Požarna varnost v športnih objektih

Požarna varnost v športnih objektih

Projektiranje športnih objektov, kjer se lahko zbere zelo veliko ljudi, predstavlja poseben izziv za vse projektante. Take objekte je skoraj nemogoče projektirati z uporabo smernic, zelo težko je tudi prenesti v drugih objektih uporabljene rešitve. Tako se projektant požarne varnosti na takem objektu srečuje z veliko izzivi:

-z velikostjo objekta se podaljšujejo vse evakuacijske poti;

-izredno veliki so požarni sektorji;

-objekti so podvrženi vandalizmu navijačev, ob tekmah ali prireditvah se pojavljajo pirotehnični materiali, bakle;

-nekateri materiali kot npr. akustične in zaščitne obloge ali parket ne morejo biti negorljivi;

-požarna varnost je velikokrat v nasprotju z željami arhitektov po lepoti objektov;

-potrebno je upoštevati velike višine prostorov, gradbena konstrukcija je zelo zahtevna;

-posebno pozornost je potrebno posvetiti namestitvi sprinklerskih šob, avtomatskih dimnih javljalnikov, varnostni razsvetljavi, alarmiranju in odvodu dima in toplote.

Slika 1: Stadion Ptičje gnezdo v Pekingu (Vir: http://www.innovapedia.org/home/innova-arts/birds-nest-beijings-striking-olympic-stadium/)

Ker v slovenskih gradbenih tehničnih smernicah ni natančnih napotkov, kako zagotoviti požarne ukrepe v tako velikih prostorih, je treba uporabiti inženirske metode, predvsem pa preveriti in se učiti iz rešitev na že zgrajenih objektih v okolici in po svetu. Pri projektiranju Stožic sem tako preveril večino dvoran in stadionov v srednji Evropi, uporabil pa sem tudi rešitve, ki so bile predstavljene na internetu. Vse rešitve je bilo treba ovrednotiti in oceniti njihovo primernost. Več objektov sem tudi pregledal skupaj z vzdrževalci objektov. Učenje in preverjanje rešitev na obstoječih objektih je trajalo skoraj enako dolgo kot projektiranje požarne varnosti.

V tem članku sem opisal posebnosti, s katerimi sem se srečal pri projektiranju ukrepov varstva pred požarom za dvorano in stadion Stožice, nisem pa obravnaval problemov, ki lahko nastanejo zaradi zaklenjenih evakuacijskih poti, verig preko okovja za primer panike ali zaradi izklopljenih sistemov aktivne požarne zaščite. Upravljavec objekta je dolžan zagotavljati ustrezno vzdrževanje opreme, brezhibno delovanje aktivne požarne zaščite, proste (nezaklenjene) evakuacijske poti ter predvsem imeti ob prireditvah zadostno število poučenega osebja, ki lahko pravilno ukrepa ob nenavadnih dogodkih.

Projektiranje dvorane

Dvorana je zaprt prostor, zato se požar razvija drugače kot na odprtem prostoru stadiona. Dim se bo valil proti najvišji točki prostora in ogrožal ljudi na zgornjih tribunah, lahko se bo ohladil in zadrževal nekje vmes. Različnih scenarijev požara je lahko zelo veliko.

Avtomatski sistem gašenja

Pri zelo velikih objektih je avtomatski sistem gašenja skoraj neizogiben ukrep požarne varnosti. Problem pa nastane zaradi višine prostorov. Višine športnih dvoran so med 20 m in 40 m pa tudi več. Pri takih višinah je sprinklerski sistem popolnoma neuporaben. Celo ob velikem požaru npr. 5 MW na sredini igrišča se temperatura pod ostrešjem ne dvigne dovolj visoko, da bi se odprle sprinklerske šobe. Zato sprinklerski sistem pri tako visokih prostorih ni najbolj primeren.

Sistem odvoda dima in toplote

 Slika 2: Prikaz temperaturne odvisnosti v prerezu, izsek iz CFD-analize (Vir: CFD-analiza oddimljanja – dvorana Stožice)

Sistem odvoda dima in toplote je v velikih prostorih eden najbolj zahtevnih sistemov aktivne požarne zaščite. Nemogoče ga je projektirati brez uporabe inženirskih metod, brez računalniške simulacije CFD. V standardih tako velike višine prostorov niso upoštevane. Zahtevane so delitve na dimne sektorje - namestitev dimnih zaves za vsakih 1.600 m². Ker segajo tribune zelo visoko glede na igrišče, je treba upoštevati zelo veliko malo zadimljeno področje, hkrati pa upoštevati še čas evakuacije. V vseh novejših dvoranah v naši okolici so zato uporabili CFD-simulacijo odvoda dima in toplote. Tako je bilo tudi v Stožicah, in sicer za več različnih scenarijev požara znotraj prostora. Glavni rezultati te simulacije so:

- dokaz ustreznosti predvidenih mest in števila kupol,

- potrditev ustreznosti dovodov zraka,

- določitev krmilnih con, zakasnitve odpiranja kupol,

- ugotovitev potrebe po dimnih zavesah, ločitvah znotraj prostora,

- ugotovitev potrebe po zaščiti jeklene konstrukcije,

- ugotovitev potrebe po namestitvi sprinklerskega sistema pri velikih višinah prostora,

- ugotovitev ustreznosti časa evakuacije - časa zadimljenja evakuacijskih poti.

