Aparatele pentru utilizare cu flacără liberă şi cu presiunile nominale de 20 mbar şi 30 mbar pot fi racordate cu furtun de cauciuc STAS 3078, în lungime maximă de 1,1 m sau tub special de record omologat şi agrementat tehnic pentru această utilizare; furtunul are traseul vizibil şi nu trece dintr-o încăpere în alta.

Racordarea aparatelor pentru utilizare cu flacără liberă şi cu presiunea nominală peste 30 mbar se poate face cu furtun din cauciuc cu inserţii textile (de lungime maximă 1,1 m) sau tub special de racord omologat şi agrementat tehnic pentru această utilizare; pe furtun nu se admite intercalarea de fitinguri şi armături.

Portfurtunul aparatului are acelaşi diametru ca portfurtunul regulatorului pentru presiune. În toate cazurile furtunul se asigură cu coliere la ambele capete, cu excepţia celor prevăzute cu racord olandez.

Alegerea traseelor pentru conductele pentru GPL impune prioritatea condiţiilor de siguranţă faţă de oricare alte condiţii: conductele se montează aparent, pe pereţi, fixate cu brăţări metalice (se evită fixarea de plafon).

La trecerea prin pereţi sau planşee conductele se introduc în tuburi de protecţie. Spaţiul dintre conducta şi tubul de protecţie se etanşează, cu excepţia spaţiului din tuburile spre exteriorul construcţiei.

Trecerea conductelor este interzisă prin:

192

- coşuri şi canale pentru ventilare; - încăperi neventilate şi spaţii închise cu rabiţ sau alte materiale; - puţuri şi camere pentru ascensoare; - încăperi cu mediu coroziv sau cu degajare de noxe; - încăperi cu umiditate pronunţată; - încăperi în care se păstrează materiale inflamabile; - cămări pentru păstrat alimente; - subsoluri, subsoluri tehnice şi canale termice; - poduri ale clădirilor; - toalete; - locuri greu accesibile, în care întreţinerea normală a conductelor nu poate fi asigurată. Când trecerea conductelor prin încăperi cu umiditate pronunţată sau atmosferă corozivă nu

poate fi evitată, conductele vor fi protejate prin vopsire cu lacuri anticorozive. Se interzice punerea la pământ a aparatelor/echipamentelor prin conducta instalaţiei pentru utilizare.

Pe racordul metalic al aparatelor pentru utilizare, înainte de racordul olandez, se montează un robinet de siguranţă.

Pe conducta de racord la un arzător alimentat cu GPL prin furtun se vor monta un robinet de manevră şi unul de siguranţă.

Se montează dispozitive de siguranţă pentru cazul stingerii necontrolate a flăcării în toate situaţiile care necesită acest lucru. Bibliografie 1. ***, Prevenirea incendiilor în proiectarea lucrărilor de construcţii şi instalaţii, Ministerul de Interne-Comandamentul Pompierilor-Serviciul Cultural, Presă şi Editorial, Bucureşti, 1973. 2. ***, Ghid pentru instalaţii electrice cu tensiuni până la 1000 v c.a. şi 1500 v c.c. indicativ GP 052-00. 3. ***, Normativ pentru proiectarea şi executarea instalaţiilor de ventilare şi climatizare indicative I.5-98, Bucureşti, 1998. 4. ***, Normativ de siguranţă la foc a construcţiilor, indicative P 118-99, IPCT-SA, Bucureşti, 1999. 5. ***, Normativ pentru proiectarea şi execuţia sistemelor de alimentarea cu gaze petroliere lichefiate (GPL), I.31/99. 6. ***, Normativ pentru proiectarea şi executarea instalaţiilor de încălzire centrală indicativ I.13-2002. 7. ***, Normativ pentru proiectarea şi executarea instalaţiilor electrice cu tensiuni până la 1000 v c.a. şi 1500 v c.c., indicativ I.7-2002. 8. ***, Norme tehnice pentru proiectarea şi executarea sistemelor de alimentare cu gaze naturale, Indicativ NT - DPE - 01/2004, aprobate cu Ordinul M.E.C. Nr. 58/2004. 9. ***, Norme generale de apărare împotriva incendiilor aprobate cu ordinul nr. 163 din 28.02.2007.

193

PRELEGERE 9 MIJLOACE TEHNICE PENTRU CONTRACARAREA INCENDIILOR ÎN CONSTRUCŢII

Generalităţi

Principalele mijloace tehnice pentru contracararea efectelor incendiilor, funcţie de rolul lor în asigurarea protecţiei construcţiilor, instalaţiilor tehnologice, amenajărilor şi utilizatorilor la incendii, pot fi grupate astfel:

- pentru echiparea construcţiilor, instalaţiilor tehnologice şi platformelor amenajate: - instalaţii pentru stingerea incendiilor; - stingătoare şi alte aparate pentru stins incendii; - utilaje, unelte şi alte mijloace pentru intervenţie la incendii; - pentru dotarea serviciilor pentru intervenţie la incendii: - autospeciale pentru stingerea incendiilor; - autospeciale auxiliare pentru intervenţie; - nave pentru stingerea incendiilor; - trenuri pentru stingerea incendiilor; - aeronave pentru stingerea incendiilor; - motopompe şi alte utilaje; - ambulanţe şi autosanitare; - pentru întreruperea proceselor de ardere şi/sau protecţia celor din apropierea focarului: - produse pentru stingere; - agenţi neutralizatori speciali; - pentru protecţia personalului de intervenţie: - echipament pentru protecţie:

- la temperatură, şocuri mecanice şi umiditate; - mijloace pentru protecţiea căilor respiratorii; - accesorii de siguranţă; - accesorii pentru protecţie la electrocutare; - mijloace pentru iluminat; - aparatură pentru comunicaţii;

- echipament, aparatură, vaccinuri şi instrumentar pentru protecţie specială împotriva efectelor agenţilor chimici, radioactivi sau biologici;

- aparatură pentru detectare a concentraţiilor explozive sau prezenţei unor substanţe nocive. Pentru tipurile de construcţii, instalaţii tehnologice şi amenajări care nu se încadrează în

prevederile reglementărilor tehnice şi normelor specifice se recomandă verificarea necesităţii şi oportunităţii echipării şi dotării acestora cu anumite tipuri de mijloace tehnice pentru contracararea efectelor incendiilor, prin utilizarea unor metode de analiză sau prin elaborarea unui scenariu de securitate la incendiu.

194

8.1 Instalaţii pentru detectarea şi semnalizarea incendiilor

Generalităţi

Echiparea cu instalaţii pentru detectare şi semnalizare a incendiilor se asigură, potrivit scenariilor de securitate la incendiu elaborate, după caz, la:

- toate categoriile de construcţii, compartimente de incendiu, încăperi prevăzute, conform reglementărilor specifice, cu instalaţii automate de stingere cu apă, cu ceaţă de apă şi substanţe speciale;

- construcţii închise de importanţă excepţională şi deosebită (categoria A sau B), neechipate cu instalaţii automate de stingere a incendiilor sau echipate, dar la care este necesar a se asigura semnalizarea incendiilor înainte de intrarea în funcţiune a instalaţiilor automate de stingere;

- construcţii civile (publice): - administrative şi financiar bancare cu peste 600 de persoane; - de turism cu mai mult de 3 niveluri sau care adăpostesc peste 150 de persoane; - de cultură şi învăţământ cu mai mult de 4 niveluri sau care adăpostesc peste 600 de

persoane; - de sănătate care adăpostesc peste 100 de persoane (având paturi de spitalizare staţionare); - comerciale şi de sport cu peste 1500 de persoane; - de cult cu peste 600 de persoane; - înalte şi foarte înalte; - cu săli aglomerate; - construcţii de producţie şi/sau depozitare (inclusiv încăperi sau spaţii pentru producţie

şi/sau depozitare amplasate în alte clădiri) din categoria de pericol de incendiu A, B sau C cu aria desfăşurată mai mare de 600 m2, precum şi depozite cu stive înalte (peste 4 m).

Necesitatea echipării cu instalaţii pentru semnalizare se poate stabili şi în alte cazuri decât cele prezentate (funcţie de riscul de incendiu, combustibilitatea şi valoarea construcţiei), acestea din urmă fiind doar minimale şi nu limitative.

În principiu, la o instalaţie de detectare şi semnalizare a incendiilor se deosebesc următoarele elemente componente (figura 8.1):

- detectoarele de incendiu; - butoanele pentru semnalizare; - centrala pentru semnalizare a incendiilor; - circuitele la instalaţiile pentru semnalizare. Sesizarea incendiului se realizează cu dispozitive special construite în acest scop, numite

detectore, care se bazează pe unul sau două din efectele fizice ale unui incendiu cum sunt: efectul termic, efectul produselor de ardere, efectul luminos.

De la detectoare, semnalul de avertizare este transmis la centrala pentru semnalizare, aflată în unul din locurile cu personal permanent din cadrul obiectivului, care determină o semnalizare optică şi acustică (eventual şi o înregistrare a semnalului primit); în continuare se iau măsuri adecvate precum (figura 8.1):

- alertarea pompierilor; - declanşarea automată a instalaţiilor pentru stingere, semnalizare şi înlăturare a

obstacolelor de pe căile pentru evacuare, închidere automată a conductelor pentru ventilaţie, închiderea uşilor antifoc, deschiderea clapetelor pentru evacuare a fumului.

195

Figura 8.1 Schema funcţională a unei instalaţii pentru semnalizare a incendiilor

Instalaţiile pentru semnalizare a incendiilor se prevăd şi cu butoane manuale, ca o

completare a supravegherii automate. 8.1.1 Detectoare pentru incendiu

Clasificarea detectoarelor

Detectoarele pentru incendiu (figura 8.2) au rolul de a transmite centralei pentru semnalizare apariţia oricărui incendiu izbucnit în zona lor de supraveghere.

Figura 8.2 Modele de detectoare (www.portlelectric.ro)

Clasificarea detectoarelor se poate face după principiile lor de funcţionare şi natura

fenomenelor însoţitoare, astfel:

196

- detectoare de temperatură, care reacţionează la efectele căldurii degajate de incendiu; ele se folosesc la semnalizarea incendiilor care degajă o mare cantitate de căldură în faza iniţială; acestea pot fi:

- detectoare termostatice, care reacţionează la atingerea unor temperaturi prestabilite (500C sau 750C); aceste detectoare sunt indicate a se folosi la incendiile cu evoluţie rapidă;

- detectoare termodiferenţiale, care reacţionează la variaţia de temperatură prestabilită şi independent de temperatura iniţială (declanşează numai sub efectul depăşirii unui interval de temperatură);

- detectoare velocimetrice, care reacţionează la creşterea temperaturii în unitatea de timp (creşterea se exprimă în grade/minut; variaţiile normale de temperatură sunt cuprinse între 20C şi 200C);

- detectoare termoelectrice, care funcţionează pe baza efectului termoelectric (variaţia unei măsuri electrice: tensiune, intensitate);

- detectoare de flacără, care reacţionează instantaneu în prezenţa unei flăcări, dacă nu este prea mare distanţa la care aceasta se găseşte; principiul de funcţionare are la bază transformarea energiei luminoase în semnale electrice; aceste tipuri de detectoare au dat rezultate bune la protejarea instalaţiilor tehnologice amplasate în aer liber;

- detectoare de fum, care reacţionează la prezenţa fumului şi produselor de ardere dispersate în aer; ele se folosesc la semnalizarea incendiilor materialelor combustibile care, în faza iniţială, degajă o mare cantitate de fum şi gaze de ardere precum şi în cazul arderilor mocnite; acestea sunt utilizate, în mod special, pentru protecţia vieţii oamenilor şi pot fi:

- detectoare cu cameră de ionizare, în care, o dată cu intrarea fumului, se modifică rezistenţa circuitului unde este înseriată camera de ionizare, figura 8.3;

- detectoare cu celule fotoelectrice (sensibile la fumul de culoare închisă specific arderii cauciucului, PVC-ului, hidrocarburilor etc.) sau cu sisteme bazate pe efectul Tyndall (sensibile la fumul de culoare deschisă).

Figura 8.3 Detector cu cameră de ionizare

197

Condiţii de utilizare a detectoarelor

Alegerea detectorului pentru incendiu depinde, în principal, de fenomenul care poate să apară cu o mai mare probabilitate în momentul izbucnirii incendiului. Urmează apoi definirea tipului de detector, stabilirea numărului de detectoare necesar, amplasarea şi sensibilitatea acestora (aleasă în vederea detectării incendiului într-un timp foarte scurt şi evitării alarmelor false).

Amplasarea detectoarelor pentru incendiu se face: - unde se aşteaptă o concentraţie maximă de gaze de ardere şi particule de fum; trebuie să

se ţină cont de curenţii de aer fierbinţi, corozivitatea mediului, trepidaţii, precum şi de presiunea, temperature şi umiditatea aerului.

- în partea cea mai de sus a încăperii. Amplasarea la încăperile cu înălţimea mai mare de 8 m şi tavane plane, precum şi la

acoperişurile în formă de dinţi de fierăstrău şi coamă a detectoarelor se face la o anumită distanţă faţă de planşeu. Distanţa depinde de înălţimea încăperii şi sistemul de construcţie al planşeelor; ea este mai redusă la planşeele plane şi mai mare la acoperişurile în formă de dinţi de fierăstrău, precum şi în formă de coamă. La încăperile joase (de exemplu birouri) detectoarele pot fi montate în mijlocul tavanului sau excentric.

Amplasarea detectoarelor în hale deschise trebuie să asigure protecţia la condiţiile meteorologice exterioare; pentru a se crea condiţii gazelor de ardere ca să ajungă la detectoare se vor construi pereţi laterali în zona detectoarelor.

Amplasarea detectoarelor în casele scărilor se face în punctul cel mai de sus al acestora iar sub planşeele cu deschideri de aeraj în zona aerului care este evacuat.

Amplasarea detectoarelor în garaje se face îcat să nu fie deasupra tobei de eşapament a autovehiculelor.

Amplasarea detectoarelor în canalele pentru cabluri se face ca distanţa maximă dintre acestea să nu fie mai mare de 12 m.

În toate construcţiile unde există pericolul scăpărilor şi acumulărilor de gaze sau vapori inflamabili se vor monta şi detectoare pentru concentraţia gazelor sau vaporilor, care, în anumite concentraţii, pot deveni periculoase (explozive sau toxice); aceste detectoare trebuie să avertizeze atingerea pragului de 20% din limita inferioară de explozie. 8.1.2 Centrala pentru semnalizarea incendiilor

Centrala pentru semnalizarea incendiilor (figura 8.4) este un echipament multifuncţional care, în principal, asigură recepţionarea, prelucrarea, centralizarea şi transmiterea semnalelor de la şi către elementele periferice interconectate la instalaţia pentru semnalizare.

Scopul principal al unei centrale constă în: recepţionarea şi interpretarea semnalelor detectate şi transmise de către detectoare, supravegherea integrităţii circuitelor de legătură dintre detectoare şi centrală, verificarea şi controlul funcţionării corecte a instalaţiei, alimentarea cu energie electrică (alimentarea principală, alimentarea de avarie, alimentarea pentru semnalizare).

Amplasarea centralei pentru semnalizare a incendiilor se face, de regulă, în clădirea serviciului de pompieri. Se admite amplasarea şi în alte locuri din incinta obiectivului, cu condiţia asigurării supravegherii permanente directe sau indirecte, de către un personal competent, capabil să ia măsurile necesare în caz de incendiu.

198

Figura 8.4 Centrale pentru detectare-avertizare (www.portlelectric.ro)

Încăperea destinată amplasării centralei pentru semnalizare şi echipamentelor aferente

trebuie să corespundă următoarelor condiţii: - să fie situată, de regulă, la parter sau în spaţii uşor accesibile (numai în cazuri bine

justificate la subsol); - să aibă iluminat natural şi posibilităţi de aerisire directă, condiţii normale de umiditate şi

temperatură (admise în încăperi administrative); - să fie ferită de praf, agenţi corosivi, inundaţii şi scurgeri de apă; să fie realizată încât să

împiedice propagarea din exterior a incendiilor, exploziilor, trepidaţiilor, zgomotelor. Amplasarea încăperilor destinate centralelor pentru semnalizare, în construcţii încadrabile

la categoria de pericol de incendiu C, D sau E, se face în spaţii ferite de incendiu sau în încăperi separate prin elemente incombustibile rezistente la foc 30 minute, având golurile de acces protejate cu uşi rezistente la foc 30 minute şi prevăzute cu dispozitive de autoînchidere.

Amplasarea încăperilor destinate centralelor pentru semnalizare a incendiilor nu se face în spaţii de categoria de pericol de incendiu A sau B.

Încăperea centralei pentru semnalizare se va prevedea cu iluminat de siguranţă pentru intervenţie.

Alimentarea cu energie electrică a instalaţiilor pentru semnalizare se realizează de la două surse independente: bază şi rezervă. 8.1.3 Butoane pentru semnalizare

Instalaţiile pentru prevenirea şi stingerea incendiilor şi cele pentru semnalizare a incendiilor trebuie să ofere, în faza de supraveghere automată a încăperilor cu pericol de explozie şi incendiu, şi posibilitatea ca situaţiile de pericol să fie transmise la unităţile pompierilor prin dispozitive pentru semnalizare cu declanşare manuală: butoane pentru semnalizare (figura 8.5), ca o completare a supravegherii automate.

199

Amplasarea butoanelor pentru semnalizare se face în puncte uşor accesibile, în direcţia către sau pe căile pentru evacuare.

Butonul, de regulă acoperit cu geam de protecţie, declanşează după spargerea geamului.

Figura 8.5 Butoane manuale de alarmare în caz de incendiu (www.portlelectric.ro)

8.1.4 Circuite ale instalaţiilor pentru semnalizare

Execuţia circuitelor instalaţiilor pentru semnalizare se face cu conductoare sau cabluri din cupru, cu excepţia cazurilor când sistemul pentru semnalizare este proiectat să lucreze în alte tehnologii (de exemplu cabluri optice). Conductoarele electrice şi cablurile utilizate în circuitele pentru semnalizare vor fi protejate în tuburi sau plinte.

În spaţiile din categoria de pericol de incendiu A sau B, conductoarele circuitelor instalaţiilor pentru semnalizare vor fi cu întârziere mărită la propagarea flăcărilor.

Alegerea traseelor circuitelor pentru semnalizare se face evitând trecerile prin spaţiile cu pericol la incendiu sau explozie şi mediile corosive, folosindu-se spaţiile pentru circulaţie, anexele tehnice sau alte spaţii fără pericol şi fără posibilităţi de acumulare a gazelor fierbinţi produse în timpul incendiului. Traseele conductoarelor pentru semnalizare vor fi (pe cât posibil) separate de alte circuite ale instalaţiilor electrice sau de telecomunicaţii. Dozele circuitelor pentru semnalizare nu vor putea fi utilizate şi pentru alte circuite ale instalaţiilor electrice sau de telecomunicaţii. 8.2 Instalaţii pentru stingerea incendiilor

Generalităţi

Sistemul protecţiei active la incendii sau controlul activ al incendiilor este asigurat şi prin echiparea construcţiilor, instalaţiilor tehnologice şi amenajărilor cu instalaţii pentru stingerea incendiilor cu: hidranţi exteriori şi interior, sprinklere, drencere, precum şi cu instalaţii cu apă pulverizată, spumă, pulberi, gaze inerte şi hidrocarburi halogenate (haloni) sau înlocuitori de haloni.

Cele mai răspândite instalaţii pentru stingere sunt cele cu apă. Apa este cel mai important şi răspândit agent pentru stingere, este ieftină, la dispoziţie în cantităţi îndestulătoare, uşor de

200

utilizat şi nu reprezintă o ameninţare pentru mediul înconjurător. Eficienţa apei în stingerea incendiului constă în capacitatea ei de absorbţie a căldurii. 8.2.1 Instalaţii cu hidranţi

Generalităţi

Hidrantul este o armătură care permite racordarea liniilor de furtun la conducta de alimentare cu apă şi debitarea acesteia.

Hidranţi exteriori

Instalaţiile cu hidranţi exteriori pentru stingerea incendiilor sunt mijloace de bază pentru stingerea cu apă a incendiilor.

Hidranţii exteriori, în funcţie de modul în care sunt prevăzuţi a fi montaţi, pot fi: - subterani (figura 8.6a); - supraterani/de suprafaţă (figura 8.6b).

a. subteran b. suprateran/de suprafaţă

Figura 8.6 Hidranţi exteriori

Incintele civile şi industriale se prevăd, de regulă, cu hidranţi exteriori, excepţie făcând

unele clădiri cu pericol redus la incendiu care au dimensiuni şi capacităţi mici. Reţelele pentru apă ce alimentează hidranţii se execută, de regulă, comune cu cele pentru

apa de uz menajer sau industrial şi pot fi: - de înaltă presiune, situaţie în care stingerea incendiilor se poate face direct de la hidranţi; - de joasă presiune, situaţie în care stingerea incendiilor se poate face numai cu ajutorul

unor pompe mobile de incendiu (motopompe sau autopompe); reţelele de joasă presiune trebuie să asigure pe timpul incendiului o presiune liberă la hidrant de minim 7 mH2O.

Presiunea în reţelele de incendiu, inclusiv în cele de joasă presiune, se asigură cu ajutorul rezervoarelor de înălţime, instalaţiilor de hidrofor sau staţiilor de pompare.

201

Reţelele conductelor se proiectează, de regulă, în sistem inelar. Amplasarea hidranţilor exteriori: - se va face ca să deservească toate punctele clădirilor, având în vedere faptul că raza de

acţiune a hidrantului (funcţie de lungimea furtunului folosit) nu poate depăşi 120 m în cazul reţelelor de înaltă presiune şi 150 m în cazul reţelelor de joasă presiune.

- se stabileşte în funcţie de utilajele pentru protecţie la incendii din dotare şi ipotezele pentru stingere stabilite;

- se face în lungul drumurilor, la o distanţă maximă de 100 m unul de altul; când debitul de incendiu este mai mic de 20 de litri/s, se admite ca distanţa să fie majorată până la 120 m;

- nu se recomandă a se face pe partea carosabilă a drumurilor; - în cazul reţelelor de joasă presiune, nu se face la mai mult de 2 m faţă de marginea părţii

carosabile a drumurilor; - în cazul reţelelor de înaltă presiune, se poate face la distanţe mai mari de 2 m faţă de

marginea părţii carosabile a drumurilor. - nu se face la mai puţin de 5 m faţă de zidurile clădirilor şi sub 10 m … 15 m faţă de

obiectele care radiază intens căldură în caz de incendiu.

Hidranţi interiori

Instalaţiile cu hidranţi interiori pentru stingerea incendiilor (figura 8.7a) sunt formate dintr-un robinet cu ventil de tip colţar, cu corpul din alamă sau fontă, având, în mod obişnuit, diametrul de 50 mm (hidrantul), la care se adaugă (pentru formarea, dirijarea şi împrăştierea jetului de apă) un echipament de serviciu compus din furtun cu racorduri mobile la capete şi ţeavă de refulare.

Echipamentul de serviciu cu furtunul plat (figura 8.7b): este curent utilizat pentru hidranţii interiori, este flexibil şi are dimensiuni de 50 mm, cazuri în care el se păstrează uscat şi racordat sau nu la robinet; lungimea nominală a furtunului plat nu trebuie să depăşească 20 m. Ţeava de refulare are la un capăt diametrul egal cu diametrul furtunului la care se racordează şi la celălalt capăt un ajutaj tronconic cu orificiul de 14 mm … 20 mm ce serveşte la formarea jetului.

a. hidrant interior b. echipamentul de serviciu cu furtunul plat

Figura 8.7 Hidranţi interiori echipaţi cu furtun flexibil, plat

202

Echipamentul de serviciu cu furtun semirigid (figura 8.8): este utilizat pentru hidranţii interiori, are, de regulă, diametre de 25 mm sau 33 mm şi se află permanent sub presiune. Acest tip de hidranţi, cuplaţi permanent cu furtunul şi duza de refulare, permit o manevrare rapidă şi uşoară, nefiind, în mod obligator, necesară derularea completă a furtunului pentru acordarea intervenţiei. Lungimea maximă a furtunului semirigid este de 30 m.

