Wstęp
22 listopada 2024 r. w Dzienniku Ustaw pod poz. 1716 opublikowane zostało rozporządzenie Ministra Spraw Wewnętrznych z dnia 21 listopada 2024 r. zmieniające rozporządzenie w sprawie ochrony przeciwpożarowej budynków, innych obiektów budowlanych i terenów. W nowym rozporządzeniu dokonano zmian w dwóch obszarach:
- W pierwszym określono obowiązek stosowania w budynkach urządzeń wykrywających zagrożenie pożarowe lub wydzielanie się trującego tlenku węgla.
- W drugim wprowadzono obowiązek odpowiedniego oznakowania miejsc połączenia ściany oddzielenia przeciwpożarowego ze ścianą zewnętrzną oraz z dachem w wielkopowierzchniowych budynkach handlowych, produkcyjnych oraz magazynowych. Ma to umożliwić straży pożarnej natychmiastowe określenie granic stref pożarowych w budynku, a w konsekwencji ułatwić akcję gaśniczą.
We wszystkich nowobudowanych obiektach rozporządzenie zaczęło obowiązywać od 23 grudnia 2024 roku. Dla pozostałych wprowadzono okres przejściowy i tak:
- z dniem 30 czerwca 2025 r. obowiązek instalacji czujek dymu i tlenku węgla będzie dotyczyć także istniejących hoteli i pensjonatów
- z dniem 1 stycznia 2030 r. będzie dotyczyć wszystkich pozostałych obiektów, w tym domków jednorodzinnych, przy czym czujniki dymu będą musiały być stosowane obligatoryjnie, a czujniki CO tylko w obiektach, w których spalane jest paliwo stałe, gazowe lub olejowe.
W artykule przybliżę pierwszy z tych czujników – czujnik tlenku węgla, omawiając jego zasadę działania i sposób prawidłowego montażu.
Dlaczego tlenek węgla jest groźny?
Wydzielający się w czasie niezupełnego spalania tlenek węgla (CO), zwany inaczej czadem, jest gazem bezbarwnym i bezwonnym, nieco lżejszym od powietrza. Już niewielkie jego stężenia potrafią powodować silne bóle głowy, a wartości przekraczające 0,3 % są dla większości osób śmiertelne w ciągu pół godziny. Tlenek węgla ponad 210 razy szybciej łączy się z hemoglobiną niż tlen, powodując niedotlenienie mózgu, a w konsekwencji utratę przytomności i śmierć. Osoba przebywająca w miejscu w którym wydziela się tlenek węgla staje się w pierwszym etapie senna i apatyczna, doznaje zawrotów głowy, często uczucia nudności. Bardzo szybko jednocześnie traci siły i zwykle nie jest w stanie samodzielnie go opuścić. Dochodzi do utraty świadomości, uszkodzenia ośrodkowego układu nerwowego. Każda kolejna minuta ekspozycji daje coraz mniejsze szanse na ratunek. Poniżej w tabeli przedstawiam poziom stężenia CO w powietrzu i jego wpływ na organizm.
Tabela. Objawy zatrucia tlenkiem węgla (źr. ORNO)
Jak działa czujnik tlenku węgla?
Czujniki CO mogą mieć teoretycznie różne rodzaje sensorów do wykrywania w powietrzu obecności tlenku węgla. Wśród rynkowych czujek gazów wyróżnić można trzy rozwiązania sensorów:
- elektrochemiczne – wykorzystują w swojej budowie układ elektryczny którego sercem jest specjalny żel reagujący z tlenkiem węgla. Między żelem a CO zachodzi reakcja chemiczna w wyniku której generowany jest prąd, tym większy im więcej tlenku węgla znajduje się w powietrzu. Przy przekroczeniu wartości progowej urządzenia, np. 30 ppm. następuje uruchomienie alarmu dźwiękowego o wysokiej częstotliwości i głośności rzędu 85 dB. Miga też dioda LED jako alternatywny sygnał ostrzegawczy. To generalnie najpopularniejsze sensory do wykrywania CO, o dużej czułości, zwykle zasilane bateryjnie.
- półprzewodnikowe (rys. powyzej, źr. msr-electronic.pl) – działają na zasadzie wykrywania zmiany przewodności półprzewodnika w obecności atmosfery zawierającej tle nek węgla.
Sensory takie posiadają na ogół grzałkę (1) i półprzewodnik (5) w postaci tlenku metalu z przypiętymi elektrodami. Przy normalnej pracy grzałka nagrzewa półprzewodnik do wysokiej temperatury w wyniku której absorbuje on z tlen z powietrza (2) blokując tym samym przepływ elektronów w materiale półprzewodnikowym. Pojawienie się tlenku węgla (3) odbiera tlen z powierzchni półprzewodnika (4) uruchamiając przepływ elektronów, co sensor odbiera jako obecność gazu w powietrzu. Zasada działania jest niestety nieliniowa i trudna w skalibrowaniu, poza tym nie jest selektywna wobec innych gazów. Obecnie sensory tego typu znajdują najczęściej zastosowanie do wykrywania freonów
- katalityczne – posiadają w swojej budowie tzw. pellistor, rodzaj podgrzewanej elektrycznie platynowej cewki umieszczonej z ceramicznej osłonie. Warstwę zewnętrzną sensora stanowi osłona z katalizatora (pallad, lub rod). Jeśli w pobliżu sensora pojawi się mieszanina gazu z powietrzem, następuje jej katalityczne spalanie, które wytwarza dodatkową temperaturę zmieniająca rezystancję cewki. Tego typu czujniki stosowane są najczęściej dla gazów palnych, jak propan, butan czy metan.
