Rozwiązania projektowe dla systemów nadciśnieniowych. Zgodność z Normą PN-EN 12101-6 cz. III
Autor
Rafał Polichnowski
Asystent Dyrektora Handlowego – SMAY Sp. z o.o
Jakiś czas temu analizowaliśmy rozwiązania projektowe dla kryterium przepływu 2 m/s w systemach różnicowania nadciśnienia zgodnych z Normą PN-EN 12101-6. Omówiliśmy do tej pory trzy warianty możliwych rozwiązań:
• nawiew powietrza następuje bezpośrednio do klatki schodowej, upust dymu na zewnątrz budynku ze strefy objętej pożarem – grawitacyjny,
• nawiew powietrza następuje bezpośrednio do przedsionka, upust dymu na zewnątrz budynku ze strefy objętej pożarem – grawitacyjny,
• nawiew powietrza następuje bezpośrednio do przedsionka, upust dymu na zewnątrz budynku ze strefy objętej pożarem – mechaniczny, kompensacja oddymiana realizowana przez otwór w ścianie pomiędzy przedsionkiem i strefą objętą pożarem
Dziś rozpatrzymy kolejne dwa przypadki. Pierwszy z nich dotyczy sytuacji, gdy nawiew całości powietrza następuje do przedsionka (Rysunek 7). Powietrze o wydatku 14 400 m3/h przemieszcza się przez otwór drzwiowy pomiędzy przedsionkiem i strefą objętą pożarem. W dalszej kolejności zostaje przetransportowane na zewnątrz budynku przez zaprojektowany system oddymiania. Do kompensacji oddymiania przy zamkniętych drzwiach przewiduje się system nawiewny regulowany od czujnika różnicy ciśnień, wyposażony w układ przepustnic i szybkich siłowników.
W drugim przypadku omówimy nawiew całości powietrza następuje do przedsionka. Powietrze o wydatku 14 400 m3/h przemieszcza się przez otwór drzwiowy pomiędzy przedsionkiem i strefą objętą pożarem. W dalszej kolejności zostaje przetransportowane na zewnątrz budynku przez zaprojektowany system oddymiania. Do kompensacji oddymiania przy zamkniętych drzwiach przewiduje się niezależne urządzenie nawiewne do strefy objętej pożarem.
Przypadek pierwszy c.d
d) Zakładamy, że nawiew całości powietrza następuje do przedsionka (Rysunek 7). Powietrze o wydatku 14 400 m3/h przemieszcza się przez otwór drzwiowy pomiędzy przedsionkiem i strefą objętą pożarem. W dalszej kolejności zostaje przetransportowane na zewnątrz budynku przez zaprojektowany system oddymiania. Do kompensacji oddymiania przy zamkniętych drzwiach przewiduje się system nawiewny regulowany od czujnika różnicy ciśnień, wyposażony w układ przepustnic i szybkich siłowników. Gdy drzwi są otwarte, powietrze dostarczane jest do przedsionka, aby realizować kryterium przepływu 2 m/s, natomiast przy drzwiach zamkniętych nawiew odbywa się bezpośrednio do strefy objętej pożarem. Przeanalizujmy więc, jaki jest generowany opór i wydatek systemu przy tak realizowanym kryterium przepływu.
Rysunek 7. Powietrze przepływające przez otwór drzwiowy z jednej przestrzeni do drugiej.
Powietrze przepływające przez otwór drzwiowy z jednej przestrzeni do drugiej z prędkością 2 m/s generuje opór 6 Pa (Tabela 1). Ponieważ mamy jeden otwór drzwiowy, suma oporów wyniesie 6 Pa. Realizujemy upust mechaniczny, zatem nie będą w tym przypadku występować dodatkowe opory. Sumarycznie mamy więc 6 Pa oporów. Wynika z tego, że na wszystkich otworach, jakie znajdują się w klatce schodowej, musimy wygenerować opór o wartości co najmniej 6 Pa, aby powietrze przemieszczało się przez otwarte drzwi w kierunku kratki wyciągowej systemu oddymiania.
