Kiedy symulacja CFD pożaru jest wymagana, a kiedy tylko zalecana?

Co do zasady polskie przepisy techniczno-budowlane nie nakazują wykonania symulacji CFD dla każdego garażu, klatki schodowej czy atrium. Wymagają natomiast osiągnięcia określonego poziomu bezpieczeństwa. CFD staje się wymagane wtedy, gdy wskazuje je przyjęta metoda weryfikacji, wytyczne, warunki uzgodnienia, zakres ekspertyzy, umowa lub gdy bez tego rodzaju obliczeń nie da się wiarygodnie wykazać skuteczności rozwiązania.

Najważniejsze rozróżnienie: czym innym jest obowiązek zastosowania systemu oddymiania w obiekcie, a czym innym obowiązek zweryfikowania go analizą numeryczną CFD. Przepis może wymagać urządzenia i efektu jego działania, nie wskazując konkretnego narzędzia obliczeniowego.

CFD w ochronie przeciwpożarowej - co właściwie sprawdza?

CFD (Computational Fluid Dynamics) pozwala numerycznie odtworzyć przepływ dymu i gorących gazów w przyjętych scenariuszach pożaru. W praktyce w ochronie przeciwpożarowej często wykorzystuje się program FDS (Fire Dynamics Simulator). Jest to model obliczeniowy dla przepływów o małych prędkościach, ze szczególnym uwzględnieniem transportu dymu i ciepła w pożarach. [8]

W zależności od celu analizy można oceniać między innymi:

• zasięg i wysokość warstwy dymu,
• widzialność,
• temperaturę,
• stężenie tlenku węgla,
• strumień promieniowania cieplnego,
• prędkości przepływu.

Wyniki symulacji mogą wspierać ocenę skuteczności systemów oddymiania, warunków ewakuacji czy bezpieczeństwa ekip ratowniczych.

Same wyniki nie stanowią jednak wystarczającego dowodu bezpieczeństwa. O wartości analizy decydują założenia uwzględnione w symulacji, tj. geometria obiektu, parametry pożaru projektowego, warunki brzegowe i początkowe, siatka obliczeniowa czy przyjęte kryteria oceny.

Co mówią przepisy?

Rozporządzenie Ministra Infrastruktury w sprawie warunków technicznych, jakim powinny odpowiadać budynki i ich usytuowanie formułuje przede wszystkim wymagania funkcjonalne. [1] Według zapisów § 207 ust. 1 budynek i urządzenia z nim związane powinny być projektowane i wykonane w sposób ograniczający możliwość powstania pożaru, a w razie jego wystąpienia zapewniający:

• zachowanie nośności konstrukcji przez określony czas,
• ograniczenie rozprzestrzeniania się ognia i dymu wewnątrz budynku,
• ograniczenie rozprzestrzeniania się pożaru na sąsiednie obiekty budowlane lub tereny przyległe,
• możliwość ewakuacji ludzi lub ich uratowania w inny sposób,
• uwzględnienie bezpieczeństwa ekip ratowniczych.

W ramach wyposażenia obiektów budowlanych w instalację wentylacji oddymiającej warto przytoczyć również następujące przepisy:

§ 245 Klatki schodowe przeznaczone do ewakuacji ze strefy pożarowej:
1) ZL II w budynku niskim (N),
2) ZL I, ZL II, ZL III lub ZL V w budynku średniowysokim (SW),
3) PM o gęstości obciążenia ogniowego powyżej 500 MJ/m2 lub zawierającej pomieszczenie zagrożone wybuchem w budynku niskim (N) bądź średniowysokim (SW),
powinny być obudowane i zamykane drzwiami dymoszczelnymi oraz wyposażone w urządzenia zapobiegające zadymieniu lub służące do usuwania dymu, uruchamiane samoczynnie za pomocą systemu wykrywania dymu.

§ 270 ust. 1 Instalacja wentylacji oddymiającej powinna:
1) usuwać dym z intensywnością zapewniającą, że w czasie potrzebnym do ewakuacji ludzi na chronionych przejściach i drogach ewakuacyjnych nie wystąpi zadymienie lub temperatura uniemożliwiające bezpieczną ewakuację,
2) mieć stały dopływ powietrza zewnętrznego uzupełniającego braki tego powietrza w wyniku jego wypływu wraz z dymem.

