ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΠΑΤΡΩΝ ΤΜΗΜΑ ΗΛΕΚΤΡΟΛΟΓΩΝ ΜΗΧΑΝΙΚΩΝ ΚΑΙ ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΑΣ ΥΠΟΛΟΓΙΣΤΩΝ ΤΟΜΕΑΣ ΣΥΣΤΗΜΑΤΩΝ ΗΛΕΚΤΡΙΚΗΣ ΕΝΕΡΓΕΙΑΣ ΕΜΒΕΡ ΟΓΛΟΥ ΕΜΡΑΧ

Transcript

1 ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΠΑΤΡΩΝ ΤΜΗΜΑ ΗΛΕΚΤΡΟΛΟΓΩΝ ΜΗΧΑΝΙΚΩΝ ΚΑΙ ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΑΣ ΥΠΟΛΟΓΙΣΤΩΝ ΤΟΜΕΑΣ ΣΥΣΤΗΜΑΤΩΝ ΗΛΕΚΤΡΙΚΗΣ ΕΝΕΡΓΕΙΑΣ Διπλωματική Εργασία του Φοιτητή του τμήματος Ηλεκτρολόγων Μηχανικών και Τεχνολογίας Ηλεκτρονικών Υπολογιστών, της Πολυτεχνικής Σχολής του Πανεπιστημίου Πατρών: ΕΜΒΕΡ ΟΓΛΟΥ ΕΜΡΑΧ Αριθμός Μητρώου: 6170 Θέμα: ΣΧΕΔΙΑΣΗ-ΑΠΟΤΥΠΩΣΗ ΜΕ ΤΗΝ ΒΟΗΘΕΙΑ ΗΛΕΚΤΡΟΝΙΚΟΥ ΥΠΟΛΟΓΙΣΤΗ (AUTOCAD) ΕΓΚΑΤΑΣΤΑΣΕΩΝ ΠΥΡΑΣΦΑΛΕΙΑΣ ΚΑΙ ΠΥΡΟΣΒΕΣΗΣ ΤΩΝ ΚΤΗΡΙΩΝ ΤΩΝ ΤΜΗΜΑΤΩΝ ΒΙΟΛΟΓΙΑΣ- ΜΑΘΗΜΑΤΙΚΩΝ. Επιβλέπουσα: ΕΛΕΥΘΕΡΙΑ ΠΥΡΓΙΩΤΗ Επίκουρη Καθηγήτρια Πάτρα: 1

2 ΠΙΣΤΟΠΟΙΗΣΗ Πιστοποιείται ότι η διπλωματική εργασία με θέμα: «ΣΧΕΔΙΑΣΗ-ΑΠΟΤΥΠΩΣΗ ΜΕ ΤΗΝ ΒΟΗΘΕΙΑ ΗΛΕΚΤΡΟΝΙΚΟΥ ΥΠΟΛΟΓΙΣΤΗ (AUTOCAD) ΕΓΚΑΤΑΣΤΑΣΕΩΝ ΠΥΡΑΣΦΑΛΕΙΑΣ ΚΑΙ ΠΥΡΟΣΒΕΣΗΣ ΤΩΝ ΚΤΗΡΙΩΝ ΤΩΝ ΤΜΗΜΑΤΩΝ ΒΙΟΛΟΓΙΑΣ-ΜΑΘΗΜΑΤΙΚΩΝ» του φοιτητή του Τμήματος Ηλεκτρολόγων Μηχανικών και Τεχνολογίας Υπολογιστών ΕΜΒΕΡ ΟΓΛΟΥ ΕΜΡΑΧ Α.Μ.: 6170 Παρουσιάστηκε δημόσια και εξετάσθηκε στο Τμήμα Ηλεκτρολόγων Μηχανικών και Τεχνολογίας Υπολογιστών στις / / Η επιβλέπουσα: Ο Διευθυντής του Τομέα: Ελευθερία Πυργιώτη Επίκουρη Καθηγήτρια Αντώνιος Αλεξανδρίδης Καθηγητής 2

3 Ευχαριστίες: Θα ήθελα να κάνω μια ιδιαίτερη αναφορά στον επιβλέποντα καθηγητή μου κ. Βασιλαντωνόπουλο Σταμάτη. Η παρούσα διπλωματική ξεκίνησε τον Νοέμβριο του 2009 υπό την επίβλεψή του. Αναπάντεχα τον Νοέμβριο του 2010 ο κ. Βασιλαντωνόπουλος έφυγε από την ζωή. Ευχαριστώ θερμά την καθηγήτριά μου και επιβλέπουσα της διπλωματικής εργασίας κ. Ελευθερία Πυργιώτη για την καθοδήγησή και τις συμβουλές όσον αφορά την εκπόνηση της παρούσας εργασίας. Ιδιαίτερα θα ήθελα να ευχαριστήσω τον κ. Παπαμιχαήλ Παναγιώτη (Προϊστάμενο Διεύθυνσης Δικτύων & Μηχανοργάνωσης της Τεχνικής Υπηρεσίας του Πανεπιστημίου Πατρών) για το ενδιαφέρων που έδειξε και για την πολύτιμη καθοδήγησή του στην εκπόνηση της διπλωματικής εργασίας. Οι συμβουλές του ως μηχανικός ήταν απαραίτητες για το πρακτικό κομμάτι της εργασίας μου. Τέλος, θα ήθελα να ευχαριστήσω την οικογένειά μου και τους φίλους μου για την στήριξή τους κατά την διάρκεια των φοιτητικών μου χρόνων. 3

4 Αριθμός Διπλωματικής Εργασίας: Τίτλος: ΣΧΕΔΙΑΣΗ-ΑΠΟΤΥΠΩΣΗ ΜΕ ΤΗΝ ΒΟΗΘΕΙΑ ΗΛΕΚΤΡΟΝΙΚΟΥ ΥΠΟΛΟΓΙΣΤΗ (AUTOCAD) ΕΓΚΑΤΑΣΤΑΣΕΩΝ ΠΥΡΑΣΦΑΛΕΙΑΣ ΚΑΙ ΠΥΡΟΣΒΕΣΗΣ ΤΩΝ ΚΤΗΡΙΩΝ ΤΩΝ ΤΜΗΜΑΤΩΝ ΒΙΟΛΟΓΙΑΣ- ΜΑΘΗΜΑΤΙΚΩΝ Φοιτητής : ΕΜΒΕΡ ΟΓΛΟΥ ΕΜΡΑΧ Επιβλέπουσα: ΕΛΕΥΘΕΡΙΑ ΠΥΡΓΙΩΤΗ 4

5 ΠΕΡΙΛΗΨΗ Κάθε κτίριο που δημιουργείται είναι απαραίτητο να έχει τη στοιχειώδη προστασία έναντι πυρκαγιάς, πολύ δε περισσότερο όταν αυτό το κτίριο είναι ένας χώρος που μπορεί να φιλοξενήσει εκατοντάδες ανθρώπους καθημερινά σε διάφορες δραστηριότητες. Σκοπός αυτής της διπλωματικής εργασίας είναι να αποτυπωθούν οι εγκαταστάσεις πυρασφάλειας και πυρόσβεσης των κτηρίων των τμημάτων Βιολογίας Μαθηματικών του Πανεπιστημίου Πατρών με το AutoCAD. Στόχος της είναι να διαπιστώσει αν ικανοποιούνται οι κανονισμοί πυρασφάλειας που έχει θέσει το Πυροσβεστικό Σώμα και εάν λειτουργεί σύμφωνα με τους νόμους όσον αφορά τον τομέα της πυροπροστασίας. Η διπλωματική εργασία απευθύνεται σε άτομα που ασχολούνται με την εκπόνηση μελετών πυρασφάλειας, είτε είναι φοιτητές, είτε μηχανικοί, είτε στελέχη του Πυροσβεστικού Σώματος. Στο πρώτο κεφάλαιο, αναλύονται οι βασικές έννοιες της Πυρκαγιάς, με σκοπό την πλήρη κατανόηση του φαινομένου αυτού. Στο δεύτερο κεφάλαιο, αφορά την πυροπροστασία κτηρίων όπου γίνεται αναφορά στην παθητική και ενεργητική πυροπροστασία των κτηρίων όπου περιγράφονται οι τρόποι πυροπροστασίας και όλα τα μέσα πυρανίχνευσης και πυρόσβεσης που χρησιμοποιούνται σήμερα καθώς και τα κριτήρια επιλογής τους. Στο τρίτο κεφάλαιο, αποτυπώνονται οι εγκαταστάσεις πυρασφάλειας και πυρόσβεσης των κτηρίων των τμημάτων Βιολογίας Μαθηματικών. Στο τέταρτο κεφάλαιο, παρουσιάζεται η ενεργητική μελέτη πυρασφάλειας των κτηρίων των τμημάτων Βιολογίας Μαθηματικών. Τέλος στο παράρτημα παρουσιάζονται οι κανονισμοί πυρασφάλειας και πυροπροστασίας όπως αυτοί έχουν καθοριστεί από το Πυροσβεστικό Σώμα. Πιο συγκεκριμένα παρουσιάζεται το προεδρικό διάταγμα «Κανονισμός Πυροπροστασίας Κτιρίων (Π.Δ. 71/88)», το οποίο αποτελεί το βασικό διάταγμα σύμφωνα με το οποίο γίνονται όλες οι μελέτες πυροπροστασίας, επισυνάπτονται τα σχέδια των αποτυπώσεων και τα σχέδια της μελέτης καθώς και το σχεδιαστικό πρόγραμμα AutoCAD

6 ABSTRACT Each building that is being built is necessary to have the elementary protection in a case of fire. That is most important if a building can host everyday hundreds of people on several activities. The main purpose of this work is to design the fire safety and fire protection systems of the installations in Biology and Mathematics building of the University of Patras using the AutoCAD. The purpose of this work is to ascertain if the fire protection regulations instituted by the Fire Brigade are satisfied and the building is safe on the part of the fire safety system. This work is addressed to people working on fire safety studies, such as students, engineers and members of the Fire Brigade. The first chapter, is analyzing the basic concepts of conflagration (fire), with purpose a complete understanding of this phenomenon. In the second chapter, it concerns the fire safety of buildings where becomes report in the passive and energetic fire safety of buildings where are described the ways of fire safety and all the means of fire detection and firefighting that is used today as well as their criteria of choice. In the third chapter, are impressed the installations of fire safety and firefighting of buildings of departments of Biology and Mathematics. In the fourth chapter, is presented the energetic study of fire safety of buildings of departments of Biology and Mathematics. Finally, in the appendix we present the fire safety and fire protection regulations instituted by the Fire Brigade, the drawings of impress, the research drawings and the drawing application AutoCAD

