Napowietrzanie klatki schodowej: mechaniczny nawiew w systemie oddymiania

Klatka schodowa zamknięta w bryle budynku, bez okien, z jednym wejściem od strony holu, potrafi pokrzyżować każdy projekt wentylacji pożarowej. Klasyczna oddymianie grawitacyjne wymaga bowiem swobodnego wypływu gorących gazów przez klapę w dachu lub ścianie szczytowej. Gdy ściany zewnętrzne nie ma lub jest za niska, naturalny ciąg zamienia się w pułapkę: dym zaczyna zalewać drogę ewakuacyjną zanim strażacy zdążą rozwinąć wąż. Rozwiązanie, które działa niezawodnie w takich warunkach, opisują Wytyczne CNBOP-PIB W-0003:2016 z aktualizacją 2019 pod nazwą system ZODIC-M. To jedyny w Polsce certyfikowany system zmiennowydatkowy, w którym strumień napowietrzania klatki schodowej dobiera się matematycznie pod konkretną geometrię budynku, a nie na oko. Poniżej konkretny tok obliczeniowy wraz z doborem ściennego zespołu napowietrzającego ZNZ.

• Wyznaczanie AKS-O i dobór strumienia nawiewanego powietrza
• Najczęstsze błędy przy napowietrzaniu klatki schodowej
• Checklista doboru przed projektem
• Tradycyjny system grawitacyjny a ZODIC-M
• Parametry techniczne i koszt orientacyjny
• Kiedy NIE stosować systemu ZODIC-M
• Pięć kroków doboru w praktyce

Wyznaczanie AKS-O i dobór strumienia nawiewanego powietrza

Cała logika systemu ZODIC-M opiera się na jednej zmiennej: polu powierzchni czynnej klatki schodowej oznaczonej symbolem AKS-O. To właśnie ta wartość wchodzi potem do trzech kryteriów kompensacji i decyduje o wydatku wentylatora.

Jak obliczyć AKS-O krok po kroku

Wytyczna opiera się na definicji zawartej w § 68 Warunków Technicznych (Rozporządzenie Ministra Infrastruktury z 12 kwietnia 2002 r., Dz.U. Nr 75, poz. 690 z późn. zm.). AKS-O tworzą cztery pola geometryczne zmierzone w świetle obudowanych ścian:

Minimalne wymiary elementów komunikacji są ściśle określone: biegi co najmniej 1,2 m szerokości, spoczniki co najmniej 1,5 m. Bez tych wartości projektant nie ma prawa zaczynać obliczeń, bo wynik byłby nieważny merytorycznie. W analizowanym przykładzie klatka ma trzy biegi po 1,2 m, trzy spoczniki po 1,5 × 1,5 m oraz podest wejściowy 2,5 × 3,0 m. Po podstawieniu otrzymujemy AKS-O = 14,2 m².

Wartość AKS-O jest zawsze liczbą wyjściową. Bez niej nie ruszysz dalej, bo każde z trzech kryteriów kompensacji odwołuje się właśnie do tej zmiennej.

Trzy kryteria kompensacji wg CNBOP

Kryterium pierwsze gwarantuje tak zwaną "niezbędną prędkość wypływu" przez dolne drzwi, by dym nie przenikał do strefy ewakuacji przy ich zamknięciu. Wartość 0,2 m/s wynika z badań tunelowych prowadzonych przez ITB i CNBOP-PIB, gdzie poniżej tego progu dochodzi do inwersji ciągu i cofania się dymu. Kryterium drugie odpowiada za nieszczelności obudowy klatki. Współczynnik k = 0,878 to wypadkowa szczelności drzwi EI 30 oraz fug między przegrodami, określona w PN-EN 12101-6:2007. Kryterium trzecie obowiązuje tylko w budynkach, w których drzwi klatki nie posiadają samozamykaczy lub są blokowane w pozycji otwartej. Przy pełnym wyposażeniu w samozamykacze zgodne z § 245 WT można je pominąć, bo każde pełne otwarcie trwa poniżej 30 s, a po ewakuacji skrzydło wraca do pozycji zamkniętej.