Największym otworem na klatce schodowej są otwarte drzwi ewakuacyjne na zewnątrz budynku. Przyjmijmy, że ich powierzchnia wynosi 2 m2. Aby wytworzyć na nim 6 Pa oporu, prędkość przepływającego powietrza powinna wynosić 2,0 m/s. Wynika z tego, że przy kryterium przepływu 2 m/s do klatki schodowej musimy dostarczyć 14 400 m3/h (w naszej analizie nie uwzględniamy pozostałych nieszczelności na klatce). Zatem sumaryczna ilość powietrza niezbędna do spełnienia kryterium przepływu przy tak zrealizowanym upuście mechanicznym wynosi 14 400 m3/h + 14 400 m3/h = 28 800 m3/h. Teraz należy przeanalizować właściwe rozmieszczenie nawiewów powietrza na klatce schodowej, aby na żadnym piętrze nie przekroczyć dopuszczalnej siły otwarcia drzwi, która wynosi 100 N. Dotyczy to również drzwi z przedsionka do strefy objętej pożarem. Nawiew do klatki i przedsionka realizowany jest przez dwa niezależne urządzenia.
UWAGA! Nieszczelności klatki schodowej przy kryterium różnicy ciśnień (Rysunek 1) mogą być znacząco niższe. Wentylator musi zatem tłoczyć skrajnie różne wydatki powietrza w zależności od liczby zamkniętych lub otwartych drzwi. Kompensacja oddymiania oraz nawiew do przedsionka realizowane są przez jedno urządzenie, więc jego wydatek zawsze wynosi 14 400 m3/h – zarówno przy zamkniętych, jak i otwartych drzwiach. Należy zawsze stosować urządzenia, które mają aktualne certyfikaty potwierdzające zakres pracy wentylatora oraz szybkość reakcji systemu. Dodatkowo trzeba zaprojektować system oddymiania strefy objętej pożarem na wydatek 14 400 m3/h.
e). Zakładamy, że nawiew całości powietrza następuje do przedsionka (Rysunek 8). Powietrze o wydatku 14 400 m3/h przemieszcza się przez otwór drzwiowy pomiędzy przedsionkiem i strefą objętą pożarem. W dalszej kolejności zostaje przetransportowane na zewnątrz budynku przez zaprojektowany system oddymiania. Do kompensacji oddymiania przy zamkniętych drzwiach przewiduje się niezależne urządzenie nawiewne do strefy objętej pożarem. Systemy nawiewne (zarówno do przedsionka, jak i do strefy objętej pożarem) mają ten sam wydatek, lecz pracują naprzemiennie, a ich regulacja odbywa się od czujnika różnicy ciśnień. Gdy drzwi są otwarte, urządzenie nawiewa powietrze do przedsionka, realizując kryterium przepływu 2 m/s, natomiast przy drzwiach zamkniętych ilość powietrza gwałtownie maleje, aby spełnić kryterium różnicy ciśnień (rysunek 1). W tym samym czasie urządzenie dostarczające powietrze do kompensacji oddymiania nawiewa minimalną ilość powietrza (otwarte drzwi), aby gwałtownie ją zwiększyć do 14 400 m3/h (zamknięte drzwi). Przeanalizujmy więc, jaki jest generowany opór i wydatek systemu przy tak realizowanym kryterium przepływu.
Rysunek 8. Powietrze przepływające przez otwór drzwiowy z jednej przestrzeni do drugiej
Powietrze przepływa jące przez otwór drzwiowy z jednej przestrzeni do drugiej z prędkością 2 m/s generuje opór 6 Pa (Tabela 1). Ponieważ mamy jeden otwór drzwiowy, suma oporów wyniesie 6 Pa. Realizujemy upust mechaniczny, zatem nie będą w tym przypadku występować dodatkowe opory. Sumarycznie mamy więc 6 Pa oporów. Wynika z tego, że na wszystkich otworach, jakie znajdują się w klatce schodowej, musimy wygenerować opór o wartości co najmniej 6 Pa, aby powietrze przemieszczało się przez otwarte drzwi w kierunku kratki wyciągowej systemu oddymiania.