7 Περιεχόμενα ΠΕΡΙΛΗΨΗ... 5 ABSTRACT... 6 Περιεχόμενα... 7 ΚΕΦΑΛΑΙΟ ΒΑΣΙΚΕΣ ΕΝΝΟΙΕΣ Εισαγωγή Φωτιά Καύση Πυρκαγιά [3] Αιτίες πρόκλησης πυρκαγιών Είδη-Κατηγορίες πυρκαγιών [15 ] ΚΕΦΑΛΑΙΟ ΠΥΡΟΠΡΟΣΤΑΣΙΑ ΚΤΙΡΙΩΝ Εισαγωγή Παθητική Πυροπροστασία Κτιρίων [14] Ταξινόμηση κτιρίων Διαμερισματοποίηση (Πυροδιαμερίσματα) Οδεύσεις διαφυγής Τεχνητός φωτισμός των οδεύσεων διαφυγής [11] Πυραντίσταση Ενεργητική Πυροπροστασία Κτηρίων [14] Συστήματα Πυρανίχνευσης Γενικά Κατηγορίες συστημάτων πυρανίχνευσης Εγκαταστάσεις πυρανίχνευσης Πίνακας πυρανίχνευσης Καλωδιώσεις Ανιχνευτές Ανιχνευτές καπνού Ανιχνευτές θερμότητας Ανιχνευτές φλόγας Ανιχνευτές εκρηκτικών αερίων Τοποθέτηση ανιχνευτών Τοποθέτηση ανιχνευτών καπνού και θερμότητας Τοποθέτηση ανιχνευτών δέσμης καπνού Τοποθέτηση ανιχνευτών φλόγας Τοποθέτηση ανιχνευτών αερίων Μέσα ένδειξης και σήμανσης Χειροκίνητο σύστημα συναγερμού

8 Συντήρηση συστημάτων πυρανίχνευσης Μέσα κατάσβεσης πυρκαγιάς [17] Κατασβεστικά υλικά Το νερό (H 2 O) Το διοξείδιο του άνθρακα (C0 2 ) Οι χημικές ή ξηρές σκόνες Οι αεραφροί κατάσβεσης Αλογονούχα κατασβεστικά υλικά Βοηθητικά μέσα πυρόσβεσης Κινητά μέσα πυρόσβεσης Κατηγορίες Δομή Λειτουργία και σωστή χρήση ενός πυροσβεστήρα Σήμανση πυροσβεστήρα Συντήρηση πυροσβεστήρα Μόνιμα μέσα εγκαταστάσεις πυρόσβεσης Μόνιμο υδροδοτικό πυροσβεστικό δίκτυο Κατάταξη Πυροσβεστικών Συστημάτων [19] Κατηγορίες ΜΥΠΔ Τύποι ΜΥΠΔ Εγκατάσταση Πηγές ύδατος Πυροσβεστική αντλία Πίνακας αυτοματισμών Ρυθμιστής πίεσης Σωληνώσεις [19] Μέγεθος σωληνώσεων Ποιότητα σωληνώσεων Πυροσβεστικές φωλιές Μόνιμο σύστημα καταιονισμού ύδατος (Sprinkler) Κατηγορίες κινδύνου Κατηγορίες συστημάτων Τύποι καταιονητήρων [19] Μέγεθος καταιονητήρων Διάταξη καταιονητήρων Θέσεις καταιονητήρων Σωληνώσεις Ποιότητα σωληνώσεων Ορισμοί και διάταξη σωληνώσεων[19]

9 Κλίση σωληνώσεων Αυτόματο σύστημα τεχνητής ομίχλης νερού Αυτόματο σύστημα κατάσβεσης με C Μόνιμα συστήματα με σκόνες Μόνιμο σύστημα αφρού Μόνιμα συστήματα με AFFF "ελαφρό νερό" ΚΕΦΑΛΑΙΟ ΑΠΟΤΥΠΩΣΗ ΕΓΚΑΤΑΣΤΑΣΕΩΝ ΠΥΡΑΣΦΑΛΕΙΑΣ ΚΑΙ ΠΥΡΟΣΒΕΣΗΣ ΤΩΝ ΚΤΗΡΙΩΝ ΤΩΝ ΤΜΗΜΑΤΩΝ ΒΙΟΛΟΓΙΑΣ-ΜΑΘΗΜΑΤΙΚΩΝ Ο σκοπός της μελέτης Η διαδικασία της αποτύπωσης Τα αποτελέσματα της αποτύπωσης Μόνιμο υδροδοτικό πυροσβεστικό δίκτυο Πανεπιστημίου Πατρών Υπόγειο Ισόγειο Πρώτος Όροφος Δεύτερος Όροφος Τρίτος Όροφος ΚΕΦΑΛΑΙΟ ΜΕΛΕΤΗ ΕΝΕΡΓΗΤΙΚΗΣ ΠΥΡΟΠΡΟΣΤΑΣΙΑΣ ΤΩΝ ΚΤΗΡΙΩΝ ΤΩΝ ΤΜΗΜΑΤΩΝ ΒΙΟΛΟΓΙΑΣ- ΜΑΘΗΜΑΤΙΚΩΝ Εισαγωγή Σκοπός ενεργητικής μελέτης Μελέτη ενεργητικής πυροπροστασίας του κτηρίου Στοιχεία του κτηρίου Οικοδομική σύσταση Τεχνικές περιγραφές ενεργητικής πυροπροστασίας Χειροκίνητο σύστημα συναγερμού Αυτόματο σύστημα πυρανίχνευσης Φορητά πυροσβεστικά μέσα Μόνιμο υδροδοτικό πυροσβεστικό δίκτυο Συμπεράσματα Προτάσεις ΠΑΡΑΡΤΗΜΑ Ι ΝΟΜΟΘΕΣΙΑ Άρθρο Άρθρο Άρθρο

10 Άρθρο Άρθρο ΠΑΡΑΡΤΗΜΑ "Α" Βασικά στοιχεία συστήματος ανίχνευσης πυρκαγιάς ΠΑΡΑΡΤΗΜΑ "Β" Βασικά στοιχεία υδροδοτικού πυροσβεστικού δικτύου ΠΑΡΑΡΤΗΜΑ "Γ" Βασικά στοιχεία εγκαταστάσεων αυτομάτου συστήματος καταιονισμού ύδατος (SPRINKLER) ΓΕΝΙΚΑ ΠΑΡΑΡΤΗΜΑ ΙΙ ΣΧΕΔΙΑ ΑΠΟΤΥΠΩΣΗΣ ΕΓΚΑΤΑΣΤΑΣΕΩΝ ΠΥΡΑΣΦΑΛΕΙΑΣ ΚΑΙ ΠΥΡΟΣΒΕΣΗΣ ΤΩΝ ΚΤΗΡΙΩΝ ΤΩΝ ΤΜΗΜΑΤΩΝ ΒΙΟΛΟΓΙΑΣ-ΜΑΘΗΜΑΤΙΚΩΝ ΠΑΡΑΡΤΗΜΑ ΙΙI ΣΧΕΔΙΑ ΜΕΛΕΤΗΣ ΕΝΕΡΓΗΤΙΚΗΣ ΠΥΡΟΠΡΟΣΤΑΣΙΑΣ ΤΩΝ ΚΤΗΡΙΩΝ ΤΩΝ ΤΜΗΜΑΤΩΝ ΒΙΟΛΟΓΙΑΣ-ΜΑΘΗΜΑΤΙΚΩΝ ΠΑΡΑΡΤΗΜΑ ΙV ΤΟ ΣΧΕΔΙΑΣΤΙΚΟ ΠΡΟΓΡΑΜΜΑ AUTOCAD Σχεδίαση των εγκαταστάσεων πυρασφάλειας και πυρόσβεσης Η χρήση του υπολογιστή στη σχεδίαση Γενικά περί AutoCAD Το AutoCAD ως εργαλείο μηχανικού Η διαδικασία της σχεδίασης Βασικά στοιχεία του σχεδιαστικού προγράμματος AutoCAD Τα Layers και οι συντεταγμένες στο AutoCAD Βασικές εντολές του AutoCAD Βασικές επιλογές σχεδίασης Βασικές εντολές μορφοποίησης και επεξεργασίας ΒΙΒΛΙΟΓΡΑΦΙΑ

11 ΚΕΦΑΛΑΙΟ 1 ΒΑΣΙΚΕΣ ΕΝΝΟΙΕΣ 1.1 Εισαγωγή Η φωτιά συνοδεύει τον άνθρωπο από την αρχή της ύπαρξης του. Ο άνθρωπος χρόνια π.χ. επινόησε τεχνικές για το άναμμα της φωτιάς κατά βούληση, με την τριβή δύο κομματιών ξύλου ή με την κρούση δύο κομματιών πυριτόλιθου και την πρόκληση σπινθήρων. Δεν μπορεί να διανοηθεί κανένας ότι ήταν ποτέ δυνατό να φθάσει στο επίπεδο των σημερινών επιτευγμάτων του πολιτισμού του χωρίς τη χρήση της φωτιάς. Αλλά εξίσου αληθινό είναι και ότι αγωνίζεται ακατάπαυστα για να την τιθασεύσει. Κι αυτό γιατί η φωτιά, όσο ευεργετική είναι όταν βρίσκεται υπό έλεγχο, τόσο και περισσότερο καταστρεπτική γίνεται, όταν ξεφύγει από αυτόν, αφού μπορεί, μέσα σε λίγα λεπτά ακόμη και δευτερόλεπτα να αφανίσει χιλιάδες ζωές και ό,τι με κόπο πολλών ετών απέκτησε ο άνθρωπος. Μπροστά σ' ένα τόσο σοβαρό κίνδυνο ήταν φυσικό να αμυνθεί με τα μέσα που διέθετε. Έτσι, στην αρχή η προσπάθεια της άμυνας κατά της φωτιάς, έγινε με υποτυπώδη οργάνωση και μέτρα, που με την πάροδο του χρόνου τα βελτίωσε, για να φθάσει στο σημερινό επίπεδο εξέλιξης, κατά το οποίο τόσο η οργάνωση, όσο και τα μέτρα που χρησιμοποιούνται για την αντιμετώπιση της είναι πολύ καλύτερα και αποτελεσματικότερα. Παρόλα αυτά ο κίνδυνος από τη φωτιά εξακολουθεί όχι μόνο να υπάρχει, αλλά και να είναι περισσότερο σοβαρός, απ ότι ήταν σε παλαιότερες εποχές, γιατί, αντίθετα απ' ότι θα περίμενε κανείς, ο πολιτισμός και ιδιαίτερα η τεχνολογική πρόοδος αντί να μειώσει, αύξησε τις καταστροφικές συνέπειες της. Αυτό δεν είναι δύσκολο να το αντιληφθούμε, εάν λάβουμε υπ' όψη μας ότι τα κυριότερα υλικά που σήμερα είναι υπεύθυνα για τις καταστροφικές συνέπειες των πυρκαγιών, στο παρελθόν ήταν άγνωστα ή σχεδόν άγνωστα, όπως το πετρέλαιο, τα υγραέρια, τα εκρηκτικά και τα πυρηνικά. Άλλος λόγος της αυξήσεως του κινδύνου από τη φωτιά εξαιτίας πάντοτε της τεχνολογικής εξελίξεως του ανθρώπου, είναι και η συσσώρευση αγαθών (θερμικού φορτίου) και η συνοίκηση πολλών ανθρώπων σε μικρό χώρο. Σήμερα κτίζονται τεράστιες αποθήκες και ουρανοξύστες που δίνουν την δυνατότητα σε μικρή επιφάνεια γης να συσσωρευτούν τεράστιες ποσότητες θερμικού φορτίου και να στεγαστούν χιλιάδες άνθρωποι. Επομένως, είναι ευνόητο ότι σε περίπτωση πυρκαγιάς που θα εκδηλωθεί σε τέτοιους χώρους η καταστροφή, συγκριτικά με το παρελθόν, θα είναι κατά πολύ μεγαλύτερη. Έτσι ο άνθρωπος προσπαθώντας να προστατέψει την περιουσία του αλλά και την ίδια του την ζωή από τον κίνδυνο της πυρκαγιάς, ανέπτυξε κανονισμούς 11

