Wentylacja bytowa (ogólna) garaży i parkingów wielokondygnacyjnych

Dr inż. Anna CharkowskaPolitechnika Warszawska

Wydział Inżynierii ŚrodowiskaZakład Klimatyzacji

i Ogrzewnictwa

2

Akty prawne

Rozporządzenie Ministra Infrastruktury z dnia 12 kwietnia 2002 r. w sprawie warunków technicznych, jakim powinny odpowiadać budynki i ich usytuowanie (Dz. U. Nr 75, poz. 690 z dnia 15 czerwca 2002 r.; z późn. zm. ), nowelizacja „Warunków technicznych …” z dn. 12 marca 2009, Dz. U. nr 56, poz. 461

3

Akty prawne

VDI 2053, Air Treatment Systems for Car Parcs, 2004

4

VDI 2053: 2004

Wytyczne nie dotyczą pomieszczeń do dłuższego przebywania ludzi. Z tego powodu powietrze nawiewane nie musi być specjalnie uzdatniane (czyli filtrowane, ogrzewane i rozprowadzane bez powstawania przeciągu).

Stanowiska pracy (kasjer, ochrona, itp..) muszą mieć indywidualną wentylację z uzdatnianiem powietrza.

5

Tlenek węgla

Podczas procesu spalania paliw w silnikach samochodowych powstają:

ditlenek i tlenek węgla para wodna lotne związki organiczne (LZO – aldehydy, ketony) wielopierścieniowe węglowodory aromatyczne (WWA) cząstki stałe (sadza)

a także:

tlenki azotu, przy zasiarczonych paliwach – tlenki siarki.

Za czynnik najbardziej niebezpieczny uznano

tlenek węglatlenek węgla

6

Tlenek węgla

gaz toksyczny, duszący, wiąże się z hemoglobiną krwinek i hamuje oddychanie tkankowe

Tlenek węgla jest substancją toksyczną działającą na rozrodczość (kat. 1) według wykazu substancji niebezpiecznych (*).

Nie jest umieszczony w wykazie substancji i preparatów o działaniu rakotwórczym lub mutagennym IARC (The International Agency for Research on Cancer)

(*) – ROZPORZĄDZENIE MINISTRA ZDROWIA z dnia 8 lutego 2010 r. w sprawie wykazu substancji niebezpiecznych , Dz.U.2010.27.140

7

Stężenie COHb we krwi

3% zawartość COHb (karboksyhemoglobiny) we krwi (gdy część hemoglobiny we krwi wiąże się z CO) osiąga się podczas wykonywania lekkiej pracy w garażu przy następujących warunkach (VDI 2053-1998):

10 min. oddychania - stężenie 250 ppm CO (288 mg/m3)

30 min. oddychania – stężenie 100 ppm CO (116 mg/m3)

60 min. oddychania – stężenie 50 ppm CO (58 mg/m3)

(Uwaga: w VDI 2053 – 2004:nowe wartości dopuszczalnego stężenia CO)

8

Paliwa

Przepisy w zakresie ochrony zdrowia ludzkiego oraz środowiska naturalnego spowodowały wprowadzenie do obrotu czystszego paliwa, wysokooktanowego, bez dodatku tetraetyloołowiu, a pojazdy wyposaża się w katalizatory dopalające spaliny.

Skutek – obniżenie stężeń emitowanych w spalinach pojazdów substancji szkodliwych – tlenek węgla, tlenków azotu, tlenków siarki.

W przypadku tlenku węgla stężenie spadło od wartości > 5% obj. do wartości < 0,3% obj.

(Makhniashvili I., Makles Z., CIOP, 12/2007)

9

Emisja tlenku węgla Wymagania dotyczące wentylacji

Niezbędna wentylacja miejscowa wywiewna, usuwająca gazy z miejsc ich emisji oraz wentylacja ogólna pomieszczenia.

Instalacje wentylacyjne muszą odpowiadać warunkom ustalonym ze względu na niebezpieczeństwo pożaru lub wybuchu.

Najwyższe dopuszczalne stężenia na stanowiskach pracy

(Rozporządzenie Ministra Pracy i Polityki Społecznej - w sprawie najwyższych stężeń i natężeń czynników szkodliwych dla zdrowia w środowisku pracy , Dz. U. 212/2005)

NDS 23 mg/m3

NDSCh 117 mg/m3

NDSP nieustalone

10

Dopuszczalne stężenia CO w garażu

VDI 2053-2004

Wiele dokumentów zachodnich : 100 ppm jako średnie stężenie 30-minutowe (115

mg/m3)

Niemcy:Ostatnie publikacje Departamentu Środowiska w Niemczech:

50 ppm jako średnie stężenie 30-minutowe

TRGS 900 (regulacje dotyczące substancji niebezpiecznych ) – wartość maksymalna, która nie może być przekroczona na stanowisku pracy w ciągu 15 minut:

