Metoda poprawy bezpieczeństwa budynków poprzez zastosowanie odzysku ciepła w układach wentylacji pożarowej

• Autorzy: Zbrowski A. , Kozioł S.

Warianty tytułu

EN

The method for increasing the safety of the buildings by application of heat recuperation in the fire fighting ventilation systems

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

W budynkach wysokich i wysokościowych pionowe klatki schodowe stanowią jedyną drogę ewakuacyjną w przypadku wystąpienia pożaru. W celu zapewnienia bezpiecznej ewakuacji z wyższych kondygnacji budynku stosowane są układy wentylacji pożarowej utrzymującej w drogach ewakuacyjnych odpowiednią atmosferę. W wyniku różnicy temperatur nawiewanego powietrza i konstrukcji klatki schodowej powstaje różnica ciśnienia powietrza pomiędzy górnymi, a dolnymi kondygnacjami tzw. ciąg kominowy utrudniający bezpieczną ewakuację w wyniku niekorzystnej migracji gazów pożarowych lub blokowania możliwości otwarcia drzwi wewnętrznych. Likwidacja ciągu kominowego wymaga stosowania kosztownych instalacji zdolnych do przetłaczania przez klatkę schodową dużych mas powietrza. W artykule wykazano związek między wysokością budynku i parametrami atmosferycznymi wewnętrznymi i zewnętrznymi, a wartością różnicy ciśnienia w klatce schodowej oraz jej wpływ na bezpieczeństwo akcji ratowniczej. Przedstawiono sposób zmniejszenia ciągu kominowego przez zastosowanie odzysku ciepła w układzie wentylacji pożarowej. Założeniem zaproponowanej metody jest dążenie do wyrównania temperatur powietrza nawiewanego z zewnątrz i konstrukcji klatki schodowej, co w konsekwencji prowadzi do minimalizacji powstającej w takich warunkach różnicy ciśnień gdyż likwiduje przyczynę jej powstawania. Przedstawiono koncepcję wykorzystania odrębnej instalacji wentylacji mechanicznej, części instalacji wentylacyjnej lub klimatyzacyjnej wyposażonych w układ odzysku ciepła o odpowiedniej wydajności do zniwelowania ciągu kominowego. Przedstawiono przykłady obliczeniowe wykazujące możliwość wyrównania ciśnień w klatce schodowej budynku o wysokości 120 m poprzez podgrzanie powietrza wprowadzanego do klatki schodowej przy pomocy powietrza usuwanego (rekuperacji) w wymiennikach o różnej sprawności. Wyspecyfikowano najważniejsze wymagania dotyczące układu odzysku ciepła, które musi on spełniać, by mógł być zastosowany w tego rodzaju rozwiązaniu. Wykazano za pomocą obliczeń, że metoda ta pozwala na zachowanie wymaganych przepisami bezpieczeństwa parametrów atmosfery pozwalających na bezpieczną ewakuację w warunkach pożaru.

EN

In tall building and skyscrapers the vertical staircases are the only evacuation way in case of the fire. To ensure safe evacuation from the higher floors of the building the special ventilation systems are used for maintaining of the proper atmosphere in the evacuation tract. At a result of the difference in temperatures between the fresh air and the staircase construction the difference between the pressures at the bottom and the top of the building occurs which causes so called chimney effect, which hinders safe evacuation by the strong draught of fire-produced gases and causing difficulties in opening the inner doors. The removal of the chimney effect requires the use of expensive plants for pushing the large amounts of air mass through the staircase. The article shows the relation between the height of the building and the parameters of the atmosphere indoors and outdoors and the value of the pressure in the staircase and its influence on the safety of the rescue mission. Also the method for decreasing of the chimney effect by use of the heat recuperation in the fire ventilation system is presented. The assumption for the proposed method is the aiming at the equalisation of temperatures of the fresh air and the construction of the staircase, which leads to the minimalisation of created difference in pressures, as it removes the cause of its generation. The concept of application of the separate system for mechanical ventilation, part of the ventilation of air-conditioning system equipped with the recuperation system of proper power to eliminate the chimney effect. The calculation examples are presented for the possibility of equalisation of the pressures in staircase of the 120m tall building by heating the air introduction into the staircase by means of the air removed from the staircase in the heat exchangers of different efficiency. The most important requirements were specifies for the heat recuperation system to make it sufficient to be applied in such a solution. It was shown by calculation, that the method allows keeping the law-enforced requirements for the parameters of the atmosphere that allows safe evacuation during the fire.

Słowa kluczowe

PL

budynki wysokie; ciąg kominowy; odzysk ciepła; wentylacja pożarowa

EN

chimney effect; fire-fighting ventilation system; heat recuperation; tall buildings

• Wydawca: Centrum Naukowo-Badawcze Ochrony Przeciwpożarowej im. Józefa Tuliszkowskiego - Państwowy Instytut Badawczy
• Czasopismo: Bezpieczeństwo i Technika Pożarnicza
• Rocznik: 2012
• Tom: Nr 3
• Strony: 39--46
• Opis fizyczny: Bibliogr. 9 poz.,Rys., tab.,

Twórcy

autor

Zbrowski A.

autor

Kozioł S.

• Instytut Technologii Eksploatacji Państwowy Instytut Badawczy,

Bibliografia

• 1. Ustawa z dnia 7 lipca 1994 r. Prawo budowlane (Dz. U. Nr 89, poz. 414) z późniejszymi zmianami (Dz. U. z 2010 r. Nr 234 poz. 1623 tekst jednolity);
• 2. EN-13141-7 Ventilation form buildings Performance testing of components/products for residential buildings - Part 7: Performance testing of mechanical supply and exhausted ventilation unit (including heat recovering) for mechanical ventilation systems intended for single family dwellings;
• 3. PN-EN 12101-6:2007 Systemy kontroli rozprzestrzeniania dymu i ciepła. Część 6: Wymagania techniczne dotyczące systemów różnicowania ciśnień. Zestawy urządzeń;
• 4. Dział rozwoju firmy SMAY; Safety Way® - nowy sposób na ochronę klatek schodowych; Chłodnictwo i Klimatyzacja 1-2/2009;
• 5. Dział rozwoju firmy SMAY; Praktyczne spostrzeżenia wynikające z badań systemu Safety Way®; Chłodnictwo i Klimatyzacja 3/2009;
• 6. Kubicki G.; Wiche J., Safety Way® - pierwszy inteligentny system ochrony przed zadymieniem dróg ewakuacji; Ochrona Przeciwpożarowa 3/2010;
• 7. PN-B-02856:1989 - Ochrona przeciwpożarowa budynków - Metoda badania właściwości dymotwórczych materiałów;
• 8. Sypek G., Tekielak I., Wiche J., Różnicowanie ciśnienia w pionowych drogach ewakuacyjnych budynków wysokościowych. Analiza numeryczna działania systemów; Chłodnictwo i Klimatyzacja 6/2010;
• 9. Sypek G., Wiche J.; Temperatura a systemy ochrony przed zadymieniem pionowych dróg ewakuacji; Ochrona Przeciwpożarowa 12/2009.