12 πυροπροστασίας και εφηύρε μέσα πυρόσβεσης και πυρασφάλειας όπως οι πυροσβεστήρες, οι πυροσβεστικές φωλιές, οι πυρανιχνευτές κ.α. 1.2 Φωτιά Καύση Πυρκαγιά [3] Ξεκινώντας την εργασία κρίνεται σκόπιμο να γίνει μια προσέγγιση σε κάποιες βασικές έννοιες όπως της φωτιάς, του τρόπου που δημιουργείται και μεταδίδεται, καθώς και των τρόπων καταπολέμησής της. Παρουσιάζονται οι παρακάτω ορισμοί: Φωτιά: Χαρακτηρίζεται γενικά το φαινόμενο της ανάφλεξης ενός υλικού που αναγνωρίζεται από της σημαντική έκκληση θερμότητας και της παρουσίας φλόγας. Πυρκαγιά: Είναι μια φωτιά με τάσεις εξάπλωσης, τέτοιας έντασης που δεν είναι δυνατή η κατάσβεση της από ένα άτομο με απλά μέσα. Καύσιμο υλικό: Είναι το υλικό που παρουσία οξυγόνου καίγεται εύκολα. Τα περισσότερα υλικά της καθημερινότητά μας αποτελούν καύσιμο υλικό. Πυροπροστασία: Με τον όρο πυροπροστασία κτιρίων εννοούμε το σύνολο των μέτρων που προβλέπονται κατά την μελέτη και κατασκευή ενός κτιρίου και αποβλέπουν αφενός στην πρόληψη του κινδύνου εκδήλωσης πυρκαγιάς στο κτίριο και αφετέρου στην αντιμετώπιση της πυρκαγιάς σε περίπτωση που αυτή εκδηλωθεί Πυρανίχνευση: Έρευνα για ύπαρξη φωτιάς που μπορεί να προκαλέσει πυρκαγιά. Πυρασφάλεια: Προφύλαξη από τον κίνδυνο πυρκαγιάς καθώς και οι σχετικές ενέργειες Πυρόσβεση: Σβήσιμο πυρκαγιάς. Η καύση είναι μια εξώθερμη χημική αντίδραση η οποία αναφέρεται στην ένωση του οξυγόνου με μια μεγάλη ποικιλία στοιχείων και ενώσεων και συνοδεύεται πάντα από μια μικρή ή μεγάλη, βραδεία ή ταχεία αποβολή θερμότητας. Η θερμότητα παρότι αποτελεί βασική πηγή ενέργειας, ζωής και κίνησης για μεγάλο αριθμό ζωντανών οργανισμών ή μηχανών μπορεί να είναι και η αφετηρία καταστροφής τους. Όταν η καύση συνοδεύεται από φλόγα, δηλαδή είναι αντιληπτή από τον άνθρωπο έχουμε το φαινόμενο της φωτιάς. Η φωτιά αποτελεί ένα ορατό και θερμικό φαινόμενο, αναφέρεται σε καύση με ταυτόχρονη ανάπτυξη φλόγας και θερμότητας. Ο όρος πυρκαγιά χρησιμοποιείται για την ανεπιθύμητη και εκτός ελέγχου καύση υλών, όπως είναι η καύση χρήσιμων έμβιων οργανισμών, αντικειμένων, κτηρίων, εγκαταστάσεων κ.λπ.[3]. Σε κάθε χώρο υπάρχει η πιθανότητα πρόκλησης πυρκαγιάς ή/και έκρηξης όταν δημιουργηθούν οι κατάλληλες συνθήκες. Για να μη δημιουργηθεί αλλά και για να σβήσει μια φωτιά πρέπει να εμποδιστεί η συνύπαρξη τριών παραγόντων, που αποτελούν το λεγόμενο «τρίγωνο της φωτιάς»: 12

13 καύσιμη ύλη αέρας (οξυγόνο) θερμότητα (για την ανάφλεξη) Αν κάποιος από τους παράγοντες λείπει δεν μπορεί να ξεκινήσει πυρκαγιά και σε περίπτωση πυρκαγιάς, αν αφαιρέσουμε κάποιον από τους τρεις παράγοντες, σταματάει αμέσως η πυρκαγιά. Όλες οι μέθοδοι κατάσβεσης βασίζονται σ' αυτήν ακριβώς την παρατήρηση. Σχήμα 1.1 : Η φωτιά δεν μπορεί να εκδηλωθεί εάν οποιοδήποτε μέρος του τριγώνου απομακρυνθεί.[3] Θερμοκρασία ανάφλεξης ονομάζεται η θερμοκρασία του άμεσου περιβάλλοντος, που είναι απαραίτητη για να ξεκινήσει το φαινόμενο της καύσης. Όταν μια πηγή θερμότητας πλησιάσει ένα υλικό, η κατώτατη θερμοκρασία στην οποία το υλικό 13

14 αναφλέγεται αλλά και παύει να καίγεται όταν η πηγή θερμότητας απομακρυνθεί αποτελεί το σημείο ανάφλεξης. Για να πραγματοποιηθεί η ανάφλεξη και να παρατηρηθεί το φαινόμενο της καύσης, πρέπει το καύσιμο υλικό να έρθει σε επαφή με το οξυγόνο και να θερμανθεί μέχρι τη στιγμή της έναρξης της καύσης. Για να πετύχουμε μια τεχνητή ανάφλεξη στις περισσότερες περιπτώσεις πρέπει να διαθέτουμε μία αρχική φλόγα. Όταν μια πηγή θερμότητας πλησιάσει ένα υλικό, η κατώτατη θερμοκρασία στην οποία το υλικό αναφλέγεται αλλά και συνεχίζει να καίγεται όταν η πηγή θερμότητας απομακρυνθεί ονομάζεται σημείο καύσης. Αυτανάφλεξη έχουμε στις περιπτώσεις κατά τις οποίες δημιουργούνται κατάλληλα μίγματα τέτοια ώστε να επιτρέπουν την αυτόματη αναπήδηση φλόγας και φωτιάς. Η κατώτατη θερμοκρασία στην οποία το υλικό αναφλέγεται μόνο του, χωρίς την απαραίτητη ύπαρξη εξωτερικής πηγής θερμότητας αποτελεί το σημείο αυτανάφλεξης. Η έναρξη της καύσης και η εμφάνιση της φωτιάς για κάθε είδος καυσίμου απαιτεί ειδικές συνθήκες οι οποίες εξαρτώνται από τους ποσοτικούς συνδυασμούς του διαθέσιμου οξυγόνου (αέρα), το είδος του καυσίμου και της θερμοκρασίας του άμεσου περιβάλλοντος [6]. Σ' αυτό το σημείο είναι απαραίτητο να εξεταστούν σε βάθος τα τρία αυτά στοιχεία του τριγώνου της πυρκαγιάς. Α) Το καύσιμο: Σαν καύσιμο, αναφέρεται οποιοδήποτε υλικό που μπορεί να καεί. Όπως είναι γνωστό, η ύλη χωρίζεται σε τρεις καταστάσεις: Στερεά, υγρά και αέρια. Τα στερεά καύσιμα: Τα στερεά καύσιμα, στο περιβάλλον είναι άφθονα: ξύλο, πλαστικό, χαρτί, ύφασμα κ.λπ., είναι όμως δύσκολο να έρθουν σε κατάσταση ανάφλεξης. Για να φθάσει ένα στερεό σε κατάσταση ανάφλεξης, πρέπει πρώτα να μετατραπεί σε εύφλεκτο ατμό, αφού θερμανθεί από μια εξωτερική πηγή θερμότητας. Μελετώντας το ξύλο, είναι γνωστό ότι όταν αυτό βρίσκεται σε στερεά κατάσταση, αποτελείται από άνθρακα, υδρογόνο, οξυγόνο, άζωτο και διάφορα άλλα στοιχεία, όπως κυτταρίνη, σάκχαρα, ρητίνες, ελαστικό κόμμι, εστέρες και μέταλλα. Όταν θερμαίνεται, η κυτταρίνη καταστρέφεται και όταν καίγεται, ο άνθρακας, το υδρογόνο και το άζωτο συμμετέχοντας στην καύση σχηματίζουν νέες ενώσεις, ενώ τα σάκχαρα, οι ρητίνες, το ελαστικό κόμμι, οι εστέρες και τα μέταλλα παράγουν την τέφρα. Το ξύλο μπορεί να αντέξει στη θέρμανση χωρίς να παράγει εύφλεκτα αέρια, μέχρι τη 14