§ 277 ust. 4 W strefie pożarowej garażu zamkniętego należy stosować instalację wentylacji oddymiającej uruchamianą za pomocą systemu wykrywania dymu, w przypadku gdy ta strefa nie posiada bezpośredniego wjazdu lub wyjazdu z budynku lub gdy jej powierzchnia przekracza 1500 m2.

Wniosek z przepisów: Wymagana może być instalacja wentylacji oddymiającej i określony efekt jej działania. Jednakże warunki techniczne nie wprowadzają ogólnego nakazu wykonania analizy CFD jako jedynej metody weryfikacji tych rozwiązań.

Rozporządzenie MSWiA z dnia 5 sierpnia 2023 r. w sprawie uzgadniania projektu zagospodarowania działki lub terenu, projektu architektoniczno‑budowlanego, projektu technicznego oraz projektu urządzenia przeciwpożarowego pod względem zgodności z wymaganiami ochrony przeciwpożarowej wymaga współpracy projektanta z rzeczoznawcą do spraw zabezpieczeń przeciwpożarowych, a dla obiektu budowlanego lub jego części stanowiącej odrębną strefę pożarową, w których przewidziano stosowanie systemu sygnalizacji pożarowej, stałych urządzeń gaśniczych, urządzeń oddymiających lub urządzeń zapobiegających zadymieniu, opracowania scenariusza pożarowego (§ 5 pkt 3). To właśnie zakres scenariusza często przesądza, czy potrzebny będzie raport z analizy CFD. [2]

Kiedy można powiedzieć, że CFD jest wymagane?

1. Gdy wymóg wynika z dokumentacji lub przyjętej ścieżki projektowej

Symulacja CFD może stać się wymagana dla konkretnej inwestycji, mimo że żaden przepis nie nakazuje jej wprost. Może tak być, gdy wykonanie analizy jednoznacznie włączono do umowy lub dokumentów określających przedmiot zamówienia, gdy stanowi ona element uzgodnionego projektu urządzenia przeciwpożarowego albo została wskazana jako dodatkowe wymaganie w formalnym postanowieniu właściwego komendanta wojewódzkiego PSP. Sam zapis w scenariuszu pożarowym lub nieformalne stanowisko uczestnika procesu nie zawsze tworzą samodzielny obowiązek. Decydujące jest, czy wymaganie zostało włączone do umowy, uzgodnionego projektu albo wiążącego rozstrzygnięcia.

2. Gdy przyjęte wytyczne przewidują weryfikację CFD

Wytyczne APoż z 2024 r. dotyczą wprost weryfikacji instalacji wentylacji strumieniowej garaży zamkniętych za pomocą symulacji CFD. Publikacja systematyzuje scenariusze i wielkości służące do oceny wyników, jednocześnie wskazując na brak przepisów, które kompleksowo standaryzowałyby wykonywanie takich analiz. Oznacza to, że obowiązek CFD może wynikać z przyjętej metody projektowej. [3]

Wytyczne CNBOP-PIB W-0003:2016 dotyczą systemów oddymiania klatek schodowych i przewidują szczególną weryfikację rozwiązań wykraczających poza typowe konfiguracje. Mogą to być na przykład nietypowa geometria, rozległe połączenia z korytarzami lub złożona droga dopływu powietrza kompensacyjnego. Szczegółowe przypadki opisano w osobnym materiale: Kiedy potrzebna jest symulacja CFD klatki schodowej?. [4]

3. Gdy analizowane jest odstępstwo lub rozwiązanie zamienne

Ustawa o ochronie przeciwpożarowej dopuszcza stosowanie rozwiązań zamiennych, jeżeli zapewniają akceptowalny poziom ochrony, a rozstrzygnięcie komendanta wojewódzkiego PSP następuje na podstawie ekspertyzy technicznej (art. 6a ust. 2). Ustawa nie przesądza, że każda taka ekspertyza musi zawierać raport z analizy CFD. Analiza może jednak stać się niezbędnym elementem dowodowym, gdy niepogorszenia warunków ochrony przeciwpożarowej nie da się wykazać z wykorzystaniem innych metod. [5]