60 ppm (około 70 mg/m3)

ppm (parts per million) - przyjęty na świecie sposób wyrażania stężenia bardzo rozcieńczonych roztworów związków chemicznych. Stężenie to jest pochodną ułamka molowego i określa ile cząsteczek związku chemicznego przypada na 1 milion cząsteczek roztworu

11

Dopuszczalne stężenia CO w garażu

VDI 2053-2004

Podstawa obliczeń VDI 2053-2004

Dopuszczalne stężenie, które nie występuje częściej niż 2 razy i nie dłużej przez 15 minut:

60 ppm (około 70 mg/m3)

ppm (parts per million) - przyjęty na świecie sposób wyrażania stężenia bardzo rozcieńczonych roztworów związków chemicznych. Stężenie to jest pochodną ułamka molowego i określa ile cząsteczek związku chemicznego przypada na 1 milion cząsteczek roztworu

(jest to około 60% NDS wg DZ.U.212/2005)

12

Wentylacja garaży

Bytowa (ogólna) Oddymiająca

Celem wentylacji ogólnej (bytowej) jest utrzymanie prawidłowych warunków w garażu poprzez rozrzedzenie i usunięcie szkodliwych produktów spalania paliw silników samochodowych.

Realizowane jest to poprzez dostarczenie świeżego powietrza do przestrzeni garażu, np. z zewnątrz, bądź z pomieszczeń o mniejszym stopniu zanieczyszczenia i usunięcie go na zewnątrz.

13

Wentylacja garaży

Bytowa (ogólna) Oddymiająca

W zamkniętych garażach poza ryzykiem wystąpienia wysokich stężeń produktów spalania tlenku węgla, bądź też gazu propan - butan istnieje ryzyko wystąpienia pożaru pojazdów znajdujących się na parkingu.

Podczas wystąpienia pożaru zastosowany system wentylacji powinien zapewnić przede wszystkim:

ochronę życia osób przebywających w garażu poprzez zapewnienie bezpiecznej ewakuacji z zagrożonej strefy w wymaganym do tego czasie,

ograniczyć rozprzestrzenianie się dymu w celu ułatwienia akcji gaśniczo-ratowniczej,

ochronę mienia poprzez przeciwdziałanie przenikaniu dymu i gorących gazów pożarowych do pomieszczeń zawierających wartościowe elementy.

14

Wentylacja garaży

Rozporządzenie o warunkach technicznych… Dz.U. 56/2009

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 ewakuacje,

2) mieć stały dopływ powietrza zewnętrznego uzupełniającego braki tego powietrza w wyniku jego wypływu wraz z dymem.

15

VDI 2053: 2004Wytyczne dotyczą zamkniętych garaży podziemnych i nadziemnych w budynkach:

garaże średnie : 100 – 1000 m2

garaże duże : >1000 m2

Wytyczne nie dotyczą otwartych garaży i automatycznych garaży. W garażach otwartych wymaga się, aby powierzchnia otwartych otworów stanowiła 1/3 całkowitej powierzchni naprzeciwległych ścian, zlokalizowane naprzeciwko siebie w odległości nie większej niż 70 m

16

VDI 2053: 2004

Wentylacja ogólna - strumień powietrza zewnętrznego

Gzewdop

COzew f

COCO

VV

Vzew – strumień objętości powietrza zewnętrznego niezbędny do utrzymania

stężenia CO na dopuszczalnym poziomie, m3/h

VCO – emisja CO przez manewrujące samochody , m3/h

COdop – dopuszczalne stężenie CO, m3 CO/m3 powietrza

COzew – dopuszczalne stężenie CO, m3 CO/m3 powietrza:

5·10-6 m3 CO/m3 powietrza (5 ppm) – duży ruch samochodowy

0 m3 CO/m3 powietrza – osiedle mieszkaniowe

fG – współczynnik uwzględniający odchylenia od idealnego, równomiernego

mieszania powietrza (wsp. intensywności mieszania), 1,25 – 1,5

17

VDI 2053: 2004

Emisja tlenku węgla

Wzór do obliczenia

emisji CO (g) zależnie od odległości s

Emi co

ciepły silnikE CO warm

0,008 s

zimny silnikE CO kalt

S < 80 m

80 m ≤ s ≤ 500 m

7,6

0,89 s0,49

18

Wartości orientacyjne emisji CO z pojazdów mechanicznych (według VDI 2053-1998)

Rodzaj pojazdu Zużycie paliwa

(l/h)

Objętość spalin Zawartość CO

(% objęt.)

