O Wentylacji Pożarowej
Zagrożenia powodowane przez pożar...
Pożar jest rozkładem termicznym podczas którego wydzielają się duże ilości ciepła oraz różnego rodzaju opary gazów. Czynnikami zagrażającymi ludziom podczas pożaru są: wysoka temperatura, odziaływanie płomienia, dym, toksyczność produktów spalania, niedostatek tlenu. Na ogół bezpośrednią przyczyną śmierci nie jest ogień, lecz gazy powstałe w wyniku spalania. Według statystyk 65-80% wypadków śmiertelnych spowodawane jest toksycznością produktów spalania, natomiast 20% spowodowane są odziaływaniem termicznym. Dominującymi produktami toksycznymi występującymi podczas pożaru są: tlenek węgla CO, cholorowodów HCN, dwutlenek węgla CO2. Przy 30 min ekspozycji za śmiertelne uważa się: - CO - 3,75 g/m,3- HCN - 16 g/m3,- CO2 - 196,4 g/m3.
Zadania wentylacji pożarowej...
Budynek powinien być zaopatrzony w systemy bezpieczeństwa pożarowego których celem jest zapewnienie warunków ewakuacji ludzi podczas pożaru, bezpieczne przeprowadzenie akcji ratowniczo-gaśniczej oraz zmniejszenie strat materialnych. Zaleca sią:
- utrzymywanie warstwy wolnej od dymu na wysokości min. 2 m nad poziomem, na którym mogą przebywac ludzie,
- temperatura w strefie ludzi nie powinna przekraczać 60oC,
- zasięg widzialności znaków ewakuacyjnych nie powinien być mniejszy niż 10m,
- natężenie promieniowania cieplnego nie powinno przekraczać 2,5 kW/m2,
- ograniczenie rozprzestrzeniania się ognia i dymu w budynku,
- zapewniona była nośność konstrukcji budynku.
Wentylacja pożarowa z znacznym stopniu przyczynia się do zapewnienia wymaganych warunków bezpieczeństwa, a jej bezośrednim zadaniem jest odprowadzenie gorących, toksycznych gazów i dymu oraz zapobiegnięcie spadkowi stężenia tlenu w poziomych korytarzach ewakuacyjnych, na kondygnacji objetej pożarem, także na klatkach schodowych.
Wybrane rozwiązania wentylacji oddymiającej...
Oddymianie pomieszczeń wielkokubatorowych (magazyny, atrium).
- Grawitacyjne oddymianie polega na unoszeniu gorących gazów, a następnie odprowadzanie ich przez klapy dymowe umieszcone w dachu budynku. Warunkiem prawidłowego oddymiania jest zapewnienie odpowiedzniego dopływu powietrza kompensacyjnego w dolnej części budynku, przez okna, drzwi, nieszczelności lub nawiewy kompensacyjne.
- Mechaniczne oddymianie stosuje się je tam gdzie nie można zastsować wentylacji grawitacyjnej. Pozwala na większą kontrolę odprowadzania gorących gazów, przez wentylatory oddymiające. Równocześnie musi być doprowadzone w odpowiedniej ilości powietrze kompensujące przez wentylatory nawiewne. Prędkośc nawiewu nie może być zbyt duża, aby nie zabużyć przepływ dymu.
Oddymianie podziemnych kondygnacji budynku.
Oddymianie realizowane jest poprzez poprzez wentylacje wymuszoną i może być wykonana jako system:
- Bezkanałowy, w którym za pomocą wentylatoprów strumieniowych dym i gorące gazy kierowane są do pionowego kanału odprowadzającego, a następnie do otoczenia.
- Kanałowy, w którym dym jest zasysany przez otwory w przewodach wentylacyjnych umiesczonych pod sufitem, a następnie przewodami poziomymi prowadzony do przewodów pionowych. W obu przypadkach należy zadbać odpowiedni dopływ powietrza kompensacyjnego.
O Wentylacji Bytowej
O potrzebie wentylacji...
Ludzie spędzają wiekszość czasu w budynkach, średnio 90% czasu doby. Według statystyk, powietrze w budynkach jest od 2 do 5 razy bardziej zanieczyszcone od powietrza zewnętrznego. To właśnie nieświeże powietrze w budynkach jest bardzo często bespośrednią przyczyną złego samopoczucia, bólu głowy, zawrotów głowy, zmęczenia, podrażnienia błony śluzowej nosa, podrażnienia gardła, podrażnienia skóry, uczuleń a nawet alergii. Ze względu na zdrowie jak również dobre samopoczucie ważne jest doprowadzanie odpowiedniej, stałej ilości powietrza.
Źródła zanieczyszczeń powietrza...
