Wentylatory Oddymiające Dwukierunkowe: Klucz do Bezpieczeństwa Pożarowego

Ważnym czynnikiem wpływającym na bezpieczeństwo oraz komfort użytkowania przestrzeni publicznych i prywatnych jest odpowiednia wentylacja. Podczas pożaru największe niebezpieczeństwo dla człowieka stanowią dym oraz trujące gazy: 9 na 10 osób przebywających w budynku umiera z powodu zatrucia wysoce toksycznymi gazami spalinowymi. W zamkniętej przestrzeni trujący dym bardzo szybko się rozprzestrzenia, a ciągi ewakuacyjne i ratunkowe w budynku zostają odcięte. Wśród rozwiązań technicznych, stosowanych w celu optymalizacji systemów wywietrzania, szczególną rolę odgrywają wentylatory oddymiające, zapewniające bezpieczeństwo osób i mienia.

Systemy wentylacji pożarowej są obowiązkowe w piwnicach, pomieszczeniach bez wentylacji naturalnej, budynkach o wysokości dziesięciu i więcej pięter, a także obiektach przemysłowych i miejscach publicznych z dużą liczbą osób, takich jak placówki edukacyjne, centra handlowe, miejsca rozrywki, placówki medyczne i instytucje. Głównym zadaniem wentylacji pożarowej jest umożliwienie bezpiecznej ewakuacji ludzi i sprzętu na etapie początkowego pożaru oraz maksymalne opóźnienie rozprzestrzeniania się dymu i ognia z punktu zapłonu do innych pomieszczeń.

Rodzaje Systemów Oddymiania

System wentylacji w budynkach i obiektach architektonicznych często łączy dziesiątki, a nawet setki pomieszczeń. W przypadku pożaru, złej jakości system wentylacji z niepalną izolacją może przyczynić się do rozprzestrzeniania się ognia i dymu ze źródła zapłonu w całym budynku. Rozróżniamy dwa główne typy systemów oddymiania:

• Statyczny system oddymiania: W przypadku otwartego ognia lub dymu, po prostu odłącza część sieci wentylacyjnej w strefie zagrożenia od wspólnego przewodu, zapobiegając w ten sposób rozprzestrzenianiu się ognia kanałami wentylacyjnymi do sąsiednich pomieszczeń. Statyczne systemy przeciwpożarowe są stosunkowo proste w konstrukcji i tanie, ale jednocześnie uważa się je za mniej efektywne.
• Dynamiczna wentylacja oddymiania: Jest wykonywana jako oddzielny system i pozostaje wyłączona w trybie normalnym. Głównym zadaniem systemu oddymiania jest jak najszybsze usuwanie produktów spalania, zapobiegając ich rozprzestrzenianiu się do sąsiednich pomieszczeń. Dym jest gęstszy i szybko rozprzestrzenia się ze źródła ognia, zarówno wewnątrz, jak i na sąsiednie obszary, w tym schody i korytarze, które są najbardziej prawdopodobnymi drogami ewakuacyjnymi. System oddymiania odprowadza nagromadzony dym na zewnątrz i w minimalnym stopniu rozprzestrzenia się poza kanały oddymiające.

System wentylacji pożarowej do oddymiania jest strukturalnie podobny do konwencjonalnych systemów wentylacji kanałowej, jednak jego zasadniczą różnicą jest możliwość pracy w ekstremalnych warunkach, takich jak wysoka temperatura i obecność cząstek spalania.

Wentylatory Oddymiające Osiowe

Charakterystyka i Konstrukcja

Wentylatory oddymiające osiowe stanowią niezawodne rozwiązanie do usuwania dymu i gorących gazów w przypadku pożaru. Ich główną cechą jest zdolność do pracy w ekstremalnie wysokich temperaturach, co sprzyja skutecznemu oddymiania pomieszczeń i kanałów wentylacyjnych w krytycznych sytuacjach. Wentylator oddymiający osiowy może funkcjonować bezawaryjnie nawet w temperaturze do 400°C przez czas do 120 minut, co oznacza, że spełnia rygorystyczne normy bezpieczeństwa pożarowego.

