Oddymianie grawitacyjne to jeden ze sposobów ograniczania skutków zadymienia budynku podczas pożaru. Wykorzystuje naturalny ruch gazów pożarowych, umożliwiając ich odprowadzanie przez odpowiednio zaprojektowane otwory w górnej części chronionej przestrzeni. W przypadku klatek schodowych system oddymiania ma szczególne znaczenie, ponieważ klatka często stanowi podstawową pionową drogę ewakuacyjną.

Skuteczna instalacja oddymiania wymaga jednak czegoś więcej niż zamontowania klapy dymowej na dachu. Istotne są powierzchnia czynna urządzeń, dopływ powietrza kompensacyjnego, rozmieszczenie otworów oraz prawidłowe sterowanie. Równie ważny jest dobór właściwej metody oddymiania do rodzaju i wysokości budynku.

Jak działa system oddymiania grawitacyjnego?

Zasada działania systemu oddymiania grawitacyjnego opiera się na różnicy gęstości i ciśnień pomiędzy gazami pożarowymi a powietrzem otaczającym budynek. Gazy o podwyższonej temperaturze mają tendencję do unoszenia się, dlatego odpowiednio umieszczone otwory oddymiające umożliwiają ich wypływ na zewnątrz.

Typowy system składa się z kilku współpracujących elementów:

• Klapy oddymiające lub okna oddymiające, zapewniające możliwość odprowadzania dymu i ciepła.
• Otwory napowietrzające, umożliwiające dopływ powietrza kompensacyjnego.
• Czujki dymu, wykrywające zagrożenie i przekazujące sygnał alarmowy.
• Centrala oddymiania, odpowiadająca za sterowanie urządzeniami.
• Siłowniki elektryczne lub pneumatyczne, realizujące otwarcie klap.
• Ręczne przyciski oddymiania, umożliwiające uruchomienie systemu zgodnie z przyjętym scenariuszem pożarowym.

Po wykryciu zagrożenia centrala uruchamia odpowiednie urządzenia wykonawcze. Następuje otwarcie klap lub okien oddymiających oraz zapewnienie dopływu powietrza.

Powstający przepływ umożliwia usuwanie dymu z klatki schodowej. Jego intensywność zależy jednak od temperatury gazów, geometrii budynku, warunków atmosferycznych i wielkości otworów. Systemy grawitacyjne nie zapewniają zatem stałej wydajności niezależnie od warunków.

Oddymianie klatek schodowych – przepisy i wymagania prawne

Obowiązek stosowania urządzeń oddymiających lub zapobiegających zadymieniu zależy między innymi od wysokości budynku, kategorii zagrożenia ludzi, przeznaczenia stref pożarowych i organizacji ewakuacji.

Istotnym punktem odniesienia pozostają wymagania § 245 rozporządzenia Ministra Infrastruktury z 12 kwietnia 2002 r. w sprawie warunków technicznych, jakim powinny odpowiadać budynki i ich usytuowanie.

Zgodnie z dotychczasowym brzmieniem tego przepisu określone klatki schodowe przeznaczone do ewakuacji powinny być obudowane, zamykane drzwiami dymoszczelnymi oraz wyposażone w samoczynnie uruchamiane urządzenia zapobiegające zadymieniu lub służące do usuwania dymu.

Dotyczy to między innymi:

• stref ZL II w budynkach niskich;
• stref ZL I, ZL II, ZL III oraz ZL V w budynkach średniowysokich;
• określonych stref produkcyjno-magazynowych PM w budynkach niskich i średniowysokich, w szczególności przy gęstości obciążenia ogniowego powyżej 500 MJ/m² lub występowaniu pomieszczeń zagrożonych wybuchem.

Nie oznacza to, że każda klatka schodowa w dowolnym budynku musi posiadać klapy dymowe. Wymagania prawne należy analizować w odniesieniu do konkretnego obiektu.

Ważne: Od 20 września 2026 r. stosowanie dotychczasowych przepisów techniczno-budowlanych odbywa się na zasadach okresu przejściowego przewidzianego w Prawie budowlanym. Przy projektowaniu nowych instalacji konieczne jest sprawdzenie podstawy prawnej właściwej dla danego przedsięwzięcia.