Slika 3: Prikaz zadimljenosti prostora v prerezu, izsek iz CFD-analize (Vir: CFD-analiza oddimljanja – dvorana Stožice)

Sistem javljanja požara

V prostorih z višino stropa do 12 m ni problemov pri projektiranju požarnega javljanja. Problem nastane pri zelo visokih prostorih. Višine v dvorani so večje od 30 m, hkrati pa se pojavljajo še motilni vplivi, kot so leteči cepelini, ki npr. prekinjajo žarkovne javljalnike. Zaradi conskega odpiranja odvoda dima in toplote je potrebno čim bolj natančno določiti mesto požara v dvorani. Zato smo v Stožicah uporabili sistem šahovnice skupaj s kombinacijo s točkovnimi javljalniki. Naslednji problem pri nameščanju žarkovnih javljalnikov nastane zaradi premikanja jeklene konstrukcije pri segrevanju in ohlajanju. Skupaj s premikanjem konstrukcijo se spreminja smer žarkov, kar lahko privede do motenj pri javljanju požara.

Evakuacija in alarmiranje

Evakuacija je eden najbolj pomembnih delov projektiranja dvorane. Projektant se mora spopasti z različnimi vidiki, kot so:

- izredno veliko število ljudi,

- dolge evakuacijske poti,

- panika ob nepredvidenih dogodkih, kot so pretepi in podobno,

- evakuacija ob požaru ali drugih naravnih nesrečah kot npr. ob potresu,

- zelo različne uporabe objekta itd.

Vsakega od teh vidikov mora projektant PV ovrednotiti in preveriti evakuacijske poti za vsak posamezen primer uporabe objekta.

Slika 4: Prireditev v dvorani Stožice (Vir: http://www.sport-ljubljana.si/) 

Število oseb vpliva predvsem na širine evakuacijskih poti, na število evakuacijskih stopnišč in na prehode in stopnišča na tribunah. Vsa vrata na evakuacijskih poteh morajo biti opremljena z letvami za odpiranje v paniki in morajo biti vedno odklenjena. Zaradi lažje komunikacije znotraj objekta imajo nekatera stopnišča požarna vrata stalno odprta, zato se morajo v požaru avtomatsko zapreti (krmiljenje preko požarne centrale).

Večji problem predstavljajo različne uporabe objekta in s tem tudi različne postavitve sedežev in evakuacijskih poti. V študiji je bilo zato treba predvideti (grafično in opisno) vse različne možnosti uporabe, kot so na primer:

koncerti, kjer obiskovalci sedijo ali stojijo na igrišču,

košarkarske tekme, kjer so tribune polno izvlečene, postavljeni pa so še dodatni sedeži na igrišču,

hokejske tekme, kjer so tribune pospravljene, itd.

Posebno pozornost je potrebno posvetiti tudi vodenju evakuacije. Osnovno vprašanje je, kako hitro in brez panike evakuirati celotno dvorano, če bi npr. med koncertom zagorel oder. Obiskovalce je v tem primeru mogoče obvestiti le preko t.i. požarnega ozvočenja in preko športnega ozvočenja.

Varnostna razsvetljava

Zopet predstavlja večji problem višina prostora, hkrati pa tudi razgibanost tribun. Z minimalno osvetlitvijo je treba osvetliti vse prostore tribun, hkrati pa tudi katerikoli prostor na igrišču (npr. pop koncert s stojišči). Catwalk, kjer so nameščene luči, je na višini npr. 25 m in je zelo primerno mesto za namestitev luči.

Posebno pozornost je potrebno posvetiti tudi namestitvi znakov za evakuacijo. Ti morajo biti izvedeni v trajnem spoju in nameščeni tako, da so čim bolj vidni iz katere koli točke dvorane ali obodnega hodnika.

Materiali

Na splošno lahko rečemo, da je treba v tako velikih objektih uporabljati samo negorljive gradbene materiale. To pa ni vedno mogoče. Največji problem nastane pri oblogah in opremi (stoli, talne obloge, oprema lož in pisarn, akustične obloge). Tako je bilo treba med gradnjo ves čas iskati ustrezne proizvode in preverjati ustreznost materialov.

Še večjo pozornost je treba posvetiti vnosu različnih materialov v času uporabe objekta. To je odgovornost uporabnika. Med prireditvami se na odru lahko uporabljajo gorljivi materiali pa tudi pirotehnika. Največjo požarno nevarnost tako predstavljajo koncerti in pripravljalna dela za koncert, npr. tovornjak z opremo. K sreči med pripravljalnimi deli v dvorani ni obiskovalcev, dela pa izvajajo osebe, ki morajo biti poučene o požarni varnosti.

