Budynki inwentarskie (cz. 1)

Od czasu wejścia Polski do Unii Europejskiej postępuje modernizacja budynków powstających w gospodarstwach rolnych. Zwiększenie świadomości specyfiki projektowania budynków przeznaczonych dla rolnictwa ma odzwierciedlenie w spadku liczby pożarów tych obiektów na przestrzeni ostatnich 5 lat. 

Prawo budowlane zalicza budynki inwentarskie do kategorii II obiektów budowlanych, tj. budynków służących gospodarce rolnej (produkcyjnych, gospodarczych i inwentarsko-składowych). Skoncentrujemy się na budynkach inwentarsko-składowych, które z kolei w przepisach techniczno-budowlanych scharakteryzowane są jako budynki inwentarskie (służące do hodowli inwentarza). Zapis ten stanowi również ogólnie stosowaną definicję budynku inwentarskiego w rozumieniu hodowli zwierząt w gospodarstwie rolnym.

Budynki inwentarskie przeznaczone do hodowli zwierząt nie stanowią jednak zwartej architektury i często mogą istotnie różnić się między sobą. Wyróżnia się trzy podstawowe formy zabudowy:

• zabudowa pawilonowa - charakterystyczne dla niej są pojedyncze budynki o określonym przeznaczeniu i funkcjach, zazwyczaj tworzące układ rzędowy, grzebieniowy, wachlarzowy, pierścieniowy albo gwiaździsty,
• zabudowa blokowa - charakteryzująca się połączeniem kilku różnych obiektów w jeden kompleks,
• zabudowa monoblokowa - w tej zabudowie cała funkcjonalność gospodarstwa rolnego sprowadza się do jednego obiektu o różnorodnym zadaniu i przeznaczeniu, mamy do czynienia z jednym zorganizowanym budynkiem, dla którego charakterystyczna jest zwarta forma.

Konstrukcja budynków inwentarskich powinna uwzględniać również gatunek hodowanych zwierząt oraz przewidywane kierunki produkcji. W każdym przypadku zastosowanie znajdują nieco inne rozwiązania, zarówno funkcjonalno-przestrzenne, jak i technologiczne. Najczęściej budynki te przeznaczone są dla bydła, trzody chlewnej, owiec oraz coraz częściej dla kur i indyków. W każdym przypadku konieczne jest zapewnienie odpowiednich warunków mikroklimatycznych, które są jednym z czynników mających najistotniejszy wpływ na rezultat końcowy chowu zwierząt.

Warto przyjrzeć się regulacjom krajowym i wytycznym z zakresu bezpieczeństwa pożarowego Europejskiego Związku Organizacji Ochrony Przeciwpożarowej.

Najważniejszym dokumentem zawierającym zbiór wymagań z zakresu ochrony przeciwpożarowej, jakie powinny spełniać budynki inwentarskie jest rozporządzenie ministra infrastruktury z 12 kwietnia 2002 r. w sprawie warunków technicznych, jakim powinny odpowiadać budynki i ich usytuowanie (DzU z 2015 r., poz. 1422). Wymagania te dotyczą budynków projektowanych oraz podlegających przebudowie, rozbudowie lub nadbudowie. Zgodnie z tym rozporządzeniem budynki inwentarskie określa się jako budynki IN. Dokumentami uzupełniającymi wymagania z zakresu ochrony przeciwpożarowej w odniesieniu do budynków inwentarskich są:

• rozporządzenie ministra spraw wewnętrznych i administracji z 7 czerwca 2010 r. w sprawie ochrony przeciwpożarowej budynków, innych obiektów budowlanych i terenów (DzU nr 109, poz. 719),
• rozporządzenie ministra spraw wewnętrznych i administracji z 24 lipca 2009 r. w sprawie przeciwpożarowego zaopatrzenia w wodę oraz dróg pożarowych (DzU nr 124, poz. 1030),
• rozporządzenie ministra rolnictwa i gospodarki żywnościowej z 7 października 1997 r. w sprawie warunków technicznych, jakim powinny odpowiadać budowle rolnicze i ich usytuowanie (tj. DzU z 2014 r., poz. 81).