Jak widać z powyższego, czujnikiem dla wykrywania tlenku węgla jest zdecydowanie sensor elektrochemiczny. Pozostałe rozwiązania nie zapewniają odpowiedniej dokładności i powtarzalności pomiaru.
Czujniki CO zasilane są najczęściej bateryjnie, przy czym bateria taka może być niewymienna (zwykle wystarcza na 10 lat pracy) lub wymienna. Oba rozwiązania mogą dodatkowo posiadać sygnalizację stanu baterii poprzez sygnał wizualny (migająca dioda) lub dźwiękowy (cichy nieregularny sygnał). Droższe rozwiązania czujników mają też wyświetlacze LED pokazujące poziom tlenku węgla w powietrzu w ppm. np. od 0-999 ppm. Mają też moduł pamięci przechowujący maksymalne wartości zmierzonego CO, jak też informacje o ewentualnym alarmie w przeszłości (np. w ciągu ostatniego tygodnia, miesiąca, itp.).
Fot. Profesjonalny czujnik tlenku węgla firmy Kidde.
Czujniki tlenku węgla powinny być okresowo testowane poprzez ręczne uruchomienie. Służy to tego przycisk testowy. Zbyt cichy alarm lub jego brak może świadczyć o wyczerpanej baterii, bądź uszkodzonym czujniku. Każda firma w instrukcji użytkowania podaje zalecane czasy testowania.
Zasady montażu
Czujnik czadu ma za zadanie poinformować nas o jego wydzielaniu w możliwie krótkim czasie. Aby taka informacja była skuteczna, czujnik musi się znajdować blisko miejsca przebywania ludzi, korytarz obok sypialni, sama sypialnia, kuchnia, łazienka (jeśli jest w niej piecyk gazowy). Instalowanie go bezpośrednio w kotłowni nie ma sensu, bowiem sygnał alarmowy może być wtedy niesłyszalny w innych częściach domu.
Czujnik może być zamontowany na ścianie pomieszczenia, lub na suficie. W obu przypadkach obowiązują pewne zasady.
Montaż na ścianie – zaleca się aby czujnik był lokalizowany na wysokości głowy przebywających w pomieszczeniu osób. Jeśli więc jest to łazienka lub kuchnia, korytarz, czujnik należy umieszczać na wysokości około 150cm od podłogi, ale co najmniej 15cm od sufitu pomieszczenia. Przy suficie tworzy się zawsze strefa martwa, która nie zapewnia poprawności wskazań. Jej zasięg wynosi 15cm w pionie i 30cm w poziomie licząc od narożnika ściany i sufitu. Jeśli w pomieszczeniu znajduje się dodatkowo źródło ciepła spalające paliwo (kominek, kuchenka gazowa, piecyk kąpielowy) należy zachować minimalną odległość czujnika od źródła rządu 100cm licząc w linii prostej w poziomie. (zob. rys. poniżej).
Rys.1 Zasady rozmieszczania czujek tlenku węgla w pomieszczeniu ze źródłem spalania (źr. gov.pl)
Jeśli pomieszczeniem w którym ma być zamocowany czujnik jest sypialnią, bądź kawalerką z aneksem kuchennym, wysokość montażu od podłogi powinna być mniejsza, rządu 70-100cm, aby czujnik znajdował się w tzw. strefie oddychania. Czujnik może wtedy stać nawet na szafce nocnej przy łóżku. Wielu producentów umożliwia montaż czujników zarówno wiszący, jak i stojący.
Montaż na suficie powinien uwzględniać strefy martwe i minimalną odległość od źródła spalania. Przy sufitach płaskich strefy martwe wyznacza się tak jak na zamieszczonym już wyżej rys.1. Jeśli sufit jest skośny strefa martwa jest liczona od najwyższego punktu takiego sufitu i wynosi po 30cm licząc w rzucie poziomym w obie strony (rys.3).
Gdzie nie należy instalować czujników tlenku węgla?
Według Państwowej Straży Pożarnej czujników czadu nie należy instalować:
- w przestrzeniach martwych, (np. wnękach zasłoniętych przez meble czy zasłony, w szczycie dachu, w szafce itp.)
- w miejscach o stałym przepływie powietrza, które może zakłócać prawidłowe ich działanie (w pobliżu okien, drzwi, kratek wentylacyjnych nawiewnych i wywiewnych, wentylatorów, klimatyzatorów, itp.)
- w miejscach narażonych na działanie kurzu, brudu, aerozoli i domowych chemikaliów oraz w pomieszczeniach o dużej wilgotności powietrza
- w pomieszczeniach w których temperatura przekracza minimalną i maksymalną temperaturę pracy czujnika (zwykle czujniki mogą skutecznie działać w zakresie temperatur od -10 do +45°C)
Tylko czujniki zgodne z normą
UWAGA! – Kupując czujnik należy upewnić się czy spełnia on wymagania polskich przepisów ppoż. Zgodnie z nimi w mieszkaniach można instalować tylko czujniki spełniające normę PN-EN 50291-1:2018+AC 2021. W przyczepach kampingowych bądź na łodziach, należy instalować czujniki zgodne z normą PN-EN 50291-2:2018+AC 2021