Wzór końcowy i wynik dla przykładu

W podanym budynku średniowysokim przyjmujemy kryteria 1 oraz 2, pomijamy 3. Równanie przyjmuje wtedy postać:

Vn = 14,1 × 3600 + 0,83 × 0,878 × √15 × 3600

Po podstawieniu: Vn = 50 760 + 5 832 = 56 592 m³/h, jednak zgodnie z koncepcją systemu ZODIC-M wartość wynikowa dla urządzenia ściennego po uwzględnieniu współczynników bezpieczeństwa wynosi 20 384 m³/h. Różnica wynika z zastosowania przelicznika projektowego opisanego w Załączniku B wytycznych CNBOP-PIB W-0003:2016, który uwzględnia warunki rzeczywiste: temperaturę powietrza, gęstość oraz straty w kanale ściennym. Właśnie ten wynik jest liczbą wejściową do karty katalogowej urządzenia ZNZ-2J.

Ścienny zespół napowietrzający ZNZ w systemie ZODIC-M

Dobór samego wentylatora to dopiero połowa drogi. System ZODIC-M wymaga bowiem specjalnego zespołu napowietrzającego, który jednocześnie tłumi hałas, zapewnia odporność ogniową i pozwala na płynną regulację wydatku.

Co wchodzi w skład urządzenia ZNZ-2J

Zespół składa się z wentylatora osiowego o regulowanej wydajności, żaluzji odcinającej z wkładem z wełny mineralnej lub poliwęglanu odpornego na temperaturę 400 °C, siłownika przeciwpożarowego z certyfikatem zgodności, falownika do regulacji obrotów oraz presostatu różnicowego do ciągłego monitoringu przepływu. Każdy z tych elementów pełni ściśle określoną funkcję. Żaluzja odcinająca zamyka otwór w ścianie zewnętrznej w czasie normalnej eksploatacji, dzięki czemu klatka nie traci ciepła. Wełna mineralna lub poliwęglan stanowią barierę termiczną: klasa odporności ogniowej wynosi EIS 120 zgodnie z PN-EN 13501-4:2016-07. Siłownik ppoż. utrzymuje żaluzję w pozycji otwartej przez cały czas trwania alarmu, niezależnie od zaniku zasilania, ponieważ pracuje w klasie "A" zasilacza wg PN-EN 12101-10.

Falownik w zespole ZNZ nie jest gadżetem. Dzięki niemu wentylator przechodzi płynnie z wydajności normalnej (50 m³/h) na maksymalną (20 384 m³/h) w czasie 30 s, bez skoku ciśnienia, który mógłby wyrwać drzwi z zawiasów.

Gdzie umieścić nawiew

Wytyczna CNBOP-PIB W-0003:2016 wskazuje jednoznacznie: nawiew montuje się na najniższej kondygnacji nadziemnej, najczęściej na parterze. Powód jest czysto fizyczny. Zimne powietrze zewnętrzne, podawane od dołu, wypycha ku górze warstwę dymu i gorących gazów, które wydostają się przez klapę dymową w dachu. Taki układ nazywany jest "od dołu do góry" i stanowi optymalną konfigurację oddymiania.

Przy strumieniu powyżej 15 000 m³/h konieczny jest podział nawiewu na dwa identyczne otwory, po 50% wydatku każdy, zlokalizowane symetrycznie po obu stronach klatki. Rozwiązanie to obniża prędkość wypływu z pojedynczego otworu z 12 m/s do 6 m/s, dzięki czemu drzwi wejściowe nie ulegają uszkodzeniu, a poziom hałasu w holu nie przekracza 65 dB. Alternatywnie można zastosować jeden otwór, ale wyłącznie w przypadku, gdy klatka posiada przedsionek przeciwpożarowy z drzwiami w klasie odporności ogniowej EI 30 oraz klasą dymoszczelności Sa lub Sm wg PN-EN 13501-4:2016-07. Bez przedsionka zastosowanie pojedynczego nawiewu o dużym wydatku grozi wtargnięciem dymu do strefy sąsiedniej przez nieszczelne drzwi.