Objętość CO

(m3/h na 1 pojazd)

m3/100 km

m3/h na 1 pojazd

A) Samochody osobowe z silnikiem benzynowym lub wysokoprężnym, bieg jałowy przy:

Zimnym silniku 1,34 -- 11,0 5,0 0,55

Bieg jałowy na rozgrzanym silniku 1,24 -- 10,5 4,5 0,47

Jazda z postojami (10 km/h) 2,16 175 17,5 2,9 0,60

Swobodna jazda po równym terenie

4,74 64 38,4 2,7 1,04

B) Samochody ciężarowe z silnikiem wysokoprężnym (o masie pojazdu 10 ton – dla innej masy wartość z tablicy należy przeliczyć proporcjonalnie)

Jazda z postojami (10 km/h) -- 750 75 0,2 0,15

Swobodna jazda po równym terenie

-- 420 250 0,2 0,50

19

VDI 2053: 2004

Emisja tlenku węgla

VCO – emisja CO przez ruszające/parkujące samochody , m3/h

qCO – emisja CO w ciągu 1 godziny w odniesieniu do 1 miejsca

postojowego, m3 CO/h SP

SP – liczba miejsc postojowych w jednym sektorze parkingu,

v – częstotliwość (stosunek jadących samochodów do miejsc

postojowych, w ciągu 1 godziny) h-1

ρCO – gęstość CO , g/m3, w temp. 20ºC: 1,16·10 3 g/m3

SPqV COCO CO

COCO

Emivq

20

VDI 2053: 2004

Strumień powietrza zewnętrznegoZAŁOZENIA PROJEKTOWE:

v – częstotliwość (stosunek jadących samochodów do miejsc postojowych, w ciągu 1

godziny), h-1 :

garaż o małej liczbie wjeżdżających i wyjeżdżających samochodów w budynku

mieszkalnym lub biurowym : 60% samochodów, które mogłyby zaparkować (=miejsca

postojowe) przemieszcza się w ciągu 1 godziny, v=0,6 h-1

duży garaż publiczny – 80% do 150% samochodów, które mogłyby zaparkować

(=miejsca postojowe) przemieszcza się w ciągu 1 godziny, v=0,8 – 1,5 h-1,

czyli czas parkowania wynosi 40-75 minut w czasie gdy parking jest zapełniony

garaż w centrum handlowym: v = 1 h-1

dopuszczalne stężenie CO: 60 ppm

żadne wolne miejsce postojowe nie jest zajęte przez nowy samochód, który wjechał do

garażu

21

VDI 2053: 2004

Obliczenia kontrolne:

strumień powietrza zewnętrznego w garażu przypadający na 1 m2 powierzchni użytkowej

garaż w budynku mieszkalnym 6 m3/h

garaż o dużym ruchu samochodowym 12 m3/h

22

System detekcji LPG ma zapobiegać gromadzeniu się gazu w garażu np. spowodowanym wyciekiem z instalacji pojazdu. Nagromadzenie się gazu propan-butan może doprowadzić do jego wybuchu.

W polskich przepisach nie ma sprecyzowanej informacji dotyczącej dopuszczalnych stężeń tlenku węgla i gazu propan-butan w garażach.

Według zaleceń producentów system detekcji powinien reagować przy 10 % DGW (dolnej granicy wybuchowości).

Stan alarmy w garażu powinien zostać ogłoszony przy wykryciu 20% DGW

System detekcji LPG

23

Wentylacja naturalnaWentylacja naturalna stosowana jest w garażach otwartych. Przewietrzanie odbywa się za pomocą siły wiatru lub wentylacji grawitacyjnej.

Wentylacja naturalna wspomagana mechanicznieZastosowaniu wentylatora nawiewnego bądź wyciągowego w celu wspomagania ruchu powietrza. System ten może wykorzystywać sieć kanałów lub wentylatory strumieniowe.

Wentylacja garaży - rozwiązania

(Novenco Polska)

24

Prosta tradycyjna wentylacja Metoda ta wykorzystuje wentylatory nawiewne i wyciągowe. W przestrzeni garażu nie ma zamontowanych tradycyjnych kanałów wentylacyjnych

Tradycyjna wentylacja kanałowaSystem wentylacji kanałowej stosowany jest w garażach zamkniętych. Instalacja ta składa się z wentylatorów nawiewnych oraz wyciągowych połączonych z kanałami wentylacyjnymi, transportującymi zanieczyszczone powietrze lub dym

Wentylacja garaży - rozwiązania

(Novenco Polska)

25

Tradycyjna wentylacja kanałowa

Wentylacja garaży - rozwiązania

a)

b)

System wentylacji kanałowej a) nawiew powietrza, b) wyciąg powietrza

(Novenco Polska)

26

Wentylacja strumieniowa i kanałowa

Wentylacja garaży - rozwiązania

(Flakt)

40%

60%

27

Wentylacja strumieniowa – budowa jednostki

Wentylacja garaży - rozwiązania

(Flakt Bovent)

Najczęściej stosowane są jednostki o średnicy od 315 do 400 mm. Całkowita długość nie przekracza 2300 mm.

Zespół to:• Wentylator osiowy • Zintegrowane tłumiki wlotowe i wylotowe• Osłona o niskim współczynniku oporu przepływu• Element mocujący,• czujki

Wentylatory –jedno lub dwubiegowe,Przepływ jednostronny lub rewersyjny

28

Wentylacja strumieniowa i kanałowa

Wentylacja garaży - rozwiązania

(Novenco)

29

Lokalizacja wentylatorów sufitowych• Wpływ na siłę ciągu wentylatora ma również jego bezpośrednie

otoczenie. Im większa ilość instalacji, elementów konstrukcyjnych znajdujących się przy wlocie i wylocie wentylatora, tym bardziej zaburzony jest ruch powietrza, co w efekcie przekłada się na zmniejszanie siły ciągu wentylatora.