Rozpoznajemy wiele źródeł zanieczysczeń powietrza w pomieszczeniach, ale największe oddziaływanie pochodzi od człowieka oraz budynku wraz z jego wyposażeniem. Człowiek zanieczyszcza powietrze poprzez wydychanie CO2 oraz produkty metabolizmu. Ponad czynności związane z codziennym użytkowaniem pomieszczeń takie jak kąpiel, gotowanie, pranie, środki czyszczące wydzielają dodatkowe zanieczyszczenia i różnego rodzaju pary. Coraz większą wagę przywiązuje się do zanieczyszczeń związanych z samym budynkiem i jego wyposażeniem, które wykonane są z różnorodnych materiałów. Emitują one szkodliwe dla człowieka związki chemiczne. Innymi zanieczyszczeniami są kurz, pyłki roślin, wirusy, pleśnie. Dosyć częstym źródłem zanieczyszczenia są również systemy wentylacji i klimatyzacji, które są niewłaściwie eksplatowane. Np. nieczyszczone kanały wentylacyjne czy filtry klimatyzacyjne. W dodatku samo powietrze wprowadzane z zewnątrz może być już zanieczyszczone.
Ilość powietrza do wentylacji...
Do zapewnienia odpowiedzniej świeżości powietrza w strefie przebywania ludzi zaleca się strumień powietrza 10 L/s (36 m3/h) przypadający na jedną osobę (zgodnie z badaniami 15% osób będzie nie zadowolnych). Natomiast minimalny strumień nie może być mniejszy niż 5,5 L/s (20 m3/h).
Strumień powietrza może być wyznaczany również na podstawie dopuszcalnego przyrostu stężenia CO2 w pomieszczeniu. Kategoria 1 poniżej 750 ppm, kategoria 2 poniżej 900 ppm, kategoria 3 poniżej 1200 ppm, kategoria 4 poniżej 1600 ppm
Ponad to istnieją zalecenia aby przy wyznaczaniu strumienia uwzględniać zanieczyszczenia pochodzące z wyposażenia. Poniżej przedstawione są zalecenia ilości powietrza według raportu CEN, CR 1752, który wyszczególnia trzy klasy wymagań A, B i C oraz odpowiednio 15, 20 i 30% niezadowolnych. Bierze on pod uwagę zanieczyszczenia pochodzące z budynków i ich wyposażenia. Raport dotyczy pomieszczeń typu biura, sale konferencyjne, restauracje.
Strumienia powietrza w celu ograniczenia stężenia dowolnego zanieczysczenia gazowago wyznacza się z zależności:
Oragnizacja wymiany powietrza w pomieszczeniu...
Obok doboru odpowiedniej ilości wentylacyjnego powietrza oraz temperatury istonym zagadnieniem jest organizacja wymiany powietrza. Odpowiednie rozmieszczenie nawiewników i wywiewników, dobór profilu i predkości przepływu powietrza ma zapewnić dostarczanie powietrza do całej strefy przebywania ludzi a następnie usunięciu zanieczyszczonego powietrza po wykorzystaniu zdolności asymilacyjnej zenieczyszczeń i ciepła. Rozróżnia się trzy podstawowe rodzaje przepływu powietrza przez pomieszczenia. Przypływ wyporowy, mieszajacy i tłokowy.
Przepływ wyporowy charakteryzuje się nawiewaniem chłodniejszgo powietrza (nie więcej niż 2-3 K) w strefie przypodłogowej z prędkością 0,25-0,7 m/s. Powietrze ogrzewa się i przemieszcza w górne części pomieszczenia, a następnie usuwane w strefie przysufitowej. Różnica gęstości ma zasadniczy wpływ na profil przemieszczania się powietrza. System jest z powodzeniem stosowany przy znacznych zyskach ciepła. Umiejscowienie nawiewników powinno być uzaleznione od usytuowania źródeł ciepła co pozwoli na efektywne usuwanie zanieczyszczeń.
Przepływ mieszający charakteryzuje się nawiewaniem powietrza z odpowiednią prędkością (2-6 m/s), która pozwala uzyskać dobre wymieszanie powietrza nawiewanego z powietrzem w pomieszczeniu. W zależności od usytuowania nawiewników i wywiewników do najbardziej podstawowych zalicza się system organizacji:
- z góry do góry (korzystny przy napływie zimniejszego powietrz od powietrza w pomieszczeniu),
- z góry do dołu (korzystny przy napływie cieplejszego powietrza od powietrza w pomieszczeniu),
Przepływ tłokowy charakteryzuje się przepływem powietrza w jednym kierunku (pionowym lub poziomym), w całym pomieszczeniu, na wzór poruszajacego się tłoka. Ten system stosuje się w pomieszczeniach, w których wymaga sie dużej czystości powietrza lub stabilnego rozkładu temperatury.
Skuteczność wentylacji jest miarą efektywności usuwania zanieczysczeń. Oblicza się ją z następującego wzoru: η=sw/sp gdzie: sw - stężenie zanieczysczeń wywiewanych; sp - stężenie zanieczysczeń w dowolnym punckie pomieszczenia.