Wymagania ogólne i szczegółowe

Co do zasady budynek i urządzenia z nim związane powinny być tak zaprojektowane i wykonane, aby zapewnić w razie pożaru utrzymanie podstawowych parametrów, według schematu (rys. 1).

Zgodnie z przytoczonym przepisem wymagania dotyczące bezpieczeństwa pożarowego budynków oraz części budynków stanowiących odrębne strefy pożarowe, określanych jako IN, odnoszą się również do budynków w zabudowie zagrodowej o kubaturze brutto nieprzekraczającej 1500 m³, takich jak stodoły, budynki do przechowywania płodów rolnych i budynki gospodarcze. Analizując bezpieczeństwo pożarowe budynków inwentarskich, należy ponadto zwrócić szczególną uwagę na powiązane z nimi budowle rolnicze (takie jak silosy na zboże i pasze, komory fermentacyjne i zbiorniki biogazu rolniczego, zamknięte zbiorniki na płynne odchody zwierzęce, płyty do składowania obornika, silosy na kiszonki), dla których odrębnie ustala się wymagania ochrony przeciwpożarowej.

Przy projektowaniu budynków inwentarskich warto zwrócić uwagę, że zgodnie z przepisami w przypadku dachu o powierzchni większej niż 1000 m² należy stosować przekrycie nierozprzestrzeniające ognia, a palna izolacja cieplna przekrycia powinna być oddzielona od wnętrza budynku przegrodą o klasie odporności ogniowej nie niższej niż RE 15. Obecny trend projektowania budynków inwentarskich, czyli zwiększenie ich powierzchni, niesie ze sobą konieczność zwrócenia szczególnej uwagi na przytoczone wymaganie, gdyż jest to często pomijane.

W przypadku obiektów rolniczych przepisy krajowe precyzują jedynie wymagania dla konstrukcji nośnej zamkniętych zbiorników na płynne odchody zwierzęce, zbiorników na produkty pofermentacyjne w postaci płynnej, silosów na kiszonki oraz silosów na zboże i pasze wyniesionych ponad ziemię, którym należy zapewnić klasę odporności ogniowej co najmniej R 30.

Budowle rolnicze, analogicznie do budynków inwentarskich, powinny być wykonane z elementów budowlanych nierozprzestrzeniających ognia. Paszarnie, kotłownie i inne pomieszczenia wyposażone w paleniska lub trzony kuchenne, znajdujące się w budynkach IN, powinny mieć natomiast podłogi, ściany i stropy wykonane z materiałów niepalnych.

W przepisach techniczno-budowlanych znajduje się jeszcze jedno bardzo istotne wymaganie. Dotyczy ono elementów budynku stanowiących elementy oddzielenia przeciwpożarowego. Występuje ono, gdy dany budynek podzielony został na strefy pożarowe. W takim przypadku takie elementy, jak ściany i stropy mają wyższą odporność ogniową niż ta wynikająca bezpośrednio z przyjętej dla budynku klasy odporności pożarowej. W przypadku klasy „E” i „D” ściany i stropy stanowiące element oddzielenia przeciwpożarowego powinny mieć klasę odporności ogniowej co najmniej REI 60. Jeśli występują w nich otwory, zamykające je drzwi przeciwpożarowe lub inne zamknięcia powinny posiadać klasę co najmniej EI 30.

Strefy pożarowe i ewakuacja

Dopuszczalną powierzchnię stref pożarowych dla budynków inwentarskich ustala się na podstawie liczby kondygnacji, z uwzględnieniem rodzaju prowadzonej w nich hodowli zwierząt, zgodnie z tabelą 1.

Jeśli w budynku zastosowane zostały ściany silnie rozprzestrzeniające ogień, strefę pożarową należy zmniejszyć do 25% wartości podanej w tabeli, a w przypadku jednokondygnacyjnego budynku przeznaczonego do hodowli bezściółkowej strefę ogranicza się do 5000 m².

Dopuszcza się również umieszczenie w jednym budynku części mieszkalnej i gospodarczej, gdy część mieszkalna oraz część gospodarcza mają odrębne wejścia oraz gdy między częścią mieszkalną a gospodarczą zostanie wykonana ściana o klasie odporności ogniowej co najmniej REI 60.