• Minimalne odległości montażu nie wpływające negatywnie na efektywność pracy wentylatora to co najmniej 0,5 m od strony osiatkowanego wlotu do podciągu, a od strony deflektorów nawiewnych 2,0 m, przy wysokości podciągu 0,4 m

• Jeśli nie ma możliwości zapewnienia odpowiedniej wysokości podciągu, należy to zrekompensować za pomocą obniżenia wentylatorów w stosunku do sufitu lub zwiększenia odległości w poziomie od podciągów.

• (Wytyczne te opierają się na danych firmy Novenco B.V. i mogą różnić się w zależności od producenta )

• (Novenco)

30

Tradycyjna wentylacja kanałowa

Wentylacja garaży - rozwiązania

Elementy systemu wentylacji kanałowej :

- wentylatory nawiewne i wyciągowe, - sieć przewodów, - kratki nawiewne i wyciągowe, - przeciwpożarowe klapy odcinające - czujki

(Novenco Polska)

31

Wentylacja strumieniowa

Wentylacja garaży - rozwiązania

Podstawowe elementy omawianego systemu :

wentylatory osiowe jedno- lub dwubiegowe (pracujące na potrzeby wentylacji ogólnej i pożarowej lub pełniące w systemie tylko jedną z tych funkcji) – jednostka wentylacyjna

wentylatory wyciągowe - w warunkach pożaru służą do wyciągu gorących gazów pożarowych (potwierdzona badaniami odporność ogniową, niezależne źródła zasilania)

Wentylatory nawietrzające (nawiewne)

czujki pożarowe

32

Wentylacja garaży - rozwiązania

Dz.U.75/2002

33

Dobór instalacji w celu oddymiania garażu

Wentylacja garaży - rozwiązania

(Novenco Polska)

Świeże powietrze jest doprowadzone do miejsca pożaru, a dym jest usuwany za pomocą wentylatorów osiowych (wentylatory napowietrzające i oddymiające).

Odpowiedni kierunek przepłyu powietrza w całym obszarze garażu zapewniają w tym czasie wentylatory strumieniowe.

34

Wentylacja strumieniowa ogólna

Wentylacja garaży - rozwiązania

(Novenco Polska)

W wentylacji strumieniowej zasysa się małą ilość powietrza i następnie za pomocą wentylatorów Jet-Fan nadaje się strumieniowi powietrza dużą prędkość .

W wyniku zjawiska indukcji powietrza całkowita masa powietrza w ruchu wokół wentylatora jest wielokrotnie większa niż ilość powietrza przetłaczana przez wentylator strumieniowy.

W ten sposób powietrze zostaje wprawione w ruch i transportowane na odległość 20-45 m bez zastosowanie kanałów. Cała przestrzeń garażu pracuje jako kanał wentylacyjny.

35

Wentylacja strumieniowa

Wentylacja garaży - rozwiązania

(Novenco Polska)

W zależności od kryteriów projektowych wymiarowania systemu wentylacji strumieniowej możliwa jest do wytworzenia średnia prędkość powietrza w przekroju poprzecznym garażu o wartości 1m/s.

wielkość i ilość wentylatorów zależy od rozmiaru i kształtu garażu oraz od tego czy system jest projektowany jako wentylacja bytowa sterowana poziomem stężenia CO, czy jako wentylacja oddymiająca z kontrolą dymu.

36

Wentylacja garaży - rozwiązania

(Novenco Polska)

Korzyści wynikające z zastosowania systemu wentylacji strumieniowej :

Oszczędności przestrzeni (niższe garaże)

Elastyczna instalacja - Każdy z wentylatorów może zostać przemieszczony w granicach koła o promieniu 2m bez zmiany skuteczności działania systemu. Zmiany mogą być wprowadzane w czasie projektowanie, a nawet realizacji inwestycji)

Pełne mieszanie powietrza - Działający wentylator strumieniowy może przemieścić powietrze na odległość do 35m. Przemieszczające się powietrze przede wszystkim skutecznie rozrzedza zanieczyszczenia i całkowicie miesza powietrze. Po drogie umożliwia przetłoczenie czystego powietrza w miejsca “martwe” (bez napływu świeżego powietrza oraz ograniczonego z trzech stron ścianami), gdzie może wystąpić duże przekroczenie stężenia CO.