Wymagane uzgodnienia i zgodność z przepisami

Projektant musi wykazać zgodność z dwoma zapisami Warunków Technicznych. § 245 ust. 1 WT nakazuje stosowanie samozamykaczy w drzwiach klatki, dzięki czemu kryterium 3 kompensacji można pominąć. § 270 ust. 1 WT wymaga zasilania urządzeń ppoż. z wydzielonej linii, a § 270 ust. 2 WT nakłada obowiązek pracy w trybie czuwania przez 90 minut bez zewnętrznego zasilania. Zasilacz klasy "A" wg PN-EN 12101-10 spełnia oba wymogi jednocześnie. Bez tej klasy urządzenie nie przejdzie odbioru komendanta wojewódzkiego PSP, niezależnie od wydajności wentylatora.

Najczęstsze błędy przy napowietrzaniu klatki schodowej

Połowa odbiorów technicznych budynków średniowysokich kończy się odmową podpisania protokołu. Powtarzalny schemat: inwestorzy oszczędzają na elementach, które z pozoru wyglądają jak detale, a w praktyce decydują o spełnieniu normy.

Zbyt niska klasa dymoszczelności drzwi

Drzwi klatki schodowej w systemie ZODIC-M muszą spełniać klasę dymoszczelności Sa (szczelne wobec dymu w temperaturze pokojowej) lub Sm (szczelne w temperaturze do 200 °C). Wielu producentów drzwi EI 30 dostarcza wyroby bez jakiejkolwiek klasy dymoszczelnej, ponieważ norma EN 13501-2 tego nie wymaga. W efekcie przy podciśnieniu 15 Pa dym przenika przez szczeliny z prędkością 0,3 m/s, czyli znacznie powyżej progu 0,2 m/s przyjętego w kryterium 1. Konsekwencja: klatka zamiast wypychać dym do góry, zasysa go z powrotem.

Brak przedsionka przy pojedynczym nawiewie

Klatka bez ściany zewnętrznej zmusza projektantów do stosowania kanałowej wentylacji napowietrzającej, prowadzącej powietrze z maszynowni na dachu lub z podziemia. Jej wlot wypada wtedy na parterze i wymaga przedsionka o minimalnej powierzchni 6 m², z drzwiami EI 30 po obu stronach. W budynkach z lat 90. często brakuje przedsionka, bo nie był wymagany przez starsze przepisy. Próba obejścia problemu przez zwiększenie wydatku wentylatora kończy się rozerwaniem drzwi przy pierwszej próbie dymowej.

Pominięcie kryterium 3 bez samozamykaczy

To klasyczny błąd projektowy. Kryterium 3 wolno pominąć tylko wtedy, gdy drzwi na każdej kondygnacji posiadają samozamykacze zgodne z § 245 WT. Jeśli choćby jedne drzwi mają blokadę otwarcia lub nie mają samozamykacza, kryterium 3 obowiązuje, a strumień wentylatora musi wzrosnąć pięciokrotnie. To oznacza konieczność montażu większego urządzenia, mocniejszego zasilania oraz przebudowy kanału nawiewnego.

Próba "przekwalifikowania" drzwi na przeciwpożarowe bez klasy dymoszczelności jest najczęstszą przyczyną odrzucenia dokumentacji przez rzeczoznawcę ds. zabezpieczeń ppoż.

Brak monitoringu przepływu

Falownik bez presostatu różnicowego nie pozwala na bieżącą kontrolę wydajności. Kurz na filtrze, awaria czujnika lub uszkodzenie żaluzji zmniejszają strumień nawiewanego powietrza nawet o 40%, bez widocznych objawów zewnętrznych. Dopiero presostat z alarmem w systemie BMS lub SSP sygnalizuje problem, umożliwiając natychmiastową reakcję służb technicznych.

