Siłowniki – podstawowe informacje

PrzezAgata Nosek

Siłowniki – podstawowe informacje

Rodzaje napędów stosowanych w systemach oddymiania i napowietrzania, najważniejsze parametry doboru oraz wymagania dotyczące kompletnego układu otwierania.

Czym jest siłownik w systemie oddymiania?

Siłownik jest urządzeniem wykonawczym, które zamienia energię elektryczną, pneumatyczną lub hydrauliczną w ruch mechaniczny. W systemie oddymiania napęd realizuje polecenie centrali, otwierając albo zamykając okno, klapę dymową, drzwi napowietrzające lub element ryglujący.

Sam siłownik nie stanowi jednak kompletnego urządzenia oddymiającego. Skuteczność układu zależy również od konstrukcji skrzydła, okuć, konsol montażowych, centrali, przewodów, sposobu sterowania oraz warunków określonych w projekcie.

Najważniejsza zasada: napęd dobiera się do konkretnego okna, klapy lub drzwi oraz wymaganej funkcji systemu. Podobny wygląd, skok albo deklarowana siła nie potwierdzają zamienności urządzeń.
Siłownik jako element wykonawczy systemu
Funkcja Otwarcie, zamknięcie lub odryglowanie elementu.
Sterowanie Sygnał z centrali oddymiania albo automatyki wentylacyjnej.
Dobór Na podstawie geometrii, obciążeń i dokumentacji.
Weryfikacja Próba całego układu w warunkach przewidzianych w projekcie.

Rodzaje siłowników ze względu na źródło energii

Siłowniki elektryczne

Najczęściej współpracują z centralami oddymiania i automatyką okienną. W instalacjach przeciwpożarowych powszechne są napędy 24 V DC, ale występują również rozwiązania o innym napięciu. Napięcie, pobór prądu i sposób sterowania muszą odpowiadać dokumentacji urządzenia oraz centrali.

Siłowniki pneumatyczne

Wykorzystują sprężony gaz doprowadzony z naboju, butli albo instalacji pneumatycznej. Są spotykane między innymi w niektórych dachowych urządzeniach oddymiających. Po zadziałaniu wymagają czynności przewidzianych przez producenta, takich jak ponowne uzbrojenie lub wymiana źródła gazu.

Siłowniki hydrauliczne

Wytwarzają ruch dzięki cieczy pod ciśnieniem i mogą osiągać duże siły. W typowych budynkowych systemach grawitacyjnego oddymiania występują znacznie rzadziej niż napędy elektryczne i pneumatyczne.

Typy konstrukcyjne siłowników

Siłownik łańcuchowy AUMÜLLER KS4
Siłowniki łańcuchowe

Elementem wysuwanym jest prowadzony łańcuch, który po zamknięciu mieści się w obudowie napędu. Kompaktowa konstrukcja pozwala stosować takie rozwiązania w oknach fasadowych, dachowych i innych otworach przeznaczonych do oddymiania lub codziennego przewietrzania.

Dobór wymaga sprawdzenia siły pchania i ciągnięcia, skoku, prędkości, miejsca montażu oraz dopuszczalnej geometrii skrzydła. W dużych oknach mogą być potrzebne napędy zsynchronizowane albo dodatkowy napęd ryglujący.

okna fasadowe okna dachowe oddymianie przewietrzanie
Siłownik trzpieniowy, nazywany również wrzecionowym
Siłowniki trzpieniowe i wrzecionowe

Ruch jest przekazywany przez sztywny wysuwany trzpień. Taka konstrukcja zapewnia stabilne prowadzenie i umożliwia pracę z dużymi obciążeniami, dlatego napędy trzpieniowe są stosowane między innymi przy klapach dymowych, świetlikach i cięższych skrzydłach dachowych.

Zakres siły i skoku zależy od konkretnego modelu. Nie należy zakładać, że każdy napęd trzpieniowy jest mocniejszy lub szybszy od każdego napędu łańcuchowego — decydują parametry urządzenia i geometria kompletnego układu.

klapy dymowe świetliki sztywny wysuw duże obciążenia
Siłownik ramieniowy AUMÜLLER
Siłowniki ramieniowe

Przegubowe albo łamane ramię przekształca pracę napędu w ruch kątowy skrzydła. Rozwiązanie jest wykorzystywane przy rozwiernych drzwiach i oknach, w tym przy otworach napowietrzających sterowanych przez system oddymiania.