Usprawnienie przepływów powietrza w całym garażu

Oszczędność energii -Wentylatory strumieniowe działają w określonych zespołach i są sterowane przez dedykowaną grupę czujników CO lub LPG. W ten sposób ilość powietrza mieszającego jest regulowana w zależności od aktualnych wymagań i przekroczenia stężeń CO)Oszczędność kosztów inwestycyjnych Łatwe wyregulowanie

37

Wentylacja garaży - rozwiązania

(Novenco Polska)

Korzyści wynikające z zastosowania systemu wentylacji strumieniowej :Wentylacja bytowa:

• Brak konieczności instalacji kanałów wentylacyjnych• Bardziej atrakcyjny wygląd garażu• Niższe koszty instalacji ze względu na brak konieczności budowy masywnych kanałówwentylacyjnych• Oszczędności kosztów inwestycji w porównaniu z systemem kanałowym• Oszczędności kosztów eksploatacji w porównaniu z systemem działającym w cykluciągłym• Wysoka efektywność mieszania powietrza (brak miejsc nagromadzenia zanieczyszczeń)• Nie występują “martwe punkty”, w których nie zachodzi ruch powietrza• Cicha praca• Zastosowanie silników dwubiegowych• Niższe koszty pracy wentylatorów osiowych• Prosty montaż wentylatora (w ciągu 1 godziny) oraz elastyczność przy przebudowie• Elastyczność przy wyborze miejsca montażu wentylatorów

38

Wentylacja strumieniowa - zalety

Oddymianie i kontrola dymu:

• Ograniczenie rozprzestrzeniania się dymu• Poprawa widoczności podczas ewakuacji• Ułatwienie i przyśpieszenie identyfikacji zagrożeń przez straż pożarną• Rozrzedzenie dymu przez wentylatory• Przemieszczanie dymu w kierunku wentylatorów oddymiających• Szybkie usuwanie dymu• Niskie koszty instalacji ze względu na brak konieczności budowy masywnych kanałów wentylacyjnych• Zbędna instalacja tryskaczowa• Zbędne bramy pożarowe• Chłodzenie gorącego dymu• Zmniejszenie zniszczeń konstrukcji dokonanych przez wydzielone w czasie pożaru ciepło• Skuteczne i szybkie usunięcie dymu w czasie gaszenia oraz po ugaszeniu pożaru

(Novenco Polska)

39

Bezprzewodowy system wentylacji garaży

Flakt

40

Wentylator strumieniowy

Flakt

41

Wentylator w wykonaniu płaskim (flakt)

Flakt

42

Lokalizacja wentylatora strumieniowego - błędy

Flakt

43

Uruchomianie układuWentylacja jest uruchamiana przez czujniki detekcji CO rozmieszczone w garażu w celu monitoringu stężenia.

Flakt

44

Intensyfikacja przepływu powietrza

-Najczęściej stosuje się dwa tryby pracy:-Przy stężeniu CO poniżej zadanego progu (NDS) powinno być zapewnione przewietrzanie garażu z intensywnością nieprzekraczająca 1,5 wymiany na godzinę. W niektórych przypadkach do realizacji tego zadania wystarczy okresowe uruchamianie wentylatorów wyciągowych

- sygnał o przekroczeniu progu NDS powoduje intensyfikację wentylacji przez włączenie dodatkowych wentylatorów przetłaczających lub zwiększenie prędkości obrotowej już działających jednostek; w niektórych przypadkach, podczas szczególnie intensywnego wykorzystania przestrzeni garażu (szczyt komunikacyjny i związany z tym wzrost stężenia CO, polecane jest zastosowanie sterowania trójprogowego, które umożliwia płynne sterowanie zespołem wentylatorów, stopniowe włączanie wentylatorów głównych oraz strumieniowych na niższy bieg ).

-(Flakt Bovent) )

45

Hałas w garażu

• W garażu występuje bardzo wiele źródeł hałasu, a najważniejszym z nich są samochody. Poziom dźwięku emitowany przez pojazdy będące w ruchu wynosi pomiędzy 75 a 80 dB(A).

• Również inne instalacje, w tym głównie wentylacyjne i klimatyzacyjne, mają wpływ na zwiększenie poziomu hałasu w obszarze garażu. Największy wpływ spośród nich mają wentylatory wyciągowe.

• Natomiast wentylatory strumieniowe nie wpływają znacząco na całkowity poziom hałasu wewnątrz garażu, gdyż emitowany poziom ciśnienia akustycznego zawiera się w przedziale od 45 do 66 dB(A)

(Novenco Polska)

46

Wentylacja garaży - rozwiązania

Wentylacja kanałowa:

Lokalizacja kratek wywiewnych na dwóch wysokościach: usuwające lżejsze frakcje zanieczyszczeń na wysokości ponad 1,8 m oraz zanieczyszczenia cięższe od powietrza na wysokości mniejszej od 0,8 m ponad poziomem posadzki.

Wymagania dotyczące rozstawu kratek wywiewnych – odległość między nimi nie może być mniejsza niż 10 m .

Podczas normalnej pracy około 60% powietrza usuwanego jest przez kratkę górną, natomiast 40% przez kratkę dolną.

Podczas pożaru, przy ochronie dróg ewakuacji, wyciąg dolny zostaje odcięty, a 100% pożarowego wydatku powietrza wyciągane powinno być z przestrzeni podstropowej.