15 θερμοκρασία των 100 C. Αν η θέρμανση συνεχιστεί, αρχίζει η παραγωγή εύφλεκτων ατμών από την επιφάνειά του στην αρχή και μετά από όλη του τη μάζα. Όταν η θερμοκρασία φθάσει στους 204 C, οι ατμοί αυτοί είναι αρκετοί και μπορούν να αναφλεγούν, με την προϋπόθεση ότι στην περιοχή όπου έχουν δημιουργηθεί, η θερμοκρασία υπερβαίνει τη θερμοκρασία αναφλέξεως αυτών των ατμών. Τα στερεά στο φυσικό περιβάλλον, δεν καίγονται υπό την ευρέως γνωστή μορφή τους, πρέπει να γίνουν αέρια. Αυτό γίνεται με τη βοήθεια της θερμότητας. Η διαδικασία μετατροπής του στερεού σε εύφλεκτο ατμό με τη βοήθεια της θερμότητας, ονομάζεται πυρόλυση. Αυτό δεν ισχύει όμως, μόνο για τα στερεά. Ο κανόνας είναι γενικός: Η ύλη πρέπει να έρθει σε αέρια κατάσταση για να καεί. Όσον αφορά τα στερεά, ορισμένα πυρολύονται ευκολότερα και άλλα δυσκολότερα. Ευκολότερα πυρολύονται τα πορώδη υλικά (όπως ο φελλός) και πιο δύσκολα τα συμπαγή υλικά (όπως η σκληρή ξυλεία, οι ρόζοι του ξύλου κλπ.). Ευκολότερα, επίσης, πυρολύονται τα στερεά που παρουσιάζουν μεγαλύτερη επιφάνεια στον αέρα, ανά μονάδα μάζας. Σχήμα 1.2: Ο ρυθμός καύσεως αυξάνει ανάλογα με την επιφάνεια του καυσίμου[3]. Το κλάσμα (πηλίκο) της επιφάνειας ενός σώματος προς τη μάζα του, ονομάζεται ειδική επιφάνεια του υλικού (Specific Surface) και η τιμή του, είναι ανάλογη με τον 15

16 βαθμό ευκολίας της ανάφλεξης του υλικού. Η ειδική επιφάνεια εκφράζεται σε τετραγωνικά εκατοστά ανά γραμμάριο. Όσο πιο μεγάλη είναι η ειδική επιφάνεια, τόσο πιο εύκολα αναφλέγεται το υλικό. Παρατηρείται επίσης ότι ορισμένα υλικά, που έχουν περίπου ίδια ειδική επιφάνεια και είναι στον ίδιο περίπου βαθμό πορώδη, έχουν τελείως διαφορετική συμπεριφορά ως προς την παραγωγή εύφλεκτων ατμών λόγω φύσεως, π.χ. ένα κομμάτι έβενος (πολύ σκληρό ξύλο) και μια πέτρα. Όσο περισσότερο άνθρακα ή κάποιο άλλο στοιχείο που ενώνεται εύκολα με το οξυγόνο περιέχει η ύλη η οποία εξετάζεται, τόσο πιο εύφλεκτη είναι. Συνοψίζοντας όσα ειπώθηκαν πιο πάνω για τα στερεά, αναφέρεται ότι: Η καύση των στερεών προϋποθέτει τη φάση της πυρόλυσης (χημική αποσύνθεση του στερεού με την επίδραση εξωτερικής θερμότητας) κατά την οποία το στερεό μετατρέπεται σε καύσιμο ατμό. Αν ο ατμός αναμιχθεί επαρκώς με αέρα και θερμανθεί σε αρκετά υψηλή θερμοκρασία, τότε προκύπτει η καύση. Περισσότερο δε εύφλεκτα, είναι τα στερεά που: Έχουν στη χημική τους σύσταση στοιχεία, που ενώνονται εύκολα με το οξυγόνο (όπως ο άνθρακας). Είναι πορώδη και έχουν μεγάλη ειδική επιφάνεια. Τα εύφλεκτα υγρά: Τα εύφλεκτα υγρά χωρίζονται σε δύο μεγάλες κατηγορίες. Τα πτητικά και τα μη πτητικά. Τα πτητικά, είναι υγρά που παράγουν από την επιφάνειά τους μεγάλη ποσότητα εύφλεκτων ατμών σε συνηθισμένες θερμοκρασίες περιβάλλοντος (-20 C έως +50 C). Οι παραγόμενοι ατμοί θεωρούνται εύφλεκτοι, αν προέρχονται από υγρό το οποίο είναι εύφλεκτο. Εύφλεκτα υγρά, θεωρούνται οι ενώσεις υδρογόνου και άνθρακα, οι γνωστοί υδρογονάνθρακες. Αυτοί χωρίζονται σε τρεις κλάσεις. 16

17 Πίνακας 1.1: Κλάσεις διαχωρισμού των εύφλεκτων υγρών. [ 3] Κλάση Α Σημείο αναφλέξεως μικρότερο των 23 C. (Λείαν εύφλεκτα) (π.χ. πετρέλαιο, οινόπνευμα) Κλάση Β Σημείο αναφλέξεως από 23 C έως 66 C. (Εύφλεκτα) (π.χ. κηροζίνες) Κλάση Γ Σημείο αναφλέξεως μεγαλύτερο των 66 C. (π.χ. μαγειρικό λάδι, λιπαντικό λάδι, πετρέλαιο Diesel) Η ποσότητα των παραγομένων ατμών είναι αρκετή για να προκαλέσει ανάφλεξη στην επιφάνεια του υγρού, αν μια πηγή ανάφλεξης πλησιάσει εκεί. Γενικά, όλα τα υγρά παρουσιάζουν ένα νέφος, το οποίο εξαρτάται από διάφορους παράγοντες. Αν το υγρό είναι πτητικό ή όχι - αν από μόνο του έχει την τάση να εξατμίζεται ή όχι. Από τη θερμοκρασία του περιβάλλοντος γύρω από το υγρό. Από την ελεύθερη επιφάνεια του υγρού. Από την υγρασία της ατμόσφαιρας. Από τα υπάρχοντα ρεύματα αέρα (οριζόντια και κατακόρυφα), στο χώρο που έχει δημιουργηθεί το νέφος των ατμών. Έτσι, η βενζίνη και το ασετόν που θεωρούνται πτητικά υγρά, έχουν σχεδόν μόνιμα πάνω από την επιφάνειά τους ένα νέφος εύφλεκτων ατμών. Αυτό συμβαίνει π.χ. στους 15 C, που είναι μια συνηθισμένη θερμοκρασία, αλλά και στους -15 C, που είναι αρκετά χαμηλή και συνηθισμένη μόνο σε πολικές περιοχές. Αντίθετα, το πετρέλαιο, παράγει αρκετούς εύφλεκτους ατμούς από την επιφάνειά του, ικανούς να προκαλέσουν την ανάφλεξή του, μόνο αν βρεθεί σε αφύσικα υψηλές θερμοκρασίες, που συναντώνται στα πολύ θερμά μέρη της γης. Η πτητικότητα των υγρών, μετριέται με την "Πίεση ατμών κατά Reid'. H πίεση ατμών κατά Reid είναι ένας τρόπος μετρήσεως της πτητικότητας ή τάσεως προς εξάτμιση ενός υγρού. Μια μικρή ποσότητα υγρού τοποθετείται σ' ένα δοχείο με μανόμετρο. Το δοχείο κλείνεται ερμητικά και το υγρό θερμαίνεται στους 37,8 C (100 F) και μετράται η πίεση των ατμών επάνω από το υγρό. H πίεση ατμών κατά Reid, μετράται σε p.s.i.a. 17

18 Μια απλή αναδρομή στη Φυσική, θα έκανε περισσότερο κατανοητό το θέμα της εξάτμισης της ύλης. Θεωρείται, λοιπόν, ότι τα μόρια της ύλης δεν παραμένουν ποτέ ακίνητα. Αντίθετα, χαρακτηρίζονται από μια έντονη κινητικότητα. Αυτή παρατηρείται και στα στερεά και στα υγρά και στα αέρια. Τα στερεά θα μπορούσαν να χαρακτηριστούν σαν σώματα που έχουν πολύ νωθρά (τεμπέλικα) και πολύ κοντά το ένα στο άλλο μόρια, τα υγρά σαν σώματα που τα μόριά τους είναι αρκετά ζωηρά και περισσότερο απομακρυσμένα μεταξύ τους από τα μόρια των στερεών και τα αέρια σαν σώματα, των οποίων τα μόρια είναι πολύ άτακτα, αεικίνητα και πολύ απομακρυσμένα. Η κινητικότητα των μορίων σ' ένα σώμα, αυξάνεται με την αύξηση της θερμοκρασίας. Αυτό συμβαίνει, γιατί δίνοντας θερμική ενέργεια σ' ένα σώμα, αυτή μετατρέπεται εν μέρει σε κινητική ενέργεια των μορίων που πάλλονται τώρα ταχύτερα. Η θερμοκρασία στην οποία τα μόρια μιας συγκεκριμένης ουσίας αρχίζουν να "ξεκολλούν" από την επιφάνειά της και να συμπεριφέρονται σαν αέρια, είναι γνωστή σαν θερμοκρασία ή σημείο εξατμίσεως για τα υγρά και σαν θερμοκρασία ή σημείο πυρολύσεως στα στερεά. Για τα αέρια, φυσικά, δε γεννάται θέμα, γιατί βρίσκονται ήδη στην αέρια κατάσταση. Επομένως, όσο χαμηλότερη είναι η θερμοκρασία εξάτμισης, τόσο γρηγορότερα ένα εύφλεκτο υγρό γίνεται επικίνδυνο. Και φυσικά, όσο χαμηλότερη είναι η θερμοκρασία εξάτμισής του, τόσο περισσότερο πτητικό θεωρείται ένα υγρό. Τα εύφλεκτα υγρά απελευθερώνουν καύσιμο ατμό με τον ίδιο περίπου τρόπο που απελευθερώνουν και τα στερεά. Ο ρυθμός απελευθέρωσης του ατμού στα υγρά είναι πολύ μεγαλύτερος από εκείνο των στερεών, δεδομένου ότι τα μόριά τους είναι συνδεδεμένα πιο χαλαρά κα μπορούν να απελευθερώσουν ατμό σε μια πολύ ευρύτερη θερμοκρασιακή περιοχή (π.χ. η βενζίνη αναδίδει ατμό στους -43 C). Η καύση των εύφλεκτων υγρών γίνεται πολύ πιο εύκολα και μάλιστα σε θερμοκρασίες περιβάλλοντος. Ο ατμός που παράγεται από ένα εύφλεκτο υγρό είναι συνήθως βαρύτερος από τον αέρα και αυτό τον καθιστά πολύ επικίνδυνο, γιατί καταλαμβάνει τις χαμηλές περιοχές, διαχέεται αργά και ταξιδεύει σε μια απομακρυσμένη πηγή αναφλέξεως. Το αποτέλεσμα μπορεί να είναι μια τρομακτική έκρηξη ή πυρκαγιά. Η θερμική αξία των εύφλεκτων υγρών είναι περίπου 2,5 φορές μεγαλύτερη από τη θερμική αξία του ξύλου και η θερμότητα αυτή εκλύεται 3-10 φορές ταχύτερα σε σύγκριση με τα στερεά. 18