Czy oddymianie grawitacyjne jest odpowiednie dla każdego budynku?

Nie. Możliwość zastosowania systemu grawitacyjnego zależy od funkcji i wysokości obiektu oraz przyjętego scenariusza pożarowego.

W budynkach niskich takie rozwiązanie może być wystarczające, jeżeli spełnione są odpowiednie warunki techniczne i funkcjonalne. W budynkach średniowysokich, zwłaszcza użyteczności publicznej, może być konieczne oddymianie wspomagane nawiewem mechanicznym.

W przypadku budynków wysokich i wysokościowych wymagania dotyczące ochrony klatek schodowych i przedsionków przeciwpożarowych są bardziej rygorystyczne. Nierzadko stosuje się tam systemy różnicowania ciśnień, których zadaniem jest ograniczenie przedostawania się dymu do chronionych dróg ewakuacyjnych.

Dlatego wybór pomiędzy oddymianiem grawitacyjnym, oddymianiem z nawiewem mechanicznym a systemem zapobiegającym zadymieniu powinien wynikać z analizy bezpieczeństwa pożarowego.

Jakie normy określają wymagania dla klap oddymiających?

Podstawową normą produktową dotyczącą urządzeń do grawitacyjnego odprowadzania dymu i ciepła jest PN-EN 12101-2:2017-05.

Norma określa wymagania techniczne oraz metody badań urządzeń stosowanych w systemach kontroli rozprzestrzeniania dymu i ciepła.

Wśród istotnych parametrów znajdują się:

• powierzchnia czynna oddymiania;
• niezawodność działania i otwierania urządzenia;
• odporność na obciążenie śniegiem;
• odporność na obciążenie wiatrem;
• zachowanie urządzenia w podwyższonej temperaturze;
• wymagania dotyczące funkcjonowania urządzenia w warunkach pożaru.

Warto podkreślić, że PN-EN 12101-2 jest przede wszystkim normą dotyczącą właściwości urządzeń, a nie kompletną instrukcją projektowania oddymiania każdego rodzaju budynku.

Wymagania techniczne dotyczące systemów różnicowania ciśnień są natomiast przedmiotem innych części serii PN-EN 12101.

Wytyczne CNBOP-PIB dotyczące oddymiania klatek schodowych

Istotnym opracowaniem branżowym są wytyczne CNBOP-PIB W-0003:2016 „Systemy oddymiania klatek schodowych”, wydanie drugie z maja 2019 r.

Dokument przedstawia między innymi:

• zasady wyznaczania powierzchni obliczeniowej klatki schodowej;
• dobór parametrów urządzeń oddymiających;
• zasady zapewniania napływu powietrza kompensacyjnego;
• rozwiązania przeznaczone dla różnych typów budynków;
• czynniki wpływające na skuteczność oddymiania;
• zasady testowania instalacji i prowadzenia analiz numerycznych.

Wytyczne projektowe CNBOP-PIB stanowią istotne źródło wiedzy technicznej. Nie należy jednak utożsamiać ich automatycznie z przepisami prawa powszechnie obowiązującego.

Powierzchnia czynna a geometryczna – jak dobrać klapy dymowe?

Jednym z najważniejszych zagadnień projektowych jest dobór powierzchni urządzeń oddymiających. Częstym błędem jest traktowanie powierzchni geometrycznej otworu jako powierzchni czynnej oddymiania.

Tymczasem są to różne wielkości.

Powierzchnia geometryczna odnosi się do wymiarów otworu, przez który mogą przepływać gazy. Określa ją geometria danego urządzenia.

Powierzchnia czynna oddymiania, nazywana również powierzchnią aerodynamiczną, uwzględnia rzeczywistą zdolność urządzenia do odprowadzania gazów. Zależy między innymi od geometrii klapy, kąta otwarcia, konstrukcji skrzydła i oporów przepływu.

W uproszczonym ujęciu zależność można zapisać następująco:

Aa = Ag × Cv

gdzie:

• Aa – powierzchnia czynna aerodynamiczna;
• Ag – powierzchnia geometryczna;
• Cv – współczynnik wypływu określony dla danego urządzenia.