Figura 8.8 Hidranţi interiori echipaţi cu furtun semirigid

Echiparea cu hidranţi interiori de incendiu se face la: - construcţiile închise din categoriile de importanţă excepţională sau deosebită (A sau B)

indiferent de aria construită sau desfăşurată şi numărul de niveluri; - construcţiile civile (publice) cu aria construită de peste 600 m2 şi cu mai mult de 4

niveluri supraterane, cu excepţia imobilelor de locuit; - clădirile înalte şi foarte înalte, precum şi construcţiile cu săli aglomerate, indiferent de

destinaţie, arii construite şi număr de niveluri; - construcţiile pentru producţie sau depozitare din categoria de pericol de incendiu A, B sau

C cu arii construite de minim 750 m2 şi densitatea sarcinii termice mai mare de 420 MJ/m2; - depozitele cu stive înalte pentru produse combustibile (peste 6 m înălţime) şi densitatea

sarcinii termice mai mare de 420 MJ/m2, indiferent de aria construită; - construcţile civile sau spaţiile publice (cu excepţia locuinţelor), de producţie şi/sau

depozitare subterane cu aria desfăşurată mai mare de 600 m2; - parcajele sau garajele subterane pentru mai mult de 20 de autoturisme şi cele supraterane

închise cu mai mult de două niveluri. Nu se prevăd instalaţii cu hidranţi interiori în cazurile în care folosirea apei pentru

stingerea incendiilor ar putea contribui la propagarea acestora sau ar putea favoriza producerea unor explozii sau altor accidente, precum şi la construcţiile parter la care se realizează intervenţia de la hidranţii exteriori folosind maxim 40 m de furtun.

Determinarea debitelor specifice pentru hidranţii interiori şi debitului de calcul al instalaţiei se face funcţie de lungimea jetului compact necesar intervenţiei, destinaţia şi caracteristicile construcţiei protejate; conform STAS 1478, debitele specifice ale hidranţilor interiori au valori, după caz, de 2,5 litri/s … 5 litri/s.

203

Presiunea minimă, necesară la robinetele hidranţilor interiori, trebuie să acopere pierderile de presiune în furtun şi trebuie să asigure debitele specifice corespunzătoare şi o lungime a jetului compact calculată încât să se stropească cele mai înalte şi mai îndepărtate puncte combustibile ale încăperilor, lungimea jetului compact neputînd fi mai mică de:

- 9 m, pentru sălile aglomerate şi clădirile mai înalte de 45 m; - 6 m, pentru celelalte clădiri. Amplasarea hidranţilor interiori se face ca fiecare punct din interiorul încăperilor să fie

protejat de cel puţin: - două jeturi, în încăperile sau grupurile de încăperi industriale încadrate în categoria de

pericol de incendiu A, B sau C (dacă nu sunt prevăzute şi instalaţii cu sprinklere), în depozitele comerciale sau industriale, în magazinele precum şi în sălile pentru spectacole; în aceste situaţii poziţia hidranţilor trebuie aleasă încât stropirea să fie posibilă în orice punct, iar jeturile a doi hidranţi alăturaţi să se suprapună pe o lungime de 2 m; jeturile duble trebuie obţinute din hidranţi situaţi pe acelaşi palier şi în acelaşi compartiment de incendiu, fără ca un hidrant să fie folosit pentru niveluri diferite;

- un singur jet, în celelalte categorii de încăperi, inclusiv în cele prevăzute cu instalaţie automată pentru stingere.

Amplasarea hidranţilor interiori se face în locuri vizitabile şi uşor accesibile, în încăperi, de regulă, lângă intrări (de exemplu, în case de scări încălzite, holuri, vestibuluri sau coridoare etc.), încât să se asigure retragerea, în caz de pericol, a persoanelor ce îi utilizează.

Montarea hidranţilor ca să deservească ambele părţi ale pereţilor antifoc nu este permisă. Nu se admite ca nişele hidranţilor să străpungă pereţii antifoc, care despart încăperi cu

pericol de incendiu diferit sau care delimitează căile de evacuare. În cazul în care se adoptă soluţia cu hidrant montat în nişă, rezistenţa la foc a peretelui trebuie să rămână neschimbată.

Robinetul hidrantului de incendiu, împreună cu echipamentul de serviciu, format din furtun, tambur cu suportul său şi dispozitivele de refulare a apei, se montează într-o cutie specială, amplasată în nişă sau firidă în zidărie, la înălţimea de 0,80 m … 1,50 m de la pardoseală. 8.2.2 Instalaţii cu sprinklere

Instalaţiile cu sprinclere sunt instalaţii pentru stingere care utilizează ca agent pentru stingere apa dispersată sub formă de picături de către armături specifice numite sprinklere.

Instalaţia fixă pentru stingerea incendiilor pe bază de sprinklere (site PYRONOVA) este o instalaţie automată, care se activează la căldură. Când siguranţa termică (setată la aproximativ 300C peste temperatura normală a mediului) atinge aşa-numita temperatură de activare, capul de sprinkler se deschide automat, ceea ce provoacă scăderea presiunii din conductele de distribuţie, apoi deschiderea ventilului de activare şi punerea în funcţiune a capetelor de sprinkler ale instalaţiei pentru stingerea incendiilor. După deschiderea capului de sprinkler, are loc scurgerea apei sub forma unui picături. Se deschid doar acele capete de sprinkler care se află deasupra sursei de incendiu sau în apropierea acestuia, respectiv cele a căror funcţionare este necesară pentru operaţiunea pentru stingere.

Sistemul umed cu sprinklere este cel mai folosit sistem cu sprinklere, cu o scală largă de utilizări, pentru protecţia depozitelor, spaţiilor de birouri, a construcţiilor cu caracter industrial şi

204

comercial şi peste tot acolo unde sistemul propus nu este pus în pericol de îngheţ. Sistemul umed asigură o exploatare sigură, are o lungă durată de viaţă şi o întreţinere simplă.

Sistemul uscat cu sprinklere se utilizează în spaţii în care există riscul la îngheţ, ca de exemplu spaţii de depozitare neîncălzite, rampe de încărcare, parcări colective etc. Sistemul de conducte este acţionat de la ventilul de activare (spre deosebire de sistemul umed) cu aer comprimat.

Instalaţiile cu sprinclere sunt sisteme automate care realizează detectarea, semnalizarea şi stingerea incendiilor intrând automat în funcţiune când temperatura ambiantă, cauzată de incendiu, depăşeşte anumite limite stabilite.

Instalaţiile cu sprinklere, principial, sunt compuse din (figura 8.9): - capete de sprinkler, duze de refulare a apei, normal închise, şi care se deschid la o

temperatură prestabilită; - reţele de conducte ramificate sau inelare; - aparate de control şi semnalizare (ACS), cu rolul de a facilita controlul stării de

funcţionare a sistemului pentru stingere şi semnaliza automat intrarea lui în funcţie; - conducte principale de alimentare cu apă; - racorduri pentru cuplarea pompelor mobile de incendiu; - surse de apă.

Figura 8.9 Instalaţie cu sprinklere în sistem cu apă (Bălulescu P., Călinescu V., 1977)

205

Elementul principal al acestor instalaţii de dispersare a apei îl constituie capul de sprinkler, dispozitiv care se declanşează individual funcţie de temperatura mediului ambiant. El asigură dispersarea apei sub formă de picături acţionând asupra ariei incendiate. Funcţie de elementul de declanşare, sunt utilizate curent, următoarele categorii de capete sprinkler:

- cu aliaj fuzibil (figura 8.10), având următoarele clase de declanşare, evidenţiate prin culoarea elementului fuzibil: necolorat pentru 68/740C, alb pentru 93/1000C, albastru pentru 1410C, galben pentru 1820C şi roşu pentru 2270C;

Figura 8.10 Sprinkler cu aliaj fuzibil

- cu bulb (figura 8.11), având orificiul închis cu o fiolă umplută cu un lichid cu coeficientul de dilatare ales în funcţie de temperatura de declanşare; uzual temperaturile de declanşare sunt evidenţiate prin culoarea lichidului: portocali pentru 570C, roşu pentru 680C, galben pentru 790C, verde pentru 930C, albastru pentru 1410C, mov pentru 1820C şi negru pentru 2040C/2600C.

Figura 8.11 Sprinkler cu bulb

- cu control automat al debitului, tip Flow Control sau On/Off (figura 8.12b) concepute

încât să se poată deschide sau închide succesiv (comandate printr-un element termosensibil bimetalic), în funcţie de temperatura mediului ambiant; în caz de incendiu, sprinklerele vor acţiona automat, funcţionarea fiecărui cap de debitare putând înceta (atunci când nu mai este necesară) în mod independent de cea a restului sprinklerelor; două tipuri de astfel de sprinklere sunt uzuale: care utilizează (pe lângă elementul bimetalic) un sistem cu aliaj fuzibil (figura 8.12a) şi care utilizează un bulb de sticlă.

206

a. b.

Figura 8.12 Sprinklere cu control automat al debitului tip Flow Control sau On/Off

Indiferent de tipul capului de debitare, între temperatura mediului ambiant şi temperatura de declanşare a sprinklerului trebuie să existe o diferenţă de 150C ... 200C (maxim 500C).

Montarea sprinklerelor se face, de regulă, perpendicular pe suprafaţa protejată; acestea se amplasează sub plafon şi, după caz, la nivelurile intermediare (sub pasarele, în spaţiul dintre tavanul fals şi planşeu sau dintre rafturi etc.).

În cazul în care există obstacole aflate sub sprinklere, care pot influenţa dispersarea apei, se impune montarea unor sprinklere suplimentare.

Pentru protecţia încăperilor unde temperatura nu scade sub 40C se utilizează instalaţii cu sprinklere în sistemul cu apă, la care reţeaua de conducte este permanent plină cu apă sub presiune (figura 8.9).

Pentru încăperile neîncălzite unde temperatura poate scade sub 40C se utilizează instalaţii cu sprinklere de tip special, în sistemul cu aer, având reţeaua de conducte de după ACS umplută cu aer sau azot comprimat de la 1,8 daN/cm2 … 2,0 daN/cm2, iar conducta până la ACS cu apă sub presiune.

În multe ţări (inclusiv S.U.A., Canada şi ţările Comunităţii Europene) se utilizează şi aşa numitele sisteme sprinkler de tip cu preacţionare (Preaction Systems), la care reţeaua de după ACS este plină cu aer (aflat sub presiune sau nu) şi capetele de sprinkler sunt dublate de un sistem de detectoare de incendiu, instalate în acelaşi spaţiu protejat. Un eventual incendiu va fi sesizat mai întâi de detectoare, care transmit semnalul la centrala (panoul) de comandă şi semnalizare, care va comanda (electric, pneumatic sau hidraulic) deschiderea supapei unei staţii centrale pentru stingere ce va permite admisia apei în reţea până la capetele sprinkler. În cazul unui incendiu real (şi nu al unei alarme false, care curent poate să apară atât în cazul instalaţiilor cu sprinklere cât şi al sistemelelor de detectare-semnalizare obişnuite) sprinklerele din zona afectată declanşează şi vor refula apa asupra focarului.

Sistemele cu preacţionare sunt indicate a se folosi acolo unde se află aparate sau materiale care se pot deteriora în contact cu apa pătrunsă în spaţiul protejat în urma declanşării accidentale a unui cap de sprinkler, a unei neetanşeităţi sau a unei avarii în reţeaua de conducte.

207

Echiparea tehnică a clădirilor, compartimentelor de incendiu şi încăperilor cu instalaţii automate pentru stingere a incendiilor cu sprinklere se asigură la:

- construcţiile închise din categoriile de importanţă excepţională şi deosebită (A sau B) şi cu densitatea sarcinii termice mai mare de 420 MJ/m2;

- clădirile înalte şi foarte înalte cu densitatea sarcinii termice peste 420 MJ/m2, cu excepţia locuinţelor;

- platourile de filmare amenajate şi închise, studiourile de televiziune şi scenele amenajate cu arii mai mari de 150 m2, inclusiv buzunarele, depozitele şi atelierele anexă ale acestora;

- construcţiile de producţie încadrate în categoria de pericol de incendiu A sau B cu aria construită peste 2000 m2 şi cu densitatea sarcinii termice peste 420 MJ/m2;

- clădirile publice cu aria mai mare de 1250 m2 şi densitatea sarcinii termice peste 840MJ/m2, cu excepţia locuinţelor;

- construcţiile (încăperile) destinate depozitării materialelor combustibile cu aria construită mai mare de 750 m2 şi densitatea sarcinii termice peste 1680 MJ/m2;

- depozitele cu stive înalte, peste 6 m înălţime, şi densitatea sarcinii termice mai mare de 420 MJ/m2;

- garajele şi parcajele subterane pentru mai mult de 50 de autoturisme, precum şi cele supraterane închise cu mai mult de 3 niveluri. Această enumerare nu are caracter limitativ, investitorii putând prevedea instalaţii cu sprinklere şi în alte cazuri, în funcţie de riscul la incendiu, când caracteristicile şi importanţa bunurilor protejate o cer.

Nu se prevăd instalaţii automate pentru stingere cu sprinklere în cazurile în care apa nu este indicată ca substanţă pentru stingere: la depozitele frigorifice sau în cazul stingerii incendiului cu substanţe speciale (gaze inerte, spumă, abur, înlocuitori de haloni etc.). 8.2.3 Instalaţii cu drencere

Instalaţiile cu drencere sunt instalaţii pentru stingere care utilizează ca agent pentru stingere apa dispersată sub formă de picături de către armături specifice numite drencere; acestea sunt dispozitive asemănătoare cu sprinklerele cu deosebirea că nu au dispozitive de închidere, orificiul fiind permanent deschis (figura 8.13) şi asigură o stingere rapidă pe o suprafaţă mare în spaţii cu risc mare de producer a incendiilor.

Instalaţiile cu drencere pot fi utilizate pentru: - stingerea incendiilor. - contracararea propagării incendiilor utilizând perdele din apă; Echiparea de instalaţiile cu drencere pentru stingerea incendiilor se face la: - încăperile cu pericol mare de incendiu (platouri de filmare, hangare pentru avioane,

garaje mari etc.), unde, din cauza propagării rapide a focului sau din alte considerente, nu pot fi utilizate cu destulă eficienţă alte mijloace pentru stingere;

- scenele teatrelor, expoziţii şi alte săli aglomerate în care publicul se află în prezenţa unor cantităţi mari de materiale combustibile;

- depozitele pentru materiale sau substanţe combustibile cu degajări mari de căldură (cauciuc, celuloid, alcooli etc.).

208

Figura 8.13 Tipuri de drencere

Instalaţiile cu drencere pentru contracararea propagării incendiilor se prevăd la: - elementele pentru închiderea golurilor (uşi, ferestre etc.) din pereţii antifoc şi despărţitori; - cortinele şi golurile scărilor rulante; - zonele de încăpere cu pericol de incendiu; - clădirile pe exterior (faţade, acoperişuri), când nu sunt amplasate la distanţe de siguranţă

corespunzătoare. Drencerele fiind capuri sprinkler fără ventil de închidere, se utilizează în instalaţii fixe, a

căror caracteristică principală este aceea că în poziţie de aşteptare conductele nu sunt pline cu apă, decât parţial (de la sursă până la dispozitivul de acţionare al instalaţiei cu drencere).

Instalaţia cu drencere poate fi realizate separat sau combinată cu alte tipuri de instalaţii pentru stingerea incendiilor.

Instalaţia cu drencere are în componenţă (figura 8.14): - vane (robinetele) de acţionare montate pe conductele de alimentare cu apă; - reţele pentru distribuţie (ramificate); - drencere. Amplasarea drencerelor utilizate pentru stingerea incendiilor în încăperile protejate se face,

de regulă, similar sprinklerelor. Amplasarea drencerelor la sălile de spectacole, care au scenă amenajată, se face: - sub plafonul scenei, când acesta este executat din materiale combustibile, sub grătare, sub

pasarelele şi în buzunarele scenei neseparate de acestea prin cortine de siguranţă; - de ambele părţi ale cortinei de siguranţă, pentru protecţia acesteia; - deasupra golurilor protejate care leagă scena sau buzunarele scenei de încăperile vecine.

209

Figura 8.14 Instalaţia cu drencere cu acţionare manual (Bălulescu P., Călinescu V., 1977)

Amplasarea drencerelor utilizate pentru stingerea incendiilor în încăperile protejate se face,

de regulă, similar sprinklerelor. Amplasarea drencerelor la sălile de spectacole, care au scenă amenajată, se face: - sub plafonul scenei, când acesta este executat din materiale combustibile, sub grătare, sub

pasarelele şi în buzunarele scenei neseparate de acestea prin cortine de siguranţă; - de ambele părţi ale cortinei de siguranţă, pentru protecţia acesteia; - deasupra golurilor protejate care leagă scena sau buzunarele scenei de încăperile vecine. Acţionarea robinetelor de alimentare a instalaţiilor cu drencere se poate face: - manual, în cazul în care drencerele sunt utilizate pentru stingerea incendiilor în încăperi

industriale şi pentru protejarea prin perdele de apă a unor porţiuni din încăperile cu pericol la incendiu sau goluri din pereţii despărţitori, dacă există în permanenţă personal iar operaţiile de acţionare manuală pot fi efectuate în timpul normat de la semnalarea incendiului;

- automat (soluţie recomandată în toate cazurile), obligator, în cazul în care drencerele sunt utilizate pentru stingerea incendiilor în încăperi sau la crearea unor perdele de apă pentru protecţia golurilor din pereţii antifoc, în locurile în care nu se lucrează permanent sau dacă operaţiunile de acţionare manuală nu se pot efectua în timp util.

Intrarea automată în funcţiune a instalaţiilor cu drencere se semnalizează optic şi acustic, la serviciul de pompieri şi la camera de comandă a instalaţiei tehnologice de supraveghere permanentă, dacă aceasta există.

Instalaţia cu drencere cu acţionare automată trebuie să aibă asigurată şi posibilitatea acţionării manuale. Robinetele de acţionare a instalaţiei se marchează cu indicatoare.

210

Instalaţia cu drencere cu acţionare manuală (figura 8.14) are conducta principală umplută cu apă până la robinetul de închidere. În încăperile cu pericol mare de incendiu, se prevede în peretele despărţitor o nişă în care se montează un robinet, pe conducta de ocolire a robinetului, care poate fi acţionat manual din încăperea alăturată în caz de incendiu. Conductele de deasupra robinetului de acţionare nu conţin apă. Drencerele se montează pe conductele amplasate deasupra spaţiului protejat încât, în stare de funcţionare, să formeze o perdea de apă care să izoleaze spaţiul incendiat şi să contribuie, în acelaşi timp, la stingerea focului. Pentru oprirea funcţionării instalaţiei se închid robinetele iar reţeaua de conducte se goleşte prin conducta şi robinetul de golire la conducta racordată la canalizare. Pe conducta principală se montează manometrul pentru controlul permanent al presiunii apei din reţea.

Instalaţia se prevede cu racord fix, pentru pompele mobile pentru alimentare cu apă în caz de incendiu, legat la conducta pe care se montează o clapetă de reţinere.

Robinetele de acţionare, manometrul şi conducta de racord la pompele mobile pentru incendiu se amplasează cât mai aproape posibil de spaţiul protejat cu drencere, în locuri încălzite, uşor accesibile, ferite de acţiunea focului şi retrase faţă de căile pentru evacuare a publicului. 8.2.4 Instalaţii cu apă pulverizată

Instalaţiile cu apă pulverizată (figura 8.15) sunt instalaţii pentru stingere care utilizează ca agent pentru stingere apa fin divizată (pulverizată) sau ceaţa de apă; acestea, principial şi constructiv, sunt asemănătoare cu instalaţiile cu drencere deosebindu-se, în special, prin faptul că utilizează armături de dispersare specifice numite pulverizatoare.

a. instalaţie pentru stingere cu ceaţă b. stingere cu apă pulverizată 1. vana (poziţia „închis”); 2. vana (poziţia „deschis”); 3. duza de refulare a apei; 4. detector; 5. sistem de alarmare sonoră amplasat în spaţiul protejat; 6. buton manual de alarmare cu membrană deformabilă; 7. centrala de detectare; 8. electrovană; 9. sistem de alarmare optică; 10. conexiunea la instalaţia de apă.

Figura 8.15 Instalaţii cu apă pulverizată (Dragoş-Iulian PAVEL, Aurelian CONSTANTINESCU)

211

Ceaţa de apă (site PYRONOVA) reprezintă un mijloc specific de utilizare a apei ca agent pentru stingere. Iinstalaţia pentru stingere cu ceaţă de apă dă naştere unor picături de dimensiuni microscopice (suprafaţa întreagă care rezultă dintr-un singur litru de apă este de până la 200 m2) şi preia rapid din sursa de incendiu o mare cantitate de căldură, reducând nivelul de căldură din flacără. În cursul transferului de căldură, când atinge temperatura de fierbere, apa se transformă în abur cu viteza unei explozii şi îşi măreşte volumul de până la 1695 de ori, îndepărtând aerul din apropiere. Principalul efect este răcirea, iar un efect secundar este îndepărtarea oxigenului în urma transformării apei.

Presiunile minime de lucru pentru pulverizatoare sunt de 4 bar … 6 bar, faţă de maxim 3 bar la instalaţiile cu drencere.

Lungimea eficace a jetului de apă pulverizată este mai redusă, maxim 1,5 m. Instalaţiile cu apă pulverizată se prevăd pentru: - stingerea incendiilor de materiale combustibile solide (lemn, hârtie, textile, materiale

plastice etc.); - protejarea obiectelor împotriva radiaţiei termice emise de un incendiu învecinat, pentru a

limita absorbţia căldurii până la prevenirea sau reducerea avariilor: structuri şi echipamente ale instalaţiilor tehnologice, recipiente pentru lichide combustibile cu temperatura de inflamabilitate a vaporilor mai mare de 600C şi gaze inflamabile, motoare cu ardere internă, gospodării mari de cabluri electrice cu izolaţie combustibilă;

- prevenirea formării unor amestecuri explozibile în spaţii închise (reducerea evaporării prin răcirea suprafeţelor care vin în contact cu lichide inflamabile) sau în spaţii deschise (prin diluarea amestecurilor explozive sau scăpărilor de gaze ce pot forma amestecuri explozive).

Instalaţie fixă cu apă pulverizată se compune, în general, din: - sursa de alimentare cu apă; - staţia de pompe; - conducte principale; - conducte de distribuţie purtătoare de duze; - duzele pulverizatoare. Reţeaua de conducte principale de alimentare se proiectează, de regulă, de formă inelară.

Conductele de distribuţie de la distribuitor până la obiectul protejat sunt de tip uscat. Forma reţelei de conducte cu pulverizatoare trebuie să urmărească, pe cât posibil, forma obiectului protejat încât apa pulverizată să îl stropească în întregime.

Comanda instalaţiilor cu apă pulverizată poate fi automată şi/sau manuală. Acţionarea manuală a robinetelor pentru punerea în funcţiune a instalaţiei se admite cu condiţia ca manevrarea acestora să se facă în timp util.

Intrarea în funcţiune a instalaţiei fixe de apă pulverizată se semnalizează la serviciul de pompieri şi la camera de comandă a obiectivelor protejate. 9.2.5 Instalaţii cu spumă

Instalaţiile cu spumă (figura 9.16) sunt instalaţii pentru stingere care utilizează ca agent pentru stingere spuma mecanică sau chimică.

Spuma mecanică este un amestec al unei substanţe generatoare de spumă cu aerul şi apa, folosind în acest scop dispozitive speciale; ca spumant se foloseşte spumogen sub formă de lichid sau praf.

212

Cantitatea de aer din spumă, dată de coeficientul de înfoiere, determină tipul de spumă care se foloseşte, calităţile spumei şi aria ei de utilizare; astfel se disting:

- spumă grea, coeficientul de înfoiere este până la 20; - spumă medie, coeficientul de înfoiere este 20 … 200; - spumă uşoară, coeficientul de înfoiere este 200 … 1000. Schema de principiu a unei instalaţii pentru stingere cu spumă, indiferent de varianta

constructivă, conţine: - sistemul de alimentare cu apă; - rezerva de spumant; - sistemul de dozare a spumantului în apă; - reţelele pentru distribuţie a soluţiei spumante; - dispozitivele pentru generare spumă (de înfoiere cu aer a soluţiei spumante).

Figura 9.16 Schema principială a instalaţiei cu spumă aeromecanică (site GENERAL INVEST)

Instalaţiile cu spumă pentru stingerea incendiilor, din punctul de vedere al alcătuirii, pot fi: - fixe, la care toate elementele componente sunt fixe, figura 9.16; - semifixe, la care o parte a elementelor componente sunt mobile; - mobile, la care toate elementele componente sunt mobile (de tip autospeciale). Echiparea cu instalaţii pentru stingere a incendiilor cu spumă, fixe sau semifixe, se face, de

regulă, la: - construcţiile în care se utilizează sau păstrează peste 10 m3 lichide combustibile cu

temperatură de inflamabilitate mai mică de 550C (benzină, petrol, toluen, alcool etc.); - construcţiile în care se utilizează sau păstrează peste 50 m3 lichide combustibile cu

temperatura de inflamabilitate mai mare de 550C (motorină, păcură, uleiuri etc.); - rampele auto sau feroviare cu mai mult de 5 guri de încărcare-descărcare pentru lichide

combustibile. La depozitele pentru lichide combustibile, recomandarea pentru dotare este: - instalaţii fixe pentru: - depozitele cu capacitate de peste 550 m3, cu rezervoare supraterane/semiîngropate;

213

- depozitele cu capacitate peste 100000 m3, cu rezervoare îngropate; - instalaţii semifixe pentru: - depozitele cu capacitate de până 5000 m3, cu rezervoare supraterane/semiîngropate; - depozitele cu capacitate între 2500 m3 şi 100000 m3, cu rezervoare îngropate; La spaţiile sau construcţiile unde se utilizează frecvent lichide combustibile, dar în cantităţi

sub 50 m3, se recomandă utilizarea unor instalaţii cu spumă semifixe sau mobile. 9.2.6 Instalaţii cu pulbere

Instalaţiile cu pulbere (figura 9.17) sunt instalaţii pentru stingere care utilizează ca agent pentru stingere pulberi stingătoare; aceste instalaţii sunt mai puţin utilizate pentru domeniul lor restrâns de eficacitate, fiind utilizate acolo unde celelalte tipuri de instalaţii pentru stingere sunt ineficiente.