Slika 5: Uporaba pirotehnike ob prireditvi v dvorani Stožice (Vir: http://www.sport-ljubljana.si/) 

Projektiranje stadiona

Projektiranje stadiona je načeloma veliko bolj enostavno kot projektiranje zaprte dvorane. Stadioni imajo zelo velike površine, nad igriščem ni strehe, tako da dim in toplota, ki bi npr. nastali ob gorenju bara na obodnem hodniku stadiona, ne moreta vplivati na obiskovalce. Obodni hodnik lahko tako štejemo za odprt prostor. Tudi gorenje odra ob koncertu lahko štejemo za požar na odprtem. Zavedati pa se je treba, da bi se ob uporabi gorljivih gradbenih materialov lahko požar zelo hitro razvil, leteči goreči delci ali kapljice gorečega materiala pa bi lahko ogrozili udeležence. Zato je predpostavka o odprtem prostoru pogojena z vgradnjo negorljivih materialov, saj se morebiten požar ne sme širiti po fasadi ali strehi.

Slika 6: Stadion Stožice (Vir: http://www.sport-ljubljana.si/) 

Tako je treba največ pozornosti posvetiti evakuaciji obiskovalcev ob različnih prireditvah. Stadion se lahko uporablja za nogometne tekme (obiskovalci na tribunah) ali za pop koncert, kjer so obiskovalci tudi na igrišču. V obeh primerih so potrebne ustrezne širine evakuacijskih poti.

Prostori v okolici stadionov in dvoran

Nov koncept gradnje športnih objektov tudi v tujini je izgradnja trgovsko-storitvenih centrov v okolici. Tam so lahko trgovski lokali, zdravstvo, rekreacija ali tudi diskoteke. Te dele objekta obravnavamo ločeno, saj imajo ponavadi drugačen odpiralni čas, zaradi varnostnih razlogov pa imajo tudi ločene vhode.

Cilj projektiranja lokalov v okolici športnih objektov je tako doseči čim bolj kvalitetno požarno ločitev med različnimi namembnostmi in neodvisne evakuacijske poti.

Slika 7: Arena center Zagreb s trgovskim delom (Vir: http://www.arenacentar.hr/arena-centar/o-nama/)

Večje nevarnosti okoli športnih objektov predstavljajo še garaže, ki so lahko namenjene tudi avtobusom. Take garaže so izredno velike, zaradi avtobusov pa morajo biti tudi dovolj visoke. Avtobusi predstavljajo zaradi velike količine umetnih materialov v notranjosti veliko požarno obremenitev, pri požaru nastaja veliko dima, avtomatski sistem gašenja pa ni najbolj učinkovit, ker imajo avtobusi streho. Tako lahko računamo, da sprinklerski sistem preprečuje širjenje požara, gorenje v notranjosti avtobusa ali avtomobila pa zelo težko zaustavi.

Garaže so zato pri projektiranju poseben izziv, saj se ob koncu tekme ali prireditve lahko v garaži pred avtobusi zbere izredno veliko obiskovalcev, v njih pa lahko pride do vandalizma, tudi do zažiganju avtomobilov. Zaradi velike višine garaže so klasični sistemi odvoda dima in toplote iz garaže neučinkoviti. Pri jet-sistemu ali pri klasični 12-kratni izmenjavi zraka na uro so potrebne zelo velike količine zraka, to pa pomeni tudi, da so finančno nevzdržne. Zato je potrebno najti drugačne rešitve.

Dostopi za gasilsko intervencijo

Zaradi izredno velikega števila ljudi v takih objektih mora biti gasilska intervencija zelo hitra. Ob večjih prireditvah je treba postaviti požarno stražo. Pri zelo hitrem razvoju požara pa mora na kraj dogodka zelo hitro prispeti večje število gasilcev s primerno opremo.

Pri projektiranju intervencijskih poti smo upoštevali tudi mnenje Gasilske brigade Ljubljana. Tako so zagotovljeni dovoz na ploščad s treh strani, krožna intervencijska pot in delovne površine v okolici stadiona in dvorane. Pri projektiranju je bila upoštevana potrebna obtežba nosilne konstrukcije. Pri predaji objekta so se gasilci seznanili z objektom in z vso aktivno in pasivno požarno zaščito. Gasilska intervencija ima možnost dostopa tudi skozi garažo, saj so višine in širine poti znotraj garaže primerne za gasilska vozila.

Slika 8: Intervencijske poti v okolici dvorane in stadiona (Vir: Arhiv Ekosystem d.o.o.)

Zaključek

Projektiranje požarne varnosti na tako velikih objektih, kot je npr. Športni park Stožice, zahteva od projektanta ogromno znanja in izkušenj, predvsem pa učenja iz tuje literature in primerov iz tujine. Objekt dosega sprejemljivo stopnjo požarne varnosti le ob pravi kombinaciji pasivnih in aktivnih požarnih ukrepov.