Konstrukcja wentylatorów opiera się na osiowym przepływie powietrza - przemieszcza się ono równolegle do osi wirnika. Taka budowa pozwala na montaż urządzeń oddymiających bezpośrednio w kanałach wentylacyjnych, co wpływa na efektywność zarówno pod kątem przestrzennym, jak i instalacyjnym. Wentylatory te charakteryzują się wysoką wydajnością i są dostępne w różnych rozmiarach oraz wariantach mocy, dzięki czemu mogą być dopasowane do indywidualnych potrzeb każdego systemu wentylacyjnego.

Zalety i Zastosowanie

Wybór wentylatora oddymiającego osiowego wiąże się z szeregiem korzyści. Po pierwsze zapewnia bezpieczeństwo użytkowników budynku przez skuteczne usuwanie dymu i toksycznych gazów w przypadku pożaru. Po drugie, dzięki wysokiej wydajności oraz możliwości pracy w ekstremalnych warunkach, wentylatory znacząco przyczyniają się do ochrony życia i mienia. Ponadto urządzenia oddymiające są energooszczędne i charakteryzują się długą żywotnością, co przekłada się na obniżenie kosztów eksploatacyjnych.

Wentylatory oddymiające osiowe kanałowe znajdują zastosowanie w szerokim spektrum obiektów, w tym w budynkach mieszkalnych, komercyjnych, przemysłowych, a także na parkingach podziemnych i w tunelach. Są one kluczowym elementem systemów bezpieczeństwa pożarowego - ich zadaniem jest nie tylko oddymianie, ale również zapewnienie drogi ewakuacyjnej wolnej od dymu.

Wentylatory Strumieniowe (Jet-Fany) w Systemach Oddymiania

Rola i Działanie

Osiowe wentylatory strumieniowe służą do wywołania ruchu powietrza w zamkniętych parkingach, tunelach i dużych przestrzeniach. W ostatnich latach systemy wentylacji oparte na wentylatorach strumieniowych znalazły szerokie zastosowanie w systemach oddymiania parkingów i tuneli podziemnych, stając się tym samym alternatywą dla tradycyjnych instalacji kanałowych. Dzięki zastosowaniu wentylacji strumieniowej możliwe jest projektowanie systemów oddymiania zarówno na potrzeby usuwania, jak również kontroli dymu.

Działanie wentylatora strumieniowego polega na wytworzeniu impulsu wywołanego przez niewielką ilość powietrza o dużej prędkości, która umożliwia porywanie dużych mas powietrza o niewielkiej prędkości. W przypadku pożaru powietrze napływające z punktów nawiewnych miesza się z dymem i za pomocą jet-fanów przetłaczane jest w kierunku punktów wyciągowych i następnie usuwane na zewnątrz strefy objętej pożarem. Wentylatory strumieniowe spełniają także dodatkową funkcję w systemie oddymiania parkingów poprzez utrzymywanie na niskim poziomie stężenia szkodliwych gazów, takich jak tlenek węgla i LPG.

Budowa i Warianty

Konstrukcja wentylatora strumieniowego opiera się na wentylatorze osiowym napędzanym przez silnik elektryczny umieszczony w strumieniu powietrza. Po stronie ssawnej i tłocznej znajdują się tłumiki z izolacją akustyczną niepalną. Zewnętrzna powierzchnia wentylatora wykonana jest w formie korpusu z blachy ocynkowanej w kształcie kołowym, owalnym lub oktagonalnym. Na obudowie wentylatora zamontowane są elementy do podwieszania wentylatora pod stropem.