Figura 9.17 Instalaţii cu pulbere (site TUŰZŐR)

214

Pulberile stingătoare obişnuite şi produsele lor de descompunere nu sunt periculoase pentru sănătatea omului; din punctul de vedere al compoziţiei chimice se folosesc următoarele

tipuri de combinaţii pulverulente: - pe bază de bicarbonat de sodiu sau potasiu, pentru stingerea incendiilor din clasele B, C şi a echipamentelor electrice sub tensiune; - pe bază de fosfaţi de amoniu, pentru stingerea incendiilor din clasele A, B, C şi a

echipamentelor electrice sub tensiune; - pe bază de clorură de sodiu sau amestec de cloruri, pentru stingerea incendiilor din clasa

D (metale pirofore). Instalaţiile cu pulberi pentru stingerea incendiilor, din punctul de vedere al modului de

intervenţie, pot fi: - pentru stingere locală; - pentru stingere în volum (inundare totală). Acţionarea instalaţiile cu pulberi se face manual sau automat, utilizând comandă

pneumatică, mecanică, electrică sau combinată. Vehicularea pulberii este posibilă datorită presiunii create (permanent sau în momentul declanşării) de către un gaz propulsor (azot, dioxid de carbon), figure 9.18.

Figura 9.18 Instalaţie cu pulberi pentru stingerea incendiilor acţionată manual (Bălulescu P., Călinescu V., 1977)

Instalaţiile pentru stingere pot fi: fixe (cele mai utilizate), semifixe sau mobile

(autospeciale cu pulbere). La alegerea variantei optime pentru protejarea împotriva incendiilor a unor zone sau obiecte se au în vedere criteriile generale: configuraţia spaţiului, volumul încăperilor etc..

215

8.2.7 Instalaţii cu gaz

Instalaţiile cu gaz (figura 8.19) sunt instalaţii pentru stingere care utilizează ca agent pentru stingere gaze.

Instalaţiile pentru stingere cu gaz reprezintă soluţia cea mai bună pentru protejarea sălilor cu calculatoare, a serverelor, a echipamentelor de telecomunicaţii, a centrelor de comandă, a instalaţiilor de distribuţie a curentului electric, dar şi pentru protejarea spaţiilor în care se efectuează lucrări de vopsitorie, a turbinelor, arhivelor, muzeelor etc. Prin faptul că incendiul este detectat într-o fază incipientă şi agentul pentru stingere este acţionat în câteva secunde, pagubele produse sunt minime. O condiţie fundamentală pentru soluţionarea eficientă a protecţiei împotriva incendiilor cu o astfel de instalaţie o constituie alegerea gazului optim, atingerea concentraţiei corecte în vederea stingerii şi menţinerea ei pe durata de timp necesară (site PYRONOVA).

Dintre dintre agenţii stingători gazoşi amintim: - gazele inerte: bioxidul de carbon şi cu azotul; - halonii gazoşi: INERGEN (un amestec de azot, argon şi CO2 ), ARGONITE (un amestec

în părţi egale de argon şi azot), hidrocarburi halogenate utilizate cu mare eficienţă la stingerea incendiilor dar nocive pentru oameni şi mediu;

- înlocuitorii gazoşi de haloni. Instalaţii cu gaze pentru combaterea incendiilor, din punctul de vedere constructiv, pot fi:

fixe, semifixe, mobile, uneori; acţionarea lor se face manual sau automat, Gazul folosit cu success de peste 50 de ani pentru stingerea incendiilor este bioxidul de

carbon, CO2, potrivit, mai ales, pentru asigurarea spaţiilor în care nu se află oameni, precum staţii de transformatoare, instalaţii electrice, echipamente informatice (sală pentru servere), arhive etc.

CO2 este mai greu decât aerul, în cursul aplicării formează un nor gros de aerosoli şi de aceea poate fi utilizat şi pentru stingerea unor incendii bine localizate.

CO2 este un gaz incolor, inodor şi care nu conduce curentul electric. El stinge incendiul prin scăderea concentraţiei oxigenului în spaţiul respectiv şi are ca efect secundar răcirea. Inhalarea acestui gaz, chiar şi la concentraţii mici, poate provoca asfixierea (insuficienta oxigenare a sângelui).

Instalaţiile pentru stingere cu bioxid de carbon se construiesc în două variante: - de înaltă presiune; - de joasă presiune. O practică răspândită în anii 1980 pentru stingerea incendiilor era utilizarea instalaţiilor cu

haloni. Haloni, pe lângă caracteristicile excelente pentru stingere, afectează puternic mediul în care sunt folosiţi; din această cauză utilizarea halonilor ca şi gaze pentru stingere a incendiilor a fost mai întâi limitată şi apoi interzisă prin acorduri internaţionale. Consecinţa imediată a fost dezvoltarea cercetărilor pentru găsirea de noi substanţe pentru stingere; direcţiile de căutare sau concentrate în trei direcţii:

- gaze înlocuitoare de haloni (care conţin substanţe halogene); - gaze passive pentru stingere (care sting pe baza principiului reducerii concentraţiei de

oxigen); - alte soluţii, precum aerosolii pentru stingerea incendiilor. O soluţie a oferit-o programul spaţial Apollo, care a dezvoltat gazul numit INERGEN. (o

combinaţie din gazele inerte existente în compoziţia aerului: azotul-50 %, argon-42 % şi bioxidul

216

de carbon-8 %. Efectul aplicării acestuia este reducea conţinutului de oxigen din aer de la 21% la o valoare sub 15%, când procesele de ardere se opresc şi, totuşi, organismul uman nu este afectat pe timp îndelungat lungă.

Instalaţiile pentru stingere cu gaze inerte sau înlocuitori de haloni sunt doar de înaltă presiune.

Indiferent de tipul gazului sau înlocuitorului de haloni utilizat, sunt cunoscute două proceduri pentru stingere:

- prin inundarea totală (figura 9.19); - cu acţionarea locală (acolo unde nu sunt condiţii de inundare totală, exemplu: bazine de

călire, transformatoare cu ulei etc.).

Figura 9.19 Instalaţie pentru stingere prin inundare totală cu CO2 stocat la presiune ridicată

Pentru instalaţiile pentru stingere cu gaze este necesar să se asigure evacuarea tuturor persoanelor din compartimentul în care este utilizat gazul, înainte ca această acţiune să înceapă.

Având în vedere costul relativ ridicat al instalaţiilor pentru stingere a incendiilor cu gaze inerte sau înlocuitori de haloni, ele se adoptă ca soluţie când mijloacele pentru stingere cu apă, spumă sau pulbere nu sunt eficiente sau sunt contraindicate, cum ar fi:

- spaţiile unde se păstrează documente şi bunuri de importanţă deosebită sau de mare valoare: muzee, arhive, biblioteci etc.;

- încăperile cu pericol mare de incendiu unde se află instalaţii sau aparate de mare valoare: laboratoare ştiinţifice, săli de calculatoare, săli de comandă, centrale telefonice automate, central electrodinamice din domeniul feroviar;

- în cazul bazinelor şi rezervoarelor tehnologice cu lichide combustibile calde, degradabile în contact cu spuma: bazinele de călire;

217

9.3 Stingătoare pentru incendiu

Generalităţi

Stingătoarele pentru incendii, după destinaţia lor, sunt dispzitive utilizate pentru stingerea incendiilor în faza lor incipientă sau arderilor scăpate de sub control cât timp proporţiile acestora sunt încă mici.

Stingătoarele pentru stingerea incendiilor sunt considerate mijloace de primă intervenţie în cazul clădirilor civile şi industriale. Corecta lor alegere, amplasare şi deprinderea utilizării lor de către personalul ce lucrează în apropierea acestora este de mare importanţă pentru limitarea şi stingerea în fază incipientă a unor incendii.

Clasificarea stingătoarelor pentru incendii, după modul lor de aducere la intervenţie, cuprinde:

- portative (a căror masă, încărcate şi gata pregătite pentru intervenţie, nu depăşeşte 20 kg); - transportabile (principial asemănătoare funcţional cu cele portative, pentru aceeaşi

categorie, deosebindu-se de acestea prin dimensiunile şi greutatea lor, mai mari); - remorcabile/carosabile (asemănătoarea cu cele transportabile, dar care pot fi remorcate la

mijloace auto). Clasificarea stingătoarelor pentru incendii se poate face şi după: - substanţa pentru stingere pe care o conţin, tabelul 9.1a; - modul de realizare a presiunii interioare pentru refularea substanţei, tabelul 9.1b. Stingătoarele au asociat un indicativ compus din litere şi cifre, precizându-se: - prin litere, natura substanţei pentru stingere; - prin cifre, cantitatea de substanţă pentru stingere conţinută (în litri pentru substanţe în

stare lichidă şi kilograme pentru substanţele în stare solidă/pulverulentă, gazoasă sau lichefiată); exemple de simbolizare:

- AP 10: stingător cu apă pulverizată, conţinând 10 litri de apă; - SC 9: stingător cu spumă chimică, conţinând 9 litri de soluţie; - PG 6: stingător cu pulbere polivalentă, conţinând 6 kg de pulbere.

Tabelul 9.1a Clasificarea stingătoarelor după substanţa pentru stingere

Substanţă pentru stingere Indicativ substanţă

pentru stingere

Culoarede identificare

(fond etichetă) Cu apă AP albastru Cu spumă

chimică SC galben mecanică SM

Cu gaz inert sau bioxid de carbon G negru

Cu pulbere

normală (pentru incendii din clasele B, C)

P (PF) alb

polivalentă (pentru incendii din clasele A, B, C)

PG

specială (pentru incendii din clasa D) PM Cu hidrocarburi halogenate H verde

218

Tabelul 9.1b Clasificarea stingătoarelor după modul de realizare a presiunii interioare Mod de realizare a presiunii interiore Denumire Exemple

Substanţa pentru stingere este îmbuteliată sub presiune în corpul stingătorului, refularea fiind asigurată de presiunea vaporilor substanţei la temperatura normală de funcţionare

cu autoevacuare

stingătoare cu CO2

Presiunea necesară refulării este dezvoltată de un gaz inert propulsor, introdus în corpul stingătorului

Gazul este generat prin reacţia a două produse chimice amestecate în momentul punerii în funcţiune a stingătorului

cu autogenerare

stingătoare cuspumă chimică

Gazul, de regulă CO2, este îmbuteliat separate, într-un recipient (butelie) din care, la punerea în funcţiune a stingătorului, este eliberat în corpul acestuia

cu butelie

stingătoare cu pulbere, apă pulverizată, spumă mecanică

Gazul, de regulă azot, se află sub presiune în corpul stingătorului, aflându-se în contact direct cu substanţa pentru stingere

cu presurizare permanentă

stingătoare cupulberi, haloni

Presiunea interioară necesară refulării se realizează prin acţiunea unei pompe manuale fixată la recipientul care conţine substanţa

cu pompare găleată stingător

9.3.1 Tipuri de stingătoare

Stingătorul cu apă

Stingătorul cu apă şi substanţe pe bază de apă (etichetă cu fond albastru, simbol AP şi masa încărcăturii 2, 3, 6, 9 kg, figura 9.20) este utilizat, în primul rând, pentru stingerea incendiilor materialelor combustibile solide care ard cu jar (clasa A), dar poate fi folosit şi pentru stingerea incendiilor materialelor combustibile lichide cu punctul de inflamabilitate la peste 550C (motorină grea, ulei, păcură, combustibil de calorifer etc.).

Figura 9.20 Stingător cu apă

219

Refularea substanţei stingătoare (apa) este asigurată de gazul de presurizare. Jetul de apă pulverizată are o lungime de 4 m … 6 m şi timpul minim pentru descărcare este de 30 s pentru cele portative şi 120 s pentru cele transportabile.

Dotarea cu stingătoarele cu apă este adecvată la dotarea clădirilor administrative, culturale, sociale, comerciale, spaţilor mici pentru depozitare a materialelor combustibile solide (lemn, cauciuc, mase plastice) etc..

Aceste stingătoare trebuie protejate pentru temperaturile sub 40C şi peste 400C, cu excepţia celor cu adaosuri adecvate în apă (substanţe antigel), apte să suporte temperaturi scăzute.

Utilizarea stingătoarelor cu apă este interzisă unde există riscul electrocutării, prin acţiuni asupra instalaţiilor electrice.

Stingătorul cu spumă

Stingătorul cu spumă mecanică sau aeromecanică (etichetă cu fond galben, simbol S şi masa încărcăturii 2, 3, 6, 9 kg, figura 9.21) este utilizat pentru stigerea incendiilor din clasa A (de materialele combustibile solide) sau B (de materialele combustibile lichide), , având eficacitate mai mare la cele lichide.

Jetul de spumă refulată are lungimea de 6 m … 8 m şi timpul minim pentru descărcare este de 60 s. Pentru lichidele inflamabile de tip alcooli, esteri, acetonă spuma este de un tip special.

Încercările de scădere a temperaturii minime admise pentru stingătoarele cu spumă chimică sau mecanică conduc nemijlocit la reducerea eficienţei pentru stingere şi de aceea rămân în continuare recomandate pentru temperaturi peste 00C (în momentul de faţă, acest tip de stingătoare sunt scoase din uzul curent).

a. portabile b. transportabile

Figura 9.21 Stingătoare cu spumă

Stingătorul cu bioxid de carbon

Stingătorul cu bioxid de carbon (etichetă cu fond negru, simbol G şi masa încărcăturii 2, 5 kg, figura 9.22) este utilizat pentru stingerea incendiilor în spaţii închise, de dimensiuni reduse, indiferent de natura materialelor combustibile, şi în spaţii deschise, pentru începuturi de incendii de dimensiuni mici, până la 0,6 m2.

220

Figura 9.22 Stingătoare cu bioxid de carbon

Utilizarea stingătoarelor cu bioxid de carbon are avantajul că nu lasă urme, nu impurifică

putându-se folosi la instalaţii electrice sub tensiune (deoarece nu prezintă pericolul electrocutării) la echipamente fine şi de electronică, biblioteci, muzee, blănuri, alimentaţie publică etc.; temperatura negativă nu influenţează eficienţa stingătorului.

Acţiunea bioxidului de carbon asupra incendiului are efect de reducere a concentraţiei de oxigen din aer sub limita necesară arderii şi răcire datorat zăpezii carbonice.

La utilizarea bioxidului de carbon asupra incendiului este bine de ştiut despre pericolul ce îl reprezintă gazul refulat pentru viaţa utilizatorului, mai ales în mediile neventilate şi evitarea dotării cu stingătoare cu bioxid de carbon a locurilor unde există piese incandescente, ele putând constitui surse de aprindere ulterioară, De asemenea, este bine de ştiut că evacuarea bioxidului de carbon este asigurată prin presiunea proprie de îmbuteliere (aproximativ 60 atm … 70 atm) şi că această presiune creşte proporţional cu temperatura, ajungând la valori periculoase, peste 500C, deaceea este necesar ca stingătoarele cu bioxid de carbon să nu fie expuse direct razelor solare sau temperaturilor înalte.

Jetul de bioxid de carbon are lungimea de aproximativ 4 m şi timpul minimă de descărcare este de 30 s.

Utilizarea stingătoarelor pentru incendiu cu bioxid de carbon, cu o eficacitate mare în spaţiile închise, este adecvată: instalaţiilor electrice, centralelor telefonice, calculatoarelor, transformatoarelor electrice, obiectelor fragile, produselor petroliere, staţiilor de pompare, grăsimilor, navelor, avioanelor şi aeroporturilor, materialelor combustibile, textilelor, fibrelor, arhivelor, motoarelor electrice sau cu ardere internă etc..

Stingătoarele cu bioxid de carbon transportabile/remorcabile au aceleaşi principii de funcţionare, mod de verificare şi domeniu de utilizare ca şi stingătorul portativ cu bioxid de carbon.

Stingătorul cu pulbere

Stingătorul cu pulbere (etichetă cu fond alb, simbol P şi masa încărcăturii 1, 2, 3, 4, 6, 9, 12 kg, figura 9.22) este utilizat, în primul rând, pentru stingerea incendiilor din clasa B sau C şi limitat pentru cele din clasa A sau D (la care se utilizează pulberi speciale).

221

a. portabile b. transportabile

Figura 9.22 Stingătoare cu pulbere

Jetul de pulbere are o lungime eficace de 3 m … 10 m (proporţională cu greutatea stingătorului).

Utilizarea stingătoarelor pentru incendiu cu pulbere este adecvată unde există risc de electrocutare prin acţiunea directă asupra instalaţiilor electrice sub tensiune indiferent de valoarea acesteia (de regulă, se folosesc la tensiuni mai mici de 1000 V).

Folosirea ulterioară sau simultană a spumelor şi, după caz, a apei pentru răcirea materialelor, le măreşte considerabil eficienţa la stingere.

Avantajul stingătoarelor cu pulberi este acela al posibilităţii păstrării în condiţii de mediu grele (temperaturi ale mediului de depozitare în intervalul -200C … +600C) şi, de aceea, ele au un domeniu larg de utilizare: parcuri auto, depozite de lichide combustibile, aparataj şi instalaţii sub tensiune.

La alegerea stingătorului cu pulberi pentru protecţia unor spaţii închise trebuie ştiut: - prin refulare în concentraţie mare a pulberii aceasta produce nebulozitate accentuată, fapt

ce reduce vizibilitatea în încăpere multă timp; - poate efecta negativ respiraţia (produce înecare, usturime), deşi produsul conţinut nu este

toxic; - cantitatea apreciabilă de pulbere rămasă după intervenţie este dificil de îndepărtat iar în

cazul aparaturii sensibile sau a alimentelor poate produce deprecieri apreciabile, până la imposibilitatea folosirii acestora.

Utilizarea stingătoarelor cu pulbere la echipamente sau relee cu contacte fine (calculatoare electronice, centrale telefonice etc.) nu este recomandată.

Amplasarea stingătorului cu pulberi sub directa acţiune a radiaţiilor termice nu se recomandă, deoarece, prin efectul de seră creat, poate conduce la supraîncălzirea buteliei cu bioxid de carbon şi implicit la spargerea membranei de siguranţă şi refularea nedorită a pulberii.

Stingătorele transportabile cu praf şi bioxid de carbon (9.22b) au aceleaşi principii de funcţionare, modul de verificare şi domeniul de utilizare ca şi stingătorul portativ cu praf şi bioxid de carbon.

Stingătoarele cu pulbere se utilizează în aceleaşi domenii ca şi stingătoarele portative cu praf şi bioxid de carbon.

Majoritatea stingătoarelor portative şi transportabile cu pulbere sunt de tip presurizat permanent cu azot.

Stingătorul presurizat permanent

Stingătorul portabil presurizat permanent (figura 9.23) utilizează drept gaz necesar vehiculării substanţei stingătoare, de regulă, azotul.

222

a. portabil b. transportabil Figura 9.23 Stingătoare presurizate permanent

Toate stingătoarele presurizate permanent sunt prevăzute cu manometre de mici

dimensiuni cu scala gradată, de regulă în 2 … 3 zone distinct colorate, care permit monitorizarea uşoară a stării de încărcare a stingătorului.

Clasificarea stingătoarelor presurizate permanent, după agentul pentru stingere utilizat (indiferent de modul de presurizare) cuprinde stingătoare cu: apă, spumă, bioxid de carbon şi pulberi.

Stingătorul transportabil presurizate permanent funcţionează pe acelaşi principiu ca cele portative, putând refula pulberi stingătoare, apă pulverizată şi spume mecanice. 9.3.2 Criterii de alegere a stingătoarelor

Alegerea stingătoarelor trebuie să se bazeze pe (site Stingătoare de incendiu): - o evaluare realistă a riscului la incendiu pentru spațiul protejat; astfel, alegerea se face

funcţie de: clasa de reacţie la foc a materialelor combustibile, caracteristicile de ardere în raport cu posibilele surse de aprindere, mărimea începutului de incendiu ce se poate dezvolta până la intervenția forțelor specializate, forma de manifestare a incendiului (viteza de ardere: lentă sau rapidă), mediul ambient (temperatură, umiditate, posibile incompatibilități chimice), existența instalațiilor electrice sub tensiune (pericol de electrocutare);

- densitatea sarcinii termice (posibilitatea estinderii incendiului la materialele din apropiere), dimensiunile spațiului, riscul asupra personalului și mediului (reducerea concentrației de oxigen în aer), prezența personalului disponibil și gradul de instruire al acestuia, posibilitățile fizice ale persoanelor existente în locul respectiv (când avem persoane cu vârstă înaintată, femei, tineri sub 16 ani vom amplasa stingătoare până la 6 kg inclusiv, iar în locurile cu pericol mare și număr de persoane redus se vor alege și amplasa stingătoare de capacitate mare);

Pentru o mai uşoară alegere a unui anumit tip de stingător, fabricat în ţară sau străinătate, în tabelul 9.2 sunt prezentate valorile uzuale ale principalilor parametri funcţionali.

223

Tabelul 9.2 Valori uzuale ale principalilor parametri funcţionali pentru alegerea stingătoarelor Tip stingător Temperatură păstrare

(0C) Lungime jet

(m) Timp descărcare

(s) Cu apă pulverizată +4 … +60 (-15) 4 ... 6 20 ... 40 Cu spumă mecanică +4 … +60 6 ... 8 40 ... 60 Cu bioxid de carbon -20 … +55 1 ... 4 10 ... 30 Cu pulbere -20 … +55 3 ... 6 6 ... 30

Valorile mai mari ale lungimilor jetului şi ale timpilor de descărcare sunt specifice

stingătoarelor cu capacitatea de 10 kg/l sau mai mari. Utilizarea stingătoarelor este adecvată în faza iniţială a arderii, când incendiul se manifestă

la suprafaţa materialelor şi nu în volumul lor, pentru că au o capacitate limitată (o anumită cantitate de produs pentru stingere).

Eficienţa acţiuni pentru stingere poate depinde de îndemânarea utilizatorului, condiţiile în care se desfăşoară intervenţia (temperatură, curenţi de aer, vizibilitate), factorii subiectivi (frica, incertitudinea, inhibarea) sau factorii de natură tehnică (încărcarea necorespunzătoare, defecţiunile).

Alegerea tipului şi mărimi stingătorului este funcţie de natura şi mărimea posibilelor focare din zonă; în acest sens deosebim:

- focare mici, cu suprafaţa maximuă de 1 m2; sunt posibile, de regulă, în locuinţe, şcoli, birouri, magazine cu specific industrial, laboratoare foto sau cu profil mecanic, centrale telefonice, ateliere mici unde sunt utilizate materiale mediu şi uşor inflamabile, săli de calculatoare şi de jocuri, posturi de transformare cu putere mică etc.; se utilizează stingătoare 1 kg … 9 kg;

- focare medii, cu suprafaţa de 1 m2 … 3 m2; sunt posibile, de regulă, în depozitele de mărfuri, magazine, hoteluri, biblioteci, arhive, garaje mici, instalaţii tehnologice şi ateliere unde se lucrează cu cantităţi reduse de materiale combustibile, subsoluri tehnologice, staţii de alimentare cu energie electrică de dimensiuni reduse; se utilizează stingătoare de 6 kg … 12 kg;

- focare mari, cu suprafaţa peste 3 m2; sunt posibile, de regulă, în depozite de materiale combustibile cu stive înalte, ateliere mari pentru tâmplărie şi pentru reparaţii auto, tratamente termice prin călire cu ulei, hangare pentru avioane, garaje, vopsitorii, depozite de mărime redusă pentru lichide combustibile, instalaţii tehnologice unde se lucrează cu produse combustibile în cantităţi peste 20 kg/l; se utilizează stingătoarele transportabile.