Największym otworem na klatce schodowej są otwarte drzwi ewakuacyjne na zewnątrz budynku. Przyjmijmy, że ich powierzchnia wynosi 2 m2. Aby wytworzyć na nim 6 Pa oporu, prędkość przepływającego powietrza powinna wynosić 2,0 m/s. Wynika z tego, że przy kryterium przepływu 2 m/s do klatki schodowej musimy dostarczyć 14 400 m3/h (w naszej analizie nie uwzględniamy pozostałych nieszczelności na klatce). Zatem sumaryczna ilość powietrza niezbędna do spełnienia kryterium przepływu przy tak zrealizowanym upuście i nawiewie mechanicznym wynosi 14 400 m3/h + 14 400 m3/h + 14 400 m3/h = 43 200 m3/h. Teraz należy przeanalizować właściwe rozmieszczenie nawiewów powietrza na klatce schodowej, aby na żadnym piętrze nie przekroczyć dopuszczalnej siły otwarcia drzwi, która wynosi 100 N. Dotyczy to również drzwi z przedsionka do strefy objętej pożarem. Nawiew do klatki i przedsionka realizowany jest przez dwa niezależne urządzenia.
UWAGA! Nieszczelności klatki schodowej przy kryterium różnicy ciśnień (Rysunek 1) mogą być znacząco niższe. Wentylator musi zatem tłoczyć skrajnie różne wydatki powietrza w zależności od liczby zamkniętych lub otwartych drzwi. Należy zawsze stosować urządzenia, które mają aktualne certyfikaty potwierdzające zakres pracy wentylatora oraz szybkość reakcji systemu. Dodatkowo trzeba zaprojektować system oddymiania strefy objętej pożarem na wydatek 14 400 m3/h.
Wnioski:
Przy realizacji kryterium przepływu 2 m/s w oparciu o upust grawitacyjny należy zawsze pamiętać o następującej zasadzie: im większy opór na drodze przepływającego powietrza z klatki schodowej/przedsionka w kierunku upustu na zewnątrz budynku (włącznie), tym większy wydatek urządzeń napowietrzających.
Przy realizacji kryterium przepływu 2 m/s w oparciu o upust mechaniczny należy zawsze pamiętać o następującej zasadzie: wartość podciśnienia w strefie objętej pożarem powinna być jak najniższa, gdyż wektory sił działających na zamknięte drzwi pomiędzy strefami nadciśnienia i podciśnienia się sumują. Ponieważ powierzchnia drzwi, wartość nastawy samozamykacza oraz miejsce montażu klamki mogą być różne, zalecamy wykonać obliczenia potwierdzające siłę otwarcia drzwi nieprzekraczającą 100 N.
Safety Way: innowacyjny system różnicowania ciśnień – drogi ewakuacyjne wolne od dymu i ognia – najwyższy stopień ochrony
System różnicowania ciśnień Safety Way to rozwiązanie dla budynków wielokondygnacyjnych:
- iSWAY-FC® do różnicowania ciśnienia w systemach kontroli rozprzestrzeniania dymu i ciepła,
- wykorzystanie innowacyjnego algorytmu predykcyjnego,
- wytrzymały nawet w ekstremalnych warunkach atmosferycznych system Anty Frost,
- 24-godzinny autotest sprawdzający wszystkie podzespoły,
- automatyczna adaptacja do zmieniających się warunków podczas eksploatacji obiektu,
- komunikacja pomiędzy poszczególnymi elementami zestawu i stały monitoring wszystkich jego elementów (regulatory, zdalne czujniki ciśnienia itd.),
- stały pomiar P-MAC(F) wartości zadanej statycznego ciśnienia różnicowego pomiędzy przestrzenią chronioną i odniesienia.
Pobierz wydanie przewodnia “System różnicowania ciśnień”
