Ghid pentru ventilarea parcărilor. Partea a treia.

Sistemele de ventilare mecanică pentru parcări pot fi definite în linii mari în trei tipuri: Doar eliminare a noxelor; Eliminarea fumului sau evacuare a incendiilor; și Controlul fumului. În acest articol aruncăm o privire asupra caracteristicilor fiecărui tip de instalație și la modul în care în fiecare caz un sistem ventilatoare impuls tip “jet fan” oferă o soluție mai eficientă decât un sistem clasic cu tubulaturi.

Sisteme destinate doar eliminării noxelor

Sistemele destinate eliminării noxelor tind să fie incluse în toate sistemele de ventilare mecanică pentru parcări, ca funcție de zi cu zi. Sistemele de eliminare a noxelor, fără prevederi pentru ventilarea în caz de urgență, sunt instalate de obicei în parcări cu un număr suficient de evacuări naturale pentru evacuarea fumului.

Cerințele pentru aceste tipuri de sisteme, așa cum sunt definite în reglementări, pot fi la fel de simple ca un debit pe metru pătrat de suprafață de pardoseală, sau pot fi bazate pe o rată de schimb a aerului care se bazează pe volumul parcării.

A treia bază este o rată de ventilare care se bazează pe date tabelare extrase din poluarea generată de o mașină tipică în funcționare sau la pornire, cu motorul cald sau rece. Acest tip de proiectare poate fi utilizat pentru a reduce rata de ventilare necesară (și implicit a costurilor de funcționare) a sistemului, pe baza gradului de ocupare preconizate dar poate necesita o proiectare mai laborioasă din cauza naturii sale complexe.

În mod ideal, un sistem de impuls cu jet fan-uri destinate evacuării noxelor ar fi proiectat pentru rata maximă de ventilare, dar ar include și comenzi active (inclusiv detectarea noxelor), astfel încât să poată fi „inactiv” în perioadele de activitate limitată. Acest lucru poate duce la perioade în care sistemul este în modul stand-by, ceea ce pe lângă economisirea energiei și a costurilor de funcționare, anulează necesitatea calculării „dovezii noxelor” asociate cu standarde de ventilare mai complexe.

Comparație între sistemele cu tubulaturi și cele cu ventilatoare de impuls pentru controlul noxelor

Figura 1: Comparație între sistemele cu tubulaturi și cele cu ventilatoare de impuls pentru controlul noxelor

Avantajul unui sistem cu ventilatoare de impuls “jet fan” față de un sistem clasic cu tubulaturi pentru o astfel de configurație destinată evacuării noxelor este că aerul furnizat este distribuit mai uniform în parcare, utilizând cel mai bine aerul și evitând zonele de aer stagnant în care noxele se pot acumula la niveluri inadmisibile (după cum se arată în Figura 1).

Sisteme de eliminare a fumului sau de evacuare a incendiilor

Acestea sunt cea mai utilizată metodă de ventilare mecanică în parcări, o soluție dovedită în timp, care este și cea mai simplă și cea mai ușor de demonstrat autorităților responsabile aprobărilor legale. Rata de extragere tinde să se bazeze pe dimensiunile parcării și este exprimată în schimburi de aer pe oră.

Într-un sistem cu tubulaturi care conține atât grile la partea superioară, cât și la partea inferioară, cu excepția cazului în care prizele de aer de la partea inferioară au montate dampere (o opțiune costisitoare atât din punct de vedere al instalării, cât și din punct de vedere al costurilor de exploatare), doar jumătate din rata de extracție este aplicată stratului de fum (la priza superioară) în caz de incendiu, înjumătățind eficiența sistemului de ventilație (vezi Figura 2).

Eficacitatea redusă a ratei de extracție a sistemului cu tubulaturi și prize de aer inferioare și superioare. 


Figura 2: Eficacitatea redusă a ratei de extracție a sistemului cu tubulaturi și prize de aer inferioare și superioare. 

Un sistem cu ventilatoare de impuls elimină necesitatea grilelor de la partea inferioară deoarece aerul de la nivelul pardoselii este antrenat de ventilatoarele de impuls ”jet fan” montate la partea superioară, extragând stratul de fum mai eficient. (vezi Figura 3).