Alegerea stingătoarelor în funcţie de clasele de incendiu sunt prezentate în tabelul 9.3a şi funcţie de mediul de utilizare în tabelul 9.3b. Tabelul 9.3a Alegerea stingătoarelor funcţie de clasele de incendiu

Substanţă pentru stingere

Clase de incendiu Pericol de electrocutare A B C D

Apă pulverizată + + + + - - - Spumă chimică + + + + - - - Spumă mecanică + + +1) + - - - CO2 0 0 0 + + Pulberi +2) + + + +3) + Haloni + + + + + +

224

Note: 1. + + indicat a se folosi; + se poate folosi, dar cu eficienţă limitată; 0 se poate folosi, dar cu eficienţă maximă în medii închise; - nu este indicat; - - interzis a se folosi; 2. Pentru unele lichide combustibile (alcooli) sunt necesare spume speciale. 3. Cu destinaţie specială. Tabelul 9.3b Alegerea stingătoarelor funcţie de mediul de utilizare:

Tip stingător Posibilități de utilizare Clasa A Clasa B Clasa C Clasa D Clasa E Clasa F

Apă Da Limitat Ineficient Nu, apar reacţii periculoase

Limitat, pericol de

electrocutare

Nu

Spumă Da Da Ineficient Nu, apar reacţii periculoase

Limitat, pericol de

electrocutare

Nu

CO2 Limitat Da Da Nu, apar reacţii periculoase

Da, spații

închise

Da, spații

închise Pulbere Limitat Da Da Ineficient Da Da Pulbere specială (metale combustibile)

Ineficient Ineficient Ineficient Da Ineficient Nu

Înlocuitori de haloni Limitat Da Da Nu Da Da 9.3.3 Criterii de amplasare a stingătoarelor

Dotarea cu stingătoare a clădirilor civile se face asigurând un stingător portativ cu 6 kg de pulbere sau echivalentul acestuia pentru o arie construită maximă de 250 m2, dar minim două stingătoare pe fiecare nivel al clădirii.

Stingătoarele respective trebuie să conţină produsul pentru stingere şi cantitatea adecvate clasei de periculozitate previzibile în spaţiul respectiv. În spaţiile şi încăperile cu risc mare de incendiu sau în care se află substanţe periculoase (parcaje, comerţ), după caz, se prevăd stingătoare transportabile, potrivit reglementărilor specifice.

Dotarea cu stingătoare a clădirilor de producţie şi/sau depozitare se face cu stingătoare portative de tip corespunzător, prevăzându-se câte un stingător de minimum 6 kg pentru maxim 150 m2 arie desfăşurată la construcţiile din categoria de pericol de incendiu A, B sau C şi pentru maximum 200 m2 la cele din categoria de pericol de incendiu D sau E, dar minim două stingătoare pe fiecare nivel al construcţiei.

Dotarea cu stingătoare a încăperilor şi spaţiilor cu aria desfăşurată peste 500 m2 şi în care se pot afla lichide combustibile se face şi cu stingătoare transportabile, recomandându-se un stingător de minim 50 kg pentru fiecare 500 m2.

225

Dotarea cu stingătoare a clădirilor cu funcţiuni mixte (fiind clădiri în care sunt dispuse atât funcţiuni civile cât şi de producţie/depozitare) vor fi prevăzute cu mijloacele de primă intervenţie (respectiv stingătoare portabile şi/sau transportabile) necesare, iar pentru ansamblul construcţiei se asigură dotarea conform prevederilor normative în funcţie de încadrarea de bază a acesteia, în clădire civilă (publică) sau de producţie şi/sau depozitare.

Distanţa dintre stingător şi cel mai important focar posibil, în perimetrul suprafeţei protejate, nu trebuie să depăşească 15 m în cazul focarelor din clasa de incendiu B, sau 20 m în cazul focarelor din clasele de incendiu A, C şi D. În acest fel, timpul de intervenţie este relativ scurt şi incendiul poate fi stins cu uşurinţă, în faza iniţială. Această distanţă reprezintă drumul parcurs efectiv pentru folosirea stingătorului, avându-se în vedere separaţiile, amplasamentul uşilor, coridoarelor, stâlpilor, spaţiilor de depozitare şi eventualele împrejmuiri.

Amplasarea stingătoarelor în apropierea unor focare pentru care nu sunt recomandate sau locuri în care, utilizarea lor, în anumite împrejurări, ar pune în pericol sănătatea persoanelor sau integritatea utilajelor şi instalaţiilor aflate în apropiere nu este permisă.

Distanţa minimă de amplasare, faţă de eventualele focare posibile, nu trebuie să fie mai mică de 2 m, pentru a evita ca stingătorul să fie el însuşi afectat de incendiu. Amplasarea stingătoarelor portative se recomandă să se facă în lungul căilor de acces, la o înălţime maximă de 1,4 m (măsurată de la podea până la partea superioară a corpului stingătorului) pentru a se putea permite un acces adecvat şi o manevrare comodă.

Amplasarea în locuri joase sau direct pe podea a stingătoarelor trebuie evitată, ferindu-le de acţiunea corosivă a unor eventuale scurgeri sau depuneri şi evitând răsturnarea accidentală sau folosirea lor în alte scopuri.

Amplasarea stingătoarelor când există condiţii ce pot favoriza deteriorarea fizică sau influenţa funcţionarea stingătoarelor se face în locuri amenajate special, protejate cu grătare, apărători sau alte sisteme similare.

Amplasarea stingătoarelor nu trebuie să neglijeze nici: - existenţa personalului disponibil şi reacţiile posibile ale acestuia; - riscul pentru sănătatea şi siguranţa personalului şi pentru aparatura din zonă, precum şi

pentru mediul înconjurător. Fixarea stingătorului în locurile destinate trebuie să permită desprinderea uşoară în caz de

incendiu. 9.4 Mijloace tehnice pentru dotarea serviciilor de intervenţie 9.4.1 Autospeciale pentru intervenţie la incendii

Autospecialele pentru intervenţie la incendii (figura 9.24) sunt vehicule rutiere autopropulsate, de construcţie specială, care dispun de instalaţii, echipamente, accesorii şi materiale pentru intervenţii la incendii; în cazul intervenţiilor la incendii, catastrofe şi calamităţi naturale acestea pot fi folosite în mod direct (lucrând cu agregatele speciale din dotare) sau indirect (asigurând îndeplinirea unor acţiuni şi operaţii ajutătoare).

Clasificarea autospecialelor pentru intervenţie la incendii după rolul pe care îl îndeplinesc cuprinde:

- autospecialele pentru stingere, cu care se acţionează direct la localizarea şi lichidarea incendiilor;

226

- autospecialele auxiliare (cu funcţiuni speciale), cu care se execută anumite operaţii ajutătoare, ce înlesnesc intervenţia pentru contracararea efectelor incendiilor, calamităţilor naturale şi catastrofelor.

Clasificarea autospecialelor pentru stingere după capacitatea de încărcare cuprinde: - autospecialele de mică capacitate, construite pe şasiuri de autoturisme şi autocamioane şi

pe şasiuri speciale, care au greutatea totală maximă sub 7 t; - autospecialele de medie capacitate, construite pe şasiuri de autocamioane, care au

greutatea totală de 7 t … 13 t (figura 9.24); - autospecialele de mare capacitate, construite pe şasiuri de autocamioane, care au

greutatea totală peste 13 t. Principalele părţi componente ale autospecialelor pentru stingere sunt: - autoşasiul; - caroseria; - instalaţiile speciale pentru stingere (cu apă, spumă sau alţi agenţi stingători); - comenzile şi aparatele de control. Principalele criterii de clasificare care se iau în considerare la catalogarea autospecialelor

pentru stingere, sunt: - rolul pe care acestea îl au în cadrul intervenţiilor; - capacitatea de încărcare cu substanţe stingătoare; - felul substanţelor pentru stingere cu care acţionează; - tipul şasiului de bază. Clasificarea autospecialelor pentru stingere după substanţa pentru stingere folosită,

cuprinde categoriile: - autospecialele pentru lucrul cu apă şi spumă, în care intră;

- autopompele, care dispun de pompă centrifugă şi instalaţie hidraulică pentru refularea apei, alimentarea cu apă făcându-se de la sursele naturale sau artificiale;

- autopompele cisternă, care au în plus, faţă de autopompe, un cazan (rezervor) pentru apă; majoritatea autopompelor cisternă sunt dotate şi cu instalaţie specială de lucru cu spumă (inclusiv rezervorul pentru spumant); orice autopompă se consideră aptă a lucra cu spumă, deoarece aceasta se poate realiza cu ajutorul pregeneratoarelor mobile sau amestecătoarelor de linie şi ţevilor generatoare de spumă, racordate pe linia de furtun, respectându-se principiul de lucru cu accesoriile respective; ca tipuri principale de maşini cuprinse în această grupă se menţionează: autopompele de primă intervenţie şi comandă, autopompele cisternă cu tun, autotunurile de stins incendii, autospecialele de stins incendii cu spumă şi altele; - autospecialele pentru lucrul cu pulberi stingătoare, care formează grupa autospecialelor

pentru stins incendii cu pulbere şi gaze inerte; aceste autospeciale sunt dotate cu instalaţii care asigură presurizarea, fluidizarea şi refularea pulberilor stingătoare de orice tip; pentru vehicularea pulberii se foloseşte bioxidul de carbon;

- autospecialele pentru lucrul cu jet de gaze, a căror intervenţie la incendii se bazează pe folosirea jetului de gaze produs de un motor cu reacţie (turboreactor) ce echipează autospeciala; în jetul respectiv de gaze se poate refula (pentru a mări eficienţa la stingere) apă sau substanţă stingătoare;

- autospecialele pentru lucrul cu bioxid de carbon, care posedă butelii de CO2 şi instalaţii speciale pentru stingere cu acest gaz, montate pe autospecială;

227

- autospecialele pentru lucrul cu substanţe halogenate, la care substanţa stingătoare din dotare este un compus organohalogenat; autospecialele respective sunt dotate cu instalaţii şi echipamente adecvate pentru intervenţia la stingere cu astfel de substanţe stingătoare.

Autospeciala stins incendii capacitate mare Autoscara mecanica de 30 m

Autospeciala stins incendii cu spumă Autospecială intervenţie la incendii

Figura 9.24 Autospeciale şi utilaje pentru stins incendii (site ISU-Sibiu, IASISTING)

Autospecialele pentru stingere moderne se pot realiza şi în variante de tip combinat,

acestea fiind înzestrate cu două sau mai multe substanţe pentru stingere compatibile (pulbere şi bioxid de carbon, pulbere şi spumă, bioxid de carbon şi substanţe organohalogenate).

Categoriile de autospeciale pentru stingere, după felul şasiului de bază pe care sunt construite, sunt precizate în tabelul 9.4.

Clasificarea autospecialelor auxiliare (utilizate la intervenţii pentru stingere sau la calamităţi) după serviciile speciale pe care le asigură cuprinde:

- autospeciale pentru evacuarea fumului, gazelor şi pentru iluminat, al căror rol principal rezultă din denumirea maşinii;

- autoscări şi autoplatforme ridicătoare, care permit atât luarea dispozitivelor de luptă contra incendiilor la înălţime, cât şi activităţi de salvare a oamenilor şi bunurilor materiale importante, aflate în zonele incendiate sau calamitate;

228

- autospeciale diverse, care îndeplinesc misiuni ajutătoare pe timpul intervenţiilor (autospeciale de transmisiuni, de intervenţii la incendii, autocamioane pentru intervenţie, autocare portfurtun etc.). Tabelul 9.4 Categorii de autospecialele de stins incendii stabilite după felul şasiului Nr. crt. Şasiu de bază Simbol Marcă şi autoşasiu

1 Pe şasiu de turism

uşor T.U. Dacia, Oltcit, ARO 10 2 greu T.G. M - 461, ARO şi TV de toate tipurile 3

Pe şasiu de camion

uşor C.U. S.R. 132 4 mijlociu C.M. SR 104, SR 114, R. 8135, R. 10135,

ZIL 157, ZIL 131, S.R.D. 6135 5 greu C.G. R. 10215, R. 12215, R. 19215,

Magirus, R 19256

Principalele tipuri de autospeciale pentru stins incendii şi auxiliare din înzestrarea pompierilor militari şi civili sunt prezentate în tabelul 9.5.

Tabelul 9.5 Tipuri de autospeciale pentru stingere şi auxiliare din înzestrarea pompierilor

Nr. crt. Denumire autospecială Indicativ 1 Autopompă de primă intervenţie şi comandă APIC 2 Autopompă cisternă APC 3 Autopompă cisternă de alimentare cu apă APCA 4 Autotun de stins incendii ATI 5 Autopompă cisternă cu tun APCT 6 Autospecială de stins incendii cu spumă ASpS 7 Autospecială de stins incendii cu pulbere ASpP 8 Autospecială de stins incendii cu bioxid de carbon ASpCO2 9 Autospecială de stins incendii cu substanţe

organohalogenate (haloni) ASpH

10 Autospecială de stins incendii cu jet de gaze ASpJG 11 Autospecială pentru evacuarea fumului, gazlor şi de

iluminat ASpFGI

12 Autoscară ASc 13 Autoplatformă ridicătoare APR 14 Autocamion de intervenţie ACI 15 Autospecială pentru intervenţie la incendii ASpII 16 Autospecială pentru control tehnic de prevenire a

incendiilor ASp CTP

În tabelul 9.6 se prezintă câteva date caracteristice ale unor autospeciale pentru stingere cu

apă şi spumă curent utilizate în România.

229

Tabelul 9.6 Caracteristici autospeciale pentru stingere cu apă şi spumă, pentru România

Caracteristică

Tip autospecială APCT R-8135

FA

APCT R-10215 F şi FA

APCA (APCAT) R-12215

DFA

ATI R-12215

DFA

ATI R-19259

DF

ASpLS DF

R-19255 R-19256

DF Lungime (mm) 8200 8500 8600 7730 9080 9220 Lăţime (mm) 2370 2500 2500 2500 2500 2500 Înălţime maximă (mm) 3160 3500 3100 3010 3250 3450 Gardă la sol (mm) 330 305 300 310 350 350 Masă totală (cu plinurile făcute şi complet echipat) (kg)

12500 16400 21500 (22000)

21400 26850 25340

Rezervor pentru apă (l) 2800 3500 9000 (9000)

7500 1000 6000

Echipaj (număr maxim de persoane)

8 8 4 6 6 6

Viteza maximă de deplasare (km/oră)

80 86 80 80 85 73/84

Viteză medie economică (km/oră)

40 40 40 40 45 40

9.4.2 Nave pentru stins incendii

Navele pentru stins incendii (de tip marin şi fluvial) sunt mijloace destinate intervenţiilor pe apă şi în porturi (figura 9.25). Ele sunt construite şi echipate special cu instalaţiile necesare pentru stingere cu apă, spumă şi pulbere, având în dotare un important inventar de accesorii pentru protecţie împotriva incendiilor şi mari cantităţi de substanţe stingătoare.

Figura 9.25 Navă fluvială pntru stingerea incendiilor (Galaţi)

230

9.4.3 Trenuri pentru stins incendii

Trenurile pentru stins incendii (figura 9.26) sunt garnituri de tren care cuprind vagoane echipate cu instalaţii pentru stingerea cu apă, spumă şi pulbere şi vagoane cisternă pentru transportarea apei. Totodată, în dotarea acestor trenuri sunt prevăzute importante cantităţi de accesorii pentru protecţie la incendii şi echipamente necesare intervenţiilor pentru stins incendii.

Figur 9.26 Trenuri pentru stins incendii 9.4.4 Aeronave pentru stins incendii

Aeronavele pentru stins incendii (avioane, elicoptere) sunt aeronave echipate cu agregatele corespunzătoare, în vederea utilizării la acţiunile pentru contracararea efectelor incendiilor sau pentru salvări în cazul unor calamităţi (figura 9.27).

Figura 9.27 Avion echipat pentru stingerea incendiilor

231

9.4.5 Utilaje pentru stins incendii

Utilajele pentru stins incendii (figura 9.28) sunt mijloace tehnice care au o construcţie specială, de complexitate medie. Ele se transportă pe roţi, prin remorcare cu autocamioane, autospeciale sau tractoare iar pe distanţe scurte şi prin împingere de către persoane.

Figura 9.28 Utilaj pentru stins incendii: motopompă remorcabilă (site ISU-Sibiu)

În grupa utilajelor pentru stins incendii sunt incluse mijloacele prezentate în tabelul 9.7. Dotarea cu maşini şi utilaje pentru stingere se asigură pe baza următoarelor criterii: - debitele de apă pentru stingerea din exterior a incendiilor; - suprafaţa incintei şi aria totală construită a clădirilor şi instalaţiilor din incintă; - numărul incendiilor simultane posibile; - caracteristicile şi performanţele tehnico-tactice ale maşinilor pentru stingere existente şi a

celor ce urmează a fi introduse în dotare; - oportunitatea dispersării maşinilor şi utilajelor pentru stingere în apropierea celor mai

importante şi vulnerabile puncte din incintă; - modernizările survenite în dotarea incintelor existente, cu instalaţii fixe pentru prevenirea

şi stingerea incendiilor; - necesitatea supravegherii cu autospeciale pentru stingere a unor operaţii tehnologice sau

lucrări periculoase; - eficienţa şi compatibilitatea substanţelor stingătoare. Funcţie de debitul maxim de apă, Q, calculat pentru stingerea din exterior a incendiilor la

clădiri şi depozite se stabilesc grupe de dotare cu maşini şi utilaje pentru stingere cu apă, date în tabelul 9.8.

Dotarea cu maşini şi utilaje pentru stingere se majorează în cazurile în care suprafaţa incintei depăşeşte limita considerată şi există posibilitatea producerii incendiilor simultane. În aceste situaţii majorarea se face funcţie de suprafaţa suplimentară a incintei, în plus faţă de 150 ha.

Pentru asigurarea intervenţiei la construcţii industriale sau instalaţii cu procese tehnologice din categoria de pericol de incendiu A, B sau C şi care au înălţimi mai mari de 20 m incintele se dotează şi cu autoscări.

232

Tabelul 9.7 Mijloace din grupa utilajelor pentru stins incendii Nr. crt. Denumire utilaj Denumire utilaj

prescurtată Observaţii

1 Motopompă remorcabilă M.P.R.

Urmează regimul de exploatare, asistenţă tehnică şi reparare al autospecialelor rutiere

2 Motopompă transportabilă M.P.T. 3 Motogenerator de spumă uşoară M.G.S.U. 4 Motocompresor M.C. 5 Grup electrogen G.E. 6 Motoferăstrău cu lanţ M.F.L. 7 Motoferăstrău cu disc M.F.D. 8 Remorcă auto de stins incendii R.A.S.I. 9 Cisternă remorcabilă cu pompă C.R.P. 10 Electrogenerator de spumă uşoară E.G.S.U. 11 Electropompă transportabilă E.P.T. 12 Electrocompresor E.C. 13 Electroventilator E.V. 14 Electroîncărcător pentru pulbere E.I.P. 15 Convertizor pentru sudură C.S. 16 Transformator (redresor) pentru

sudură T.S.

17 Hidrogenerator de spumă uşoară H.G.S.U. 18 Stingător remorcabil S.R. 19 Stingător transportabil S.T. 20 Tun remorcabil pentru apă şi spumă T.R.A.S. 21 Pompă manuală P.M. 22 Hipocisternă H.C.

Tabelul 9.8 Grupe de dotare cu maşini şi utilaje pentru stingere cu apă a construcţiilor

Grupă dotare

Q (litri/secundă)

Dotare de asigurat

I 5 ... 10 1 motopompă cu debit de 800 litri/minut II 11... 20 1 motopompă cu debit de 1000 litri/minut III 21... 30 1 autopompă cisternă sau

2 motopompe din care una cu debit de 1500 litri/minut IV 31... 40 2 autopompe cisternă V peste 40 3 autopompe cisternă

9.4.6 Accesorii pentru prevenirea şi stingerea incendiilor

Accesoriile pentru prevenirea şi stingerea incendiilor (figura 9.29) sunt aparate, dispozitive, echipamente şi produse care se folosesc, de regulă, ca material auxiliar în acţiunile pentru stingerea incendiilor şi salvarea oamenilor de la incendii şi calamităţi; după destinaţia lor, se clasifică conform tabelului 9.9.

233

Figura 9.29 Accesorii P.S.I.

(site IASISTING) Tabelul 9.9 Clasificarea accesoriilor pentru prevenirea şi stingerea incendiilor

Nr. crt. Denumire accesoriu Denumirea codifcată 1 Echipamente şi accesorii pentru salvări E.A.S. 2 Accesorii pentru apă A.A. 3 Accesorii pentru spumă A.S. 4 Accesorii pentru protecţie A.P. 5 Accesorii pentru tăiat şi demolat A.T.D. 6 Accesorii pentru iluminat A.I. 7 Aparatură pentru transmisiuni A.T. 8 Stingătoare portative S.P. 9 Accesorii diverse A.D.

Bibliografie 1. Bălulescu P., Călinescu V., Instalaţii speciale de stins incendii, Direcţia paza contra incendiilor M.A.I, 1958. 2. Bălulescu P., Călinescu V., Instalaţii automate de detectare şi stingere a incendiilor, Ed. Tehnică Bucureşti, 1977. 3. Bălulescu P., Popescu I., Ciucă Şt., Îndrumătorul pompierului civil, Oficiul de informare documentară pentru Industria Construcţiilor de Maşini, Bucureşti, 1987, pp. 316-342. 4. Vintilă, Şt. şi alţii, Instalaţii sanitare şi de gaze. Indrumător de proiectare, Ed. Tehnică, Bucureşti, 1987. 5. ***, STAS 4989/1955 - Utilaj de stins incendii. Găleata stingător. 6. ***, STAS 6695/1963 - Utilaj de stins incendii. Stingătoare. Tipizare. 7. ***, STAS 7321/1965 - Utilaj de stins incendii. Stingător portativ cu tetraclorură de carbon tip L 2.5. 8. ***, STAS 7817/1967 - Material de stins incendii. Pulvogen.

234

9. ***, STAS 5780/1969 - Material de stins incendii. Produs generator de spumă aeromecanică. 10. ***, STAS 4918/1969 - Utilaj de stins incendii. Stingător portativ cu pulbere. 11. ***, STAS 9333/1973 - Utilaj de stins incendii. Hidrant pentru schele petroliere. 12. ***, STAS 9366/1973 - Utilaj de stins incendii. Deversoare de spumă chimică. 13. ***, STAS 6983/1974 - Utilaj de stins incendii. Generator de spumă chimică. 14. ***, STAS 9576/1-1974 - Măsuri de siguranţă contra incendiilor. Sprinklere, drencere şi pulverizatoare de apă. Reguli şi metode de verificare a caracteristicilor hidraulice de funcţionare. 15. ***, STAS 9576/2-1974 - Măsuri de siguranţă contra incendiilor. Declanşarea sprinklerelor. Reguli şi metode de verificare. 16. ***, Normativ departamental pentru proiectarea şi executarea construcţiilor din punct de vedere al prevenirii incendiilor în industria chimică, indicativ NPCICh-1977 emis de Ministerul Industriei Chimice cu ordinul nr. 1862/1976, pp.94-154. 17. ***, STAS 2501/1979 - Utilaj de stins incendii. Hidrant interior pentru clădiri. 18. ***, STAS 695/1980 - Utilaj de stins incendii. Hidrant subteran Pn 10. 19. ***, STAS 3081/1980 - Utilaj de stins incendii. Cutii metalice pentru hidrant interior. Dimensiuni. 20. ***, STAS 3479/ 1980 - Utilaj de stins incendii. Hidrant de suprafaţă. 21. ***, STAS 6264/1980 - Utilaj de stins incendii. Ţevi de refulare de mână, simple. Dimensiuni. 22. ***, STAS 7771/1/1981- Măsuri de siguranţă contra incendiilor. Determinarea rezistenţei la foc a elementelor de construcţie. 23. ***, STAS 8790/1981- Măsuri de siguranţă contra incendiilor. Determinarea puterii calorifice. 24. ***, STAS 697/1982 - Utilaj de stins incendii. Hidrant portativ cu robinete. 25. ***, STAS 9342/1982 - Măsuri de siguranţă contra incendiilor. Cămine pentru alimentarea directă a pompelor mobile. Prescripţii de proiectare. 26. ***, STAS 5262/1983 - Utilaj de stins incendii. Amestecător de linie pentru spumă mecanică. 150 27. ***, STAS 6782/1983 - Utilaj de stins incendii. Ţevi de refulare de mână cu robinet. Dimensiuni. 28. ***, STAS 11976/1983 - Instalaţii de stingere a incendiilor. Instalaţii de stingere cu spumă. Prescripţii de proiectare. 29. ***, STAS 4607/1984 - Utilaj de stins incendii. Stingătoare transportabile cu spumă chimică. 30. ***, STAS 12260/1984 - Instalaţii de fixe de stingere cu apă pulverizată. 31. ***, STAS R 12245/1984 - Instalaţii de stingere cu abur. Prescripţii de proiectare. 32. ***, STAS 1478 - 84, Alimentarea cu apă la construcţii civile şi industriale. 33. ***, STAS 698/1986 - Utilaj de stins incendii. Hidrant portativ. 34. ***, STAS 9752/1986 - Utilaj de stins incendii. Stingător portativ cu dioxid de carbon. 35. ***, STAS 12507/1986 - Instalaţii de stingere a incendiilor. Instalaţii de stingere cu azot . Prescripţii de proiectare. 36. ***, Normative tehnice privind exploatarea, repararea, scoaterea din funcţiune, declasarea şi casarea mijloacelor tehnice de prevenire şi stingere aincendiilor Indicativ NERC/1985, aprobate prin ordinul Ministrului de Interne nr. 2370 din 11.09.1985. I.P. Filaret, Bucureşti 1986. 37. ***, Normativ pentru proiectarea, executarea şi exploatarea instalaţiilor de stingere a incendiilor, indicativ NP 086-05.