Jeżeli w budynku zlokalizowane są pomieszczenia, w których mieszczą się: przeciwpożarowe zbiorniki wody lub innych środków gaśniczych, pompy wodne instalacji przeciwpożarowych, maszynownie wentylacji do celów przeciwpożarowych oraz rozdzielnie elektryczne, zasilające instalacje i urządzenia niezbędne podczas pożaru, powinny stanowić odrębną strefę pożarową.

W budynku inwentarskim powinny być spełnione następujące wymagania w zakresie zapewnienia bezpiecznej ewakuacji:

• w bezściółkowym chowie bydła, trzody chlewnej i owiec, jeżeli liczba bydła i trzody chlewnej nie przekracza 15 sztuk, a owiec 200 sztuk, należy stosować co najmniej jedno wyjście ewakuacyjne,
• w budynku przeznaczonym dla większej liczby zwierząt aniżeli wymieniona wyżej  należy stosować co najmniej dwa wyjścia, a z pomieszczeń podzielonych na sekcje - co najmniej jedno wyjście ewakuacyjne z każdej sekcji,
• wrota i drzwi w budynku inwentarskim powinny otwierać się na zewnątrz pomieszczenia.

Ponadto przyjmuje się, że budynek inwentarski nie może być sytuowany ścianą z otworami okiennymi lub drzwiowymi bliżej niż 8 m od ściany budynku mieszkalnego na sąsiedniej działce budowlanej, budynku zamieszkania zbiorowego lub budynku użyteczności publicznej. Nie mniej ważną kwestią jest rozmieszczenie budowli rolniczych względem innych budynków i obiektów, przepisy krajowe narzucają tu sztywne wymagania. Kluczowe znaczenie mają minimalne odległości zamkniętych zbiorników na płynne odchody zwierzęce oraz zbiorników na produkty pofermentacyjne w postaci płynnej (mierzone od pokryw i wylotów wentylacyjnych). Powinny się one znajdować co najmniej 4 m od granicy sąsiedniej działki, ale nie bliżej niż 10 m od pomieszczeń przeznaczonych na pobyt ludzi na tej działce i minimum 15 m od okien i drzwi w tych pomieszczeniach. Istotne jest również, aby takie zbiorniki zlokalizowane były przynajmniej 15 m od magazynów środków spożywczych oraz od obiektów budowlanych, które służą przetwórstwu rolno-spożywczemu. Odległości między zamkniętymi zbiornikami a silosami na zboża, pasze, kiszonki i budynkami magazynowymi na pasze i ziarna nie może być mniejsza niż 5 m.

Z bardziej restrykcyjnymi wymaganiami mamy do czynienia w przypadku otwartych zbiorników na produkty pofermentacyjne w postaci płynnej oraz płyt do składowania obornika. Budowla taka co prawda może być zlokalizowana w tej samej odległości, co zamknięty zbiornik od granicy sąsiedniej działki, ale już nie bliżej niż 25 m od pomieszczeń przeznaczonych na pobyt ludzi na tej działce, a dodatkowo minimum 30 m od okien i drzwi w tych pomieszczeniach. Dystans takich zbiorników od budynków służących przetwórstwu rolno-spożywczemu i magazynów środków spożywczych powinien wynosić nie mniej niż 50 m, natomiast od budynków, w których magazynuje się pasze i ziarno - 10 m. Różnią się także wymagania dla silosów na zboże i pasze oraz dla silosów na kiszonki. Pierwsze z nich powinny być zlokalizowane co najmniej 5 m od otwartych zbiorników, zaś silosy na kiszonki 10 m.

Wspomniany na początku przepis dotyczący budowli rolniczych określa również odległości dla komór fermentacyjnych i zbiorników biogazu rolniczego, myjni urządzeń ochrony roślin, a także silosów na kiszonki. Szczególne wymagania stawia się także silosom na zboże i pasze - decydując o ich lokalizacji, uwzględnić należy ich pojemność.