19 Οι ρυθμοί καύσεως των υγρών μετρούνται σε cm βάθος του υγρού που καίγεται ανά ώρα. Ο τρόπος αυτός μέτρησης είναι βασικός, γιατί η ελεύθερη επιφάνεια του υγρού μπορεί να επηρεάζει τη συνολική μάζα του υγρού που καίγεται. Παράδειγμα: Σαν παραδείγματα των ρυθμών καύσεως, αναφέρονται: Βενζίνη Κηροζίνη 15,2 30,5 cm/h 12,7 20,3 cm/h Ένα βαρέλι που περιέχει βενζίνη σε βάθος 1 m, καίγεται σε 4 hκαι 23 min, ενώ αν περιέχει κηροζίνη καίγεται σε 6 h και 4 min. Συνοψίζοντας όσα αναφέρθηκαν για τα υγρά, αυτά διαχωρίζονται σε: καύσιμα και μη καύσιμα εύφλεκτα και μη εύφλεκτα πτητικά και μη πτητικά. Τα καύσιμα αέρια: Τα καύσιμα αέρια, δηλαδή η πρώτη πλευρά του τριγώνου της πυρκαγιάς, συναντώνται συσκευασμένα υπό πίεση, σε φιάλες πιέσεως μεγάλης αντοχής ή πάλι υπό πίεση σε δεξαμενές ειδικής κατασκευής. Για να δημιουργήσουν εύφλεκτο σύννεφο, πρέπει να ελευθερωθούν στην ατμόσφαιρα (λόγω διαρροής από το χώρο αποθήκευσης τους) και να αναμειχθούν με το οξυγόνο της ατμόσφαιρας. Τα αέρια καύσιμα όταν ελευθερωθούν στην ατμόσφαιρα, βρίσκονται διαρκώς σε αναφλέξιμη κατάσταση. Για μια "καλή" πυρκαγιά, χρειάζεται μόνο η κατάλληλη ανάμειξή τους με οξυγόνο και επαρκής θερμότητα. Η καύση των αερίων προϋποθέτει την κατάλληλη ανάμειξη αερίου-αέρα για το σχηματισμό αναφλέξιμου μείγματος. Τα αέρια διαχωρίζονται σε: καύσιμα και μη καύσιμα εύφλεκτα και μη εύφλεκτα Β) Το οξυγόνο: Το οξυγόνο αποτελεί τη δεύτερη πλευρά του τριγώνου της πυρκαγιάς και είναι αέριο άχρωμο, άοσμο και απαραίτητο για τη ζωή. Το αέριο αυτό βρίσκεται στον ατμοσφαιρικό αέρα σε συγκέντρωση 21% κατ' όγκων κοντά στην επιφάνεια της θάλασσας και αραιώνει όσο αυξάνει το υψόμετρο. Βρίσκεται, όμως, και στη χημική σύσταση ορισμένων ενώσεων και σε ορισμένες μάλιστα όπως τα οξείδια και τα 19

20 υπεροξείδια, σε αφθονία. Το οξυγόνο, παρ' όλο που δεν καίγεται, αποτελεί βασικό στοιχείο για την καύση. Το οξυγόνο, υπάρχει και στη χημική σύσταση ορισμένων ουσιών, που ονομάζονται "οξειδωτικά μέσα". Αυτά είναι υλικά που απελευθερώνουν οξυγόνο όταν θερμαίνονται ή σε μερικές περιπτώσεις, όταν έρχονται σε επαφή με νερό ή κάποια άλλη ουσία. Το οξυγόνο και τα άλλα οξειδωτικά αέρια, είναι άκαυστα. Οξείδωση σημαίνει ένωση κάποιου χημικού στοιχείου με το οξυγόνο και είναι ένα φαινόμενο που εξαρτάται βασικά από τη φύση του υλικού που οξειδώνεται και από τη θερμοκρασία στην οποία συντελείται. Η οξείδωση μπορεί να γίνεται με πολύ αργό ρυθμό, όπως το σκούριασμα μιας λαμαρίνας ή με πολύ γρήγορο ρυθμό, οπότε καλείται καύση ή πιο απλά, φωτιά. Όταν γίνεται με πολύ γρήγορο ρυθμό, παράγονται μεγάλες ποσότητες θερμότητας, φως, καπνός και αέρια. Όλα τα χημικά στοιχεία οξειδώνονται, αν βρεθούν στην κατάλληλη θερμοκρασία, η οποία είναι το βασικό μέτρο, για να χαρακτηριστεί κάποιο υλικό σαν εύφλεκτο και σαν καύσιμο ή μη καύσιμο. Ορισμένες «κρίσιμες συγκεντρώσεις» οξυγόνου στην ατμόσφαιρα, αναφέρονται παρακάτω. Πίνακας 1.2 : Κρίσιμες συγκεντρώσεις του οξυγόνου στην ατμόσφαιρα[3]. 21% Φυσιολογική συγκέντρωση οξυγόνου στην ατμόσφαιρα. 16% Ελάχιστη συγκέντρωση για φωτιά με φλόγες. 15% Στη συγκέντρωση αυτή «πέφτει ο μυϊκός τόνος» και ελαττώνεται ο έλεγχος του μυϊκού συστήματος % Ελαττώνεται η κρίση και επέρχεται κόπωση % Ο άνθρωπος λιποθυμά. 10-9% Επέρχεται ο θάνατος. 9% Σβήνουν οι περισσότερες συνηθισμένες φωτιές. 3% Συντηρούνται οι ατελείς καύσεις (χωρίς φλόγες). Πρέπει, τέλος, να διευκρινισθεί, ότι οι απαιτήσεις των διαφόρων υλικών σε οξυγόνο είναι διαφορετικές για να είναι δυνατή η συντήρηση της καύσης τους. Παράδειγμα: Η νάφθα, απαιτεί για την καύση της, τουλάχιστον 15% συγκέντρωση οξυγόνου στην ατμόσφαιρα. Αν η συγκέντρωση είναι μικρότερη, η φωτιά της νάφθας σβήνει, ενώ οι περισσότερες συνηθισμένες φωτιές, σβήνουν όταν η συγκέντρωση του οξυγόνου στην ατμόσφαιρα, πέσει κάτω από το 9%. 20

21 Γ) Η θερμότητα: Η θερμότητα αποτελεί το τρίτο σκέλος του τριγώνου της πυρκαγιάς. Λέγοντας τις λέξεις θερμότητα και θερμοκρασία, μερικές φορές γίνεται σύγχυση και δεν είναι εύκολος ο διαχωρισμός τους. Στην πραγματικότητα, είναι δύο τελείως διαφορετικές έννοιες και για να γίνει ευκολότερος ο διαχωρισμός τους αναφέρεται το παρακάτω παράδειγμα. Παράδειγμα 1: Λέγεται ότι χρειάζεται αρκετή θερμότητα (θερμική ενέργεια), για να ανέβει η θερμοκρασία του νερού στους 100 C και να αρχίσει ο βρασμός του. Από το παραπάνω παράδειγμα γίνεται σαφές ότι η θερμότητα είναι ενέργεια, ενώ η θερμοκρασία είναι μια τιμή που δείχνει, με ακρίβεια, πόσο θερμό ή ψυχρό είναι ένα σώμα. Πολύ συχνά συναντάται η ορολογία σημείο αναφλέξεως ατμών που αναφέρεται συνήθως σε υγρά και καύσιμα αέρια. Αυτός ο όρος είναι συνώνυμος με τη θερμοκρασία αναφλέξεως, στην οποία το καύσιμο αναδύει αρκετό ατμό, ώστε να σχηματιστεί ένα αναφλέξιμο μείγμα κοντά στην επιφάνειά του. Ένα τέτοιο μείγμα συνίσταται από ατμό και αέρα και είναι σε θέση να αναφλεγεί (και μάλιστα εκρηκτικά) από μια πηγή αναφλέξεως, αλλά δεν είναι επαρκές για να συντηρήσει την καύση. Η καύση συντηρείται σε μια ελαφρά υψηλότερη θερμοκρασία, η οποία αναφέρεται σαν σημείο ή θερμοκρασία καύσης. Οι θερμοκρασίες ή σημεία αναφλέξεως, καύσεως και αυτομάτου αναφλέξεως, ονομάζονται με έναν γενικό όρο κρίσιμες θερμοκρασίες. Οι θερμοκρασίες αυτές, προσδιορίζονται εργαστηριακά, με ελεγχόμενες δοκιμές. Παράδειγμα 2: Μια σταγόνα λαδιού, η οποία πέφτει στο αναμμένο και υπέρθερμο μάτι της κουζίνας, ατμοποιείται ακαριαία και οι ατμοί του λαδιού ευρισκόμενοι σε θερμοκρασία κατά πολύ μεγαλύτερη από τη θερμοκρασία αυτανάφλεξης του λαδιού, αναφλέγονται σαν αστραπή, χωρίς την ύπαρξη άλλης εξωτερικής πηγής αναφλέξεως. Η ταχύτητα καύσης, εξαρτάται από τρία βασικά πράγματα: Από την θερμοκρασία καύσης του καυσίμου, από την ειδική επιφάνειά του και από την θερμική αξία του. Η ταχύτητα καύσης είναι ανάλογη της ειδικής επιφάνειας, αντιστρόφως ανάλογη της θερμοκρασίας καύσης και ανάλογη της θερμικής αξίας. 21