Eficacitatea sporită a sistemului cu ventilatoare de impuls care atinge o rată de extracție de 100%

Figura 3: Eficacitatea sporită a sistemului cu ventilatoare de impuls care atinge o rată de extracție de 100%

Sisteme de control al fumului

Acesta este cel mai îmbunătățit design disponibil pentru sistemele de ventilare mecanică a parcărilor și este cel mai potrivit pentru parcările mari. Acest tip de instalație este conceput în jurul cerințelor de control al fumului produs și de a facilita accesul pompierilor. 

Deoarece un astfel de sistem trebuie să integreze o viteză de extracție suficient de mare pentru dimensiunea estimată a incendiului, proiectarea lui necesită efectuarea unor calcule atente, în special pentru proiecția debitului masic potențial de producere a fumului și a vitezei probabile de propagare a acestuia.

Debitul masic de fum este calculat luând în considerare factori precum perimetrul incendiului și înălțimea stratului transparent de sub foc [AN1].

Odată ce masa fumului a fost prelucrată, viteza fumului (Vs) poate fi calculată utilizând metoda lui Heselden de estimare a vitezei acestuia.

Cunoscând viteza critică de răspândire a fumului în punctul în care dorim să îl controlăm, ventilatoarele de impuls pot fi folosite pentru a opri înaintarea fumului într-o singură direcție, permițând ocupanților să se evacueze prin zona protejată, iar pompierii să se ocupe stingerea incendiului din direcția opusă (vezi Figura 4).

Ventilatoarele de impuls opresc avansarea fumului într-o direcție

Figura 4: Ventilatoarele de impuls opresc avansarea fumului într-o direcție

Spre deosebire de un tunel, unde fumul se poate răspândi doar în două direcții, într-o parcare focul se poate răspândi în mai multe direcții. Aici, teoria tunelului standard trebuie adaptată pentru a calcula un perimetru de fum (Ps), ceea ce necesită o analiză suplimentară în ceea ce privește vitezele de control. Pentru a schimba direcția de deplasare a fumului, este necesară o viteză mult mai mare decât cea de oprire a  răspândirii acestuia.

Asta înseamnă că această viteză superioară va fi necesară în întreaga parcare pentru a asigura controlul fumului, pentru toate ventilatoarele de pe suprafața secțiunii transversale a parcării (vezi Figura 5).

Necesitatea unei viteze mai mari în întreaga parcare pentru a asigura controlul fumului

Figura 5: Necesitatea unei viteze mai mari în întreaga parcare pentru a asigura controlul fumului

Prin utilizarea unui sistem reversibil impuls cu jet, aerul poate fi direcționat către cea mai apropiată locație de extracție, eliminând necesitatea de a extrage fumul pe o zonă mare a parcării și totodată minimizează porțiunea de parcare afectată.

Echilibrarea sistemului

Un punct critic în sistemele de control al fumului este necesitate echilibrării dintre cantitatea de aer deplasată cu ventilatoarele de impuls cu jet și cantitatea de aer extrasă. Dacă ventilatoarele cu jet deplasează mai mult aer decât se poate elimina prin punctele de extracție/evacuare, poate apărea o intensificare a recirculării fumului, ceea ce duce la o vizibilitate redusă și la creșterea răspândirii fumului în parcare.

Echilibrarea jetului și a extracției poate fi obținută prin reducerea turației sau oprirea ventilatoarelor de impuls, deși trebuie să rămână operaționale suficiente ventilatoare cu jet pentru a controla fumul de la sursa de producere. Acest număr crește pe măsură ce parcarea și/sau incendiul propriu zis devine mai mare. Dde asemenea, crește și atunci când nu există sprinklere sau pentru sarcini mari de incendiu, cum ar fi cele din zonele de încărcare și parcările pentru autobuze.

În aceste cazuri, sarcina ventilatorului de extracție trebuie mărită pentru a se potrivi cu debitul ventilatoarelor de impuls cu jet.

Următorul articol: Ghid pentru ventilarea parcărilor. Partea a patra: Beneficiile unui design avansat în sistemele de ventilare pentru parcări. 

Citește în continuare: Ghid pentru ventilarea parcărilor. Partea a patra.