Dwie klapy o takich samych wymiarach geometrycznych mogą mieć różną powierzchnię czynną. Wynika to z odmiennej konstrukcji, sposobu otwierania i charakterystyki aerodynamicznej.

Dlatego przy doborze urządzeń nie wystarczy porównanie długości i szerokości klapy. Należy korzystać z parametrów potwierdzonych odpowiednią dokumentacją techniczną.

Jak obliczyć wymaganą powierzchnię czynną oddymiania?

Wytyczne CNBOP-PIB W-0003:2016 wskazują, że dla opisywanych w nich systemów grawitacyjnego oddymiania klatek schodowych w budynkach niskich i średniowysokich sumaryczna powierzchnia czynna klap powinna wynosić co najmniej 5% powierzchni obliczeniowej klatki schodowej, ale nie mniej niż 1 m².

Przykład:

Jeśli powierzchnia obliczeniowa klatki schodowej wynosi 30 m², to:

30 m² × 5% = 1,5 m²

W tym przykładowym przypadku wymagana sumaryczna powierzchnia czynna urządzeń wynosiłaby co najmniej 1,5 m².

Trzeba jednak pamiętać, że powierzchnia obliczeniowa klatki schodowej nie zawsze jest równa całkowitej powierzchni jej rzutu. Wyznacza się ją zgodnie z określoną metodologią, uwzględniając geometrię biegów, spoczników i otworów międzykondygnacyjnych.

Przedstawiony sposób obliczeń nie jest uniwersalną regułą dla wszystkich obiektów i systemów oddymiania. Wartości należy każdorazowo zweryfikować względem wybranej metody projektowej.

Klapy oddymiające – na co zwrócić uwagę przy wyborze?

Klapy są elementem systemu oddymiania odpowiedzialnym za umożliwienie przepływu dymu i gorących gazów na zewnątrz obiektu. Od właściwego doboru urządzenia zależy zarówno możliwość osiągnięcia wymaganej powierzchni czynnej, jak i niezawodność otwierania podczas pożaru.

Wśród dostępnych rozwiązań występują klapy wolnostojące montowane bezpośrednio na podstawach dachowych oraz klapy wbudowane w pasma świetlne.

Dobierając klapy dymowe do systemów oddymiania, należy przeanalizować parametry aerodynamiczne, sposób sterowania, obciążenia środowiskowe oraz możliwość prawidłowego montażu w konstrukcji dachu.

W obiektach przemysłowych szczególne znaczenie mogą mieć także odporność na obciążenia śniegiem i wiatrem oraz możliwość wykorzystania klap do przewietrzania.

Klapy wyposażone w odpowiednie napędy elektryczne mogą realizować funkcję wentylacyjną w czasie normalnego użytkowania budynku. Nie oznacza to jednak, że każde urządzenie przeznaczone do przewietrzania automatycznie spełnia wymagania stawiane klapom oddymiającym.

Napowietrzanie klatki schodowej – dlaczego jest niezbędne?

Nawet prawidłowo dobrana klapa dymowa może nie zapewnić oczekiwanej skuteczności, jeżeli instalacja nie posiada właściwie zaprojektowanego dopływu powietrza kompensacyjnego.

Podczas działania systemu grawitacyjnego dym i gorące gazy wypływają przez otwory w górnej części klatki schodowej. Jednocześnie do budynku powinno napływać powietrze zastępujące usuwane gazy.

Bez odpowiedniego napowietrzania może dochodzić do niekorzystnych zmian ciśnienia, które ograniczają przepływ przez urządzenia oddymiające.

W wytycznych CNBOP-PIB wskazano, że przy określaniu napływu kompensacyjnego należy dążyć do zapewnienia powierzchni czynnej otworów napowietrzających nie mniejszej niż powierzchnia czynna urządzeń oddymiających.

Projekt musi przy tym uwzględniać rzeczywiste warunki przepływu powietrza, sposób otwierania drzwi oraz charakterystykę zastosowanych urządzeń.

Gdzie umieszczać otwory napowietrzające i oddymiające?

