Wykorzystanie symulacji CFD do oceny skuteczności działania
wentylacji strumieniowej garaży zamkniętych.
Rozporządzenie w sprawie warunków technicznych określa wymagania dotyczące konieczności zastosowania wentylacji oddymiającej w garażu.
Nie definiuje jednak sposobu, w jaki ma być ona zrealizowana, ale określa jej cele funkcjonalne: zapewnienie bezpiecznej ewakuacji ludzi.
Ocena skuteczności projektowanego rozwiązania jest możliwa dzięki wykorzystaniu symulacji CFD.
Brakuje jednak norm określających sposób realizacji tego zadania, co z kolei powoduje brak jednolitego podejścia do oceny poprawności projektów wentylacji. Tym samym projektanci nie mają pewności co do przyjętych parametrów projektowanego systemu, a organom kontrolnym brakuje spójnych kryteriów oceny.
Sytuacja ta skłoniła autorów1 do rozpoczęcia prac nad przygotowaniem wytycznych weryfikujących skuteczność działania systemów strumieniowej wentylacji oddymiającej.
W Polsce dominuje projektowanie urządzeń przeciwpożarowych w oparciu o przepisy nakazowe. 
Zmiany w warunkach techniczno-budowlanych wprowadziły jednak konieczność wykazywania spełnienia określonych celów projektowych przez systemy wentylacji oddymiającej.
W celu weryfikacji skuteczności projektowanej instalacji zaczęto powszechnie wykorzystywać narzędzia inżynierskie. Przykładem mogą być garaże podziemne, w których projektanci decydują o zastosowaniu wentylacji strumieniowej.
Obecnie nie występują przypadki oddawania do użytkowania garaży wyposażonych w takie systemy bez wcześniejszego sprawdzenia projektu za pomocą modelowania numerycznej mechaniki płynów (CFD).
Niestety osoby wykonujące analizy CFD mają trudności z prawidłowym doborem założeń oraz kryteriów akceptacji projektu wentylacji. W efekcie projektanci nie są pewni przyjętych parametrów projektowanego systemu, a organy kontrolne w różnych częściach kraju stosują niespójne kryteria oceny.
W tej sytuacji zespół złożony ze specjalistów zatrudnionych w Akademii Pożarniczej (d. Szkoła Główna Służby Pożarniczej) oraz firmie Aereco podjął prace nad przygotowaniem wytycznych, które określą proces prowadzenia symulacji CFD weryfikujących skuteczność działania systemów strumieniowej wentylacji oddymiającej.
Zakres wytycznych będzie obejmował m.in. definicję pożaru projektowego, na który składają się: wybór umiejscowienia pożaru oraz wartości parametrów wejściowych symulacji i ustawień programu wykonującego analizy. Kolejny obszar opracowania będzie określał parametry odwzorowujące uruchamianie i działanie instalacji wentylacji oddymiającej. Głównym celem wytycznych jest zdefiniowanie wskaźników oceny poprawności projektu wentylacji oddymiającej w odniesieniu do bezpieczeństwa użytkowników, ekip ratowniczych dokonujących interwencji oraz ochrony mienia. Wytyczne swoim zakresem obejmą również raportowanie i dokumentowanie procesu analizy.
W ramach prac nad przygotowaniem wytycznych została już opracowana i będzie zalecana do stosowania bardziej precyzyjna metodyka oceny zasięgu widzialności w symulacjach komputerowych. Poniżej opisano ideę oceny zasięgu widzialności, który jest podstawowym parametrem sprawdzanym w analizach CFD wykonywanych na potrzeby weryfikacji działania wentylacji oddymiającej.
Widzialność w dymie.
Rozporządzenie w sprawie warunków technicznych, jakim powinny odpowiadać budynki i ich usytuowanie, stanowi, że widzialność jest jednym z głównych parametrów analizowanych przy ocenie warunków ewakuacji. Spadek zasięgu widzialności w pomieszczeniu jest czynnikiem utrudniającym ewakuację ludzi z budynku w warunkach pożaru.
W symulacjach komputerowych, które służą do oceny spełnienia wymagań § 270 WT, projektanci są zobowiązani sprawdzać bezpieczeństwo ewakuacji pod względem przewidywanego zadymienia.
Przyjmuje się, że bezpieczna wartość masowej koncentracji dymu nie powinna być większa niż 0,105 g/m3 na wysokości 1,80 m. Odpowiada ona lokalnemu zasięgowi widzialności znaków ewakuacyjnych świecących własnym światłem nie mniejszemu niż 10 m.
W dalszej części artykułu zamieszczonego w nr 11 Rynku Instalacyjnego znajdziecie:
• Widzialność w dymie
• Znaki ewakuacyjne
• Przykład oceny widzialności znaków ewakuacyjnych
Autorzy:
Adam Krasuski , Andrzej Krauze , Michał Zugaj , Adam Dorsz , Arkadiusz Zawrotniak , Włodzimierz Łącki | Rynek Instalacyjny 11/2023