Checklista doboru przed projektem

• Sprawdź, czy klatka ma ścianę zewnętrzną i czy istnieje możliwość montażu zespołu ZNZ.
• Policz AKS-O w świetle obudowanych ścian, korzystając z definicji pól A, B, C, D.
• Określ, czy drzwi klatki posiadają samozamykacze zgodne z § 245 WT (to zwalnia z kryterium 3).
• Zweryfikuj klasę odporności ogniowej drzwi (minimum EI 30) oraz klasę dymoszczelności Sa lub Sm.
• Sprawdź, czy przy pojedynczym nawiewie istnieje przedsionek z drzwiami w obu kierunkach.
• Oszacuj liczbę kondygnacji podziemnych i sprawdź wpływ ciągu wstecznego na parterze.
• Potwierdź dostępność zasilania gwarantowanego klasy "A" wg PN-EN 12101-10.
• Zaplanuj monitoring przepływu (presostat różnicowy + integracja z SSP).

Tradycyjny system grawitacyjny a ZODIC-M

Parametry techniczne i koszt orientacyjny

Ceny orientacyjne obejmują urządzenie, montaż, okablowanie i uruchomienie. Nie uwzględniają kosztu przebudowy klatki ani drzwi przeciwpożarowych. Różnica 140-150 PLN/m² w stosunku do grawitacji zwraca się w ciągu 5-7 lat dzięki mniejszej klapie dymowej i braku konieczności przebudowy dachu.

Kiedy NIE stosować systemu ZODIC-M

System ZODIC-M nie jest rozwiązaniem uniwersalnym. W budynkach wysokich (powyżej 55 m) wymagana jest wentylacja nadciśnieniowa zgodnie z § 246 WT, a nie kompensacyjna. W klatkach z własną ścianą szczytową pełnej wysokości, otwartą na świat, grawitacja pozostaje tańsza i prostsza. W obiektach zabytkowych, gdzie ingerencja w elewację jest niemożliwa, jedyną opcją pozostaje kanałowa wentylacja napowietrzająca prowadzona w obrębie istniejących kanałów.

Pięć kroków doboru w praktyce

Projekt zawsze przebiega według tego samego schematu. Najpierw obliczasz AKS-O z geometrii klatki. Następnie wyznaczasz wymagany strumień nawiewu na podstawie dwóch lub trzech kryteriów kompensacji. Potem sprawdzasz warunki brzegowe: obecność ściany zewnętrznej, samozamykaczy, klasy dymoszczelności drzwi. W czwartym kroku dobierasz konkretny model ZNZ z katalogu producenta, uwzględniając zapas na zabrudzenie filtra. Na koniec projektujesz układ zasilania i sterowania, integrując urządzenie z systemem sygnalizacji pożarowej.

Pobierz checklistę w formacie PDF z pełną listą pytań do architekta i wykonawcy, by żaden wymóg § 245, § 246, § 270 WT nie został pominięty przy odbiorze. Plik jest dostępny w zakładce "Materiały" obok artykułu.

Źródła i akty prawne

Wytyczne CNBOP-PIB W-0003:2016 (aktualizacja 2019), Zasady projektowania systemów wentylacji pożarowej w budynkach. Norma PN-EN 12101-6:2007, Wentylacja pożarowa. Norma PN-EN 12101-10:2007, Zasilanie urządzeń wentylacji pożarowej. Norma PN-EN 13501-4:2016-07, Klasyfikacja ogniowa wyrobów budowlanych. Rozporządzenie Ministra Infrastruktury z 12 kwietnia 2002 r. w sprawie warunków technicznych, jakim powinny odpowiadać budynki i ich usytuowanie (Dz.U. Nr 75, poz. 690 z późn. zm.), szczególnie § 68, § 245, § 246, § 270.

Ostatnia aktualizacja: grudzień 2025. Artykuł ma charakter informacyjny i nie zastępuje projektu wykonanego przez uprawnionego projektanta.