22 Τελειώνοντας με τους ορισμούς, γίνεται μια διευκρίνιση, του τι ακριβώς σημαίνει ο όρος θερμοκρασία, όταν αυτός αναφέρεται στο τρίγωνο της πυρκαγιάς. Όπως προαναφέρθηκε, όλα τα υλικά που υπάρχουν στο περιβάλλον αναφλέγονται. Επίσης, είναι δεδομένη η ύπαρξη οξυγόνου, σε όλους τους ανοιχτούς χώρους, αλλά και στους περισσότερο κλειστούς. Στους κλειστούς χώρους, μόνο στην περίπτωση που δεν εξαερίζονται σωστά ή αν δεν γίνονται διαρκώς οξειδώσεις, μπορεί να παρατηρηθεί έλλειψη ή και σπανιότερα απουσία οξυγόνου. Ο λόγος, για τον οποίο δεν δημιουργούνται συνεχείς αναφλέξεις, είναι απλός. Διότι για να αναφλεγούν τα υλικά, πρέπει να αποκτήσουν την απαραίτητη θερμοκρασία για την ανάφλεξή τους. Η θερμοκρασία αυτή είναι διαφορετική για το κάθε υλικό και εξαρτάται από την φύση του (χημική του σύσταση). Αναφέρεται, επίσης, ότι αυτή η θερμοκρασία, είναι η ελάχιστη για να αναφλεγεί το υλικό και μάλιστα στιγμιαία. Για να γίνει καύση του υλικού και όχι στιγμιαία ανάφλεξη, είναι απαραίτητη η θερμοκρασία καύσης. Αυτές είναι, λοιπόν, οι τρεις πλευρές του τριγώνου της πυρκαγιάς, οι οποίες είναι οι προϋποθέσεις για να ξεσπάσει πυρκαγιά και πολλές φορές καθημερινά συναντώνται, χωρίς να παρατηρείται η εκδήλωση της πυρκαγιάς. Στην πραγματικότητα παρατηρείται το τρίγωνο της πυρκαγιάς, όταν με τη βοήθεια μιας δυνατής λάμπας είναι δυνατή η παρακολούθηση της εξάτμισης σε ένα κομμάτι καμφορά - ένα δοχείο με βενζίνη να παράγει εύφλεκτους ατμούς σε θερμοκρασία περιβάλλοντος ή ένας λαμπτήρας αερίου, του οποίου πατάτε η βαλβίδα, να ελευθερώνει το αέριό του, χωρίς να αναφλέγεται. Όμως δεν είναι δυνατή η δημιουργία φλόγας, διότι όπως προαναφέρθηκε, το τρίγωνο της πυρκαγιάς, εκφράζει τις προϋποθέσεις για να ξεσπάσει η φωτιά και όχι την ίδια τη φωτιά. Για να εκδηλωθεί η φωτιά με φλόγες και υψηλή θερμοκρασία, είναι απαραίτητη και μια πηγή ανάφλεξης (φυσική, βιολογική, χημική ή ηλεκτρική), η οποία θα δημιουργήσει τη σπίθα ή τη φλόγα ή θα αυξήσει τη θερμοκρασία στο σημείο αυτανάφλεξης, οπότε θα ξεκινήσει η φωτιά. Παράδειγμα 3: Ένα δοχείο ανοιχτό, περιέχει βενζίνη. Η βενζίνη, όπως είναι γνωστό, εξατμίζεται στη θερμοκρασία του περιβάλλοντος. Έτσι, δημιουργείται ένα σύννεφο από εύφλεκτους ατμούς, πάνω από την επιφάνειά της. Το σύννεφο, όμως, αυτό ενώ είναι πολύ εύκολο να αναφλεγεί αν πλησιάσει μια σπίθα ή μια γυμνή φλόγα κοντά του, παρατηρείται ότι δεν αναφλέγεται. Παρατηρείται, λοιπόν, το τρίγωνο της πυρκαγιάς: εύφλεκτοι ατμοί - άφθονο οξυγόνο - και θερμοκρασία αρκετή για να παράγει από την υγρή βενζίνη, αυτούς τους ατμούς. 22

23 Μόλις μια πηγή αναφλέξεως πλησιάσει κοντά στους ατμούς, οι φλόγες θα εκδηλωθούν αμέσως. Παράδειγμα 4: Ένα κομμάτι ξύλου, σε περιβάλλον με άφθονο οξυγόνο. Το ξύλο για να αναφλεγεί πρέπει, αρχικά, να αρχίσει να παράγει από την επιφάνειά του εύφλεκτους ατμούς. Για να γίνει αυτό, πρέπει να χρησιμοποιηθεί μια εξωτερική πηγή, η οποία να θερμάνει το ξύλο, για να αρχίσει η πυρόλυσή του. Το απαραίτητο ποσό της θερμικής ενέργειας που πρέπει να καταναλωθεί, είναι μεγάλο. Για να αρχίσει η πυρόλυση του ξύλου, πρέπει αυτό να θερμανθεί περίπου στους 171 C, ώστε να ξεκινήσει μια αξιόλογη παραγωγή ατμών. Σ' αυτή τη θερμοκρασία (171 C), οι ατμοί δεν είναι αρκετοί για να προκληθεί ανάφλεξη, ακόμα και αν βρεθούν κοντά σε κάποια πηγή ανάφλεξης. Πρέπει, λοιπόν, με την κατανάλωση αρκετής ακόμη ενέργειας, η θερμοκρασία του ξύλου να αυξηθεί, ώστε να φτάσει στους 204 C περίπου (ανάλογα με την ποιότητα του ξύλου), ώστε η πυρόλυση να γίνει βίαιη και να παραχθούν άφθονοι εύφλεκτοι ατμοί. Τότε μόνο το ξύλο, θα έχει πάνω από την επιφάνειά του ένα σύννεφο εύφλεκτων ατμών, το οποίο θα μπορεί να αναφλεγεί από μια πηγή ανάφλεξης. 1.3 Αιτίες πρόκλησης πυρκαγιών Οι κυριότερες αιτίες από τις οποίες μπορούν να προκληθούν πυρκαγιές είναι: 1. Οι γυμνές φλόγες (λυχνιών, κεριών, σπίρτων, αναπτήρων, εστιών πυρός κ.λπ.) ερχόμενες σε επαφή με καύσιμα υλικά. 2. Ο ηλεκτρισμός (σπινθήρες, βραχυκύκλωμα) όταν η εγκατάσταση είναι πλημελής. 3. Αναμμένες θερμάστρες πετρελαίου, ξύλου ή μαγκάλια. 4. Τα υπολείμματα καπνίσματος (αποτσίγαρα, πούρα κ.α.). 5. Η τριβή, κρούση, πίεση. 6. Φυσικά φαινόμενα (κεραυνός - σεισμός - ηφαίστεια). 7. Οι ηλιακές ακτίνες που πέφτουν σε γυαλιά ή συγκεντρώνονται. 8. Η αυτόματη ανάφλεξη (λόγω οξειδώσεως ή ζυμώσεως). 9. Οι σπινθήρες ή η υπερθέρμανση που προέρχονται από την λειτουργία συσκευών ή μηχανημάτων (ατμομηχανών, λεβήτων, καυστήρων, κλιβάνων κ.α.)[10]. Οι αιτίες πρόκλησης πυρκαγιάς, ανάλογα με την πρόθεση ή την υπαιτιότητα κατατάσσονται σε τέσσερις κατηγορίες: 23

24 Λόγω Αμέλειας: Εδώ ανήκουν όλες οι πυρκαγιές που οφείλονται σε αμέλεια ή απροσεξία των ανθρώπων. Π.χ. ανατροπή αναμμένης λάμπας, πέταγμα τσιγάρου, κακή συντήρηση μηχανήματος, μη λήψη μέτρων προφύλαξης κατά το κάψιμο ξερών χόρτων, άναμμα φωτιάς στο δάσος για ψήσιμο κ.α. Διακρίνεται ελαφριά ή βαριά αμέλεια. Από Δόλο: Στην κατηγορία αυτή ανήκει ο εμπρησμός από πρόθεση. Τα κίνητρα του εμπρησμού είναι διάφορα: είσπραξη ασφάλειας, εκδίκηση, καταστροφή πειστηρίων άλλων εγκλημάτων κ.α. Ο εμπρησμός από πρόθεση είναι σοβαρό έγκλημα γιατί κινδυνεύει η ζωή και η περιουσία των ανθρώπων, ακόμα και ολόκληρων περιοχών. Τυχαίες: Ονομάζονται οι πυρκαγιές που προκαλούνται από ηλεκτρικό βραχυκύκλωμα, από τριβή, κρούση ή πίεση, από τις ηλιακές ακτίνες, από αυτανάφλεξη κ.α. Μπορούν να καταταγούν σε πυρκαγιές από ελαφρά αμέλεια, οι οποίες αν ερευνηθούν στο βάθος, θα μπορούσαν να αποφευχθούν εάν είχαν παρθεί τα σωστά μέτρα προστασίας και προληπτικού ελέγχου. Λόγω Ανώτερης βίας: Στην κατηγορία αυτή ανήκουν οι πυρκαγιές από κεραυνούς, σεισμούς, ηφαίστεια και από πολεμικά γεγονότα. Δεν μπορούν να προβλεφθούν, όμως η λήψη προληπτικών μέτρων μπορεί να αποτρέψει την καταστροφική επέκτασή τους[10]. 1.4 Είδη-Κατηγορίες πυρκαγιών [15 ] Ανάλογα με το καιόμενο καύσιμο οι πυρκαγιές χωρίζονται κατ αρχάς σε 4 βασικές κατηγορίες και χαρακτηρίζονται με τα γράμματα A, B, C και D όπως αναφέρεται παρακάτω. Επειδή όμως ένας μεγάλος αριθμός πυρκαγιών προέρχεται από ηλεκτρικό ρεύμα ή παρουσιάζεται σε χώρους που υπάρχει ηλεκτρικό ρεύμα και επομένως είναι ανάγκη να καταπολεμηθεί η πυρκαγιά πάνω ή κοντά σε ηλεκτρικές συσκευές και εγκαταστάσεις υπό τάση, καθιερώθηκε η 5η και η 6η κατηγορία. 24

25 Κατηγορία Α Είναι πυρκαγιές που προέρχονται από την καύση στερεών υλικών, οργανικής συνήθως συνθέσεως, τα οποία καιγόμενα σχηματίζουν στάχτη και κάρβουνο (ξύλο, χαρτί, ύφασμα, πλαστικά κλπ). Κατηγορία Β Είναι οι πυρκαγιές που προέρχονται από υγρά καύσιμα η υγροποιημένα αέρια (π.χ. αιθέρας, οινόπνευμα, βενζίνη, λάδια, λίπη κλπ). Κατηγορία C Είναι οι πυρκαγιές που προέρχονται από αέρια καύσιμα (υγραέριο, φυσικό αέριο, ασετιλίνη, μεθάνιο, προπάνιο, βουτάνιο, κλπ) Κατηγορία D Είναι οι πυρκαγιές που οφείλονται στην καύση μετάλλων (νάτριο, κάλλιο, μαγνήσιο, τιτάνιο κλπ). 25