Przykładem aktualnej praktyki organu jest procedura Komendy Wojewódzkiej PSP w Gdańsku z 12 marca 2026 r. Wskazuje ona, że w uzasadnionych przypadkach, w których niemożliwe jest wykazanie w sposób nie budzący wątpliwości niepogorszenia warunków ochrony przeciwpożarowej, należy stosować narzędzia inżynierii bezpieczeństwa pożarowego, a wnioski i założenia z analiz powinny stanowić integralną część opracowania. Jest to procedura regionalna, więc sposób postępowania należy każdorazowo potwierdzić dla właściwej komendy wojewódzkiej PSP. [6]

4. Gdy prostsze obliczenia nie dają jednoznacznej odpowiedzi

Procedury organizacyjno-techniczne KG PSP wskazują, że przy ocenie warunków ewakuacji, prowadzenia działań ratowniczo - gaśniczych czy bezpieczeństwa konstrukcji można korzystać z danych empirycznych, danych normatywnych, modeli obliczeniowych bądź komputerowych programów symulacyjnych, a wybór narzędzia powinien zależeć od stopnia skomplikowania sytuacji w danym obiekcie. CFD nie jest więc jedyną dopuszczalną metodą. Jest to natomiast uzasadnione, gdy warunki w analizowanym obiekcie wykraczają poza zakres prostych modeli. [7]

Kiedy CFD jest tylko zalecane?

Analiza numeryczna jest narzędziem dodatkowym, a nie z góry narzuconym obowiązkiem, gdy rozwiązanie można jednoznacznie sprawdzić metodą normową lub analityczną i w całości mieści się ono w zakresie przyjętej wytycznej. Mimo to symulacja komputerowa bywa opłacalna, ponieważ pozwala porównać różne warianty rozwiązań i ujawnić ryzyka niewidoczne
w obliczeniach uproszczonych.

Poniżej kilka przykładów:

1. na etapie koncepcji - do porównania lokalizacji punktów wyciągowych, nawiewu kompensacyjnego lub wydajności wentylatorów,
2. przy nietypowej geometrii - zanim powstanie kosztowny projekt wykonawczy,
3. gdy wynik może zależeć od takich czynników jak wpływ wiatru, efekt kominowy bądź otwarcia drzwi,
4. przed uzgodnieniem lub odbiorem - aby ograniczyć ryzyko konieczności późniejszych zmian,
5. gdy inwestor chce udokumentować margines bezpieczeństwa albo porównać kilka scenariuszy awaryjnych.

Rekomendacja metody CFD nie oznacza, że każdy model musi być rozbudowany. Zakres powinien odpowiadać pytaniu projektowemu: innej analizy wymaga dobór wentylacji strumieniowej garażu, innej oddziaływanie wiatru na okno oddymiające, a jeszcze innej porównanie dostępnego i wymaganego czasu bezpiecznej ewakuacji.

Kiedy zamówić raport z analizy CFD?

Przed wyborem zakresu analizy warto odpowiedzieć na kilka pytań:

1. Czy przepis wymaga w danym obiekcie urządzenia zapobiegającego zadymieniu lub służącego do usuwania dymu?
2. Czy projektowane rozwiązanie w całości mieści się w zakresie konkretnej normy lub wytycznych?
3. Czy geometria obiektu, dopływ powietrza kompensacyjnego, ekspozycja na wiatr albo współdziałanie instalacji są nietypowe?
4. Czy projekt obejmuje rozwiązania zamienne, odstępstwo od przepisów lub wykazanie niepogorszenia warunków ochrony przeciwpożarowej?
5. Czy scenariusz pożarowy, rzeczoznawca, organ, inwestor lub ubezpieczyciel wskazuje symulację jako sposób weryfikacji?
6. Czy wynik ma służyć ocenie warunków ewakuacji lub bezpieczeństwa ekip ratowniczych, których nie da się wiarygodnie ocenić prostszą metodą?

Praktyczna zasada: Jeżeli odpowiedź „tak” dotyczy nietypowej geometrii, rozwiązania zamiennego albo wyraźnego warunku uzgodnienia, zakres symulacji należy ustalić przed zamknięciem projektu. Zbyt późna analiza często potwierdza problem, którego usunięcie może być już kosztowne.

Co powinien zawierać rzetelny raport z symulacji?