Drogi pożarowe i zaopatrzenie w wodę

Obowiązek zapewnienia przeciwpożarowego zaopatrzenia w wodę do zewnętrznego gaszenia pożaru dla obiektów budowlanych gospodarki rolnej dotyczy przypadku, gdy powierzchnia strefy pożarowej takiego obiektu przekracza 1000 m². Precyzując dalej wymagania określone w przepisach przeciwpożarowych, w budynkach o powierzchni strefy pożarowej do 2000 m² wymaga się zapewnienia wody do celów przeciwpożarowych w ilości co najmniej 10 l/s, a dla stref pożarowych o powierzchni ponad 2000 m² - 15 l/s.

W przypadku silosów, komór i zasobników ze stałymi sypkimi materiałami palnymi należy zapewnić wodę do zewnętrznego gaszenia pożaru w ilości 10 dm³/s.

Analizując obszary wiejskie, na których przeważnie budowane są budynki inwentarskie i budowle rolnicze, można wyraźnie zauważyć, że infrastruktura wodociągowo-kanalizacyjna nie jest wystarczająca, w szczególności w zakresie zaopatrzenia w wodę do zewnętrznego gaszenia pożarów. Rzadko zdarza się, aby wiejska (gminna) sieć wodociągowa zapewniała wydajność 10 dm³/s, nie mówiąc już o 15 dm³/s. Z tego względu dopuszcza się wykonanie uzupełniających źródeł wody, zlokalizowanych w odległości nie większej niż 250 m od chronionego obiektu. Jako ww. źródło wody wymagania krajowe dopuszczają: studnię o wydajności nie mniejszej niż 10 dm³/s, punkt czerpania wody przy naturalnym lub sztucznym zbiorniku wodnym o pojemności zapewniającej odpowiedni zapas wody albo na cieku wodnym o stałym przepływie wody nie mniejszym niż 20 dm³/s przy najniższym stanie wód. Może to być również przeciwpożarowy zbiornik wodny spełniający wymagania Polskiej Normy.

Uzupełniające źródła wody powinny być zabezpieczone przed przypadkowym wpadnięciem do nich zwierząt, ale także ludzi.

Przepisy dotyczące dróg pożarowych nie odnoszą się literalnie do budynków inwentarskich. Analizując skrupulatnie wymagania w tym zakresie, można dojść do wniosku, że dla tego typu budynków zapewnienie drogi pożarowej nie jest wymagane. Odwołania do dróg pożarowych znaleźć można dopiero w przypadku budowli rolniczych. Do budowli rolniczych i urządzeń budowlanych z nimi związanych należy zapewnić utwardzone dojścia i dojazdy przystosowane do sposobu ich użytkowania. Szerokość dojazdów do budowli rolniczych powinna wynosić co najmniej 3 m. Zapewnienia drogi pożarowej wymaga się, jeżeli gęstość obciążenia ogniowego strefy pożarowej przekracza 500 MJ/m² i zachodzi co najmniej jeden z dwóch warunków, tj. powierzchnia strefy pożarowej przekracza 1000 m² lub występują strefy zagrożenia wybuchem wewnątrz budowli.

Biorąc pod uwagę ścisłe połączenie ze sobą budynku inwentarskiego z budowlą rolniczą, przy projektowaniu tego typu obiektów zagadnienie drogi pożarowej należałoby rozpatrywać dla obu obiektów łącznie, uwzględniając szereg wymagań. Mianowicie: droga pożarowa powinna przebiegać wzdłuż dłuższego boku budynku na całej jego długości, a gdy krótszy bok budynku ma więcej niż 60 m - z dwóch stron [1], bliższa krawędź drogi pożarowej musi być oddalona od ściany budynku o 5-25 m [1, 2], pomiędzy drogą pożarową a ścianą chronionego budynku nie mogą występować stałe elementy zagospodarowania terenu lub drzewa i krzewy o wysokości przekraczającej 3 m, uniemożliwiające dostęp do elewacji budynku za pomocą podnośników i drabin mechanicznych [1]. Najmniejszy promień zewnętrznego łuku drogi pożarowej nie powinien być mniejszy niż 11 m, a sama droga pożarowa powinna zapewniać przejazd bez cofania lub powinna być zakończona placem manewrowym o wymiarach 20 m x 20 m, względnie można przewidzieć inne rozwiązania umożliwiające zawrócenie pojazdu, np. poprzez wykonanie odcinka drogi pożarowej o długości nie większej niż 15 m, z którego wyjazd jest możliwy jedynie przez cofanie pojazdu. Minimalna szerokość drogi pożarowej powinna wynosić co najmniej 4 m, a jej nachylenie podłużne nie może przekraczać 5%. Droga pożarowa powinna umożliwiać przejazd pojazdów o nacisku osi na nawierzchnię jezdni co najmniej 100 kN, a wyjścia z obiektów budowlanych, do których zapewnia się drogę pożarową, powinny mieć połączenie z drogą, dojściem o szerokości minimalnej 1,5 m i długości nie większej niż 50 m, w sposób zapewniający dotarcie bezpośrednio lub drogami ewakuacyjnymi do każdej strefy pożarowej w tych obiektach.