26 Κατηγορία E Είναι οι πυρκαγιές που προέρχονται από τα καύσιμα των προηγούμενων κατηγοριών (Α, Β, C, D) πάνω ή κοντά σε ηλεκτρικές συσκευές ή εγκαταστάσεις που βρίσκονται υπό τάση. Κατηγορία F Η κατηγορία αυτή πρόσφατα έχει χαρακτηριστεί για πυρκαγιές σε κουζίνες δηλαδή σε πυρκαγιές που προέρχονται από μαγειρικό λάδι και λίπη. (στην Αμερικανική κατηγοριοποίηση πυρκαγιών ονομάζεται κατηγορία Κ). 26

27 ΚΕΦΑΛΑΙΟ 2 ΠΥΡΟΠΡΟΣΤΑΣΙΑ ΚΤΙΡΙΩΝ 2.1 Εισαγωγή Πυροπροστασία ή πυρασφάλεια κτιρίων είναι η εφαρμογή του Κανονισμού Πυροπροστασίας στα κτίρια, ο οποίος ενσωματώνει τις απαιτήσεις και τα μέτρα που θα πρέπει να λαμβάνονται προκειμένου να εκπληρώνονται σε περίπτωση πυρκαγιάς οι τρεις βασικοί στόχοι α) ασφάλεια ανθρώπινης ζωής β) προστασία από την εξάπλωση της πυρκαγιάς, και γ) προστασία του κτιρίου και του περιεχομένου του. Στην γενική περίπτωση, μία ολοκληρωμένη μελέτη Πυροπροστασίας αποτελείται από την μελέτη Παθητικής Πυροπροστασίας και την μελέτη Ενεργητικής Πυροπροστασίας τις οποίες θα αναλύσουμε παρακάτω[14]. Η Νομοθεσία απαιτεί μελέτη Πυροπροστασίας για κάθε κατασκευή, ενώ ειδικότερα: Η Μελέτη Παθητικής Πυροπροστασίας είναι υποχρεωτική για κάθε κτίριο Η Μελέτη Ενεργητικής Πυροπροστασίας είναι υποχρεωτική υπό προϋποθέσεις (χρήση κτιρίου, μέγεθος κ.α.). Ως προς τον έλεγχο των Μελετών Παθητικής Πυροπροστασίας, αρμόδιες είναι οι Πολεοδομικές Αρχές. Σε κάθε νέα οικοδομική άδεια η Μελέτη Παθητικής Πυροπροστασίας συνυποβάλλεται μαζί με τις άλλες μελέτες στην αρμόδια Πολεοδομική Υπηρεσία. Εφόσον απαιτείται και μελέτη Ενεργητικής Πυροπροστασίας, τότε αυτή συνυποβάλλεται στην Πυροσβεστική μαζί με την μελέτη της Παθητικής, όπως αυτή έχει ελεγχθεί και θεωρηθεί από την Πολεοδομική Αρχή. Σύμφωνα με το ΠΔ-71/88, όπως τροποποιήθηκε με το ΠΔ-374/88 (ΦΕΚ-168/Α/ ), δεν χρειάζεται να υποβληθούν στην Πυροσβεστική για έγκριση οι μελέτες των οποίων το τμήμα της ενεργητικής πυροπροστασίας περιλαμβάνει υποχρέωση μόνο τοποθέτηση φορητών πυροσβεστήρων[14]. 2.2 Παθητική Πυροπροστασία Κτιρίων [14] Η Παθητική Πυροπροστασία αποβλέπει στην αποφυγή της πυρκαγιάς μέσα από τον προσδιορισμό δομικών κυρίως απαιτήσεων, που συνδέονται με την χρήση του 27

28 κτιρίου, την μορφολογία του και τα υλικά κατασκευής του. Η εξασφάλιση οδεύσεων διαφυγής, ο περιορισμός της διάδοσης με την κατάλληλη διαμερισματοποίηση (πυροδιαμερίσματα), η επιλογή υλικών αποτροπής ή επιβράδυνσης της φωτιάς αποτελούν αντικείμενο της Μελέτης Παθητικής Πυροπροστασίας, τέλος να σημειωθεί ότι η παθητική πυροπροστασία λέγεται και Δομική Πυροπροστασία Ταξινόμηση κτιρίων Τα κτίρια ταξινομούνται ανάλογα με την χρήση τους σε 9 κατηγορίες όπως φαίνεται στον παρακάτω πίνακα[15]. Κατηγορία Είδη κτιρίων Α. Κατοικίες Κτίρια διαμερισμάτων. Ξεχωριστές κατοικίες, Οικοτροφεία. Β. Ξενοδοχεία Ξενοδοχεία, Ξενώνες. Γ. Εκπαιδευτήρια Σχολικά Κτίρια όλων των κατηγοριών και βαθμίδων εκπαίδευσης. Δ. Γραφεία Κτίρια με δημόσια ή και ιδιωτικά γραφεία. Ε. Καταστήματα Κτίρια για αποθήκευση, έκθεση και πώληση εμπορευμάτων. ΣT. Χώροι συνάθροισης κοινού Κτίρια που χρησιμοποιούνται για τη συνάθροιση ατόμων, για κοινωνικές, οικονομικές, πνευματικές, ψυχαγωγικές ή αθλητικές δραστηριότητες. Ζ. Βιομηχανίες- Αποθήκες Κτίρια που στεγάζουν βιομηχανικές και βιοτεχνικές δραστηριότητες ή και χρησιμοποιούνται για αποθήκευση πρώτων υλών Α βιομηχανικών προϊόντων. Η. Νοσηλευτικές εγκαταστάσεις - φυλακές Θ. Χώροι στάθμευσης οχημάτων και πρατήρια υγρών καυσίμων. Νοσοκομειακά κτίρια, Γηροκομεία, Παιδοβρεφονηπιακοί σταθμοί (με ύπνο), Κτίρια σωφρονισμού (φυλακές - αναμορφωτήρια}. Υπαίθρια, υπόγεια και υπέργεια κτίρια στάθμευσης αυτοκινήτων και πρατήρια υγρών καυσίμων. Ανεξάρτητα από τη χρήση του, ένα κτίριο ή ένα τμήμα κτιρίου μπορεί να χαρακτηρισθεί υψηλού βαθμού κινδύνου από τη φύση των περιεχομένων του. 28

29 Συγκεκριμένα, όταν τα περιεχόμενα παρουσιάζουν μεγάλη αναφλεξιμότητα, ταχύτητα επιφανειακής εξάπλωσης της φλόγας και έκλυση θερμότητας ή παράγουν πολλά τοξικά καυσαέρια ή έχουν κίνδυνο έκρηξης[2] Διαμερισματοποίηση (Πυροδιαμερίσματα) Ο έλεγχος εξάπλωσης της πυρκαγιάς μέσα στο κτίριο επιδιώκεται με τον διαχωρισμό του κτιρίου σε πυροδιαμερίσματα και τη χρήση υλικών περιορισμένης αναφλεξιμότητας και καυστότητας, τόσο κατά την κατασκευή των δομικών στοιχείων όσο και των εσωτερικών τελειωμάτων, ο διαχωρισμός αυτός, με επαρκώς πυράντοχα διαχωριστικά δομικά στοιχεία (τοίχοι, πατώματα, πόρτες, κ.ά.), χαρακτηρίζεται σαν «διαμερισματοποίηση». Ειδικότερα ο διαχωρισμός ενός κτηρίου σε πυροδιαμερίσματα, έχει σαν στόχο να περιορίσει (να εγκλωβίσει) την πυρκαγιά μέσα στο χώρο που εκδηλώθηκε και να αποτρέψει την οριζόντια και κατακόρυφη εξάπλωση της στο υπόλοιπο κτήριο. Για κάθε κατηγορία κτηρίων καθορίζεται ένα μέγιστο εμβαδόν ορόφου ή ορόφων και συνολικού όγκου κτηρίου, πέρα από το οποίο ο όροφος ή το κτήριο υποδιαιρείται σε πυροδιαμερίσματα (Σχήμα 2.1). Σχήμα 2.1. Διαμερισματοποίηση[11]. Τα δομικά στοιχεία του περιβλήματος ενός πυροδιαμερίσματος, δηλαδή οι τοίχοι, τα πατώματα και τα κουφώματα έχουν δείκτη πυραντίστασης που καθορίζεται στις << Ειδικές Διατάξεις>> του κανονισμού πυροπροστασίας κτηρίων (Κ.Π.Κ.), για κάθε χρήση του κτηρίου. Οι απαιτήσεις αυτές για τον δείκτη πυραντίστασης ισχύουν επίσης για τα περιβλήματα πυροπροστατευμένων οδεύσεων διαφυγής ή πυροπροστατευμένων προθαλάμων (όπου απαιτούνται), καθώς και για τοίχους που διαχωρίζουν τμήματα διαφορετικής ιδιοκτησίας ή διαφορετικών χρήσεων. Σε όλες τις 29

30 περιπτώσεις, ο τοίχος δεν επιτρέπεται να έχει δείκτη πυραντίστασης μικτότερο των 60 min[2] Οδεύσεις διαφυγής Όδευση διαφυγής λέγεται μία συνεχής και χωρίς εμπόδια πορεία που επιτρέπει τη διαφυγή από οποιοδήποτε σημείο ενός κτιρίου, προς έναν ασφαλή, υπαίθριο συνήθως χώρο, σε περίπτωση πυρκαγιάς. Κάθε όδευση διαφυγής επιτρέπει σε ορισμένο αριθμό ατόμων να απομακρυνθεί με ασφάλεια από το κτίριο. Ο αριθμό αυτός, γνωστός και σαν παροχή της όδευσης διαφυγής, καθορίζεται με βάση την ειδική χρήση του κτιρίου και υπολογίζεται για κάθε όροφο ανάλογα με τον θεωρητικό πληθυσμό του. Ο όροφος με το μεγαλύτερο αριθμό ενοίκων (πληθυσμό) καθορίζει την παροχή της κατακόρυφης όδευσης διαφυγής (κλιμακοστασίου). Για κάθε όδευση διαφυγής διακρίνονται το «πρώτο στάδιο» ή «απόσταση διαφυγής», το «δεύτερο στάδιο», το «τρίτο στάδιο» και «υπαίθριος ασφαλής χώρος». Σχήμα 2.2 Στάδια οδεύσεων διαφυγής[11]. Το πρώτο στάδιο της όδευσης διαφυγής (ΑΒΓ στο σχήμα 2.2 ) ονομάζεται απροστάτευτη όδευση διαφυγής και αφορά στην πορεία από ένα τυχόν σημείο του κτιρίου μέχρι ένα χώρο ασφαλή ή σχετικά ασφαλή, που μπορεί να είναι: α) μια τελική έξοδος προς υπαίθριο χώρο. 30