System łączący zadania wentylacji bytowej i oddymiającej musi być zbudowany z materiałów o odpowiedniej klasie ogniowej.

47

Wentylacja garaży - rozwiązania

Wentylacja kanałowa – dolne kratki wywiewne podczas pożaru

Aby umożliwić odłączenie dolnych kratek od instalacji w czasie jej pracy w trybie oddymiania, przewiduje się klapy pożarowe usytuowane w kanałach łączących kratki nad posadzką z głównymi kanałami wywiewanymi.

Klapy te w trybie pracy wentylowania są otwarte, a z chwilą wybuchu pożaru zostają automatycznie zamknięte.

W efekcie tego zmianie ulega charakterystyka hydrauliczna instalacji. Powoduje to zmianę proporcji ilości przepływającego powietrza w poszczególnych gałęziach instalacji w trakcie oddymiania w stosunku do wentylowania. .

Wąsacz M., Polski Instalator, 2005

48

Wentylacja garaży - rozwiązania

Wentylacja kanałowa:

nawiew powietrza kompensacyjnego: ze względu na efektywność działania systemu wentylacji pożarowej korzystne jest, jeżeli kratki nawiewające powietrze kompensacyjne znajdują się w dolnej części pomieszczenia, dzięki czemu podczas oddymiania czyste powietrze zewnętrzne podnosi warstwę dymu do strefy podstropowej.

Nawiew powietrza nie musi odbywać się za pomocą kanałów. Powietrze zewnętrzne może dostawać się do wnętrza garażu poprzez odpowiednie otwory w wyniku podciśnienia wywołanego działaniem wentylatorów wywiewnych.

Teoretycznie zastosowanie systemu kanałowego do oddymiania powinno wytworzyć przestrzeń wolną od dymu o wysokości co najmniej 1,8 m. G. Kubicki, Chłodnictwo i

Klimatyzacja, 4/2011

49

Wentylacja garaży - rozwiązania

Jak wykazują analizy komputerowe systemy wentylacji strumieniowej lepiej sprawdza się w niskich garażach o wysokości do ok. 2,4 m. W wysokich garażach przewagę skuteczności mają natomiast systemy kanałowe.

G. Kubicki, Chłodnictwo i Klimatyzacja, 4/2011

50

Wentylacja strumieniowa

Wentylacja garaży - rozwiązania

(Novenco Polska)

Cecha charakterystyczna wentylatora :

Pęd powietrza, siła wytworzona przez wentylator strumieniowy jest wyrażona w newtonach [N] i jest wynikiem ruchu masy powietrza i zmiany jego prędkości

51

Wentylacja strumieniowa

Wentylacja garaży - rozwiązania

(Novenco Polska)

Nominalny pęd wentylatora równa się iloczynowi masy powietrza i prędkości powietrza na wylocie.

Jednak rzeczywisty pęd jest iloczynem pędu nominalnego i "współczynnika wydajności systemu" oraz jest zawsze wartością mniejszą od pędu nominalnego

52

Wentylacja strumieniowa

Wentylacja garaży - rozwiązania

(Kubicki G., Ch&K, 4/2011)

Główne wentylatory wyciągowe powinny być tak zlokalizowane, aby usuwany dym nie przedostawał się do górnej części budynku.

Dla prawidłowego funkcjonowania omawianego systemu podstawowe znaczenie ma dobór odpowiedniej liczby wentylatorów, ich kierunkowe rozmieszczenie oraz wielkość rozwijanego strumienia powietrza

53

Wentylacja strumieniowa

Wentylacja garaży - rozwiązania

(Novenco Polska)

Ograniczanie wpływu zjawiska

Coandy na rozpływ

powietrza

54

Wysokość garażu

• Minimalna wysokość mierzona od podłogi garażu do spodu elementów instalacji - nie może być mniejsza niż 2 m. Wymóg ten może mieć wpływ na projektowaną wysokość przewodów, przy czym ich przekrój musi zapewniać przepływ założonej ilości powietrza.

55

Instalacja tradycyjnaPoza tym przy doborze instalacji należy zwrócić uwagę na:

źródła powietrza świeżego; dopuszczone jest użycie w tym celu powietrza z innych pomieszczeń budynku, pod warunkiem, że nie zawiera uciążliwych zanieczyszczeń i pary wodnej i nie pochodzi z pomieszczeń sanitarnych. Może mieć to wpływ na zużycie energii na podgrzewanie powietrza, gdyż należy pamiętać o konieczności zapewnienia w garażach zamkniętych obliczeniowej temperatury w wysokości 5°C. Ponadto w systemach wentylacji nawiewno-wywiewnej o ilości wymienianego powietrza powyżej 2000 m³/h konieczne jest zastosowanie urządzeń do odzysku ciepła, co może mieć wpływ na rodzaj zastosowanych urządzeń.

umieszczenia czerpni i wyrzutni powietrza ze względu na zawartość szkodliwych zanieczyszczeń w powietrzu usuwanym i ewentualną uciążliwość akustyczną. Szczegółowe zalecenia dotyczące czerpni i wyrzutni znajdują się w §152 cytowanego rozporządzenia (Dz.U. 75/2002).