235

38. ***, STAS 4919/1987 - Utilaj de stins incendii. Stingătoare transportabile cu pulbere şi dioxid de carbon. 39. ***, STAS 12523/1987 - Instalaţii de stingere a incendiilor. Instalaţii fixe de stingere cu pulbere. Prescripţii de proiectare. 40. ***, Standard for the Installation of Sprinkler Systems .NFPA Quincy, Massachusetts, 1987. 41. ***, STAS 12138/1991 - Material de stins incendii. Pulbere uscată pe bază de aducţii de uree. 42. ***, STAS 4918/1992 - Utilaj de stins incendii. Stingătoare portative cu pulbere. 43. ***, SR EN 2/1995 - Clase de incendii. 44. ***, SR EN 3-3/1997 - Stingătoare de incendii portative. Partea 3: Construcţie, rezistenţă la presiune, încercări mecanice. 45. ***, SR EN 3-6/1997 - Stingătoare de incendii portative. Partea 6: Mod de evaluare a conformităţii stingătoarelor portative cu EN 3. Partea 1 până la Partea 5. 46. ***, SR EN 54-1/1998 - Sisteme de detectare şi alarmă la incendiu. Partea 1: Introducere. 47. ***, SR EN 3-1/1999 - Stingătoare de incendii portative. Partea 1: Descriere, durată de funcţionare, focarele tip de clasele A şi B. 48. ***, SR EN 3-2/1999 - Stingătoare de incendii portative. Partea 2: Etanşeitate, încărcare dielectrică, încercare de tasare, dispoziţii speciale. 49. ***, SR EN 3-4/1999 - Stingătoare de incendii portative. Partea 4: Încărcături, focare minime impuse. 50. ***, SR EN 3-5/1999 - Stingătoare de incendii portative. Partea 5: Specificaţii şi încercări suplimentare. 51. ***, prEN 12845/ 2002 - European Standard- Fixed firefighting systems – Automatic sprinkler systems - Design, installation and maintenance. 52. ***, Normativ pentru proiectarea şi executarea instalaţiilor de semnalizare a incendiilor şi a sistemelor de alarmare contra efracţiei din clădiri I.18/2 din 2002. 53. ***, Fire Protection Handbook, Nineteenth Edition, Copyright 2003, NFPA Quincy, Massachusetts, 2003. 54. ***, Norme generale de apărare împotriva incendiilor aprobate cu ordinul nr. 163 din 28.02.2007.

236

237

PRELEGREA 10 SECURITATE ŞI RISC LA INCENDIU ÎN CONSTRUCŢII 10.1 Aprecierea securităţii la incendiu cu ajutorul riscului la incendiu Generalităţi Sistemul tehnic este entitatea alcătuită din elemente materiale, umane şi/sau informationale (componente) la nivelul cărora se desfăşoară procese, inclusive de transformare (activităţi), asamblate (într-o strucutură), aflată în interacţiune (cu mediul adiacent) şi destinată unei finalităţi (funcţiune).

Proprietatea generală de conservare în timp a performanţelor unui sistem tehnic, s-a constituit în conceptul de fiabilitate, care urmăreşte menţinerea unor niveluri corespunzătoare de performanţă pe parcursul exploatării. O fiabilitate ideală nu se poate asigura unui sistem tehnic, aşa încît este necesar impunerea şi menţinerea unor niveluri raţional stabilite.

Fiabilitatea unui sistem tehnic este consecinţa procesului de proiectare, realizare şi exploatare a sistemului.

În teoria fiabilităţii, o ipoteză de bază este aceea a sistemelor cu defectare unică ca şi ipoteza care presupune că activitatea de mentenanţa (având drept obiect repararea, recondiţionarea, restabilirea, reabilitarea sau înlocuirea oricărui element sau subansamblu al unui sistem tehnic) constituie un proces de reînnoire a sistemului şi introduce conceptul de sistem cu reînoire, dacă se analizează comportarea acestuia între două defecte pe timpul de exploatare acceptat, t0 (timpul măsurat de la intrarea în funcţiune a sistemului până la unica defectare, măsurabil în ore, zile sau ani).

Fiabilitatea unui sistem tehnic, calitativ, este aptitudinea acestuia de a-şi îndeplini corect funcţiile caracteristice, în condiţii de exploatare specificate, în decursul unui timp stabilit pentru funcţionare, t0 (dacă considerăm sistemele tehnice ca fiind fără reînnoire sau nereparabile).

Fiabilitatea unui sistem tehnic, cantitativ, este probabilitatea unui sistem de a îşi îndeplini corect funcţiile caracteristice, în condiţile de exploatare specificate, în decursul unui timp stabilit pentru funcţionare, t0; funcţia fiabilitate este dată de probabilitatea ca, în intervalul de timp stabilit pentru funcţionare, să nu se producă defectarea sistemului tehnic, fiind definită pe axa reală a timpului şi luând valori în intervalul [0;1).

Nonfiabilitatea unui sistem tehnic, cantitativ, este probabilitatea unui sistem de a se defecta, în timpul stabilit pentru funcţionare, t0; funcţia nonfiabilitate este dată de probabilitatea ca, în intervalul de timp stabilit pentru funcţionare, să se producă defectarea sistemului tehnic, fiind definită pe axa reală a timpului şi luând valori în intervalul [0;1).

Teoria fiabilităţii operează şi cu concepte precum: - fiabilitate inerentă, definită ca fiabilitatea proprie sistemului tehnic, datorită factorilor

intrinseci (de concepere, realizare şi exploatare); - fiabilitatea de utilizare, definită ca fiabilitatea dată de parametrii umani, de deservire, de

operare, - fiabilitatea operaţională, definită ca fiabilitatea reală, la utilizator, şi care subsumează pe

cele anterioare. În acest context putem introduce conceptele de securitate tehnică şi risc tehnic, acestea fiind

legate de noţiunea de avarie majoră, care reprezintă una din consecinţele posibile a unui accident

238

tehnic/eveniment nedorit, presupunând, în esenţă, încetarea aptitudinii sistemului de a-şi îndeplini corect funcţiile prevăzute şi alterarea sau dispariţia integrităţii fizice a acestuia, în contextul unor consecinţe deosebit de grave privind sănătatea şi/sau viaţa persoanelor implicate, precum şi calitatea mediului adiacent; şi în acest caz trebuie definit timpul măsurat de la intrarea în funcţiune a sistemului până la unica avarie majore, ta, măsurabil în ore, zile sau ani.

Securitate tehnică a unui sistem tehnic, calitativ, este starea raporturilor dintre sistemul tehnic în discuţie şi sistemele tehnice adiacente (respectiv grup de persoane, mediul înconjurător etc.).

Securitate tehnică a unui sistem tehnic, cantitativ, este probabilitatea ca să nu se producă, la nivelul sistemului în discuţie, o avarie majoră sau un eveniment generator de avarie majoră în intervalul ta.

Riscul tehnic asociat unui sistem tehnic, calitativ, este posibilitatea producerii unei avarii majore sau unui eveniment generator de avarie majoră, în intervalul ta.

Riscul tehnic asociat unui sistem tehnic, cantitativ, este probabilitatea ca să se producă o avarie majoră sau un eveniment generator de avarie majoră, în intervalul ta.

Dacă strategia fiabilităţii este fundamentată, preponderent, pe criterii manageriale, strategia securităţii tehnice este structurată pe criterii sociale, acestea presupunând, ca priorităţi majore, asigurarea protecţiei maxime a vieţii şi/sau sănătăţii personelor, a bunurilor, precum şi a mediului. Fiabilitatea şi nonfiabilitatea, precum securitatea tehnică şi riscul tehnic sunt probabilităţi asociate unor evenimente complementare (figura 10.1a), astfel încât, în teoria fiabilităţii, suma fiecărei perechi în parte este 1. Pentru că orice avarie majoră constituie, în acelaşi timp, o cedare/defectare a sistemului tehnic considerat, iar o cedare/defectare nu se identifică neaparat cu o avarie majoră este evident că probabilitatea de cedare/defectare a unui sistem tehnic este superioră probabilităţii de producere a unei avarii majore. În acelaşi timp, probabilitatea ca un sistem tehnic să funcţioneze corespunzător într-un interval de timp curent este inferioară probabilităţii ca, în acel interval de timp, să nu se producă o avarie majoră sau un eveniment generator de avarie majoră. În consecinţă, sfera conceptului de fiabilitate include sfera conceptului de securitate tehnică şi ca urmare, nonfiabilitatea constituie limita superioară a riscului tehnic, în timp ce fiabilitatea reprezintă limita inferioră a securităţii tehnice.

Funcţionarea corespunzătoare, la parametrii proiectaţi, a unui sistem tehnic presupune, în primul rând, menţinerea unui niveul de fiabilitate ridicat, dar pentru prevenirii producerii unei avarii majore se impune asigurarea unui nivel de securitate tehnică ridicat. Identificarea avariilor majore potenţiale, din mulţimea tuturor avariilor posibile asociate unui accident tehnic, necesită, în primul rind, evaluarea tuturor consecinţelor posibile ale accidentului şi în al doilea rând ierarhizarea consecinţelor posibile ale accidentului (după criterii de evaluare/apreciere a gravităţii lor).

O avarie majoră se poate identifica cu una dintre consecinţele posibile ale accidentului tehnic, survenită în exploatarea sistemului tehnic, care constituie un pericol din punctul de vedere al integrităţii fizice a acestuia şi a sistemelor conexe, al sănătăţii persoanelor, al calităţii mediului ambiant etc.. Riscul tehnic asociat unui sistem tehnic, global, poate caracteriza un eveniment nedorit, specific exploatării sistemului şi asociat unei stări potenţiale de pericol a acestuia prin: probabilitatea de producere a evenimentului (0≤ p ≤1), gravitatea consecinţelor acestuia (G) şi nivelul de acceptabilitate a acestor consecinţe (A), relaţia 10.1.

R = P × G (10.1)

În baza unor criterii de apreciere a gravităţii consecinţelor accidentului tehnic (materializate în adoptarea unei scări convenţionale de cuantificare, de exemplu prin definirea de niveluri de gravitate, G) şi stabilirea unor limite de acceptabilitate a acestora, în planul definit de coordonatele p şi G, pot fi delimitate următoarele trei domenii caracteristice riscului tehnic (figura 10.1b):

239

- domeniul riscului neglijabil, asociat, de regulă, cedărilor/defectărilor propriu-zise sau avariilor minime (cu consecinţe de gravitate redusă), rare şi foarte rare (cu probabilitate redusă, respectiv foarte redusă de producere);

- domeniul riscului acceptabil, aferent avariilor minore frecvente (cu probabilitate ridicată de producere) sau avariilor majore (cu consecinţe de gravitate ridicată), rare şi foarte rare;

- domeniul riscului inacceptabil, aferent avariilor majore, posibile (cu probabilitate de producere care nu poate fi neglijată) sau frecvente.

a. b.

Figura 10.1a Domeniile riscului tehnic asociat unui sistem tehnic

Aprecierea riscului la incendiu poate fi efectuată cu: - metode calitative:

- reglementări şi liste de verificare; - metode semicantitative:

- metode de ierarhizare; - metode cantitative. Dintre metodele consacrate enumerăm: - What if: metodă nestructurată, limitată în timp, bazată pe experienţa persoanelor care

formulează întrebările şi fundamentată pe mulţimea de întrebări puse spontan de grupul de studiu al cazului;

- Checklist: metodă ce foloseşte experienţa acumulată, structura listei nefiind universală iar lista de verificare prestabilită (folosesind informaţii referitoare la cazuri similare existente);

- Hazard and Operability Study (HAZOP): metodă bazată pe o investigare structurată a incorectitudilor care pot apărea în toate fazele punerii în operă a sistemului tehnic (concepere, realizare şi exploatare); este o metoda flexibilă aplicabilă şi situaţiilor particulare dar presupune un consum considerabil de timp şi pregatirea înaltă a analistului;

- Fault Mode and Effect Analysis (FMEA): metodă bazată pe analiza defectărilor/cedărilor posibile ale fiecărei componente a sistemului; limitele metodei sunt impuse de etapele procedurii analizei şi/sau numărul componentelor sistemului tehnic investigat iar succesul metodei este condiţionat de pregătirea şi experienţa analistului deoarece necesită o modelare precisă a sistemului şi are un pronuntat caracter de generalitate, fiind astfel perfect aplicabilă cazurilor atipice;

- Fault Tree Analisys (FTA): metodă bazată pe construirea unui model logic (arborescent) al sistemului tehnic; în principal metoda evidenţiază înlănţuirea disfuncţiilor al cărui punct final îl constituie accidentul tehnic, rezultatele acestei analize (arborii defectărilor) putând fi utilizate la identificarea şi evaluarea consecinţelor posibile ale unei disfuncţii, la cuantificarea probabilităţilor de producere a accidentelor tehnice şi la stabilirea/alegerea metodelor, mijloacelor şi procedeele de

240

prevenire a producerii acestora (principalul neajuns al metodei îl constituie importantul volum al bazei de date necesare evaluarilor în discuţie).

Ca oricărui sistem tehnic şi unei clădiri i se poate asocia un anumit nivel de securitate la incendiu; acesta poate fi pus în evidenţă analizând securitatea ca o funcţie de risc, figura 10.1b, unde se poate observa faptul că sistemul tehnic va asigura un nivel de securitate mai ridicat cu cât nivelul riscului asociat va fi mai mic. 10.1 Aprecierea calitativă a securităţii la incendiu prin scenariul de securitate la incendiu Generalităţi Scenariul de securitate la incendiu este piesa scrisă din cadrul proiectului unei construcţii care atestează estimarea condiţiilor tehnice şi acţiunile ce trebuie întreprinse în caz de incendiu pentru îndeplinirea cerinţei esenţiale securitatea la incendiu,conform reglementărilor în viguare; scenariul de securitate la incendiu se elaborează în baza unei metodologii şi pentru categoriile de construcţii, instalaţii şi amenajări stabilite prin acte normative. Scenariile de securitate la incendiu sintetizează măsurile de apărare împotriva incendiilor stabilite prin documentaţiile tehnice de proiectare/execuţie elaborate; măsurile adoptate trebuie să se reflecte în piesele desenate ale documentaţiilor de proiectare/execuţie. Scenarii de securitate la incendiu pot fi elaborate atât de proiectanţi cât şi de personalul serviciilor de urgenţă profesioniste care a obţinut calitatea prin conferirea brevetului de pompier specialist.

Scenariile de securitate la incendiu se includ în documentaţiile tehnice ale construcţiilor şi se păstrează de către utilizatori (investitori, proprietari, beneficiari, administratori etc.), pe toată durata de existenţă a construcţiilor, instalaţiilor tehnologice şi altor amenajări. Scenariile de securitate la incendiu se actualizează când intervin modificări ale proiectului sau destinaţiei construcţiei. Scenariile de securitate la incendiu îşi pierd valabilitatea când nu mai corespund situaţiei pentru care au fost întocmite.

Structura scenariului de securitate la incendiu în contextul legislativ din România Conţinutul scenariului de securitate la incendiu este prezentat, structurat, în continuare, pe puncte şi subpuncte, aşa cum reiese din Metodologia de elaborare a scenariilor de securitate la incendiu (OMAI 130 din 25/01/2007). 1. Caracteristicile construcţiei sau amenajării 1.1 Datele de identificare A Se înscriu datele necesare identificării construcţiei/amenajării: denumire, proprietar/beneficiar, adresă, număr de telefon, fax, e-mail etc.. B Se fac referiri privind profilul de activitate şi, după caz, privind programul de lucru al obiectivului, în funcţie de situaţia în care se elaborează scenariul de securitate la incendiu. 1.2 Destinaţia Se menţionează funcţiunile principale, secundare şi conexe ale construcţiei/amenajării, potrivit situaţiei pentru care se întocmeşte scenariul de securitate la incendiu. 1.3 Categoria şi clasa de importanţă A Se precizează categoria de importanţă a construcţiei, stabilită conform [3], cu modificările şi completările ulterioare, şi în conformitate cu metodologia specifică. B Se precizează clasa de importanţă a construcţiei, potrivit reglementărilor tehnice, corelată cu categoria de importanţă. 1.4 Particularităţile specifice construcţiei/amenajării

241

A Se prezintă principalele caracteristici ale construcţiei/amenajării privind: a) tipul clădirii: civilă, înaltă, foarte înaltă, cu săli aglomerate, monobloc, blindată etc., precum şi regimul de înălţime şi volumul construcţiei;

b) aria construită şi desfăşurată, cu principalele destinaţii ale încăperilor şi spaţiilor aferente construcţiei; c) numărul compartimentelor de incendiu şi ariile acestora; d) precizările referitoare la numărul maxim de utilizatori: persoane, animale etc.; e) prezenţa permanentă a persoanelor, capacitatea de autoevacuare a acestora; f) capacităţi de depozitare sau adăpostire; g) caracteristicile proceselor tehnologice şi cantităţile de substanţe periculoase, potrivit clasificării în vigoare; h) numărul căilor de evacuare şi, după caz, al refugiilor. B Precizări privind instalaţiile utilitare aferente clădirii sau amenajării: de încălzire, ventilare, climatizare, electrice, gaze, automatizare etc., precum şi a componentelor lor, din care să rezulte că acestea nu contribuie la iniţierea, dezvoltarea şi propagarea unui incendiu, nu constituie risc de incendiu pentru elementele de construcţie sau obiectele din încăperi sau adiacente acestora, iar în cazul unui incendiu se asigură condiţii pentru evacuarea persoanelor. 2 Riscul de incendiu A Identificarea şi stabilirea nivelurilor riscului de incendiu se fac potrivit reglementărilor tehnice specifice, luându-se în considerare: a) densitatea sarcinii termice;

b) clasele de reacţie la foc, stabilite potrivit criteriilor, precum şi caracteristicile şi proprietăţile fizico-chimice ale materialelor şi substanţelor utilizate;

c) sursele potenţiale de aprindere şi împrejurările care pot favoriza aprinderea şi, după caz, timpul minim de aprindere, precum şi timpul de atingere a fazei de incendiu generalizat. B Nivelurile riscului de incendiu se stabilesc pentru fiecare încăpere, spaţiu, zonă, compartiment, în funcţie de densitatea sarcinii termice, funcţiunea spaţiilor, încăperilor, respectiv de natura activităţilor desfăşurate, de comportarea la foc a elementelor pentru construcţii şi caracteristicile de ardere a materialelor şi substanţelor utilizate, prelucrate, manipulate sau depozitate, precizându-se în scenariul de securitate la incendiu întocmit pentru clădirea în ansamblu, amenajarea sau compartimentul de incendiu. C Pentru situaţiile când scenariile de securitate la incendiu se actualizează (cu ocazia modificărilor la proiect sau destinaţie), se stabilesc, după caz, măsuri alternative pentru reducerea riscului de incendiu, pentru încadrarea în nivelul prevăzut în reglementările tehnice. 3 Nivelurile criteriilor de performanţă privind securitatea la incendiu 3.1 Stabilitatea la foc Stabilitatea la foc se estimează potrivit prevederilor normelor generale de apărare împotriva incendiilor şi reglementărilor tehnice, în funcţie de: a) rezistenţa la foc a principalelor elemente de construcţie (în special a celor portante sau cu rol de compartimentare), stabilită potrivit criteriilor; b) gradul/nivelul de rezistenţă la foc al construcţiei sau compartimentului de incendiu, conform reglementărilor tehnice. 3.2 Limitarea apariţiei şi propagării focului şi fumului în interiorul construcţiei Pentru asigurarea limitării propagării incendiului şi efluenţilor incendiului în interiorul construcţiei/compartimentului de incendiu se precizează: a) compartimentarea antifoc şi elementele de protecţie a golurilor funcţionale din elementele de compartimentare;

b) măsurile constructive adoptate la utilizarea construcţiei, respectiv acţiunea termică estimată în construcţie, pentru limitarea propagării incendiului în interiorul compartimentului de incendiu şi

242

în afara lui: pereţii, planşeele rezistente la foc şi elementele de protecţie a golurilor din acestea, precum şi posibilitatea de întrerupere a continuităţii golurilor din elementele pentru construcţii; c) sistemele de evacuare a fumului şi, după caz, a gazelor fierbinţi; d) instalarea de bariere contra fumului, de exemplu uşi etanşe la fum; e) sistemele şi instalaţiile de detectare, semnalizare şi stingere a incendilor; f) măsurile de protecţie la foc pentru instalaţiile de ventilare-climatizare, de exemplu: canale de ventilare rezistente la foc, clapete antifoc etc.;

g) măsurile constructive pentru faţade, pentru împiedicarea propagării focului la părţile adiacente ale aceleiaşi clădiri. 3.3 Limitarea propagării incendiului la vecinătăţi Pentru asigurarea limitării propagării incendiilor la vecinătăţi se precizează: a) distanţele de siguranţă adoptate conform reglementărilor tehnice sau măsurile alternative conforme cu reglementările tehnice, când aceste distanţe nu pot fi realizate; b) măsurile constructive pentru limitarea propagării incendiului pe faţade şi pe acoperiş, de exemplu performanţa la foc exterior a acoperişului/învelitorii de acoperiş; c) după caz, măsuri de protecţie activă. 3.4 Evacuarea utilizatorilor A Pentru căile de evacuare a persoanelor în caz de incendiu se precizează: a) alcătuirea constructivă a căilor de evacuare, separarea de alte funcţiuni prin elemente de separare la foc şi fum, protecţia golurilor din pereţii ce le delimitează; b) măsuri pentru asigurarea controlului fumului, de exemplu prevederea de instalaţii de presurizare şi alte sisteme de control al fumului; c) tipul scărilor, forma şi modul de dispunere a treptelor: interioare, exterioare deschise, cu rampe drepte sau curbe, cu trepte balansate etc.; d) geometria căilor de evacuare: gabarite - lăţimi, înălţimi, pante etc.; e) timpii/lungimile de evacuare; f) numărul fluxurilor de evacuare; g) existenţa iluminatului de siguranţă, tipul şi sursa de alimentare cu energie electrică de rezervă; h) prevederea de dispozitive de siguranţă la uşi; i) timpul de siguranţă a căilor de evacuare şi, după caz, al refugiilor; j) marcarea căilor de evacuare. B Dacă este cazul, se precizează măsurile pentru accesul şi evacuarea copiilor, persoanelor cu dizabilităţi, bolnavilor şi a altor categorii de persoane care nu se pot evacua singure în caz de incendiu. C Se fac precizări privind asigurarea condiţiilor de salvare a persoanelor, animalelor şi evacuarea bunurilor pe timpul intervenţiei. 3.5 Securitatea forţelor de intervenţie A Se precizează amenajările pentru accesul forţelor de intervenţie în incinta obieciului şi clădire, precum şi ascensoarele pentru intervenţie la incendiu. B Se precizează caracteristicile tehnice şi funcţionale ale acceselor carosabile şi căilor de intervenţie pentru autospeciale, proiectate conform reglementărilor tehnice, regulamentului general de urbanism şi reglementărilor specifice de aplicare, referitoare la: a) numărul de accese; b) dimensiuni/gabarite; c) trasee; d) realizare şi marcare. C Pentru ascensoarele de pompieri se precizează: a) tipul, numărul şi caracteristicile acestora;

243

b) amplasarea şi posibilităţile de acces, sursa de alimentare cu energie electrică de rezervă; c) timpul de siguranţă al ascensoarelor de pompieri. D Se fac precizări privind asigurarea condiţiilor de salvare a persoanelor şi animalelor, precum şi de evacuare a bunurilor pe timpul intervenţiei. 4 Echiparea şi dotarea cu mijloace tehnice de apărare împotriva incendiilor A Se precizează nivelul de echipare şi dotare cu mijloace tehnice de apărare împotriva incendiilor, conform prevederilor normelor generale de apărare împotriva incendiilor, a normelor specifice de apărare împotriva incendiilor, precum şi a reglementărilor tehnice specifice. B Pentru sistemele, instalaţiile şi dispozitivele de semnalizare, alarmare şi alertare în caz de incendiu se specifică: a) tipul şi parametrii funcţionali specifici instalaţiilor respective; b) timpul de alarmare prevăzut; c) zonele protejate/de detectare la incendiu. C Pentru sistemele, instalaţiile şi dispozitivele de limitare şi stingere a incendiilor se specifică: a) tipul şi parametrii funcţionali: stingere cu apă, gaze/aerosoli, spumă, pulberi; acţionare manuală sau manuală şi automată; debite, intensităţi de stingere şi stropire, cantităţi calculate de substanţă de stingere, concentraţii de stingere proiectate pe durata de timp normată, presiuni, rezerve de substanţă de stingere, surse de alimentare etc.;

b) timpul normat de funcţionare; c) zonele, încăperile, spaţiile, instalaţiile echipate cu astfel de mijloace de apărare împotriva

incendiilor. D Pentru stingătoare, alte aparate de stins incendii, utilaje, unelte şi mijloace de intervenţie se specifică: a) tipul şi caracteristicile de stingere asigurate;

b) numărul şi modul de amplasare în funcţie de parametrii specifici: cantitatea de materiale combustibile/volumul de lichide combustibile, suprafaţa, destinaţia, clasa de incendiu etc.. 5 Condiţii specifice pentru asigurarea intervenţiei în caz de incendiu În funcţie de categoria de importanţă a construcţiei, tipul acesteia, riscurile de incendiu, amplasarea construcţiei sau amenajării, se specifică: a) sursele de alimentare cu apă, substanţe de stingere şi rezerve asigurate; b) poziţionarea racordurilor de alimentare cu energie electrică, gaze şi, după caz, alte utilităţi; c) date privind serviciul privat pentru situaţii de urgenţă, conform criteriilor de performanţă; d) zonele, încăperile, spaţiile în care se găsesc substanţele şi materialele periculoase şi pentru care sunt necesare produse de stingere şi echipamente speciale (se precizează inclusiv cantităţile respective şi starea în care se află), precum şi tipul echipamentului individual de protecţie a personalului. 6 Măsuri tehnico-organizatorice A Se stabilesc condiţiile şi măsurile necesar a fi luate, potrivit reglementărilor tehnice, în funcţie de situaţia existentă. B Se apreciază modul de încadrare a construcţiei sau amenajării în nivelurile de performanţă prevăzute de reglementările tehnice şi, după caz, se stabilesc măsuri pentru îmbunătăţirea parametrilor şi a nivelurilor de performanţă pentru securitatea la incendiu. C Se precizează condiţiile sau recomandările care trebuie avute în vedere la întocmirea documentelor de organizare a apărării împotriva incendiilor, aferente construcţiei sau amenajării respective.