W zależności od specyfiki garażu stosuje się wentylatory z przepływem jednokierunkowym lub dwukierunkowym (wentylatory rewersyjne). Wersje jednokierunkowe wentylatorów po stronie ssawnej wyposażone są w siatkę ochronną, a po stronie tłocznej w tzw. deflektory, czyli elementy kierujące strumień powietrza w głąb pomieszczenia. Stosowanie deflektorów pozwala na uzyskanie bardziej stabilnego i kontrolowanego przepływu powietrza oraz zapobiega występowaniu zjawiska przyklejania się strugi powietrza do przegrody budowlanej. Jako dodatkowe akcesorium można zastosować deflektory wylotowe, mające za zadanie ukierunkowanie przepływu wyrzucanego powietrza. Deflektory wykonane są z blachy stalowej malowanej proszkowo (JFV i JFVR) oraz cynkowanej (JFSR). Elementy regulacyjne przykręcone są do kołnierza montażowego za pomocą śrub.

W wersjach rewersyjnych stosuje się dwustronny deflektor, który umożliwia zmianę kierunku przepływu powietrza.

Parametry i Zasady Doboru Wentylatorów Strumieniowych

Do najistotniejszych uwarunkowań decydujących o doborze, ilości i lokalizacji wentylatorów strumieniowych zaliczamy:

• cel projektowanego systemu (zazwyczaj usuwanie dymu),
• wymiary parkingu (długość i szerokość),
• wysokość parkingu.

Do najważniejszych parametrów wentylatorów strumieniowych należą:

• Wydajność powietrza: Warunkuje wielkość strugi powietrza (stożka), a co za tym idzie wartość prędkości powietrza w różnych odległościach od wentylatora. Zakłada się, że najniższa dopuszczalna prędkość w punktach styku stożków generowanych przez sąsiednie wentylatory strumieniowe powinna wynosić 1m/s.
• Zasięg strumienia: Określony może być z poniższej zależności: x=d/m x Vo/ Vx, gdzie x - zasięg strugi powietrza (stożka); m - współczynnik wentylatora strumieniowego, przyjmuje się wartość 0,25; d - średnica wylotu z wentylatora; Vo - prędkość wylotu powietrza z wentylatora; Vx - prędkość powietrza w określonej odległości od wentylatora.
• Ciąg statyczny: Wielkość związana z prędkością wylotową oraz powierzchnią wypływu powietrza z wentylatora. Służy często do porównywania urządzeń pochodzących od różnych producentów. Wentylatory strumieniowe o jednakowym ciągu statycznym powinny mieć zbliżone wydajności.

Na chwilę obecną nie istnieją jednoznaczne wytyczne do tego, jak należy dobierać i rozmieszczać wentylatory strumieniowe. Przy projektowaniu strumieniowego systemu oddymiania należy kierować się zasadami wiedzy technicznej. Ponadto w zasadzie każdy projekt musi zostać potwierdzony komputerową analizą CFD.

W czasie pracy nad doborem i rozmieszczaniem wentylatorów należy brać pod uwagę następujące aspekty:

• wentylatory strumieniowe należy rozmieszczać tak, aby kierunkowały przepływ w stronę punktów wyciągowych;
• sumaryczna wydajność wentylatorów strumieniowych nie może być wyższa od całkowitej ilości powietrza dostarczanej do garażu;
• wentylatory strumieniowe należy rozmieszczać tak, aby prędkość powietrza w punktach styku poszczególnych strug (stożków) nie była niższa od 1m/s;
• do modelowania układu wentylatorów na obszarze parkingu pod uwagę brana jest wyłącznie struga powietrza generowana po stronie tłocznej. Strona ssawna nie jest uwzględniana;
• dym należy kierunkować w taki sposób, aby umożliwić swobodne działanie ekipom ratowniczym;
• dym podczas rozprzestrzeniania się nie może zajmować powierzchni większej niż dopuszczalna powierzchnia strefy dymowej (dopuszczalna powierzchnia strefy dymowej wynosi 2600m2);
• minimalna wydajność systemu oddymiania wg normy BS-7346-7:2006 to 10 wym/h;
• wentylatory strumieniowe powinny załączać się dopiero po zakończeniu ewakuacji, zatem ze zwłoką czasową. Czas opóźnienia wyznacza się w oparciu o WCBE (Wymagany Czas Bezpiecznej Ewakuacji). Czas ten oblicza się z uwzględnieniem właściwego czasu ewakuacji, czasu detekcji pożaru, czasu alarmowania, czasu rozpoznania sytuacji oraz czasu reakcji na zdarzenie.