Wynik powinien nadawać się do prześledzenia i oceny przez projektanta, rzeczoznawcę ds. zabezpieczeń przeciwpożarowych lub właściwy organ. Minimalny zakres dobrego opracowania obejmuje:

• jasno zdefiniowany cel analizy i kryteria oceny,
• opis geometrii modelu, w tym zastosowanych uproszczeń i pominiętych elementów,
• scenariusze pożarowe, moc pożaru, krzywą rozwoju i lokalizację źródła,
• warunki początkowe i brzegowe,
• logikę detekcji oraz czasy uruchomienia urządzeń przeciwpożarowych,
• parametry siatki obliczeniowej i uzasadnienie jej rozdzielczości,
• wyniki dla ustalonych kryteriów: widzialności, temperatury, gazów toksycznych, promieniowania cieplnego czy prędkości przepływu,
• wnioski odnoszące wyniki do zapytania projektowego, wraz z ograniczeniami i zakresem ważności modelu.

Dokumentacja NIST dla FDS obejmuje osobne podręczniki użytkownika, podstaw technicznych, weryfikacji i walidacji. [8] To dobry punkt odniesienia przy ocenie przejrzystości metodyki. Warto też sprawdzić, czy raport uzasadnia dobór siatki: Rozdzielczość siatki obliczeniowej w symulacjach CFD.

Podsumowanie

Przepisy najczęściej wymagają skuteczności systemów oddymiania i zapewnienia bezpiecznych warunków użytkowania obiektu, a nie użycia CFD z nazwy. Analiza numeryczna jest wymagana, gdy wskazuje ją przyjęta wytyczna, podstawa projektu, warunki uzgodnienia, zakres ekspertyzy lub umowa. W rozwiązaniach zamiennych i nietypowych układach symulacje komputerowe mogą stać się praktycznie niezbędnym dowodem, jeśli prostsze metody nie dają jednoznacznego wyniku. W standardowych rozwiązaniach analiza bywa opcjonalna, lecz pomaga porównać warianty i ograniczyć ryzyko późnych zmian.

Źródła i podstawa opracowania

[1] Rozporządzenie Ministra Infrastruktury w sprawie warunków technicznych, jakim powinny odpowiadać budynki i ich usytuowanie,

[2] Rozporządzenie MSWiA z dnia 5 sierpnia 2023 r. w sprawie uzgadniania projektu zagospodarowania działki lub terenu, projektu architektoniczno‑budowlanego, projektu technicznego oraz projektu urządzenia przeciwpożarowego pod względem zgodności z wymaganiami ochrony przeciwpożarowej,

[3] Wytyczne weryfikacji instalacji wentylacji strumieniowej garaży zamkniętych za pomocą symulacji CFD – red. nauk. A. Krasuski, wyd. Akademia Pożarnicza, 2024,

[4] Wytyczne CNBOP-PIB W-0003:2016 „Systemy oddymiania klatek schodowych” (wyd. II, maj 2019 r.),

[5] Ustawa o ochronie przeciwpożarowej,

[6] Procedura postępowania przy uzgadnianiu ekspertyz technicznych i wniosków o odstępstwo dotyczących rozwiązań zamiennych z zakresu ochrony przeciwpożarowej - Komenda Wojewódzka PSP w Gdańsku, 12.03.2026 r.,

[7] PROCEDURY organizacyjno-techniczne w sprawie spełnienia wymagań w zakresie bezpieczeństwa pożarowego w inny sposób niż to określono w przepisach techniczno-budowlanych, w przypadkach wskazanych w tych przepisach, oraz stosowania rozwiązań zamiennych, zapewniających niepogorszenie warunków ochrony przeciwpożarowej, w przypadkach wskazanych w przepisach przeciwpożarowych – Biuro Rozpoznawania Zagrożeń KG PSP, 2008 r.,

[8] National Institute of Standards and Technology - Fire Dynamics Simulator (oficjalne podręczniki: https://pages.nist.gov/fds-smv/manuals.html).

Zastrzeżenie: Artykuł ma charakter informacyjny i nie zastępuje analizy konkretnego projektu, opinii rzeczoznawcy do spraw zabezpieczeń przeciwpożarowych ani stanowiska właściwego organu.
Stan prawny i źródła aktualne na dzień 23 sierpnia 2026 r.