Bezpieczeństwo ekip ratowniczych oraz czynniki

podczas pożarów wewnętrznych

Na bezpieczeństwo ekip ratowniczych podczas gaszenia pożarów wewnętrz-nych mają wpływ m.in. toksyczność gazów pożarowych, wysoka temperatu-ra i promieniowanie cieplne, zadymienie uniemożliwiające poruszanie się otemperatu-raz dotarcie na miejsce pożaru. Dodatkowymi czynnikami utrudniającymi prowa-dzenie akcji mogą być: ograniczenie stężenia tlenu oraz eksplozyjne odpryski-wanie betonu (spalling), na które ostatnio zwrócono szczególną uwagę ze wzglę-du na tragiczne skutki podczas rozwoju pożarów w wilgotnych pomieszczeniach mieszkalnych oraz obiektach tunelowych (Bednarek i Drzymała 2011, Bednarek

i Drzymała et al. 2011, Drzymała 2014, Drzymała i Gałaj 2014, Drzymała et al. 2015, Konecki 2007, Konecki et al. 2003).

Podczas pożaru wewnętrznego to przede wszystkim gorący dym jest głów-nym nośnikiem energii emitowanej w postaci promieniowania cieplnego. W po-mieszczeniach zamkniętych promieniowanie cieplne powoduje szybki wzrost temperatury otaczających obiektów nawet w znacznej odległości od ogniska po-żaru. Przyrost temperatury w niespełna 10 minut przekracza 600°C. W przypad-ku tuneli przyrost temperatury charakteryzuje się większą dynamiką (1000°C w 4–5 minut), gdzie maksymalna temperatura dochodzi nawet do 1100°C ÷ 1200°C (Chudyba 2016, Domagała i Hager 2012, Khoury 2003). Promieniowanie cieplne stanowi ogromne zagrożenie dla zdrowia i życia człowieka przebywają-cego w pomieszczeniu objętym pożarem. Oddziaływanie wysokich temperatur i możliwe do przyjęcia warunki pracy dla strażaków przedstawiono na matrycy (rys. 3.3), która została opracowana przez J. A. Fostera i G. V. Robertsa (Foster

7HPS

HUDWXUD>ƒ&@



3URPLHQLRZDQLHFLHSOQH>N:P@

Rys. 3.3. Oddziaływanie wysokich temperatur i możliwe do przyjęcia

warunki pracy dla strażaków (Foster i Roberts 1994)

Jako rutynowe warunki pracy przyjęto takie, w których temperatura nie prze-kracza 100°C przy gęstości strumienia promieniowania cieplnego 1 kW/m2. Czas pracy w takich warunkach określono na 25 minut. Jako niebezpieczne (ryzykow-ne) uznano warunki, w których temperatura oscyluje w zakresie 100°C–160°C przy gęstości promieniowania 1 kW/m2–4 kW/m2. Dla 120°C i gęstości strumie-nia 3 kW/m2 czas przebywania określono na 10 minut. Jako warunki ekstremalne uznano takie, w których temperatura znajduje się w zakresie 160°C–235°C przy gęstości strumienia promieniowania cieplnego w granicach 4 kW/m2–10 kW/m2. Czas przebywania strażaków w takich warunkach określono na 1 min. W tej sy-tuacji należy liczyć się z możliwością uszkodzenia odzieży ochronnej strażaka nawet z możliwością narażenia zdrowia. We wszystkich przypadkach obowiązuje stosowanie specjalnej odzieży ochronnej.

Na bezpieczeństwo ekip ratowniczych ma również wpływ toksyczność dymu powstającego podczas spalania. Ilość szkodliwych i toksycznych związków za-wartych w dymie wzrasta podczas procesu niecałkowitego spalania, co jest

spowodowane niedoborem tlenu w środowisku pożaru. Głównymi produktami toksycznymi występującymi podczas pożaru, które powstają podczas niecałko-witego spalania, są na ogół: tlenek węgla CO, chlorowodór HCl, dwutlenek azotu NO₂, cyjanowodór HCN i dwutlenek węgla CO₂. Substancje szkodliwe powsta-łe podczas spalania z łatwością przedostają się do organizmu ludzkiego poprzez drogi oddechowe (Drzymała i Gałaj 2014, Borkowski 1996, Sawicki 2003). Re-dukcja stężenia tlenu w pomieszczeniu stanowi bezpośrednie zagrożenie dla zdrowia i życia ludzi. Zawartość tlenu w atmosferze wynosi około 21%, natomiast w środowisku pożarowym znacznie maleje. Zagrożenie dla układu oddechowego człowieka następuje już przy niedoborze tlenu poniżej 17%. Należy pamiętać, że im bliżej źródła pożaru, tym jest ono mniejsze (Konecki et al. 2003).