Wytyczne projektowania wentylacji w garażach -

56

Wentylacja przeciwpożarowa – Dz.U.75/2002

§ 270. Instalacja wentylacji oddymiającej powinna spełniać następujące wymagania:  1)   zapewnić usuwanie dymu z intensywnością co najmniej 10 wymian na godzinę, chyba że obliczeniowo określono inną liczbę wymian zapobiegających zadymieniu zabezpieczonych pomieszczeń i dróg ewakuacyjnych,  2)   mieć stały dopływ powietrza zewnętrznego uzupełniającego braki tego powietrza w wyniku jego wypływu wraz z dymem,  3)   przewody wentylacji oddymiającej powinny mieć co najmniej klasę odporności ogniowej (EI) stropu, o której mowa w § 216, z zastrzeżeniem § 277 ust. 5,  4)   przeciwpożarowe klapy odcinające w przewodach wentylacji oddymiającej powinny spełniać wymaganie, o którym mowa w pkt 3, a w przypadku połączenia tych przewodów z instalacją wentylacji i klimatyzacji - również dymoszczelności,  5)   górna krawędź kratek nawiewnych powinna znajdować się na wysokości nie większej niż 0,8 m nad poziomem podłogi, a dolna krawędź kratek wywiewnych powinna znajdować się na wysokości nie mniejszej niż 1,8 m nad poziomem podłogi,  6)   kratki wywiewne powinny być rozmieszczone w sposób zapewniający równomierne usuwanie dymu z pomieszczenia, przy czym odległość między nimi nie powinna być większa niż 10 m,  7)   wentylatory instalacji oddymiającej powinny być odporne na działanie temperatury 400°C przez co najmniej 120 minut lub wynikającej z przewidywanej temperatury i czasu usuwania gazów pożarowych.

Wytyczne projektowania wentylacji w garażach

57

Wentylacja przeciwpożarowa – Dz.U.56/2009

§ 270 otrzymuje brzmienie:

„§ 270.1. 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 zadymienielub temperatura uniemożliwiające bezpieczna ewakuacje,

2) mieć stały dopływ powietrza zewnętrznego uzupełniającego braki tego powietrza w wyniku jego wypływu wraz z dymem.

Wytyczne projektowania wentylacji w garażach

58

Wentylacja i oddymianie garaży Wentylacja parkingów za pomocą systemów Jetfan (Fläkt Woods)

Płaski wentylator parkingowy Jetfoil

Wentylator parkingowy Jetfoil

59

Wentylacja strumieniowa - Wentylacja i oddymianie

garaży

Wentylacja wzdłużna przy użyciu wentylatorów strumieniowych

60

Wentylacja strumieniowa - Wentylacja i

oddymianie garaży

Profil prędkości powietrza - Wentylatory z 2 prędkościami i wentylatory jednokierunkowe lub rewersyjne

61

Wentylacja i klimatyzacja (VBW Engineering)

Centrale garażowe przeznaczone są do wentylacji garaży i parkingów podziemnych. Produkowane są w 6 wielkościach pokrywających zakres wydatków powietrza od 1 000 do 36 000 m3/h.

Centrale garażowe przeznaczone są do wentylacji garaży i parkingów podziemnych. Produkowane są w 6 wielkościach pokrywających zakres wydatków powietrza od 1 000 do 36 000 m3/h. Centrale garażowe służą do usuwania powietrza zanieczyszczonego tlenkiem węgla oraz wszelkiego rodzaju związkami siarki i ołowiu zawartymi w spalinach silników samochodowych. Centrale garażowe wykonywane są w trzech podstawowych wersjach: - dachowej, - podwieszanej, - zwykłej, Centrale garażowe mogą być dostarczane z kompletnym układem automatyki.

Centrale wentylacyjne garażowe

62

MATERIAŁY POMOCNICZE DO PROJEKTU – VDI 2053

63

Obliczenia

COzewCOdop

COZ CC

UEV

gdzie:E co- emisja CO - tlenku węgla; –U- współczynnik, korygujący uwzględniający intensywność mieszania się powietrza w garażu; wartości współczynnika przyjmuje się w zakresie od 1,25 do 1,5;C co dop --maksymalne dopuszczalne stężenie tlenku węgla w garażu, -C co zew --stężenie tlenku węgla w powietrzu zewnętrznym,

h

m3

64

Obliczenia

nv

leeECO

21 3600h

m3

e1 - - emisja tlenku węgla pojazdu na biegu jałowym, e2- emisja tlenku węgla pojazdu poruszającego się w garażu, - czas pracy silnika na biegu jałowym, V - średnia prędkość pojazdu w garażu, n- ilość miejsc parkingowych ,l- średnia długość drogi dojazdowej pojazdu,φ- współczynnik jednoczesności ruchu pojazdów .