244

10.2 Aprecierea cantitativă a securităţii la incendiu cu metode matematice deterministe Generalităţi Legislaţia specifică din România, nu impune o anumită metodă matematică de analiză a riscului la incendiu, ci doar se precizează că procedeele matematice de identificare, evaluare şi control al riscurilor la incendiu implică determinarea unor valori numerice ataşate sistemului supus aprecierii riscului la incendiu, respectiv construcţiei.

Valoarea numerică a riscului la incendiu este dată de relaţii matematice în care intervin: pericolul de incendiu, gravitatea consecinţelor incendiului asupra sistemului, efectul prezumat ale măsurilor de apărare împotriva incendiilor, precum şi posibilitatea de activare a pericolului, relaţia 10.2,

AM

GPRi ⋅⋅

= (10.2)

unde: Ri este riscul de incendiu; P - factorul care ţine seama de pericolul potenţial de incendiu, generat de factorii de risc specifici, existenţi;

G - factorul care ţine seama de gravitatea consecinţelor posibile; M - factorul care ţine seama de măsurile de protecţie la incendiu aplicate; A - factorul care ţine seama de activarea incendiului. Riscul de incendiu se situează în domeniul riscurilor acceptabile dacă este îndeplinită condiţia dată de relaţia 10.3.

Ri ≤ Ra (10.3) unde: Ra este riscul la incendiu acceptat pentru tipul de obiectiv analizat. Evaluarea fiecărui factor, P, G, M, utilizează factori specifici. Securitatea la incendiu este asigurată în toate situaţiile în care siguranţa la incendiu, Sig, satisface relaţiile 10.4,

1≥=efi

a

RR

Sig sau 1≤=a

efi

RR

Sig (10.4)

Evaluarea pericolului potenţial la incendiu, P

Metodele matematice folosite curent pentru evaluarea securităţii la incendiu iau, de regulă, în considerare atât prezenţa substanţelelor şi materialele fixe şi mobile utilizate în spaţiul construcţiei analizate (factorul P1) cât şi concepţia construcţiei (factorul P2), produsul celor doi reprezentând pericolul potenţial la incendiu (P), relaţia 10.5,

P = P1 × P2 (10.5)

Factorul P1, care cuantifică riscul ce decurge din prezenţa substanţele şi materialele fixe şi mobile utilizate este dat de relaţia 10.6,

P1 = q × c × r × k (10.6) unde: q apreciază densitatea sarcinii termice de incendiu; c - combustibilitatea/reacţia la foc a materialelor şi substanţelor;

245

r - pericolul privind emisia de fumul a produselor de ardere; k - pericolul privind toxicitatea gazelor emise de produsele de ardere. Factorul q, care ia în considerare densitatea sarcinii termice de incendiu existentă în încăperea sau compartimentul de incendiu supus evaluării este dat în tabelele 10.1. Tabelul 10.1a Factorul q pentru clădiri de spitale

Densitatea sarcinii termice de incendiu (MJ/m2)

q

< 105 0,9 106 … 150 1,0 151 … 210 1,1 211 … 305 1,2 306 … 420 1,3 421 … 630 1,5 631 … 840 1,7

Tabelul 10.1b Factorul q pentru săli aglomerate

Densitatea sarcinii termice de incendiu (MJ/m2)

q

< 105 0,9 106 … 150 1,0 151 … 210 1,1 211 … 300 1,2 301 … 420 1,3 421 … 630 1,5 631 … 840 1,7 841 ... 1260 2,0

1261 ... 1680 2,3 1681... 2940 2,5

< 2941 2,7 Factorul c, care ia în considerare combustibilitatea/reacţia la foc a produselor existente în spaţiul analizat (echipamente, materiale, mobilier etc.), precum şi în finisajele şi structura construcţiei este dat în tabelele 10.2. Tabelul 10.2a Factorul c pentru clădiri de spitale

Combustibilitatea materialelor c Materiale şi substanţe solide (mediu inflamabile sau uşor combustibile - 4)

1,20

Materiale şi substanţe solide (dificil inflamabile sau normal combustibile - 3)

1,10

Materiale şi substanţe solide (practic neinflamabile sau dificil combustibile - 2)

1,05

Materiale şi substanţe incombustibile – 1 1,00 Tabelul 10.2b Factorul c pentru săli aglomerate

Combustibilitatea materialelor c Incombustibil 1,00 Practic neinflamabil sau dificil combustibil (lichide, materiale şi substanţe solide)

1,05

Dificil inflamabil sau normal combustibil (lichide, materiale şi substanţe solide)

1,10

Mediu inflamabil sau uşor combustibil (lichide t inf > 55 0C gaze sau vapori, material şi substanţe solide)

1,20

Uşor inflamabil ( lichide 21 0C tinf > 55 0C, gaze sau vapori) 1,40 Foarte inflamabil tinf > 21 0C, gaze sau vapori) 1,60

246

Potrivit prevederilor P118-99, materialele şi elementele de construcţie combustibile se clasifică în următoarele clase de combustibilitate (a se interpreta din perspectiva claselor de reacţie la foc a produselor pentru construcţii): C1 (practic neinflamabile), C2 (dificil inflamabile), C3 (mediu inflamabile), C4 (uşor inflamabile). Factorul r, care ia în considerare pericolul de fum este dat în tabelul 10.3. După emisia de fum, substanţele şi materialele ce se pot afla într-o clădire pot fi grupate în trei clase de pericol după emisia de fum (stabilite prin test, în raport de absorbţia fluxului luminos), astfel: - normal, absorbţia < 50%; - mediu, absorbţia cuprinsă între 50% şi 90%; - mare, absorbţia > 90%. În lipsa unor date privind clasificarea substanţelor şi materialelor în clase de pericol după emisia de fum, se pot utiliza următoarele încadrări: - în clasa de pericol normal: hârtia, lemnul, fibrele şi firele naturale, băuturile alcoolice; - în clasa de pericol mediu: ţesăturile realizate din fire naturale în amestec cu fire sintetice, folia din polietilenă şi polipropilenă, produsele din piele; - în clasa de pericol mare: produsele din cauciuc, mase plastice, poliuretan, vopsele. Celelalte materiale se clasifică prin asimilare. Tabelul 10.3 Factorul r pentru clădiri de spitale şi săli aglomerate

Clasa de pericol după emisia de fum r normal 1,10 mediu 1,20 mare 1,50

Factorul k, care ia în considerare toxicitatea/coroziunea produselor rezultate prin ardere pe timpul incendiului este dat în tabelul 10.4. După toxicitatea produselor de ardere, substanţele şi materialele ce se pot afla într-o clădire pot fi grupate în clase de pericol după toxicitate/coroziune: normal, mediu, mare. În lipsa unor date oficiale privind încadrarea produselor de ardere, funcţie de toxicitatea pe care o prezintă pentru om, se pot utiliza următoarele încadrări: - în clasa de pericol normal: materiale, substanţe sau mărfuri care prin ardere dau ca produse de ardere dioxid de carbon şi vapori de apă (exemple: lemnul, hârtia, textilele realizate din fibre naturale, zahărul, tutunul şi altele asemenea); - în clasa de pericol mediu: materiale, substanţe sau mărfuri care prin ardere dau dioxid de carbon, vapori de apă şi alţi produşi secundari netoxici, cum sunt funinginea, aerosolii etc. (exemple: articole din cauciuc, anumite vopsele, fibre sintetice poliesterice); - în clasa de pericol mare: materiale, substanţe şi mărfuri care prin ardere dau, pe lângă dioxid de carbon şi vapori de apă, produşi secundari toxici în care apar combinaţii cu clorul, sulful, azotul, cianul, (exemple: carton asfaltat, poliuretan, polistiren, fibre sintetice poliamidice, PVC etc.). Tabelul 10.4 Factorul k pentru clădiri de spitale şi săli aglomerate

Clasa de pericol după toxicitate/coroziune k normal 1,10 mediu 1,20 mare 1,50

Factorul P2, care cuantifică riscul ce decurge din concepţia structurii este dat de relaţia 10.7,

P2 = e × i × g (10.7) unde: e apreciază înălţime construcţiei compartimentului de incendiu, încăperii; i - combustibilitatea/racţia la foc a elementelor pentru construcţii; g - mărimea compartimentului de incendiu (suprafaţa şi raportul lungime/lăţime).

247

Factorul e, care ia în considerare înălţimea utilă a construcţiei sau cota planşeului peste locul evaluat la construcţii subterane sau cota pardoselii spaţiului evaluat la construcţiile subterane este dat în tabelele 10.5. La construcţiile fără pod (pavilioane expoziţionale cu cupole) se ia în considerare volumul util al construcţiei. Pentru diferenţiere, construcţiile parter se pot împărţi în trei grupe: - cu înălţimea până la 7 m; - cu înălţimea 7 m ... 10 m; - cu înălţimea peste 10 m. Construcţiile cu mai multe niveluri se diferenţiază în funcţie de numărul de etaje. Construcţiile subterane se diferenţiază în funcţie de cota la care este dispusă pardoseala spaţiului evaluat.

În cazul sălilor aglomerate factorul e se diferenţiază pentru: - săli dispuse subteran (tabelul 10.5b1);

- săli dispuse la parter (tabelul 10.5b2); - săli dispuse la etaj (tabelul 10.5b3). Tabelul 10.5a Factorul e pentru clădiri de spitale, cazul clădirilor etajate

Regimul pe înălţime al construcţiei e > P+10 1,50 P+10 1,50 P+9 1,45 P+8 1,40 P+7 1,35 P+6 1,30 P+5 1,25 P+4 1,20 P+3 1,15 P+2 1,10 P+1 1,05

P 1,00 Tabelul 10.5b1 Factorul e pentru săli aglomerate dispuse subteran

Cota subsolului e -3m 1,30 -6m 1,90 -9m 2,60

-12m 3,00 -15m 3,50

Tabelul 10.5b2 Factorul e pentru săli aglomerate dispuse la parter

Înălţimea utilă, H e qs < 420MJ/m2 420MJ/m2 ≤ qs ≤ 840MJ/m2 qs > 840MJ/m2

> 10 m 1,00 1,25 1,50 7 m < ... < 10 m 1,00 1,15 1,30

< 10 m 1,00 1,00 1,00 Tabelul 10.5b3 Factorul e pentru săli aglomerate dispuse la etaj

Etajul e > 11 etaje 2,50 > 8 etaje 2,00 etajul 7 1,85 etajul 6 1,80 etajul 5 1,75 etajul 4 1,65

248

etajul 3 1,50 etajul 2 1,30 etajul 1 1,00

Factorul i, care ia în considerare prezenţa materialelor combustibile în structura elementelor pentru construcţii, atât în structura portantă cât şi în elementele faţadei şi învelitorilor este dat în tabelul 10.6. Funcţie de materialele utilizate la structura portantă, construcţiile se pot grupa în trei categorii: - construcţii având structura portantă din materiale incombustibile (beton, metal, piatră); - construcţii având structura portantă realizată din lemn masiv sau cu elemente compuse din scânduri (stâlpi, arce, grinzi) protejate cu produse termospumante; - construcţii având structura portantă realizată din lemn neprotejat. Funcţie de materialele utilizate la realizarea faţadelor şi învelitorilor, construcţiile se pot grupa în următoarele categorii: - cu faţade şi/sau învelitori realizate din materiale incombustibile; - cu faţade şi/sau învelitori realizate din elemente multistrat cu stratul exterior incombustibil (combustibile protejate); - cu faţade şi/sau învelitori realizate din elemente combustibile (lemn, mase plastice, carton asfaltat). Din combinarea celor şase grupe menţionate mai sus, rezultă noi situaţii ce pot fi întâlnite în activitatea de evaluare. Tabelul 10.6 Factorul i pentru clădiri de spitale şi săli aglomerate

Structura portantă Elementele faţadei incombustibile

C0 combustibile protejate

C1, C2 combustibile

C3, C4 Construcţii din beton, cărămidă, metal, alte materiale incombustibile

1,00 1,05 1,25

Construcţii din lemn termoprotejat 1,10 1,15 1,35 Construcţii din lemn neprotejat 1,30 1,35 1,45

Factorul g, care ia în considerare suprafaţa ce poate fi cuprinsă de incendiu, precum şi forma suprafeţei respective este dat în tabelele 10.7. La aceeaşi suprafaţă şi la aceleaşi materiale utilizate, riscul de propagare este invers proporţional cu raportul lungime/lăţime (timpul de incendiere totală prin propagarea directă este mai mic la construcţiile având lungimea mult mai mare decât lăţimea). Totodată acţiunea de limitare a propagării incendiilor este cu atât mai uşoară cu cât raportul lungime/lăţime este mai mare. Tabelul 10.7a Factorul g pentru clădiri de spitale

Raportul L : l Suprafaţa sălii aglomerate

g

6 : 1 5 : 1 4 : 1 3 : 1 2 : 1 1 : 1 Suprafaţa sălii aglomerate

1800 1700 1600 1450 1250 1000 0,90 2200 2050 1900 1750 1500 1200 1,00 3600 3400 3200 2900 2500 2000 1,20 5500 5100 4800 4300 3800 3000 1,40 7300 6800 6300 5800 5000 4000 1,60 9100 8500 7900 7200 6300 5000 1,80 10900 10300 9500 8700 7600 6000 2,00 12700 12000 11100 10100 8800 7000 2,20 14500 13700 12700 11500 10100 8000 2,40 16400 15400 14300 13000 11300 9000 2,60 18200 17100 15900 14400 12600 10000 2,80

249

Tabelul 10.7b Factorul g pentru săli aglomerate Raportul L : l

Suprafaţa sălii aglomerate

g 5 : 1 4 : 1 3 : 1 2 : 1 1 : 1

Suprafaţa sălii aglomerate 680 630 580 500 400 0,75

1030 950 870 760 600 0,80 1370 1270 1150 1010 800 0,85 1700 1600 1450 1250 1000 0,90 2050 1900 1750 1500 1200 1,00 3400 3200 2900 2500 2000 1,20 5100 4800 4300 3800 3000 1,40 6800 6300 5800 5000 4000 1,60 8500 7900 7200 6300 5000 1,80

10300 9500 8700 7600 6000 2,00 12000 11100 10100 8800 7000 2,20 13700 12700 11500 10100 8000 2,40 15400 14300 13000 11300 9000 2,60 17100 15900 14400 12600 10000 2,80 18800 17500 15900 13900 11000 3,00

Evaluarea măsurilor de protecţie aplicate, M

Factorul măsurilor de protecţie aplicate, M, ia în considerare toate măsurile de protecţie adoptate şi/sau realizate pentru diminuarea riscului potenţial de incendiu şi este dat de relaţia 10.8,

M = F × E × D × I (10.8) unde: F apreciază măsurile constructive privind securitatea la incendiu (protecţia pasivă); E - echiparea construcţiei cu instalaţii de semnalizare, alarmare, alertare şi stingere a incendiilor (protecţia activă); D - asigurarea intervenţiei pe locul de muncă (protecţia operativă); I - eficacitatea intervenţiei serviciului de pompieri civili şi/sau militari (protecţia operativă). Factorul F, care ia în considerare principalele măsuri de siguranţă la foc cuprinse în reglementările tehnice de specialitate este dat de relaţia 10.9,

F = F1 × F2 × F3 (10.9) unde: F1 apreciază gradul de rezistenţă la foc, corelaţia între categoria sălii şi numărul de niveluri admis, compartimentarea antifoc şi separarea diferitelor spaţii; F2 - combustibilitatea finisajelor şi desfumarea; F3 - asigurarea evacuării persoanelor. Factorul F1 este dat de relaţia 10.10,

F1 = f11 × f12 × f13 × f14 × f15 (10.10) unde: f11 apreciază gradul de rezistenţă la foc al construcţiei (tabelele 10.8); f12 - corelaţia între gradul de rezistenţă la foc şi aria maximă admisă, capacitatea maximă a clădirii precum şi numărul de niveluri admis (tabelele 10.9); f13 - separarea clădirii faţă de construcţii cu alte destinaţii (tabelele 10.10); f14 - separarea încăperilor cu risc mare şi mijlociu faţă de spaţiul (locul de muncă) evaluat (tabelul 10.11); f15 - separările în interiorul spaţiului evaluat (tabelul 10.12 numai pentru săli aglomerate).

250

Tabelul 10.8a Factorul f11 pentru clădiri de spitale Gradul de rezistenţă la foc f11

I 1,73 II 1,54 III 1,37 IV 1,18 V 1,00

Notă 1. Reducerea rezistenţei la foc a grinzilor planşeelor, acoperişului terasă de la 45min. la 30min nu este admisă. Tabelul 10.8b Factorul f11 pentru săli aglomerate

Gradul de rezistenţă la foc Soluţia constructivă f11 I Cu planşee şi acoperiş terasă având RF 1h 1,73

Cu acoperiş autoportant fără pod având RF 45min 1,69 II Cu planşee şi acoperiş terasă având RF 45min 1,54

Cu planşee şi acoperiş terasă având RF 30min 1,50 Cu acoperiş autoportant fără pod având RF 30min 1,50

III Cu planşee şi acoperiş terasă având RF 45min 1,37 Cu acoperiş autoportant fără pod având RF 15min 1,30

IV Cu planşee şi acoperiş terasă 1,18 Cu acoperiş autoportant fără pod 1,12

V Indiferent de soluţie 1,00 Tabelul 10.9a Factorul f12 pentru clădiri de spitale

Gradul de rezistenţă la foc

Aria maximă a compartimentului (m2)

Capacitatea maximă de cazare (locuri)

Numărul maxim de niveluri

f12

I, II 2500 nelimitat nelimitat 1,00 III 1800 150 2 0,95 IV 1400 150 1 0,90 V 1000 150 1 0,85

Notă. 1. Conform NP 015 spitalele nu pot avea decât de gradul de rezistenţă la foc I, II asociat, capacitatea maximă de cazare nu este limitată; numărul maxim de niveluri subterane nu este limitat; în cazul oricărei necorelări faţă de tabelul de mai sus factorul f12 se diminuează cu 0,05 pentru fiecare necorelare. Tabelul 10.9b Factorul f12 pentru săli aglomerate

Situaţii posibile şi conformare prevederilenormativului P-118. f12 Există corelare între categoria sălii, numărul de niveluri şi GRF al construcţiei 1,00 Există corelare între categoria sălii şi GRF al construcţiei. Necorelare cu numărul de niveluri a. cu răspundere asumată prin hotărâre scrisă a conducerii; b. fără răspundere asumată prin hotărâre scrisă a conducerii;

0,95 0,90

Nu există corelare între categoria sălii şi GRF al construcţiei; se încalcă P-118 0,85 … 0,60 Notă: 1. În ultimul caz din tabelul de mai sus valoarea factorului f12 se adoptă în raport cu nivelul necorelării (cu cât GRF este mai redus faţă de cel normat). Tabelul 10.10a Factorul f13 pentru clădiri de spitale

Situaţii posibile f13 Spital în construcţie independentă 1,00 Există separare între spital şi alte compartimente de incendiu prin perete antifoc conform P-118, fără goluri sau cu coşuri pentru circulaţie protejate corespunzător

0,95

Există separare între spital şi alte compartimente de incendiu prin pereţii antifoc conform P-118, dar golurile pentru circulaţie nu sunt protejate corespunzător

0,85

Există separare între spital şi alte compartimente de incendiu, dar pereţii nu au rezistenţa la foc prevăzută de P-118 pentru pereţi antifoc, iar golurile pentru circulaţie sunt protejate corespunzător

0,70

Există separare între spital şi alte compartimente, dar pereţii nu au rezistenţa la foc prevăzută P-118 pentru pereţi antifoc, iar golurile pentru circulaţie nu sunt protejate corespunzător

0,60

251

Tabelul 7.10b Factorul f13 pentru săli aglomerate Situaţii posibile f13

Există separare prin pereţi şi planşee conform P-118, fără goluri sau cu goluri pentru circulaţie protejate corespunzător; sala aglomerată este în construcţie independentă sau compartiment de incendiu

1,00

Există separare prin pereţi şi planşee conform P-118, dar cu golurile pentru circulaţie protejate necorespunzător

0,95

Există separare, dar preţii şi/sau planşeele nu au rezistenţa la foc prevăzută de P-118, iar golurile pentru circulaţie sunt protejate corespunzător

0,85

Există separare, dar preţii şi/sau planşeele nu au rezistenţa la foc prevăzută de P-118, iar golurile pentru circulaţie protejate necorespunzător

0,80

Tabelul 10.11 Factorul f14 pentru clădiri de spitale şi săli aglomerate

Situaţii posibile f14 Există separare prin pereţi şi planşee având rezistenţa la foc conform P-118, fără goluri sau cu goluri pentru circulaţie protejate corespunzător

1,00

Există separare prin pereţi şi planşee având rezistenţa la foc conform P-118, dar cu golurile pentru circulaţiee protejate necorespunzător

0,95

Există separare, dar pereţi şi/sau planşee nu au rezistenţa la foc prevăzută de P-118, iar golurile pentru circulaţie sunt protejate corespunzător

0,85

Există separare, dar pereţi şi/sau planşee nu au rezistenţa la foc prevăzută de P-118, iar golurile pentru circulaţie sunt protejate necorespunzător

0,80

Tabelul 10.12 Factorul f15 pentru săli aglomerate

Situaţii posibile f15 Există separare prin pereţi şi planşee conform P-118, cu golurile pentru circulaţie protejate corespunzător sau nu este cazul

1,00

Există separare prin pereţi şi planşee conform P-118, dar cu golurile pentru circulaţiee protejate necorespunzător

0,95

Există separare, dar pereţi şi/sau planşee nu au rezistenţa la foc prevăzută de P-118, iar golurile pentru circulaţie sunt protejate corespunzător

0,85

Există separare, dar pereţi şi/sau planşee nu au rezistenţa la foc prevăzută de P-118, iar golurile pentru circulaţie sunt protejate necorespunzător

0,80

Factorul F2 este dat de relaţia 10.11,

F2 = f21 × f22 × f23 × f24 (10.11) unde: f21 apreciază desfumarea sălii aglomerate (tabelele 10.13); f22 - desfumarea circulaţiilor comune (tabelele 10.14); f23 - combustibilitatea finisajelor interioare (tabelul 10.15); f24 - combustibilitatea plafoanelor suspendate (tabelele 10.16). Tabelul 10.13a Factorul f21 pentru clădiri de spitale

Situaţii posibile f21 Se asigură desfumarea conform prevederilor NP-015 1,20 Nu este obligatorie desfumarea (circulaţiile iluminate natural) 1,00 Nu se asigură desfumarea 0,80

Tabelul 10.13b Factorul f21 pentru săli ablomerate

Situaţii posibile f21 Se asigură desfumarea conform prevederilor P-118 1,20 Nu se asigură desfumarea 0,80

252

Tabelul 10.14a Factorul f22, pentru clădiri de spitale Clasa de combustibilitate f22

Incombustibile C0 1,00 Practic neinflamabilC1 0,95 Dificil inflamabile C2 0,90 Mediu inflamabile C3 0,80 Uşor inflamabile C4 0,70

