Charakterystyka systemów oddymiania i systemów nadciśnieniowych

Systemy wentylacji strumieniowej w parkingach podziemnych

Wśród rodzajów instalacji wentylacyjnych stosowanych w parkingach podziemnych wyróżnia się:

  • wentylację naturalną,
  • wentylację kanałową,
  • wentylację strumieniową.

 

Działanie wentylatorów strumieniowych

Obecnie w garażach podziemnych coraz częściej stosuje się wentylację strumieniową. Idea działania systemu wentylacji strumieniowej polega na wymuszeniu przez wentylatory strumieniowe uporządkowanego przepływu powietrza w kierunku od miejsca jego nawiewu do punktów wyciągowych. Stosunkowo niewielka ilość powietrza zasysana jest przez wentylator strumieniowy, który przetłacza je i nadaje mu odpowiednią prędkość. Powietrze opuszczające wentylator strumieniowy wprawia w ruch duże masy powietrza otaczające wentylator i przemieszcza je w kierunku punktów wyciągowych. Zjawisko to nosi nazwę indukcji i umożliwia wytworzenie ruchu powietrza w obszarze garażu.

Do celów wentylacji parkingów podziemnych zalicza się:

  • redukcję stężenia szkodliwych gazów, takich jak: tlenek i dwutlenek węgla, tlenki siarki,
  • zabezpieczenie przed wybuchem,
  • zapewnienie bezpieczeństwa w przypadku pożaru.

 

Wentylacja strumieniowa a tradycyjna wentylacja

W większości przypadków instalacja wentylacji strumieniowej spełnia rolę zarówno wentylacji bytowej jak i oddymiającej. Jest to ciekawa alternatywa dla tradycyjnych kanałowych systemów wentylacyjnych. Pozwala ona na oszczędność miejsca w garażu podziemnym. Charakteryzuje się również wyższą skutecznością działania i łatwiejszą regulacją niż system wentylacji kanałowej. Do innych zalet wentylacji strumieniowej zalicza się:

  • obniżanie temperatury dymu w trakcie pożaru,
  • polepszenie widzialności w garażu, umożliwiające skuteczną i bezpieczną ewakuację oraz przeprowadzenie akcji przeciwpożarowej
  • redukcja ciśnienia statycznego głównych wentylatorów wyciągowych,
  • szybki i prosty montaż,
  • niekolidowanie z innymi instalacjami w garażu podziemnym (instalacja elektryczna, monitoring, instalacja wodna itp.),
  • wyeliminowanie tzw. stref martwych na obszarze całego parkingu podziemnego,
  • relatywnie prosty projekt.
    

Systemy nadciśnieniowe

Istotą systemów nadciśnieniowych jest zapobieganie zadymieniu klatek schodowych oraz innych dróg przeznaczonych do ewakuacji ludzi z budynku objętego pożarem, a także umożliwienie przeprowadzenia akcji ratunkowych i przeciwpożarowych. Wytworzenie bariery dla dymu możliwe jest dzięki utrzymaniu ciśnienia w strefie chronionej na poziomie wyższym od ciśnienia panującego w strefie objętej pożarem.

Systemy nadciśnieniowe bazują na normie PN-EN 12101-6, która przedstawia wymagania techniczne dotyczące systemów różnicowania ciśnienia niezbędne przy ich projektowaniu, budowie i przekazywaniu do odbioru. Jednym z podstawowych założeń tej normy jest wyszczególnienie sześciu klas systemów, których dobór uzależniony jest m.in. od:

  • miejsca użycia systemu,
  • przewidywanego scenariusza ewakuacji
  • konieczności przeprowadzenia skutecznych działań ratowniczych i przeciwpożarowych
    

Podział systemów kontroli rozprzestrzeniania się dymu wraz z ich krótkim opisem pokazano w tabeli 1.

Wybór odpowiedniej klasy systemu warunkuje późniejsze obliczenia, które obejmują:

  • obliczenia ilości powietrza potrzebnej do ochrony klatki schodowej dla spełnienia warunków nadciśnienia,
  • obliczenia ilości usuwanego powietrza,
  • obliczenia siły potrzebnej do otwarcia drzwi.

 

Metodologia obliczeń ilości powietrza niezbędnej do ochrony drogi ewakuacji w każdej z klas oparta jest na ściśle określonych kryteriach, z których podstawowymi są kryterium przepływu powietrza oraz kryterium różnicy ciśnień. Schemat ideowy wyżej wymienionych kryteriów pokazano na rysunku 5.

Kryterium przepływu i różnicy ciśnień

Kryterium przepływu określa minimalną wartość prędkości powietrza w przekroju otwartych drzwi pomiędzy drogą ewakuacji a strefą objętą pożarem. W wymienionych klasach systemów, za wyjątkiem klas B i F, graniczna wartość prędkości powietrza wynosi 0,75 m/s. Kryterium różnicy ciśnień z kolei określa wymaganą wartość ciśnienia panującego po obu stronach drzwi pomiędzy drogą ewakuacji a strefą objętą pożarem. W zależności od tego, czy drzwi wyjściowe z budynku są zamknięte czy otwarte obliczeniowa wartość różnicy ciśnień wynosi najczęściej odpowiednio 50 Pa i 10 Pa.

Co jeszcze określa norma PN-EN 12101-6?

Norma PN-EN 12101-6 poza określeniem klas systemu i metodologii obliczeniowych określa szereg wymagań jakie spełniać muszą poszczególne elementy instalacji nadciśnieniowej, w skład której wchodzą m.in. punkty nawiewu powietrza do stref ewakuacji, czerpnie i wyrzutnie powietrza, wentylatory, itd.

Wśród najpowszechniejszych metod kontroli różnicy ciśnień wyróżnić można:

  • metodę opartą na zastosowaniu klapy nadmiarowo-upustowej, otwieranej na zewnątrz w celu usunięcia nadmiaru powietrza,
  • metodę opartą na wykorzystaniu przepustnic i kanału „by pass” wentylatora,
  • metodę opartą na zastosowaniu falownika.

 

Metoda kontroli różnicy ciśnień
oparta jest na wentylatorze napowietrzającym sterowanym przez moduł z falownikiem. Sygnał z czujników ciśnienia warunkuje odpowiednie dostosowanie prędkości obrotowej wentylatora, a tym samym ilości powietrza nawiewnego do strefy chronionej tak, aby utrzymać wymaganą wartość nadciśnienia.

System oparty na regulacji wydajności wentylatora napowietrzającego cechuje się wysoką sprawnością oraz prostotą wynikającą z braku konieczności stosowania dodatkowych elementów takich jak klapy nadmiarowo – upustowe, świetliki dachowe, itp.

Systemy wentylacji pożarowej, w tym systemy nadciśnieniowe są jednym z najistotniejszych systemów budynków wysokich i wysokościowych. Właściwe ich zaprojektowanie oraz wykonanie gwarantuje bezpieczeństwo użytkowników danego obiektu oraz zapewnia ograniczenie potencjalnych strat w czasie wystąpienia pożaru.



Autorzy: 

mgr. inż. Mariusz Majerski

mgr. inż. Krzysztof Kwarciak