Wymagania dla Systemów Wentylacji Pożarowej

Wentylacja pożarowa musi być sprawna. Kanały oddymiające muszą być izolowane od ognia. Nawet metalowe kanały wentylacyjne nie spełniają wymagań bezpieczeństwa przeciwpożarowego, ponieważ cienkościenny metal szybko się nagrzewa i odkształca, co prowadzi do spadku ciśnienia w przewodzie doprowadzającym powietrze, a nawet jego zniszczenia. Kominy wentylacyjne do celów przeciwpożarowych muszą mieć większy przekrój niż konwencjonalne kanały nawiewne i wywiewne, aby umożliwić działanie wentylatorów oddymiających. Wentylatory oddymiające wykonane są w wersji żaroodpornej i charakteryzują się wysoką wydajnością powietrza.

Zarządzanie i Działanie w Sytuacji Pożaru

W stanie codziennej eksploatacji budynku system wentylacji pożarowej znajduje się w stanie pasywnym i nie ma wpływu na pracę instalacji inżynierskich. System oddymiania grawitacyjnego zostaje wyzwolony przy pomocy czujki dymowej, przycisku oddymiania lub zewnętrznych urządzeń. Całością systemu zarządza centrala.

Po uruchomieniu alarmu przeciwpożarowego otwierają się automatycznie lub ręcznie otwory wentylacyjne i okna, aby usunąć dym, nadmiar ciepła i produkty spalania. Równocześnie z uruchomieniem wymienionych systemów należy wyłączyć wentylację ogólną, aby zapobiec przedostawaniu się świeżego, natlenionego powietrza do pomieszczeń, a zawory oddymiające znajdujące się w systemie wymiany ogólnej muszą być zamknięte, aby zapobiec ulatnianiu się dymu. Ponieważ produkty spalania są nasycone substancjami toksycznymi, należy powstrzymać ich chaotyczne rozprzestrzenianie się.

W przekroju kanałów głównej sieci wentylacyjnej montowane są klapy dymowe „normalnie otwarte”. Klapy „normalnie zamknięte” stosowane są w kanałach wentylacji pożarowej. Służą do pompowania świeżego powietrza w celu ewakuacji ludzi podczas pożaru. Napędy otwierają otwory oddymiające w fasadach lub w dachu budynku. Przez nie wydostają się na zewnątrz trujące gazy, dym i gorące powietrze, dzięki czemu drogi ewakuacji spełniają swoją rzeczywistą funkcję w kompleksowym zabezpieczeniu przeciwpożarowym budynku. W celu polepszenia naturalnego ciągu w dolnych częściach budynku otwierane są dodatkowe elementy, doprowadzające świeże powietrze, np. skrzydła drzwiowe.

Wentylatory ciśnieniowe i wentylatory oddymiające muszą mieć określoną, precyzyjnie zaprojektowaną moc. Jeśli standardy projektowe nie będą przestrzegane, drzwi ewakuacyjne będą trudne do otwarcia, ponieważ będą pod ciśnieniem nadmierne lub bardzo niskie ciśnienie powietrza.

Klapy przeciwpożarowe montuje się w stropach i ściankach działowych bezpośrednio w otworze ściennym. Siłowniki elektryczne i sprężyny sterujące przepustnicą znajdują się wewnątrz lub na zewnątrz gabarytów zaworu w stalowej obudowie. Klapy przeciwpożarowe są normalnie otwarte, to znaczy są instalowane w pozycji otwartej i zamykają/chowają się po otrzymaniu sygnału POŻAR, oraz normalnie zamknięte, to znaczy otwierają się po wyzwoleniu. Trzeba też zastanowić się, czy system oddymiania będzie miał indukcję naturalną (śluzy, klapy dymowe, otwory okienne do piwnic itp.) czy sztuczną (składającą się z wentylatorów i kanałów wentylacyjnych, wentylatorów wyciągowych, klap przeciwpożarowych).

tags: #wentylator #dwukierunkowy #oddymianie