Przy drzwiach należy uwzględnić opór samozamykacza, szerokość i masę skrzydła, położenie zawiasów, wymagany kąt otwarcia oraz warunki montażu. Napęd powinien osiągnąć i utrzymać pozycję określoną w projekcie.

drzwi napowietrzające okna rozwierne ruch kątowy
Napęd ryglujący współpracujący z napędem otwierającym
Napędy ryglujące

Napęd ryglujący zwalnia albo zamyka okucie okienne. Jest stosowany tam, gdzie samo działanie napędu otwierającego nie wystarcza do obsługi rygla lub wielopunktowego zamknięcia.

Układ musi zachować właściwą kolejność działania: najpierw odryglowanie, następnie otwarcie, a podczas zamykania — domknięcie skrzydła i ponowne zaryglowanie. Wymaga to zgodnych urządzeń oraz odpowiedniego sterowania sekwencyjnego.

odryglowanie zamknięcie wielopunktowe sterowanie sekwencyjne

Porównanie podstawowych konstrukcji

Typ napędu Rodzaj ruchu Typowe zastosowanie Najważniejsze kryteria
Łańcuchowy Wysuw elastycznego łańcucha Okna fasadowe i dachowe, przewietrzanie Skok, siła, prędkość, kierunek otwarcia i miejsce montażu
Trzpieniowy Wysuw sztywnego trzpienia Klapy, świetliki i cięższe skrzydła Obciążenie, skok, punkt mocowania i stateczność układu
Ramieniowy Ruch kątowy przez ramię Drzwi i okna rozwierne Geometria, opór samozamykacza, kąt oraz światło otwarcia
Ryglujący Krótki ruch liniowy lub obrotowy Okucia i zamknięcia wielopunktowe Kompatybilność z okuciem i kolejność działania napędów

Kluczowe parametry doboru siłownika

Funkcja systemu

Należy ustalić, czy napęd pracuje wyłącznie w oddymianiu, również w przewietrzaniu, czy obsługuje otwór napowietrzający.

Skok i geometria

Skok musi zapewnić wymaganą pozycję skrzydła. Sam wymiar wysuwu nie określa jeszcze kąta ani czynnej powierzchni otwarcia.

Siła lub moment

Uwzględnia się masę, wymiary, zawiasy, okucia, tarcie, samozamykacz oraz obciążenia przewidziane dla danego otworu.

Prędkość działania

Czas osiągnięcia pozycji pożarowej musi być zgodny z projektem, scenariuszem pożarowym i właściwościami kompletnego urządzenia.

Napięcie i prąd

Napięcie znamionowe, pobór prądu i prąd wyłączenia muszą odpowiadać centrali oraz przekrojowi i długości przewodów.

Warunki środowiskowe

Sprawdza się temperaturę pracy, stopień ochrony obudowy, położenie montażowe oraz zastosowanie wewnętrzne lub zewnętrzne.

Synchronizacja

Duże skrzydła mogą wymagać kilku napędów pracujących synchronicznie, z kontrolą położenia i przeciążenia.

Dokumentacja

Dobór powinien wynikać z instrukcji, karty technicznej, dokumentów kompletnego urządzenia oraz zatwierdzonego projektu.

Siła napędu nie jest równa dopuszczalnej masie skrzydła. Przeliczenie 10 N ≈ 1 kg siły może służyć jedynie jako orientacyjne porównanie jednostek. Rzeczywiste obciążenie napędu zależy od geometrii, zawiasów, punktu mocowania, oporów i kierunku działania.

Zasilanie, sterowanie i okablowanie

  • Bilans prądowy: centrala musi obsłużyć łączny pobór wszystkich napędów w grupie, z uwzględnieniem sposobu ich uruchamiania i parametrów producenta.
  • Spadek napięcia: przekrój i długość przewodów dobiera się tak, aby przy napędzie pozostało napięcie wymagane w całym cyklu pracy.
  • Zasilanie rezerwowe: system powinien zachować funkcję po zaniku podstawowego źródła energii zgodnie z projektem i dokumentacją centrali.
  • Ciągłość działania obwodów: wymagana odporność zespołu kablowego wynika z projektu i przepisów. Nie należy automatycznie przypisywać każdemu obwodowi jednej uniwersalnej klasy.
  • Priorytety sterowania: alarm pożarowy musi przejąć sterowanie nad funkcjami komfortowymi, czujką pogodową i przewietrzaniem w sposób opisany w scenariuszu działania.
  • Informacja zwrotna: jeżeli projekt tego wymaga, centrala powinna nadzorować położenie, uszkodzenie albo prawidłowe wykonanie sekwencji.