Do głównych zagrożeń, jakie niesie ze sobą pożar, a w szczególności dym, który mu towarzyszy, należy zaliczyć ograniczenie widzialności. Ograniczenie zasięgu widzialności w obszarach zadymionych utrudnia prowadzenie działań ratowniczych oraz bezpieczną ewakuację z budynku lub wręcz uniemożliwia ewakuację w bezpieczne miejsce. Czas przebywania w strefi e niebezpiecznej znacznie się wydłuża, a tym samym wydłuża się też czas oddziaływania toksyn i wysokiej temperatury na człowieka. Dzieje się tak nawet pomimo stosowa-nia w obiekcie znaków bezpieczeństwa wskazujących kierunek ewakuacji (Klote

1995, Mizieliński 1999).

Podczas pożaru w pomieszczeniach o dużej wilgotności oraz w obiektach tunelowych poważnym zagrożeniem dla użytkowników i służb ratowniczych jest zjawisko termicznego eksplozyjnego odpryskiwania betonu spalling. Jak niebezpieczny w skutkach jest spalling, dało się zauważyć w trwającym około 10 godz. pożarze w Eurotunelu pod kanałem La Manche (rys. 3.4), gdzie zasto-sowano BWW. Po pożarze zaobserwowano 20–30 cm ubytki warstwy betonu na długości około 500 m, a w niektórych miejscach nawet całkowity brak 50 cm war-stwy betonu. Zjawisko termicznego odpryskiwania miało tak gwałtowny prze-bieg, że strażacy musieli osłaniać się przed eksplozyjnie odpryskującymi z dużą prędkością odłamkami betonu, co bardzo utrudniało akcję ratowniczą (Bednarek

a) b)

Rys. 3.4. Pożary w tunelach: a) skutki pożaru w Eurotunelu;

b) betonowa obudowa tunelu po wystąpieniu spallingu (Gawin et al. 2003) Zjawisko termicznego odpryskiwania spalling było bezpośrednią przyczyną za-walenia się fragmentu stropu w tunelu Gottharda w październiku 2001 r. (rys. 3.5).

a) b)

Rys. 3.5. Pożary w tunelach: a) skutki pożaru w tunelu Gottharda;

b) uszkodzony fragment stropu w tunelu Gottharda (fot. Claudio Grassi)

Zagrożenia związane z eksploatacją tuneli zwróciły uwagę Komisji Euro-pejskiej. Ważnym krokiem podjętym przez Komisję Europejską było przyję-cie dyrektyw (2004/49/EC i 2004/54/EC) oraz decyzji z dnia 20 grudnia 2007 r.

(Dz.U. UE L 64/1). Dokumenty obligowały członków Unii Europejskiej do

sto-sowania jednolitego, minimalnego poziomu bezpieczeństwa w tunelach określo-nego w dyrektywach (C-2011 2741 i C-2007 6450). Wymagania te miały określać bezpieczeństwo w tunelach na transeuropejskiej sieci drogowej TEN (ang. Trans

European Networks) o długości nie mniejszej niż 500 m (w dokumentach Francja

przyjęła długość 300 m).

W ostatnich latach w Polsce podjęto kilka przedsięwzięć inwestycyjnych w zakresie budowy tuneli drogowych (Bednarek i Drzymała 2014, Drzymała

2014). Coraz wyraźniej obiekty tunelowe wpisują się w krajobraz infrastruktury

aglomeracji miejskich oraz terenów pozamiejskich, zwłaszcza położonych w te-renach górzystych. Tunel drogowy jako szczególny element infrastruktury drogo-wej ograniczający swoją konstrukcją możliwości swobodnego prowadzenia i or-ganizacji działań ratowniczych wymusza na służbach wypracowanie określonych zasad postępowania i procedur ratowniczych. W momencie wystąpienia realnego zagrożenia w tunelu działania ratownicze są znacznie bardziej utrudnione niż na terenie otwartym lub w innych obiektach budowlanych. Ograniczone możliwości dojazdu do miejsca zdarzenia, duże odległości do pokonania przez ratowników ze sprzętem ratowniczo-gaśniczym, konieczność pracy w aparatach powietrz-nych, możliwość całkowitego zaniku widoczności podczas prowadzenia działań, towarzyszący hałas np. od wentylatorów powodujący utrudnienia w porozu-miewaniu się z innymi osobami oraz w prowadzeniu korespondencji radiowej, wykonywanie czynności w wysokiej temperaturze i zadymieniu – to tylko część utrudnień, z jakimi spotykają się ratownicy podczas akcji w tunelach. Znaczą-cy wpływ na bezpieczeństwo użytkowników oraz ekip ratowniczych w tego typu obiektach mają m.in. warunki techniczno-budowlane, zastosowane techniczne systemy zabezpieczeń, rozwiązania materiałowe oraz przygotowanie personelu do obsługi tunelu (Bednarek i Drzymała 2011, Bednarek i Drzymała 2013,

Bedna-rek et al. 2014, BednaBedna-rek i Drzymała 2014, Haack 2002, Haack 2005, Haack 2006, Martens 2006, Hoj 2003, Hoj 2006).

3.2. Wpływ wysokiej temperatury na właściwości