Przepisy dotyczące dróg pożarowych precyzują również wymagania dotyczące przypadków, gdy prowadzenie drogi pożarowej przewiduje się przez dziedzińce oraz inne tereny lub gdy droga ta przebiegała będzie pod różnego rodzaju stałymi elementami. W przypadku wielkich gospodarstw rolnych, z punktu widzenia działań jednostek ochrony przeciwpożarowej, warto zwrócić uwagę, że na wydzielony teren o powierzchni przekraczającej 5 ha, na którym znajdują się obiekty dla których wymaga się doprowadzenia drogi pożarowej, należy zapewnić co najmniej dwa wjazdy, odległe od siebie o co najmniej 75 m.

Budynek inwentarski, jak również powiązana z nim budowla rolnicza, powinny być wyposażone przede wszystkim w instalację elektryczną oraz instalację odgromową. Ponadto gdy kubatura budynku przekracza 1000 m³, powinien być on również wyposażony w przeciwpożarowy wyłącznik prądu, odcinający dopływ prądu do wszystkich obwodów, z wyjątkiem obwodów zasilających instalacje i urządzenia, których funkcjonowanie jest niezbędne podczas pożaru. Stosowanie przeciwpożarowego wyłącznika prądu jest również wymagane, gdy w budynku występują strefy zagrożone wybuchem.

Budynek inwentarski powinien być także wyposażony w podręczny sprzęt gaśniczy. Zgodnie z przepisami ilość środka gaśniczego (wyrażona w kg lub dm³) powinna być dobrana według współczynnika 2 kg/dm³ na każde 300 m² powierzchni strefy pożarowej.

Właściwe rozmieszczenie gaśnic powinno uwzględniać swobodę dostępu do nich (o szerokości co najmniej 1 m), widoczność oraz możliwość narażenia gaśnicy na uszkodzenia mechaniczne. Konieczne jest, aby odległość do najbliższej gaśnicy z każdego miejsca w obiekcie, w którym może przebywać człowiek, nie przekraczała 30 m.

Zabezpieczenie przed wybuchem

W przypadku budynków inwentarskich funkcjonujących jako pojedyncze, niezależne obiekty zagrożenie wybuchem z reguły nie występuje. Realne zagrożenie pojawia się, gdy towarzyszą im obiekty rolnicze, a w szczególności silosy (np. na pasze, zboże). Według statystyk światowych wybuchy pyłów środków sypkich składowanych w silosach należą do najczęstszych przyczyn awarii lub katastrof w tego typu obiektach. Dotyczy to zwłaszcza silosów na środki organiczne, na przykład zboże lub cukier. Wynika to stąd, że pyły takich materiałów sypkich mogą wybuchać już przy niewielkim stężeniu w powietrzu. Dlatego też projektowanie budynku wraz z silosem wymaga wnikliwego przeanalizowania.

W budowlach rolniczych, w których występują materiały mogące wytworzyć mieszaniny wybuchowe i na terenach przyległych do tych budowli dokonuje się oceny zagrożenia wybuchem. Ocena zagrożenia wybuchem obejmuje wskazanie pomieszczeń zagrożonych wybuchem, wyznaczenie w pomieszczeniach i przestrzeniach zewnętrznych odpowiednich stref zagrożenia wybuchem wraz z opracowaniem graficznej dokumentacji klasyfikacyjnej oraz wskazanie czynników mogących w nich zainicjować zapłon. Graficzna dokumentacja klasyfikacyjna powinna zawierać plany sytuacyjne obrazujące rodzaj i zasięg stref zagrożenia wybuchem oraz lokalizację i identyfikację źródeł emisji, zgodnie z zasadami określonymi w Polskich Normach.