65

Wartości orientacyjne emisji CO z pojazdów mechanicznych (według VDI 2053-1998)

Rodzaj pojazdu Zużycie

paliwa(l/h)

Objętość spalin Zawartość CO

(% objęt.)

Objętość CO

(m3/h na 1 pojazd)

m3/100 km

m3/h na 1 pojazd

A) Samochody osobowe z silnikiem benzynowym lub wysokoprężnym, bieg jałowy przy:

Zimnym silniku 1,34 -- 11,0 5,0 0,55

Bieg jałowy na rozgrzanym silniku 1,24 -- 10,5 4,5 0,47

Jazda z postojami (10 km/h) 2,16 175 17,5 2,9 0,60

Swobodna jazda po równym terenie

4,74 64 38,4 2,7 1,04

B) Samochody ciężarowe z silnikiem wysokoprężnym (o masie pojazdu 10 ton – dla innej masy wartość z tablicy należy przeliczyć proporcjonalnie)

Jazda z postojami (10 km/h) -- 750 75 0,2 0,15

Swobodna jazda po równym terenie

-- 420 250 0,2 0,50

66

Obliczenie wydajności systemu wentylacji oddymiającej na podstawie masowego przepływu

Wentylacja garaży - rozwiązania

(Novenco Polska)

n - ilość płonących samochodów, - P - obwód miejsca pożaru, m E - moc pożaru, kW E wc -udział absorbowanego ciepła przez przegrody, %

h - średnia wysokość kondygnacji garażu, m h f - wysokość lokalizacji pożaru =wysokość silnika, m

h g- wysokość centrum pożaru , hg = h - hf , m

w - szerokość obszaru zadymionego, m t a - temperatura powietrza nawiewanego, ºC

g - przyspieszenie ziemskie, m/s2 Fr - liczba Froude, - , Fr = 6,0 Fr - jedna z liczb podobieństwa, opisująca wpływ siły

ciężkości na zjawisko przepływu płynów; określa stosunek energii kinetycznej cieczy do energii

potencjalnej potrzebnej do odchylenia (wymuszenia) przepływu płynów (cieczy lub gazów)

67

Obliczenie wydajności systemu wentylacji oddymiającej na podstawie masowego przepływu

Wentylacja garaży - rozwiązania

(Novenco Polska)

5,1g g

hP188,0M Strumień masowy mieszaniny dymu, kg/s

Temperatura mieszaniny dymu, ºC pgwc

ag CM/100

E100Ett

Ilość wyprodukowanego dymu, m3/s aa

ggg t273

t273MV

68

Obliczenie wydajności systemu wentylacji oddymiającej na podstawie masowego przepływu

Wentylacja garaży - rozwiązania

(Novenco Polska)

Prędkość powietrza w garażu, m/s

założona gęstość mieszaniny usuwanego dymu, kg/m3

Wymagana wydajność oddymiania , m3/s

3ds m/kg91,0

5,0

a

dsacr Fr

hgV

hwVV cre

Strumień masowy powietrza zewnętrznego, kg/s agea VVM

69

Obliczenie wydajności systemu wentylacji oddymiającej na podstawie masowego przepływu

Wentylacja garaży - rozwiązania

(Novenco Polska)

Całkowity strumień masowy mieszaniny dymu i powietrza , kg/s

Temperatura usuwanej mieszaniny dymu, ºC

Wymagana wydajność oddymiania w ciągu 1 godziny , m3/h

age MMM

e

aaeds M

273tVt

hwVV cre

70

Algorytm projektowania wentylacji strumieniowej i oddymiającej

Wentylacja garaży - rozwiązania

(Flakt ABB)

71

Dobór instalacji w celu oddymiania garażu

Wentylacja garaży - rozwiązania

(Novenco Polska)

stosuje się system oddymiania, który ma za zadanie spełnić różne funkcje:

usuwanie dymu, aby ludzie obecni w garażu mogli bezpiecznie ewakuować się bez niebezpieczeństwa zatrucia się dymem

kontrolowanie dymu, aby strażacy, którzy przybyli do garażu mogli do niego wejść, zlokalizować pożar i bezpiecznie dostać się na tyle blisko do miejsca pożaru, aby móc ugasić płonący pojazd lub pojazdy

72

Dobór instalacji w celu oddymiania garażu

Wentylacja garaży - rozwiązania

(Novenco Polska)

W przypadku pożaru na początku wentylatory strumieniowe zostają wyłączone, a wentylatory napowietrzające i oddymiające zostają włączone na wysoki bieg lub najwyższą prędkość, zapewniając niezbędną obliczoną wydajność (ilość wymian powietrza). W ten sposób stwarzamy warunki bezpieczeństwa dla ewakuacji ludzi z garażu. Po tym czasie, kiedy ludzie już się ewakuowali lub kiedy przybyła straż pożarna, wentylatory zostają włączone wytwarzając efekt tłoka i przemieszczając powietrze w kierunku wentylatora odymiającego.

Wentylator wyciągowy oddymiający – konieczna potwierdzona badaniami

odporność ogniową oraz niezależne źródła zasilania

(Flakt ABB)