Sprawność wymiany powietrza określa szybkosć wymiany powietrza w pomieszczeniu. Oblicza się ją z następującego wzoru: ηa=τn/τp gdzie: τw - wiek powietrza nominalny; τp - wiek powietrza w dowolnym punckie pomieszczenia.
Komfort cieplny...
Komfort cieplny jest zapewniony wtedy gdy zdolność chłodząca środowiska otaczającego powoduje taką wymianę ciepła pomiędzy ciałem człowieka a otoczeniem jakiej w danej chwili wymaga poziom metabolizmu organizmu. Człowiek oddaje ciepło do otoczenia przez: - promieniowanie 60%,- odparowanie wody z potu wydzielonego na powierzchnię skóry 22%,- konwekcję 15%,- przewodzenie (stycznosć) 3%. Optymalne parametry decydujące o komforcie ciepła to: - temperatura powietrza: w zimie 20-22oC, w lecie 23-26oC, - temperatura ścian nie powinna różnić się więcej niż 3oC od temperatury powietrza. - wilgotność wględna: w zimie 40-60%, w lecie 40-55%, - prędkość powietrza: w zimie max. do 0,2 m/s, w lecie max. do 0,4 m/s,
Bilans ciepła w pomieszczeniu...
Strumień powietrza w celu nie dopuszczenia do wzrostu temperatury w pomieszczeniu oblicza się:
Bilans ciepła jawnego Qj oblicza sie według wzoru: Qjc=QL+QT+Qośw+Qpp+Qpn QL - zyski ciepła od ludzi (zależą od ilości osób oraz aktywności fizycznej), QT - zyski ciepła od technologii. W przypadku rozgrzanych urządzeń Q=αA(tz-tp); lub w przypadku maszyn elektrycznych Q=N1/η. Qośw - zyski ciepła od sztucznego oświetlenia. Q=Nβφ, Qpp - zyski ciepła od nasłonecznienia dla przegród przezroczystych. Ciepło konwekcyjne Qk=AoU(tz-tw); strumień radiacyjny Qr=[A1Jcmax+(A-A1)Jrmax]bs Qpn - zyski ciepła od nasłonecznienia przez przegrody nieprzezroczyste. Q=AU[(tm-tw)+v(tE-tm)] lub Q=AUΔtr
Odnawialne Źródła Energii (OZE)
Źródła energii...
Nie sposób wyobrazić sobie współczesną działaność człowieka bez wykorzystania energii. Ogrzewanie budynków, środki transportu, produkucja urządzeń w fabrykach, jak również rozmaite funkcję urządzeń elektrycznych, mogą być realizowane poprzez zasilanie energią. Do nie dawna jedynym źródłem energii były paliwa koplane, które pozyskiwane są z naturalnych zasobów naszej planety (np. węgiel, ropa naftowa, gaz, drewno). Wykorzystywanie paliw kopalnych odbywa się poprzez spalanie, które prowadzi do generowania ciepła. Energia termiczna zamieniana jest w energię mechaniczną, a następnie w elektryczną. Obecnie udział paliw kopalnych w energetyce wynosi 80,1%, energii jądrowej 6,5% oraz energii odnawialnej 13,3%.
OZE dzisiaj...
Współczesny rozwój cywilizacji wymaga ciągły wzrost zapotrzebowania na energię. Ze względu na ograniczoną ilość paliw koplanych, jak również wzrost zanieczyszczeń powietrza wynikajaca ze spalania paliw kopalnych, intensywnie poszukuje się alternatywnych źródeł energii. Dużo uwagi skupione jest wokół pozyskiwania tzw. energii odnawialnej, której zródłem jest słońce lub wnętrze ziemi. W skład tego zalicza się:
- energia biomasy 79,7%,
- energia wód (tamy) 16,5%,
- energia geotermalna 3,1%,
- energia wiatru 0,4%,
- energia bespośredniego nasłonecznienia 0,3%,
- energia fal i pływów morskich -,
- energia cieplna magazynowana -.
Instalacje OZE...
Energia odnawialna jest obecna już dziś i będzie obecna w światowej energetyce. Polityka EU wymusza i wspiera wykorzystywanie źródeł odnawialnych. Dostępny na Ziemi potencjał energii odnawialnej pozwala przypuszczać, że w przyszłości źródła te będą stanowić podstawę światowej produkcji energii. Większość energii odnawialnej pochodzi z niestabilnych źródeł. Dzisiejszy poziom technologii nie pozwala na wykorzystywanie jej w dużym zakresie. Większy udział OZE jest możliwy poprzez sumowanie pozyskiwania różnych form energii OZE, realizowane poprzez różnego rodzaju instalacje: - kolektory słoneczne, - turbiny wiatrowe, - gruntowe wymienniki ciepła, - elektrownie wodne, - instalcje pozyskiwania ciepła geotermalnego, - pompy ciepła, - istalacje pozyskiwania energii z odpadów, - magazyny ciepła jawnego, - magazyny ciepła utajnego, - zasobniki termochemiczne. .