Stopień zagrożenia wybuchem należy przeprowadzić również w przypadku skomplikowanych budynków, które oprócz funkcji inwentarskiej pełnią inne, dodatkowe funkcje, związane np. z magazynowaniem substancji niebezpiecznych. Uregulowania krajowe wskazują dodatkowo, że nad pomieszczeniem zagrożonym wybuchem należy stosować lekki dach, wykonany z materiałów co najmniej trudnozapalnych, o masie nieprzekraczającej 75 kg/m² rzutu, licząc bez elementów konstrukcji nośnej dachu, takich jak podciągi, wiązary i belki. Wymaganie to nie dotyczy pomieszczenia, w którym łączna powierzchnia urządzeń odciążających (przeciwwybuchowych), jak przepony, klapy oraz otwory oszklone szkłem zwykłym, jest większa niż 0,065 m²/m³ kubatury pomieszczenia. Ściany oddzielające pomieszczenie zagrożone wybuchem od innych pomieszczeń powinny być odporne na parcie o wartości 15 kN/m² (15 kPa).

Pomieszczenie, w którym może wytworzyć się mieszanina wybuchowa, powstała z wydzielającej się takiej ilości palnych gazów, par, mgieł lub pyłów, której wybuch mógłby spowodować przyrost ciśnienia w tym pomieszczeniu przekraczający 5 kPa, określa się jako pomieszczenie zagrożone wybuchem. W pomieszczeniu należy wyznaczyć strefę zagrożenia wybuchem, jeżeli może w nim występować mieszanina wybuchowa o objętości co najmniej 0,01 m³ w zwartej przestrzeni.

Z uwagi na fakt, że to właśnie budowle rolnicze stanowią największe zagrożenie związane z wybuchem, w rozporządzeniu ministra rolnictwa i gospodarki żywnościowej z 7 października 1997 r. w sprawie warunków technicznych, jakim powinny odpowiadać budowle rolnicze i ich usytuowanie (tj. DzU z 2014 r., poz. 81) przedstawiono wymagane minimalne wymiary stref zagrożenia wybuchem dla tych budowli i urządzeń budowlanych z nimi związanych. Dotyczą one w szczególności: instalacji służących do otrzymywania biogazu rolniczego takich jak komory fermentacyjne, filtry, aparatura kontrolno-pomiarowa czy przewody odpowietrzające i wydmuchowe oraz suszarni, wytwórni pasz, silosów zbóż i pasz oraz punktów przyjęciowych zbóż.

W przypadku instalacji służących do otrzymywania biogazu rolniczego przepisy krajowe nakazują wyznaczenie stref bezpieczeństwa. Strefy te ustala się w zależności od łącznej pojemności komór fermentacyjnych i zbiorników biogazu rolniczego, mierzone od zewnętrznych krawędzi skrajnych budowli i urządzeń budowlanych wchodzących w skład instalacji. Wymiary stref kształtują się od 3 m przy instalacji o pojemności do 350 m³ do 8 m w przypadku instalacji o pojemności powyżej 700 m³. Dodatkowo strefa bezpieczeństwa powinna być oddzielona ogrodzeniem o wysokości co najmniej 1,5 m oraz oznakowana tablicami ostrzegawczymi: „Instalacja służąca do otrzymywania biogazu rolniczego. Zagrożenie wybuchem. Używanie ognia otwartego i palenie tytoniu zabronione”.

Ponadto w przypadku budowli rolniczych, odległości stanowisk postojowych dla pojazdów samochodowych i samojezdnych maszyn rolniczych od instalacji służących do otrzymywania biogazu rolniczego powinny wynosić co najmniej 10 m.

W drugiej części artykułu przedstawione zostaną wymagania dla obiektów rolniczych wg. standardu Europejskiego Związku Organizacji Ochrony Przeciwpożarowej (CFPA-E).

Karol Mojski jest starszym specjalistą w Biurze Rozpoznawania Zagrożeń KG PSP

październik 2017