Normy, dokumentacja i dopuszczenie do użytkowania

  • PN-EN 12101-2:2017-05 określa wymagania i metody badań urządzeń do grawitacyjnego odprowadzania dymu i ciepła. Ocena dotyczy kompletnego urządzenia NSHEV, obejmującego między innymi skrzydło, napęd, okucia i sposób montażu.
  • PN-EN IEC 60335-2-103:2023-08 dotyczy bezpieczeństwa użytkowania elektrycznych napędów bram, drzwi i okien. Zakres jej zastosowania należy potwierdzić w dokumentacji konkretnego produktu.
  • Projekt urządzenia przeciwpożarowego powinien określać budowę, parametry, sposób działania, powiązania z innymi instalacjami, warunki zasilania oraz sposób wykonywania prób i konserwacji.
  • Dokumenty wyrobu mogą obejmować deklarację właściwości użytkowych, oznakowanie CE, deklarację zgodności, dokumentację techniczną albo świadectwo dopuszczenia — zależnie od rodzaju wyrobu i właściwej ścieżki oceny.
  • Próby przed użytkowaniem powinny potwierdzić działanie całego systemu, a nie wyłącznie pojedynczego siłownika podłączonego do zasilania.
Wymiana napędu wymaga potwierdzenia zgodności. Zastosowanie siłownika o podobnej sile, skoku lub obudowie nie oznacza automatycznie, że kompletne okno albo klapa zachowa deklarowane właściwości.

Najczęstsze błędy przy doborze i montażu

Dobór wyłącznie na podstawie siły

Pomija geometrię skrzydła, skok, opory, punkt mocowania, kierunek ruchu i wymagane położenie końcowe.

Brak koordynacji z napowietrzaniem

Otwory doprowadzające powietrze muszą działać zgodnie z projektem. Ich wielkości nie należy ustalać na podstawie uproszczonej proporcji bez obliczeń.

Zbyt mała wydajność centrali

Łączny pobór napędów lub spadek napięcia może uniemożliwić osiągnięcie wymaganej pozycji mimo prawidłowego działania każdego urządzenia osobno.

Nieprawidłowa kolejność ryglowania

Uruchomienie napędu otwierającego przed zwolnieniem rygla może przeciążyć mechanizm, uszkodzić okucie albo zatrzymać skrzydło.

Przypadkowy zamiennik

Zmiana modelu napędu bez potwierdzenia zgodności może zmienić parametry i dokumentację kompletnego urządzenia oddymiającego.

Test tylko z przycisku przewietrzania

Nie potwierdza działania alarmowego, zasilania rezerwowego, priorytetów sterowania ani współpracy wszystkich elementów systemu.

Co sprawdzić podczas uruchomienia?

  • Swobodę ruchu skrzydła oraz poprawność mocowania napędu, konsol, zawiasów i okuć.
  • Osiągnięcie pozycji określonej w projekcie i czas wykonania pełnej sekwencji.
  • Reakcję na sygnał alarmowy, ręczne uruchomienie i wszystkie przewidziane wejścia sterujące.
  • Priorytet funkcji pożarowej nad przewietrzaniem i automatyką pogodową.
  • Działanie napędów zsynchronizowanych oraz prawidłową kolejność odryglowania i ryglowania.
  • Sygnalizację uszkodzeń, informację zwrotną i reakcję na przerwę lub zwarcie nadzorowanych obwodów.
  • Pracę po zaniku zasilania podstawowego oraz stan źródła zasilania rezerwowego.
  • Jednoczesne działanie otworów oddymiających i napowietrzających zgodnie ze scenariuszem.

Przeglądy i konserwacja

Urządzenia przeciwpożarowe powinny być przeglądane i konserwowane w terminach określonych przez producenta, zgodnie z właściwymi normami, dokumentacją techniczno-ruchową i instrukcjami obsługi, nie rzadziej jednak niż raz w roku. Jeżeli producent albo projekt wymaga krótszych okresów, należy stosować częstszy harmonogram.

Mechanika Mocowania, zawiasy, okucia, rygle i swoboda ruchu.
Elektryka Przewody, połączenia, pobór prądu i napięcie przy napędzie.
Sterowanie Alarm, reset, priorytety, synchronizacja i sygnały zwrotne.
Próba funkcjonalna Pełne działanie systemu wraz z zasilaniem rezerwowym.

Dobór siłownika wymaga analizy kompletnego układu

Rodzaj napędu, skok, siła i napięcie są tylko częścią procesu. Równie ważne są geometria skrzydła, okucia, sterowanie, zasilanie, dokumentacja oraz zgodność z projektem urządzenia przeciwpożarowego.

Skonsultuj dobór siłownika

Podstawa techniczna