W systemach grawitacyjnego oddymiania klatek schodowych otwory służące do usuwania dymu umieszcza się zasadniczo w ich górnej części.

W przypadku klap dachowych wytyczne CNBOP-PIB zalecają możliwie centralne usytuowanie urządzeń względem podstawy klatki. Przy stropach pochylonych należy uwzględnić położenie najwyższych części przestrzeni.

Powietrze kompensacyjne powinno natomiast napływać w sposób przewidziany w projekcie i umożliwiać skuteczne działanie systemu.

Niewłaściwie rozmieszczone otwory mogą powodować niekorzystne kierunki przepływu, a w określonych sytuacjach zwiększać mieszanie się dymu z powietrzem w strefach wykorzystywanych podczas ewakuacji.

Oddymianie grawitacyjne a oddymianie z nawiewem mechanicznym

System oddymiania grawitacyjnego wykorzystuje naturalne siły napędzające przepływ gazów. W instalacjach wspomaganych nawiewem mechanicznym stosuje się dodatkowo urządzenia wymuszające dopływ powietrza.

Kryterium	Oddymianie grawitacyjne	Oddymianie z nawiewem mechanicznym
Usuwanie dymu	Przez otwory oddymiające dzięki naturalnym różnicom ciśnień	Przez otwory oddymiające przy mechanicznym wspomaganiu napływu powietrza
Napowietrzanie	Przez odpowiednio dobrane otwory	Z wykorzystaniem wentylatorów nawiewnych
Sterowanie	Centrala i urządzenia wykonawcze	Centrala, urządzenia oddymiające i instalacja nawiewna
Zależność od warunków	Duży wpływ temperatury i wiatru	Większa możliwość kontrolowania dopływu powietrza
Zastosowanie	Tam, gdzie pozwalają na to wymagania i warunki techniczne	Tam, gdzie wymagany jest odpowiednio kontrolowany nawiew

Należy również odróżnić oba rozwiązania od systemów różnicowania ciśnień, których podstawowym zadaniem jest zapobieganie przedostawaniu się dymu do chronionych przestrzeni.

Wybór instalacji powinien wynikać z wymagań dla danej strefy pożarowej, rodzaju klatki schodowej i przyjętej strategii ewakuacji.

Jak sprawdzić skuteczność oddymiania klatki schodowej?

Prawidłowo wykonana instalacja wymaga sprawdzenia zgodności z projektem oraz przeprowadzenia odpowiednich prób funkcjonalnych.

Podczas odbioru systemu weryfikuje się między innymi:

1. Reakcję centrali na sygnał z urządzeń wykrywania pożaru.
2. Prawidłowe otwarcie klap oddymiających.
3. Uruchomienie urządzeń zapewniających napływ powietrza.
4. Działanie ręcznych przycisków oddymiania.
5. Zgodność scenariusza sterowania z dokumentacją projektową.
6. Sygnalizację stanów alarmowych i uszkodzeń.

Sprawdzenie samego otwarcia klapy nie jest równoznaczne z potwierdzeniem skuteczności całego systemu.

W przypadku nietypowej geometrii klatki schodowej, dużych przestrzeni otwartych lub innych szczególnych warunków projektowych konieczne może być przeprowadzenie dodatkowych analiz, w tym symulacji CFD.

Badania numeryczne umożliwiają ocenę przepływu dymu w przewidywanych scenariuszach pożarowych. Ich zastosowanie powinno być jednak uzasadnione charakterystyką obiektu i przyjętą metodologią projektowania.

Przeglądy i konserwacja klap dymowych

Systemy kontroli rozprzestrzeniania dymu i ciepła wymagają regularnej kontroli stanu technicznego. Eksploatacja urządzeń narażonych na działanie warunków atmosferycznych może prowadzić do zabrudzeń, uszkodzeń mechanicznych i pogorszenia pracy elementów ruchomych.

Podczas konserwacji należy zwracać uwagę na stan pokryw, uszczelek, zawiasów, siłowników i połączeń elektrycznych lub pneumatycznych.