Tabelul 10.14b Factorul f21 pentru săli aglomerate

Situaţii posibile f22 Se asigură desfumarea conform prevederilor P-118 1,20 Nu este obligatorie desfumarea 1,00 Nu se asigură desfumarea 0,80

Tabelul 10.15 Factorul f23 pentru clădiri de spitale şi săli aglomerate

Clasa de combustibilitate f23 Incombustibile C0 1,00 Practic neinflamabilC1 0,95 Dificil inflamabile C2 0,90 Mediu inflamabile C3 0,80 Uşor inflamabile C4 0,70

Tabelul 10.16a Factorul f24 pentru clădiri de spitale

Clasa de combustibilitate f24 Incombustibile C0 1,00 Practic neinflamabil C1 0,95 Dificil inflamabile C2 0,90 Mediu inflamabile C3 0,80 Uşor inflamabile C4 0,70

Tabelul 10.16b Factorul f24, pentru săli aglomerate

Clasa de combustibilitate a plafonului suspendat f24 Incombustibile C0; nu s-au prevăzut plafoane suspendate 1,00 Practic neinflamabil C cu respectarea prevederilor din P-118 0,95 Dificil inflamabile C2 cu respectarea prevederilor din P-118 0,90 Mediu inflamabile C3 0,80 Uşor inflamabile C4 0,70

Factorul F3 este dat de relaţia 10.12,

F3 = f31 × f32 × f33 × f34 × f35 × f36 × f37 (10.12) unde: f31 apreciază numărul căilor de evacuare (tabelele 10.17); f32 - gabaritul căilor de evacuare (tabelele 10.18); f33 - alcătuirea constructivă a coridoarelor şi scărilor de evacuare (tablele 10.19); f34 - asigurarea căilor de evacuare în interiorul încăperilor (tabelele 10.20); f35 - accesul din drumurile publice (tabelele 10.21); f36 - timpul (lungimea) căilor de evacuare (tabelele 10.22); f37 - marcarea, semnalizarea şi iluminatul căilor de evacuare (tabelul 10.23). Tabelul 10.17a Factorul f31 pentru clădiri de spitale

Situaţii posibile f31 Se asigură numărul căilor de evacuare conform NP 015 şi P 118. Există ascensoare pentru evacuarea bolnavilor cu targa, construite şi alimentate cu energie, astfel încât să poată fi folosite şi în caz de incendiu

1,05

253

Se asigură numărul căilor de evacuare conform NP 015. Ascensoarele nu îndeplinesc cerinţele de siguranţă la foc pentru evacuarea bolnavilor cu targa în caz de incendiu

0,80

Nu se asigură numărul căilor de evacuare. Ascensoarele nu îndeplinesc cerinţele de siguranţă la foc pentru evacuarea bolnavilor cu targa în caz de incendiu

0,70 … 0,50

Tabelul 10.17b Factorul f31 pentru săli aglomerate

Situaţii posibile f31 Se asigură numărul căilor de evacuare conform NP-006 1,05 Nu se asigură numărul căilor de evacuare 0,90 … 0,50

Tabelul 10.18a Factorul f32 pentru clădiri de spitale

Situaţii posibile f32 Se asigură gabaritul căilor de evacuare conform P-118 şi NP 015 1,05 Nu se asigură gabaritul căilor de evacuare 0,90 … 0,50

Tabelul 10.18b Factorul f32 pentru săli aglomerate

Situaţii posibile f32 Se asigură gabaritul căilor de evacuare conform NP 006 1,05 Nu se asigură gabaritul căilor de evacuare 0,90 … 0,50

Tabelul 10.19a Factorul f33 pentru clădiri de spitale

Situaţii posibile f33 Coridoare, scări şi uşi alcătuite corespunzător P-118 şi NP-015 1,05 Coridoare, scări şi uşi neconforme cu cerinţe din P-118 şi NP-015 0,90 … 0,50

Tabelul 10.19b Factorul f33 pentru săli aglomerate

Situaţii posibile f33 Coridoare, scări şi uşi alcătuite corespunzător P-118 şi NP-006 1,05 Coridoare, scări şi uşi neconforme cu cerinţe din P-118 şi NP-006 0,90 … 0,50

Tabelul 10.20a Factorul f34 pentru clădiri de spitale

Situaţii posibile f34 Se respectă cerinţele din NP 015 pentru circulaţii din interiorul încăperilor 1,05 Nu se asigură cerinţele din NP 015 pentru circulaţii din interiorul încăperilor 0,90 … 0,70

Tabelul 10.20b Factorul f34 pentru săli aglomerate

Situaţii posibile f34 Se respectă cerinţele din P-118 1,05 Nu se asigură cerinţele din P-118 0,90 … 0,70

Tabelul 10.21a Factorul f35 pentru clădiri de spitale

Situaţii posibile f35 Se asigură condiţiile de acces direct din drumurile publice şi circulaţiile în incintă conform NP-015

1,05

Nu se asigură condiţiile de acces direct din drumurile publice şi circulaţiile în incintă conform NP-015

0,90 ... 0,70

Tabelul 10.21b Factorul f35 pentru săli aglomerate

Situaţii posibile f35 Se asigură condiţiile de acces direct din drumurile publice conform P-118 1,05 Nu se asigură condiţiile de acces şi circulaţii în incintă 0,90 ... 0,70

254

Tabelul 10.22a Factorul f36 pentru clădiri de spitale Situaţii posibile f36

Se asigură timpii (lungimile) căilor de evacuare prevăzute în NP-015 1,05 Nu se asigură timpii (lungimile) prevăzute în NP-015 0,90 … 0,70

Tabelul 10.22b Factorul f36 pentru săli aglomerate

Situaţii posibile f36 Se asigură timpii (lungimile) căilor de evacuare prevăzute în P-118 1,05 Nu se asigură timpii (lungimile) prevăzute în în P-118 0,90 … 0,70

Tabelul 10.23 Factorul f37 pentru clădiri de spitale

Situaţii posibile f37 Se respectă marcarea, semnalizarea şi iluminatul căilor de evacuare conform normativelor

1,05

Nu se asigură condiţiile de acces şi circulaţiile în incintă conform normativelor 0,90 … 0,70

Valorile factorilor f31 … f37 se adoptă de către evaluator funcţie de diferenţele existente între cerinţa reglementărilor tehnice şi situaţiile de stare, în cazul construcţiilor existente, sau funcţie de situaţiile preconizate prin proiectele tehnice.

La construcţiile aflate în faza de proiectare, proiectantul trebuie să asigure, obligator, condiţiile pentru încadrarea în valorile maxime ale factorilor f31 … f37. Factorul E, care ia în considerare echiparea construcţiei cu instalaţii de semnalizare şi stingere a incendiilor şi este dat de relaţia 10.13,

E = E1 × E2 × E3 × E4 × (E5) (10.13) unde:E1 apreciază observarea, semnalizarea, alarmarea şi alertarea în caz de incendiu (tabelele

10.24); E2 - echiparea cu instalaţii de limitare şi stingere a incendiilor (tabelele 10.25); E3 - asigurarea alimentării cu apă pentru stingerea incendiilor (tabelele 10.26); E4 - siguranţa în alimentarea cu energie a consumatorilor cu rol în asigurarea securităţii la foc (tabelele 10.27);

E5 - nivelul de performanţă şi starea de operaţionalitate a instalaţiilor cu care se echipează construcţia (tabelul 10.28 numai pentru săli aglomerate).

Tabelul 10.24a Factorul E1 pentru clădiri de spitale

Situaţii posibile E1 Construcţia nu este echipată cu instalaţii de semnalizare a incendiilor 1,00 Construcţia nu este echipată cu instalaţii de semnalizare a incendiilor. Există personal medical pe fiecare nivel, inclusiv pe timpul nopţii şi în zilele libere, iar alerta se face prin telefon dispus într-un loc unde există permanent o persoană.

1,05 Construcţia nu este echipată cu instalaţii de semnalizare a incendiilor. Există personal medical pe fiecare nivel al spitalului, inclusiv pe timpul nopţi, şi în zilele libere, iar alertarea se face prin telefon dispus într-un loc unde există permanent două persoane.

1,10

Detectarea incendiului prin instalaţii automate de detectare - semnalizarea şi alertarea se fac prin telefon dispus într-un loc unde există: - permanent o persoană; - permanent două persoane.

1,25 1,30

Note: 1. În situaţia în care au fost prevăzute suplimentar şi alte instalaţii care au rol de supraveghere şi alarmare (camere video cu circuit închis ori s-a prevăzut retranslaţia semnalului de incendiu la pompieri) se acordă bonificaţii în cuantificarea factorului E1 de 0.10 pentru fiecare tip de sistem. 2. Neechiparea cu instalaţie de semnalizare este acceptată pentru spitale până la 150 paturi.

255

Tabelul 10.24b Factorul E1 pentru săli aglomerate Situaţii posibile E1

Nu se asigură observarea incendiului în afara orelor de program 1,00 Observarea incendiului prin rond executat de cel puţin două ori pe schimb (din care un rond la maxim 30min după terminarea activităţilor cu public), inclusiv pe timpul nopţii şi în zilele libere, iar alertarea se face prin telefon dispus într-un loc unde există permanent o persoană

1,05

Observarea incendiului prin rond executat la cel puţin două ore (din care un rond la maxim 30min după terminarea activităţilor cu public), inclusiv pe timpul nopţii şi în zilele libere, iar alertarea se face prin telefon dispus într-un loc unde există permanent o persoană

1,10 Detectarea incendiului prin instalaţii automate de detectare - semnalizarea şi alertarea se fac prin telefon dispus într-un loc unde există: - permanent o persoană; - permanent două persoane.

1,25 1,30

Detectarea automată a incendiului prin instalaţii automate sprinkler alertare şi alertare prin telefon dispus într-un loc unde există: - permanent o persoană; - permanent două persoane.

1,20 1,25

Note: 1. În situaţia în care au fost prevăzute suplimentar şi alte instalaţii care au rol de supraveghere şi alarmare (camere video cu circuit închis ori s-a prevăzut retranslaţia semnalului de incendiu la pompieri) se acordă bonificaţii în cuantificarea factorului E1 de 0.10 pentru fiecare tip de sistem. 2. În situaţia în care există atât instalaţie semnalizare automată cât şi instalaţie de stingere tip sprinkler se adoptă valoarea cea mai mare a lui E1 la care se adaugă o bonificaţit de 0.10. Tabelul 10.25a Factorul E2 pentru clădiri de spitale

Tipul instalaţiei de stingere E2 Instalaţie sprinkler 1,80 Instalaţie de hidranţi interiori 1,10 Instalaţie de hidranţi exteriori care asigură servirea tuturor punctelor protejate cu debitul de calcul

1,20

Notă: 1. Când debitul instalaţiilor de apă este mai mic decât debitul de calcul, pentru fiecare 5litri/s mai puţin factorul E2 se diminuează cu 0,05. Tabelul 10.25b Factorul E2 pentru săli aglomerate

Tipul instalaţiei de stingere E2 Tip sprinkler 1,80 Cu gaz inert sau cu aerosoli cu comandă automată 1,70 Cu gaz inert cu cmandă manuală 1,50 Tip drencer cu comandă automată 1,70 Tip drencer cu comandă manuală 1,50 Hidranţi interiori 1,30 Hidranţi exteriori care asigură servirea tuturor punctelor protejate cu debitul de calcul 1,20

Tabelul 10.26a Factorul E3 pentru clădiri de spitale

Situaţii posibile

E3 Spital cu mai puţin de

400 de paturi Spital cu mai mult de

400 de paturi Alimentarea cu apă se asigură din reţeaua publică prin două branşamente şi, după caz, există rezervă de apă pentru incendiu calculată conform STAS 1478 şi staţie de pompe care asigură debitele şi presiunile necesare stingerii incendiilor conform STAS 1478.

1,00

1,00

Alimentarea cu apă se asigură din reţeaua publică prin două branşamente şi, după caz, există rezervă de apă pentru incendiu calculată conform STAS 1478 şi staţie de pompe care asigură debitele şi presiunile necesare stingerii incendiului conform STAS 1478.

1,05

1,05

256

Există sursă proprie de apă (puţuri de mare adâncime). Alimentarea cu apă se asigură din reţeaua publică cu intermitenţă. Nu există rezervă de apă pentru incendiu şi staţie de pompe.

0,80

0,80

Tabelul 10.26b Factorul E3 pentru săli aglomerate

Situaţii posibile E3 Se asigură alimntarea cu apă pentru stingerea incendiilor conform prevederilor STAS-1478 şi I-9

1,00

Nu se asigură alimntarea cu apă pentru stingerea incendiilor conform prevederilo STAS-1478 şi I-9

0,95 ... 0,701

Notă 1. Valoarea factorului E3 se adoptă funcţie de deficienţele existente în alimentarea cu apă (debite, rezerva de apă de incendiu etc.). Tabelul 10.27a Factorul E4 pentru clădiri de spitale

Situaţii posibile

E4 Spital cu mai puţin de

400 de paturi Spital cu mai mult de

400 de paturi Se asigură alimentarea cu energie potrivit normativului I 7 şi NP 015 (posturi de transformare proprii cu 2 unităţi, secţii de bare cuplate prin AAR). Perioada de discontinuitate maximă în alimentarea receptoarelor electrice de categoria 0, I şi II respectă cerinţele NP 015. Există sursă de rezervă cu pornire automată pentru receptoarele de categoria 0 şi I.

1,00

1,00

Se asigură alimentarea cu energie potrivit normativului I 7 şi NP 015 (posturi de transformare proprii cu 3 unităţi, secţii de bare cuplate prin AAR). Perioada de discontinuitate maximă în alimentarea receptoarelor electrice de categoria 0, I şi II respectă cerinţele NP 015. Există sursă de rezervă cu pornire automată pentru receptoarele de categoria 0 şi I.

1,10

1,10

Nu se asigură alimentarea cu energie potrivit normativului I 7 şi precizărilor din NP 015.

0,80 … 0,60 0,70 … 0,50

Notă: 1. Valoarea factorului E4 se adoptă în raport cu deficienţele existente în alimentarea cu energie şi consecinţele posibile. Tabelul 10.27b Factorul E4 pentru săli aglomerate

Situaţii posibile E4 Se asigură alimntarea cu energie conform prevederilor Normativului I-7 1,00 Nu se asigură alimntarea cu energie conform prevederilor Normativului I-7 0,95 ... 0,701

Notă: 1. Valoarea factorului E4 se adoptă funcţie de deficienţele existente în alimentarea cu energie şi consecinţele posibile. Tabelul 10.28 Factorul E5 pentru săli aglomerate

Situaţii posibile E5 În stare de bună funcţionare 1,00 Parţial în funcţionare 0,95 ... 0,80 Scoasă din funcţiune -1

Notă: 1. Nu se ia în considerare instalaţia de stingere de la factorul E5. Factorul D ia în considerare intervenţia pe locul de muncă supus analizei şi este dat de relaţia 10.14,

D = D1 × D2 × D3 (10.14)

257

unde: D1 apreciază dotarea cu mijloace de intervenţie (tabelul 10.29); D2 - organizarea intervenţiei personalului în caz de incendiu şi calitatea acestuia (tabelul 10.30); D3 - existenţa persoanelor pentru punerea în aplicare a măsurilor cuprinse în organizarea intervenţiei pe locul de muncă şi nivelul de instruire al acestora (tabelul 10.31). Tabelul 10.29 Factorul D1 pentru clădiri de spitale şi săli aglomerate

Dotarea cu stingătoare D1 Suficientă 1,00 Insuficientă 0,95 … 0,801

Notă: 1. Valoarea factorului D1 se ia în funcţie de numărul şi starea fizică a stingătoarelor portabile. Tabelul 10.30 Factorul D2 pentru clădiri de spitale şi săli aglomerate

Situaţie existentă D2 Există organizarea intervenţiei şi este în conformitate cu OGR 60-1997 1,00 Există organizarea intervenţiei dar nu este în conformitate cu OGR 60-1997 0,90 Nu există organizarea intervenţiei. 0,80

Notă. 1. La construcţiile aflate în faza de proiectare factorul D2 are valoarea egală cu unitatea. Tabelul 10.31 Factorul D3 pentru clădiri de spitale şi săli aglomerate

Situaţie existentă D3 Există salariaţi disponibili pentru operaţiunile de intervenţie şi sunt instruiţi 1,00 Există salariaţi disponibili pentru operaţiunile de intervenţie dar sunt instruiţi 0,90 Nu există salariaţi disponibili pentru operaţiunile de realizare a intervenţiei 0,80

Notă: 1. La construcţiile aflate în faza de proiectare factorul D3 are valoarea egală cu unitatea.

Factorul I, care ia în considerare capacitatea de intervenţie pentru stingerea incendiilor a serviciului de pompieri civili şi militari şi este dat de relaţia 10.14,

I = I1 × I2 × I3 (10.14) unde: I1 apreciază categoria serviciului de pompieri civili propriu sau serviciului cu care s-a încheiat o convenţie (tabelul 10.32); I2 - categoria serviciului de pompieri militari care intervin în caz de incendiu (tabelul 10.33); I3 - timpul de începere a intervenţiei serviciului de pompieri civili sau militari, determinat de timpii de alarmare, alertare, deplasare şi intrare în acţiune a forţelor concentrate (tabelul 10.34). Tabelul 10.32 Factorul I1 pentru clădiri de spitale şi săli aglomerate

Categoria serviciului de pompieri civili I1 I - motopompă sau instalaţii fixe 1,10

II - o maşină cu apă şi spumă 1,15 III - două maşini cu apă şi spumă 1,20

Notă: 1. În cazul neconstituirii serviciului de pompieri precum şi în lipsa unei convenţii cu un serviciu din exterior factorul I1 este egal cu unitatea.

258

Tabelul 10.33 Factorul I2 pentru clădiri de spitale şi săli aglomerate Categoria serviciului de pompieri militari I2

I - pichet 1,25 II - staţie 1,30 III - secţie 1,35

IV - detaşament 1,40 V - batalion 1,50

Notă: 1. Dotarea subunităţii de intervenţie cu autospeciale de stingere cuprinde următorul număr de maşini cu apă şi spumă: 2 pentru pichet, 4 pentru staţie, 6 pentru secţie, 8 pentru detaşament, 12 pentru batalion. Tabelul 10.34 Factorul I3 pentru clădiri de spitale şi săli aglomerate

Situaţia existentă I3 maximum 10 min. 1,00 10 min. … 15 min. 0,90 15 min. … 2 0min. 0,80

peste 20 min. sau nedeterminat (fără instalaţie de semnalizare) 0,70 Notă: 1. Timpul de începere al intervenţiei, este suma următorilor timpi: timpul de alarmare, timpul de alertare, timpul de deplasare, timpul de intrare în acţiune a forţelor concentrate.

Evaluarea gravităţii consecinţelor posibile, G La aprecierea nivelurilor de gravitate pentru incendii în construcţii publice se au în vedere următoarele consecinţe posibile: - consecinţe minore: uşoare deteriorări ale sistemelor materiale; - consecinţe semnificative: vătămări corporale uşoare (loviri, răniri, arsuri) şi/sau intoxicări uşoare ale unui număr limitat de persoane (maxim 4); deteriorarea sistemelor materiale din construcţie generând perturbarea desfăşurării normale a activităţii; - consecinţe grave: vătămări corporale uşoare şi/sau intoxicarea unui număr limitat de persoane (peste 4); distrugeri importante ale sistemelor materiale generând disfuncţionalităţi ale capacităţilor de bază; - consecinţe foarte grave: vătămări corporale şi/sau intoxicări grave ale mai multor persoane (peste 4) sau decesul unui număr limitat de persoane (1 ... 3) şi/sau distrugerea totală a sistemelor materiale aferente capacităţilor de bază; - consecinţe deosebit de grave: decesul mai multor persoane (peste 3). Factorul G poate fi stabilit cu ajutorul tabelelor 10.35. Tabelul 10.35a Factorul G pentru clădiri de spitale

Număr de persoane pe nivel

Tip de construcţie

Număr de niveluri

G Spital cu sub 400

de locuri Spital cu peste 400

de locuri

Maxim 50

Spital

P 1,00 - ≤ P+2E 1,00 - ≤ P+4E 1,05 - ≤ P+7E 1,18 1,25 ≤ P+10E 1,20 1,33

P+11 şi mai mult - 1,42

Maxim 100

Spital

≤ P 1,00 - ≤ P+2E 1,05 - ≤ P+4E 1,18 1,25 ≤ P+7E 1,20 1,33 ≤ P+10E - 1,42

P+11 şi mai mult - 1,53

259

Notă: 1. Pentru spitale şi secţii de pediatrie factorul G poate fi amplificat cu o treaptă faţă de valorile din tabel. Tabelul 7.35b1 Factorul G pentru săli aglomerate dispuse în construcţii subterane

Cota subsolului G -3,00 m -6,00 m -9,0 m -12,00 m

Numărul maxim de persoane admise < 300 0,85

301 ... 500 0,80 501 ... 1000 < 300 0,75

1001 ... 1500 301 ... 500 < 300 0,70 1501 ... 2000 501 ... 1000 301 ... 500 < 300 0,65 2001 ... 3000 1001 ... 1500 501 ... 1000 301 ... 500 0,60 3001 ... 4000 1501 ... 2000 1001 ... 1500 501 ... 1000 0,55 4001 ... 5000 2001 ... 3000 1501 ... 2000 1001 ... 1500 0,50

> 4000 > 2500 > 2000 > 1500 0,45 Tabelul 10.35b2 Factorul G pentru săli aglomerate dispuse în construcţii supraterane

Nivelul de amplasare a sălii aglomerate G Parter şi etaj 1 Etaj 2 ... 4 Etaj 5 ... 7 Etaj 8 ... 10 Etaj > 10

Numărul maxim de persoane admis < 300 - - - - 0,95

301 ... 500 < 300 - - - 0,90 501 ... 1000 301 ... 500 < 300 - - 0,85

1001 ... 1500 501 ... 1000 301 ... 500 < 300 - 0,80 1501 ... 2000 1001 ... 1500 501 ... 1000 301 ... 500 - 0,75 2001 ... 3000 1501 ... 2000 1001 ... 1500 501 ... 1000 < 300 0,70 3001 ... 4000 2001 ... 3000 1501 ... 2000 1001 ... 1500 301 ... 500 0,65 4001 ... 5000 3001 ... 4000 2001 ... 3000 1501 ... 2000 501 ... 1000 0,60 5001 ... 7500 4001 ... 5000 3001 ... 4000 2001 ... 3000 1501 ... 2000 0,55

> 7500 > 5000 > 4000 > 3000 > 2000 0,50

Evaluarea activării incendiului, A Termenul pentru activarea incendiului, A, cuantifică probabilitatea de apariţie a unui eventual incendiu. În lipsa unor date referitoare la probabilitatea de apariţie a incendiilor, în practică factorul A ia în considerare: - prezenţa materialelor şi a surselor de aprindere; - condiţiile tehnice de prevenire aplicate mijloacelor purtătoare de surse pentru a nu favoriza aprinderea şi performanţele acestora; - sursele de pericol generate de factorul uman: ordinea, disciplina, întreţinerea, exploatarea. Activarea incendiului este, pentru: - nivelul de pericol mic: A < 1,00; - nivelul de pericol normal: A =1,00; - nivelul de pericol mediu: 1,00 < A < 1,30; - nivelul de pericol mare: 1,30 < A < 1,60. Pentru evaluarea riscului la incendiu încă din faza de proiectare, A are valori fixe indicate în tabelele 10.36 pentru diferite categorii de construcţii şi activităţi. Pentru spaţiile aflate în exploatare factorul A se adoptă funcţie de condiţiile tehnice şi organizatorice concrete, constatate de evaluator. Tabelul 10.36a Factorul A pentru clădiri de spitale

Mărimea spitalului A Spital până la 400 de locuri 1,00 Spital până la 700 de locuri 1,10 Spital până la 1100 de locuri 1,15 Spital cu peste 400 de locuri 1,20

260

Tabelul 10.36b Factorul A pentru săli aglomerate Destinaţia sălii aglomerate A

Supermarket pentru produse alimentare 1,00 Mari magazine cu mărfuri electrocasnice 1,00 Mari magazine cu mărfuri generale 1,00 Cantine 0,85 Cinematografe 1,00 Biserici şi alte sălaşuri de cult 1,20 Expoziţii cu mărfuri incombustibile 0,85 Expoziţii cu mărfuri combustibile 1,00 Expoziţii de tablouri sau artă fotografică 0,85 Hotel cu săli aglomerate 1,00 Restaurant, săli de dans 1,00 Biblioteci, săli de lectură 0,85 Muzee 0,85 Bar de noapte 1,00 Săli de jocuri 1,00 Săli de aşteptare 0,85 Studiouri de televiziune 1,00 Teatre 1,00 Circuri 1,00 Discoteci, săli de sport 1,20

Riscul şi siguranţa la incendiu a construcţiilor

Pentru a fi operaţionale, metodele matematice trebuie să cuantifice riscul la incendiu acceptat, Ra. Cuantificarea poate fi prezentata sub forma unui numar abstract, faţă de care se face comparaţia cu riscul la incendiu efectiv, Ri ef, ce caracterizează construcţia şi activitatea analizată. Riscul la incendiu efectiv (existent) trebuie sa fie mai mic sau egal cu riscul de incendiu acceptat, relatia 10.15.