31 β) μια έξοδος κινδύνου ορόφου προς μία πυροπροστατευμένη όδευση διαφυγής. γ) μια πόρτα εισόδου σε χώρο πυροδιαμερίσματος που οδηγεί σε μια έξοδο κινδύνου ή μια τελική έξοδο. Το δεύτερο στάδιο (ΓΔ στο σχήμα 2.2) αφορά στην πορεία από μια έξοδο κινδύνου (τέλος του πρώτου σταδίου), μέχρι την έξοδο στο επίπεδο του ορόφου εκκένωσης. Όλη αυτή η πορεία είναι πυροπροστατευμένη, περιβάλλεται δηλαδή από δομικά στοιχεία με προκαθορισμένο δείκτη πυραντίστασης. Το δεύτερο στάδιο της όδευσης διαφυγής αποτελείται, συνήθως, από πυροπροστατευμένα κλιμακοστάσια (τμήμα ΓΔ, σχ.1.11.), αλλά μερικές φορές μπορεί να συμπεριλαμβάνει και πυροπροστατευμένους οριζόντιους διαδρόμους (τμήμα ΒΓ) ή πυροπροστατευμένο προθάλαμο. Το τρίτο στάδιο (ΔΕ σχήμα 2.2) αποτελεί την οριζόντια όδευση προς την τελική έξοδο που επιτρέπει να καταλήξουν οι ένοικοι σε χώρο απόλυτα ασφαλή, όπως κοινόχρηστο δρόμο ή το ύπαιθρο (σχήμα 2.2). Αποτελεί τη συνέχεια των προστατευμένων οδεύσεων διαφυγής από τους υπέργειους (ή υπόγειους) ορόφους προς το εξωτερικό του κτιρίου και από εκεί, αν απαιτείται, σε περιοχή ελεύθερη και ασφαλή[2] Τεχνητός φωτισμός των οδεύσεων διαφυγής [11] Πέραν του τεχνητού φωτισμού συνήθους λειτουργίας ενός κτιρίου, πρέπει κατά περίπτωση να εγκατασταθούν φωτισμοί σήμανσης και φωτισμοί ασφαλείας. Ο φωτισμός σήμανσης δεν έχει σχέση μόνο με την περίπτωση πυρκαγιάς, αλλά έχει σαν στόχο την προστασία των ατόμων που κινούνται σένα σύνολο χώρων, στους οποίους υπάρχουν διάφορα επίπεδα φωτιστικής εντάσεως. Με τον φωτισμό σήμανσης επισημαίνονται επικίνδυνα σημεία όπως σκαλοπάτια, απότομες γωνίες, κ.λπ. Ο φωτισμός ασφάλειας, είναι εφεδρικός φωτισμός που χρησιμοποιείται σε περίπτωση πυρκαγιάς, για να εξασφαλίσει κάποια ανεκτά όρια ορατότητας και ταυτόχρονα με ειδικές ενδείξεις να οδηγήσει τα άτομα στις οδεύσεις διαφυγής και την έξοδο. Τα υλικά και οι συσκευές (καλώδια, φωτιστικά σημεία, κ.λπ.) που χρησιμοποιούνται για τον φωτισμό ασφάλειας, είναι αυτονόητο ότι παρουσιάζουν υψηλή πυραντοχή. 31

32 Η ηλεκτρική εγκατάσταση περιλαμβάνει το κύκλωμα κανονικού φωτισμού, το κύκλωμα εφεδρικού φωτισμού με σύστημα τηλεχειρισμού ή αυτόματης ενεργοποίησης του και τους πίνακες διανομής που συνδέονται τόσο με την κανονική (π.χ. ΔΕΗ) όσο και με την εφεδρική (π.χ. μπαταρίες, ηλεκτροπαραγωγό ζεύγος) πηγή ηλεκτρικού ρεύματος. Οι πίνακες βρίσκονται σε προσιτούς κοινόχρηστους χώρους (π.χ. διαδρόμους). Σχήμα 2.3 Φωτισμός σκαλοπατιών. [11] Σχήμα 2.4 Μία εναλλακτική πρόταση για τον φωτισμό κλιμακοστασίου. [11] 32

33 Σχήμα 2.5 Φωτιστικό ασφαλείας και ταυτόχρονη σήμανση σκαλοπατιών και διαδρομής σε όδευση διαφυγής. [11] Σε κάθε αίθουσα τοποθετούνται τουλάχιστον δύο φωτιστικά σημεία και πρέπει να εξασφαλίζονται τουλάχιστον 15 lux. Ο φωτισμός των οδεύσεων διαφυγής (τεχνητός ή φυσικός) πρέπει να είναι συνεχής στο χρονικό διάστημα που το κτίριο βρίσκεται σε λειτουργία, παρέχοντας την ελάχιστη ένταση φωτισμού των 15 lux, ιδιαίτερα στα δάπεδα των οδεύσεων διαφυγής, συμπεριλαμβανομένων των γωνιών, των διασταυρώσεων διαδρόμων, των κλιμακοστασίων και κάθε πόρτας εξόδου διαφυγής.[11] Ο τεχνητός φωτισμός πρέπει να τροφοδοτείται από αξιόπιστες πηγές ενέργειας, όπως το ηλεκτρικό ρεύμα από την Δ.Ε.Η. Απαγορεύεται η χρησιμοποίηση φωτιστικών σωμάτων, που λειτουργούν με συσσωρευτές και η χρήση φορητών στοιχείων για τον κανονικό φωτισμό των οδεύσεων διαφυγής, όμως επιτρέπεται να χρησιμοποιηθούν ως βοηθητική πηγή ενέργειας για το φωτισμό ασφάλειας. Απαγορεύεται να χρησιμοποιούνται φωσφορίζουσες ή ανακλαστικές επιφάνειες ως υποκατάστατα των απαιτούμενων ηλεκτρικών φωτιστικών σωμάτων Πυραντίσταση Πυραντίσταση είναι η ικανότητα μιας κατασκευής ή ενός δομικού στοιχείου να αντιστέκεται για ένα καθορισμένο χρονικό διάστημα, που ονομάζεται δείκτης πυραντίστασης, μετριέται σε λεπτά (min)[2]. Η διαμερισματοποίηση επιτυγχάνεται με την κατασκευή μεταξύ των χώρων διαχωριστικών τοίχων, πόρτες από πυράντοχα υλικά και ολοκληρώνεται με την κατασκευή ειδικών πυροφραγμών για την συμπλήρωση των τοίχων, δαπέδων, 33

34 οχετών κλπ. Από τα οποία περνούν καλώδια ή σωληνώσεις. Με την κατασκευή πυροφραγμών διακόπτεται και η μεταφορά των καπνών και των καυσαερίων. Παρακάτω αναφέρονται οι κατηγορίες πυράντοχων υλικών: α) Προϊόντα αμιάντου : Είναι το καλύτερο πυράντοχο υλικό, είναι όμως καρκινογόνο και η χρήση του έχει απαγορευτεί. β) Ορυκτές ίνες : Έχει μεγαλύτερη αντοχή από το σκυρόδεμα. γ) Σκυρόδεμα, ελαφροσκυρόδεμα : Έχει ικανοποιητική πυραντοχή. δ) Κονιάματα : Έχει ικανοποιητική πυραντοχή. ε) Οπτόπλινθοι : Προτιμότερα είναι τα ολόσωμα τούβλα από τα κοίλα. στ) Χάλυβες : Οι υψηλής αντοχής χάλυβες χρησιμοποιούνται ευρέως. ζ) Γυαλί : Δεν είναι πυράντοχο, εκτός από το ειδικό πυράντοχο γυαλί. η) Αλουμίνιο : Έχει χαμηλή κρίσιμη θερμοκρασία, δεν είναι πυράντοχο. θ) Πλαστικά Ξύλο : Δεν έχει καμία ένδειξη πυραντοχής[2]. Οι πυροφραγμοί πρέπει να κατασκευάζονται : α) Στα σημεία διόδου καλωδίων σωληνώσεων από χώρο σε χώρο ή κατά μήκος των οδεύσεων αυτών. β) Σε οποιαδήποτε μορφής ανοίγματα σε τοίχους ή δάπεδα μεταξύ των χώρων. γ) Σε θέσεις αλλαγής διευθύνσεων καλωδίων ή αναχωρήσεων διακλαδώσεων. δ) Στις εισόδους καλωδίων σε πίνακα, τράπεζας εργασίας, συσκευές και μηχανήματα. Υπάρχουν 4 είδη πυροφραγμών : Πυροφραγμοί ελαφρομπετόν. Πυροφραγμοί τύπου M.C.T. Σουηδίας. Πυροφραγμοί από άμμο θαλάσσης. Πυροφράγματα προσωρινά από πετροβάμβακα[6]. 2.3 Ενεργητική Πυροπροστασία Κτηρίων [14] Η Ενεργητική Πυροπροστασία στοχεύει στην εγκατάσταση συστημάτων πυρανίχνευσης, έγκαιρης εξακρίβωσης και συναγερμού, καθώς και στην αντιμετώπισή της φωτιάς πριν καταστεί ανεξέλεγκτη. Τα δίκτυα πυρανίχνευσης και συναγερμού, τα συστήματα καταιονισμού κατασβεστικών υλικών ( νερό, αφρός, σκόνη, CO 2 κλπ) και τα μόνιμα μέσα Πυρόσβεσης (Πυροσβεστικές Φωλιές) αποτελούν αντικείμενο της Μελέτης Ενεργητικής Πυροπροστασίας, ο εξοπλισμός ενεργητικής πυροπροστασίας τοποθετείται κατάλληλα ως προς το είδος και το πλήθος του σύμφωνα με τις ειδικές διατάξεις νομοθεσίας για κάθε κτήριο. 34