Częstotliwość przeglądów powinna odpowiadać obowiązującym wymaganiom i dokumentacji producenta. Zgodnie z zasadami ochrony przeciwpożarowej urządzenia przeciwpożarowe powinny podlegać przeglądom technicznym i czynnościom konserwacyjnym nie rzadziej niż raz w roku, chyba że właściwa dokumentacja przewiduje częstsze kontrole.

Najczęstsze błędy przy projektowaniu instalacji oddymiania

Niedostateczna skuteczność oddymiania może wynikać z błędów popełnionych już podczas przygotowywania dokumentacji.

Najczęściej spotykane problemy to:

• Dobór klap na podstawie powierzchni geometrycznej. Pominięcie parametrów aerodynamicznych może prowadzić do niewystarczającej powierzchni czynnej.
• Brak odpowiedniego napowietrzania. Zbyt mała powierzchnia otworów kompensacyjnych ogranicza możliwości przepływu gazów.
• Nieprawidłowa lokalizacja urządzeń. Usytuowanie klap bez analizy geometrii klatki może pogorszyć warunki odprowadzania dymu.
• Niewłaściwy scenariusz sterowania. System powinien reagować na zagrożenie zgodnie z przyjętymi założeniami ochrony przeciwpożarowej.
• Pomijanie oddziaływania wiatru. Warunki atmosferyczne mogą istotnie zmieniać charakter przepływu przez otwory oddymiające.
• Wybór niewłaściwej metody oddymiania. Nie w każdym budynku instalacja grawitacyjna zapewni warunki wymagane dla chronionej drogi ewakuacyjnej.

Skuteczność oddymiania należy oceniać w odniesieniu do całego systemu, a nie pojedynczego urządzenia.

FAQ – najczęstsze pytania o oddymianie grawitacyjne

Czy oddymianie klatki schodowej jest obowiązkowe?

Obowiązek zależy od kategorii zagrożenia ludzi, wysokości budynku, przeznaczenia stref pożarowych i rozwiązań ewakuacyjnych. Nie każda klatka schodowa wymaga instalacji oddymiania. Konkretne wymagania należy ustalić na podstawie przepisów właściwych dla danego obiektu.

Jaka powinna być powierzchnia czynna klap dymowych?

Dla określonych w wytycznych CNBOP-PIB systemów grawitacyjnych w budynkach niskich i średniowysokich przyjmuje się co najmniej 5% powierzchni obliczeniowej klatki schodowej, ale nie mniej niż 1 m². W innych rozwiązaniach wymagania mogą być odmienne.

Czy klapa dymowa może służyć do wentylacji?

Tak, jeżeli jej konstrukcja oraz zastosowany system sterowania przewidują również funkcję przewietrzania. Należy jednak zachować priorytet funkcji przeciwpożarowej i zgodność z dokumentacją urządzenia.

Czym różni się klapa oddymiająca od zwykłego okna dachowego?

Klapa oddymiająca jest urządzeniem przeznaczonym do pracy w systemie odprowadzania dymu i ciepła. Musi posiadać odpowiednie właściwości potwierdzone badaniami i dokumentacją. Zwykłe okno dachowe nie staje się urządzeniem oddymiającym wyłącznie dzięki zastosowaniu automatycznego napędu.

Czy samo otwarcie klap zapewnia skuteczne oddymianie?

Nie. Skuteczność zależy również od odpowiedniego napływu powietrza, powierzchni aerodynamicznej urządzeń, geometrii budynku, warunków zewnętrznych i działania układu sterowania.

Podsumowanie – jak prawidłowo zaprojektować oddymianie grawitacyjne?

Oddymianie grawitacyjne klatek schodowych wymaga prawidłowego doboru urządzeń oraz uwzględnienia zjawisk przepływu dymu i powietrza wewnątrz budynku.

Najważniejsze znaczenie mają właściwie obliczona powierzchnia czynna oddymiania, zapewnienie napowietrzania, odpowiednia lokalizacja klap oraz niezawodne sterowanie.

Równie istotny jest wybór metody oddymiania odpowiadającej wymaganiom prawnym i warunkom technicznym obiektu. Nawet wysokiej jakości urządzenia nie zagwarantują skuteczności, jeżeli projekt całej instalacji nie uwzględnia rzeczywistych warunków jej pracy.