Ri ef ≤ Ra (10.15) În metoda matematică riscul acceptat se cuantifică funcţie de un nivel de risc general acceptat pentru categoria de construcţie în discuţie. Autorii metodelor exprimă riscul acceptat în funcţie de riscul redus la incendiu, amplificat cu un coeficient supraunitar (relaţia 10.16),

Ra = ci × Rir (10.16) unde: ci este un coeficient de ierarhizare; Rir - riscul redus la incendiu. Coeficientul de ierarhizare poate avea valoarea 1,1 ... 1,3, funcţie de tipul şi destinaţia construcţiei. În acest caz, riscul acceptat este dat de relaţia 10.17.

Ra = (1,1 … 1,3) × Rir (10.17) unde Rir = 1,00. Coeficientul de ierarhizare are valorile: - pentru sălile aglomerate de categoria S1, ci = 1,3; - pentru sălile aglomerate de categoria S2, ci = 1,3 … 1,2; - pentru spitale şi alte destinaţii legate de ocrotirea sănătăţii, ci = 1,0… 1,2. Pe baza condiţiei ca riscul la incendiu efectiv să nu depăşească riscul la incendiu admis, se consideră că securitatea la incendiu este asigurată ori de câte ori relaţiile 10.5 sunt îndeplinite. În toate cazurile, numai scenariul (scenariile) conţinând măsurile de protecţie care asigură rspectarea condiţiilor date de relaţiile 10.5 reprezintă scenarii valide de securitate la incendiu.

261

În tabelele 10.37 pot fi întâlnite valori maxime admise pentru factorii de risc, acceptate şi în alte ţări. Tabelul 10.37a Valori maxime admise pentru factorii de risc pentru clădirile de spitale

Destinaţia spaţiilor spitaliceşti Valori maxime admise pentru factorii de risc Spaţii de cazare spitalizare

qs ≤ 420 MJ/m2 q = 1,3 c = 1,0 r = 1,1 k = 1,1

Spaţii de primire internare

qs ≤ 630 MJ/m2 q = 1,5 c = 1,0 r = 1,1 k = 1,1

Sectorul asistenţă medicală tratament

qs ≤ 420 MJ/m2 q = 1,3 c = 1,0 r = 1,1 k = 1,1

Sectorul ergoterapie - recuperare

qs ≤ 420 MJ/m2 q = 1,3 c = 1,0 r = 1,1 k = 1,1

Sectorul activităţi sociale, club

qs ≤ 630 MJ/m2 q = 1,5 c = 1,1 r = 1,1 k = 1,1

Sectorul administraţie, personal, vizitatori

qs ≤ 420 MJ/m2 q = 1,3 c = 1,0 r = 1,1 k = 1,1

Sala de mese, cantină

qs ≤ 840 MJ/m2 q = 1,3 c = 1,2 r = 1,1 k = 1,1

Sectorul bucătărie

qs ≤ 420 MJ/m2 q = 1,3 c = 1,2 r = 1,1 k = 1,1

Sectorul spălătorie – uscătorie

qs ≤ 840 MJ/m2 q = 1,7 c = 1,0 r = 1,1 k = 1,1

Sectorul servicii tehnice auxiliare

qs ≤ 420 MJ/m2 … 840 MJ/m2 q = 1,3 … 1,7

c = 1,2 r = 1,2 k = 1,1

262

Tabelul 7.37b Valori maxime admise pentru factorii de risc pentru sălile aglomerate Destinaţia spaţiilor spitaliceşti Valori maxime admise pentru factorii de risc

Supermarket pentru produse alimentare

qs ≤ 840 MJ/m2 q = 1,4 c = 1,2 r = 1,1 k = 1,1

Mari magazine cu mărfuri electrocasnice

qs ≤ 420 MJ/m2 … 840 MJ/m2 q = 1,2 … 1,4

c = 1,0 r = 1,2 k = 1,2

Mari magazine cu mărfuri generale

qs ≤ 840 MJ/m2 q = 1,4 c = 1,2 r = 1,2 k = 1,2

Cantine

qs ≤ 420 MJ/m2 q = 1,2 c = 1,0 r = 1,0 k = 1,0

Cinematografe

qs ≤ 420 MJ/m2 q = 1,2 c = 1,2 r = 1,0 k = 1,0

Biserici şi alte sălaşuri de cult

qs ≤ 420 MJ/m2 q = 1,2 c = 1,0 r = 1,0 k = 1,0

Expoziţii cu mărfuri incombustibile

qs ≤ 420 MJ/m2 q = 1,2 c = 1,0 r = 1,0 k = 1,0

Expoziţii cu mărfuri combustibile

qs ≤ 840 MJ/m2 q = 1,4 c = 1,2 r = 1,2 k = 1,1

Expoziţii de tablouri sau artă fotografică

qs ≤ 420 MJ/m2 q = 1,2 c = 1,0 r = 1,0 k = 1,0

Hotel cu săli aglomerate

qs ≤ 420 MJ/m2 … 840 MJ/m2 q = 1,2 … 1,4

c = 1,2 r = 1,2 k = 1,0

Restaurant

Q ≤ 420 MJ/m2 q = 1,2 c = 1,2 r = 1,2 k = 1,0

263

Biblioteci, săli de lectură

qs ≥ 420 MJ/m2 q = 1,4 ... 1,7

c = 1,2 r = 1,0 k = 1,0

Muzee

qs = 420 MJ/m2 … 840 MJ/m2 q = 1,2 … 1,4

c = 1,2 r = 1,2 k = 1,2

Bar de noapte

qs < 420 MJ/m2 q = 1,2 c = 1,2 r = 1,0 k = 1,0

Săli de jocuri

qs = 420 MJ/m2 … 840 MJ/m2 q = 1,2 … 1,4

c = 1,2 r = 1,2 k = 1,2

Săli de aşteptare

qs < 420 MJ/m2 q = 1,2 c = 1,1 r = 1,1 k = 1,0

Studiouri de televiziune

qs = 420 MJ/m2 … 840 MJ/m2 q = 1,2 … 1,4

c = 1,2 r = 1,2 k = 1,2

Teatre

qs > 840 MJ/m2 q = 1,4 c = 1,2 r = 1,0 k = 1,2

Circuri

qs < 420 MJ/m2 q = 1,2 c = 1,2 r = 1,0 k = 1,0

Discoteci

qs < 420 MJ/m2 q = 1,2 c = 1,2 r = 1,0 k = 1,0

Evaluarea riscului la incendiu a unei săli aglomerate pentru conferinţe

Descrierea obiectivului Analiza riscului la incendiu abordează o sală aglomerată cu 180 locuri (sală de conferinţe), amplasată la ultimul etaj al unei clădiri cu 4 niveluri (cota pardoselii +16,30 m), care ocupă o suprafaţă de 27,65 m × 29,55 m = 815,60 m2 şi un volum total de 6525 m3. Se dau următoarele caracteristici: - densitatea sarcinii termice: 456 MJ/m2 ; - materialele din încăpere sunt uşor combustibile; - pericolul de fum este apreciat ca fiind mare; - toxicitatea produselor de ardere este apreciată ca fiind mare; - structura portantă se realizează din materiale incombustibile;

264

- faţada este realizată din materiale incombustibile; - sala are S = 208 m2 şi raport laturilor este L/l = 16/13=1,2; - gradul de rezistenţă la foc este I; - categoria sălii este S2 şi respectă corelaţiile cerute de articolul 4.1.31 din P118-99 (categoria sălii, numărul de locuri, numărul de niveluri şi gradul de rezistenţă la foc), tabelele 4.1.31a,b; - sala este separată de restul construcţiei prin elemente de construcţii C0 (CA1), cu rezistenţa la foc de minim 3 h pentru pereţi şi 1 h 30 min. pentru planşee; golurile de circulaţie sunt prevăzute cu uşi din lemn având rezistenţa la foc corespunzătoare (etanşeitate 15 min.); - sala nu este prevăzută cu scenă sau încăperi anexe cu risc la incendiu mare sau foarte mare; - pentru evacuarea fumului din sală sunt prevăzute perimetral, în treimea superioară a pereţilor, goluri, cu ochiuri mobile de fereastră acţionate manual de la nivelul pardoselii, în suprafaţă mai mare de 3,5 m2; - circulaţiile comune şi casele pentru scări sunt prevăzute cu ferestre, având ochiuri mobile acţionabile de la nivelul pardoselii podestelor, cu suprafaţa mai mare de 1 m2 şi totodată suprafaţa vitrată este mai mare de 5% din suprafaţa construită a casei pentru scări; - finisajele interioare sunt uşor inflamabile, încadrate în clasa de combustibilitate C4: materiale textile şi lemn neignifugat; - există plafoane suspendate din materiale mediu inflamabile C3: lemn ignifugat total; - sala are două ieşiri distincte (spre casa scării şi spre terasa adiacentă) şi sensul de deschidere a uşilor este invers sensului de evacuare a publicului; - gabaritul căilor de evacuare (două uşi cu înălţimea golului de 2,10 m şi lăţimi de 1,80 m, respectiv 1,50 m) asigură trecerea unui număr mai mare de 3 fluxuri, conform P118-99; - coridoarele şi scările sunt alcătuite corespunzător din punctul de vedere al gabaritului; uşile de pe traseul scării principale se deschid în sensul invers circulaţiei persoanelor către exterior; - condiţiile pentru circulaţiile din interiorul sălii sunt îndeplinite (privitor la culoarele de evacuare); - se asigură accesul direct din drumurile publice; - lungimile pentru evacuare sunt mai mici de 15 m (până la casa de scări sau terasa clădirii); - nu sunt marcate, semnalizate şi iluminate corespunzător căile pentru evacuare; - sala este dotată cu instalaţie de detectare-semnalizare a incendiilor şi alertarea se face prin telefon dispus în cabina personalului pentru pază unde se află permanent o persoană; - sala este echipată cu un hidrant interior pentru incendiu 1 × 2,5 l/s (număr suficient de jeturi conform anexei 3 din NP 086-5); în zona clădirii în care se află sala amplasată există reţea publică de apă şi un hidrant exterior, dispus la o distanţă mai mică de 100 m, asigurând un debit de 10 l/s; reţeaua de hidranţi exteriori asigură cu intermitenţă debitele şi presiunile necesare; performanţa şi starea operaţională a instalaţiei de stingere cu hidranţi este bună; - se asigură alimentarea cu energie electrică conform normativului NP I7-2011; - dotarea cu stingătoare este suficientă; - intervenţia în caz de incendiu cu salariaţii este corespunzătoare în timpul programului de lucru, în afara programului există personal de supraveghere disponibil pentru intervenţie dar insuficient; - pe platforma Universităţii este constituit serviciu privat pentru situaţii de urgenţă dotat cu 1 autospecială de stingere tip APCT-R8135; serviciul nu este încadrat pentru schimburile 2 şi 3; timpul de începere a intervenţiei este de 10 min. în programul de lucru şi nenormat în afara acestuia; - în caz de incendiu intervine Detaşamentul Iaşi 1 al Inspectoratului pentru Situaţii de Urgenţă al judeţului Iaşi; timpul de începere a intervenţiei este de 15 min.. Aprecierea riscului la incendiu 1. Calculul pericolului de incendiu generat de factorii de risc specifici existenţi, P, se face cu relaţia:

265

P = P1 × P2 = 4,05 × 1,24 = 5,02 Calculul factorului care ţine cont de riscul ce decurge din substanţele şi materialele fixe şi mobile sa efectuat cu relaţia: P1=q × c × r × k = 1,50 × 1,20 × 1,50 × 1,50 = 4,05 unde:

- densitatea sarcinii termice fiind 456 MJ/m2 q = 1,5; - materialele din interior sălii fiind uşor combustibile c = 1,2;

- pericolul de fum fiind mare r = 1,5; - pericolul de toxicitate fiind mare k = 1,5. Calculul factorului care ţine cont de riscul ce decurge din concepţia construcţiei sa efectuat cu relaţia: P2 = e × i × g = 1,65 × 1,0 × 0,75 = 1,24 unde:

- sala fiind dispusă la etajul 4 al unei construcţii cu mai multe niveluri e = 1,65; - structura portantă şi elementele faţadei fiind realizate din materiale incombustibile C0, i = 1,0; - suprafaţa sălii fiind mai mică de 400 m2 g = 0,75.

2. Calculul factorului care reprezintă gradul de rezistenţă la foc al construcţiei, F1, se face cu relaţia: F1 = f11 × f12 × f13 × f14 × f15 = 1,73 × 1,00 × 1,00 × 1,00 × 1,00 = 1,73 unde:

- gradul de rezistenţă la foc al construcţiei fiind I iar planşeele şi acoperişul având rezistenţa la foc minim 1h f11 = 1,73; - existând corelaţia între categoria sălii, numărul de niveluri şi gradul de rezistenţă la foc al construcţiei după P118 f12 = 1,00; - existând separare prin pereţi şi planşee după P118 f13 = 1,00; - neexistând în zona funcţională a sălii încăperi cu risc de incendiu mijlociu sau mare f14 = 1,00; - neexistând separări în interiorul sălii f15 = 1,00.

3. Calculul factorului măsurilor constructive de siguranţă la foc privind combustibilitatea finisajelor şi desfumarea căilor de evacuare, F2, se face cu relaţia: F2 = f21 × f22 × f23 × f24 = 1,20 × 1,20 × 0,70 × 0,80 = 0,81 unde:

- la nivelul sălii, asigurându-se desfumarea după P118 f21 = 1,20; - la nivelul circulaţiilor comune şi caselor de scări, asigurându-se desfumarea conform prevederilor P118 f22 = 1,20; - combustibilitatea finisajelor interioare încadrându-se la uşor inflamabile, C4 f23 = 0,70; - combustibilitatea plafoanelor suspendate încadrându-se la mediu inflamabile, C3 f24 = 0,80.

266

4. Calculul factorului măsurilor constructive de siguranţă la foc privind asigurarea evacuării persoanelor, F3, se face cu relaţia: F3 = f31 × f32 × f33 × f34 × f35 × f36 × f37 = 1,05 × 1,05 × 0,80 × 0,70 × 1,05 × 1,05 × 0,90 = 0,61 unde: - fiind asigurat numărul căilor de evacuare f31 = 1,05; - fiind asigurat gabaritul căilor de evacuare f32 = l,05;

- fiind corespunzător alcătuite constructiv coridoarele şi scările, dar având uşile de pe traseul scării principale cu deschidere în sens invers sensului de evacuare a persoanelor către exterior f33 = 0,8; - nerespectându-se condiţiile de evacuare în interiorul sălilor aglomerate după cerinţele din P118 (uşile se deschid către interior) f34= 0,7;

- asigurând-se condiţii de acces direct din drumurile publice f35 = 1,05; - asigurând-se timpii (lungimile) căilor de evacuare prevăzute în P118 f36 = 1,05;

- nefiind asigurată marcarea, semnalizarea şi iluminarea căilor de evacuare după cerinţele normative f37 = 0,90.

5. Calculul factorului măsurilor constructive de siguranţă la foc, F, se face cu relaţia :

F = F1 × F2 × F3 = 1,73 × 0,81 × 0,61 = 0,85 6. Calculul factorului măsurilor de protecţie privind echiparea construcţiilor cu instalaţii de semnalizare, alarmare, alertare şi stingere a incendiilor, E, se face cu relaţia: E = E1 × E2 × E3 × E4 × E5 = 1,25 × 1,30 × 0,80 × 1,00 × 1,00 = 1,30 unde:

- detectarea incendiului făcându-se cu instalaţii automate de detectare-semnalizare şi alertarea prin telefon dispus într-un loc unde există permanent o persoană E1 = 1,25; - sala fiind echipată cu un hidrant interior de incendiu (1 × 2,5 litri/sec) şi în zona clădirii existând reţea publică de apă şi un hidrant exterior dispus la distanţă mai mici de 100 m (1 × 10 litri/sec) E2 = 1,30 (eventual majorat 0,1); - reţeaua de hidranţi exteriori asigurând cu intermitenţă debitele şi presiunile necesare E3 = 0,80;

- asigurând-se alimentarea cu energie electrică potrivit normativului 17 E4 = 1,00; - starea operaţională a instalaţiei de stingere fiind bună E5 = 1,00.

7. Calculul factorului măsurilor de protecţie privind asigurarea intervenţiei cu forţe şi mijloace proprii, D, se face cu relaţia: D = D1 × D2 × D3 = 1,00 × 1,00 × 0,80 = 0,80 unde: - dotarea cu stingătoare fiind suficientă D1 = 1,00; - organizarea intervenţiei este corespunzătoare D2 = 1,00; - în afara programului nu există salariaţi suficienţi disponibili pentru intervenţie D3 = 0,80. 8. Calculul factorului măsurilor de protecţie privind eficacitatea intervenţiei serviciului de pompieri civili şi/sau militari, I, se calculează cu relaţia: I = I1 × I2 × I3 = 1,15 × 1,40 × 0,80 = 1,29

267

pentru care: - este constituit serviciul privat pentru situaţii de urgenţă, dotat cu 1 autospecială cu apă şi spumă Il = 1,15; - în caz de incendiu intervine Detaşamentul Iaşi 1 din Inspectoratul de situaţii de urgenţă Iaşi I2 = 1,40; - timpul de începere a intervenţiei de către serviciul privat pentru situaţii de urgenţă este de 10min în timpul programului şi nedeterminat în afara orelor de program I3 = 0,80. 9. Calculul totalităţii măsurilor de protecţie la foc, M, se calculează cu relaţia: M = F × E × D × I = 0,85 × 1,30 × 0,80 × 1,29 = 1,14 10. Stabilirea factorului privind gravitatea, G, pentru sală aglomerată cu 180 locuri (sală pentru întruniri) G = 0,90 11. Stabilirea factorului privind activarea, A, pentru sală aglomerată cu 180 locuri (sală pentru întruniri) A = 1,00 12. Calculul factorului de punere în pericol, B, se face cu relaţia: B = P / M = 5,02 / 1,14 = 4,40 13. Calculul riscului efectiv de incendiu, Ref, se face cu relaţia: Rcf = B × A = 4,40 × 1,00 = 4,40 14. Calculul riscului acceptat de incendiu, Ra, se face cu relaţia: Ra = 1,20 × G = 1,20 × 0,90 = 1,08 15. Calculul siguranţei la foc, Sig, se face cu relaţia: Sig = Ra / Ref = 1,08 / 4,40 = 0,24 Concluzia la varianta 1 (iniţială): scenariul de securitate la incendiu nu este corespunzător, siguranţa la foc este mai mică ca 1,00 (riscul efectiv este mai mare decât riscul acceptat).

Varianta 2 Se propune îmbunătăţirea scenariului de securitate la incendiu din varianta 1, prin: - diminuarea densităţii sarcinii de incendiu până la 420 MJ/m2: q=1,30; - alegerea, pentru finisajele interioare, de materiale dificil inflamabile: C2: f23=0,90; - alegerea, pentru realizarea plafonului fals, de materiale incombustibile C0: f24=1,00; - se impune marcarea, semnalizarea şi iluminatul căilor de evacuare conform normelor: f37=1,00.

Această propunere conduce la actualizarea: - factorului P:

268

P1 =1,30 × 1,20 × 1,50 × 1,50 = 3,51 P = Pl × P2 = 3,51 × 1,24 = 4,35 - factorilor F2, F3 şi F: F2 = 1,20 × 1,20 × 0,90 × 1,00 = 1,30 F3 = 1,05 × 1,05 × 0,80 × 0,70 × 1,05 × 1,05 × 1,00 = 0,68 F = F1 × F2 × F3 = 1,73 × 1,30 × 0,68 = 1,53 - factorului M: M = F × E × D × I = 1,53 × 1,30 × 0,80 × 1,29 = 2,05 - factorului B: B = 4,35 / 2,05 = 2,21 - riscului efectiv de incendiu: Ref = 2,21 × 1,00 = 2,21 - coeficientului de siguranţă la foc: Sig = Ra/Ref = 1,08/2,21= 0,49 Concluzia la varianta 2: scenariul de securitate la incendiu nu este corespunzător, siguranţa la foc este mai mică de 1,00 (riscul efectiv este mai mare decât riscul acceptat). Varianta 3 Se propune îmbunătăţirea scenariului de securitate la incendiu din varianta 2, prin: - modificarea uşilor de acces în casele de scări care se vor deschide în sensul evacuării şi etanşeitatea la foc să fie minimum 15 min.: f33 =1,05; - modificarea uşilor de la sală care se vor deschidere în sensul evacuării şi etanşeitatea la foc să fie minimum15 min.: f34 =1,05; - ca urmare a faptului că sala de conferinţe este situată pe platforma Universităţii Tehnice, prevăzută cu rezervă de apă de incendiu şi staţie de pompe pentru mărirea presiunii, putându-se asigura alimentarea cu apă pentru stingerea incendiilor, E3=1,00; - ca urmare a faptului că pe platforma Universităţii se asigură serviciu de permanenţă cu personal propriu, care poate fi organizat să participe obligator, în echipe specializate la intervenţie, la stingerea incendiilor, D3=1,00.

Această propunere conduce la actualizarea: - factorilor F3 şi F: F3 = 1,05 × 1,05 × 1,05 × 1,05 × 1,05 × 1,05 × 1,00 = 1,28 F = F = F1 × F2 × F3 = 1,73 × 1,30 × 1,28 = 2,88 - factorului E: E = 1,25 × 1,30 × 1,00 × 1,00 × 1,00 = 1,62 - factorului D: D = 1,00 × 1,00 × 1,00 = 1,00 - factorului M: M = F × E × D × I = 2,88 × 1,62 × 1,00 × 1,29 = 6,02 - factorului B: B = 4,35/6,02 = 0,72

269

- riscului efectiv de incendiu: Ref = 0,72 × 1,00 = 0,72 - coeficientului de siguranţă la foc: Sig = Ra/Ref = 1,08 / 0,72 = 1,50 Concluzia la varianta 3: scenariul de securitate la incendiu este corespunzător (riscul efectiv este mai mic decât cel acceptat). La această variantă se mai pot aduce îmbunătăţiri, spre exemplu, prin micşorarea timpului de începere a intervenţiei (sub 10 minute), prin completarea încadrării cu personal (servanţi pompieri) a acestuia, astfel încât maşina de intervenţie să fie în stare operativă 24 de ore din 24 de ore. Bibliografie 1. ***, International standard ISO/DIS 16732, Fire safety engineering - Guidance on fire risk assessment, 2010. 2. ***, ISO 31000, Risk management - Principles and guidelines, First edition 2009. 3. ***, ISO 31010, Risk management - Risk assessment techniques, Edition 1.0, 2009. 4. ***, Ordin nr. 130 din 25/01/2007, publicat în Monitorul Oficial, Partea I nr. 89 din 05/02/2007, pentru aprobarea Metodologiei de elaborare a scenariilor de securitate la incendiu. 5. ***, Ordinul Nr. 210 din 21 mai 2007, privind metodologia de identificare, evaluare şi control a riscurilor de incendiu. 6. ***, Hotărârea Guvernului nr. 1739/2006 pentru aprobarea categoriilor de construcţii şi amenajări care se supun avizării şi/sau autorizării privind securitatea la incendiu, publicată în Monitorul Oficial al României, Partea I, nr. 995 din 13 decembrie 2006. 7. ***, Regulamentul privind clasificarea şi încadrarea produselor pentru construcţii pe baza performanţelor de comportare la foc, aprobat prin Ordinul comun al ministrului transporturilor, construcţiilor şi turismului şi al ministrului administraţiei şi internelor nr. 1.822/394/2004, publicat în Monitorul Oficial al României, Partea I, nr. 90 din 27 ianuarie 2005. 8. ***, Hotărârea Guvernului nr. 95/2003 privind controlul activităţilor care prezintă pericole de accidente majore în care sunt implicate substanţe periculoase, publicată în Monitorul Oficial al României, Partea I, nr. 120 din 25 februarie 2003. 9. ***, Ghidul de evaluare a riscului de incendiu si a siguranţei la foc pentru clădiri de spitale GT 049-02. 10. ***, Ghid de evaluare a riscului de incendiu şi a siguranţei la foc pentru cămine de bătrâni şi persoane cu handicap GT 050-02. 11. ***, Ghid de evaluare a riscului de incendiu şi a siguranţei la foc la săli aglomerate GT 030-01. 12. ***, Regulamentului privind stabilirea categoriei de importanţă a construcţiilor, aprobat prin Hotărârea Guvernului nr. 766/1997 pentru aprobarea unor regulamente privind calitatea în construcţii, publicată în Monitorul Oficial al României, Partea I, nr. 352 din 10 decembrie 1997.