Metodyka tworzenia nowych urządzeń i produktów w firmie Smay jest od wielu lat niezmienna. Opiera się na wsłuchiwaniu się w potrzeby rynku i poszukiwaniu jak najatrakcyjniejszej odpowiedzi na zgłaszane zapotrzebowanie klientów w zakresie projektowania, instalacji i handlu.

Schemat ewentualnych możliwości montażu urządzenia

Przyjęta w firmie zasada odnosi się do produktów innowacyjnych na rynku, którym w swej idei był system SAFETY WAY; przeznaczony do nadciśnieniowego zabezpieczania pionowych dróg ewakuacji przed zadymieniem w przypadku pożaru. Zaproponowane rozwiązanie jako pierwsze na rynku uwzględniało zakłócenia dla stabilizacji nadciśnienia, takie jak efekt kominowy i niekorzystny wpływ wiatru. Wyżej wspomniana zasada odnosi się również do produktów już istniejących jak np. nowe wersje klap przeciwpożarowych, nawiewników czy regulatorów VAV, które w naturalny sposób musiały ewaluować, aby dostosować się do aktualnego zapotrzebowania rynku.

Przedmiotem niniejszego artykułu jest opisanie istotnych zmian w konstrukcji, które wprowadzono do podstawowej jednostki napowietrzającej typu iSWAY. Z takich jednostek w różnych konfiguracjach składa się system SAFETY WAY. Założeniem podstawowym było takie skonstruowanie urządzenia, aby można było je zaadoptować do każdego rodzaju obiektu – od niskich i średniowysokich budynków mieszkalnych do wielokondygnacyjnych budynków wysokościowych wielofunkcyjnych.

Uznano, że suma nowych cech, które ma obecnie urządzenie iSWAY, sprawia, że można je z pełną odpowiedzialnością nazwać iSWAY – ADAPTIVE. Kompaktowa jednostka napowietrzająca iSWAY ADAPTIVE posiada bowiem zdolności do samo adaptacji w zależności od zmieniających się warunków wewnętrznych w budynku, takich jak np. zmiana nieszczelności zabezpieczanych nadciśnieniowo pomieszczeń. Jednostka ma również zdolności do samoadaptacji w zależności od zmieniających się zewnętrznych warunków atmosferycznych, takich jak wiatr oraz wysokie uchylnymi niskie temperatury, które najczęściej powodują występowanie efektu kominowego (pionowa gradacja ciśnienia) oraz zamarzanie kluczowych dla działania instalacji elementów. Jest to pierwsze w świecie urządzenie wentylacyjne służące bezpieczeństwu ludzi z wykorzystaniem sztucznej inteligencji.

Budowa i zastosowane rozwiązania
Aby ułatwić projektowanie, montaż i specyfikację handlową dla potrzeb ofertowania i zamawiania, budowę jednostki oparto na konstrukcji samonośnej z wentylatorem amortyzowanym w taki sposób, aby możliwa była dowolna pozycja pracy (pozioma i pionowa) oraz aby nie trzeba było określać strony obsługi urządzenia. W zależności od potrzeb, jednostkę napowietrzającą można odpowiednio ułożyć na dachu lub posadce piętra technicznego z wykorzystaniem odpowiednich akcesoriów, w sposób jednoznacznie opisanych w Dokumentacji Techniczno-Ruchowej.

Wprowadzono uniwersalny sposób montażu oferowanych akcesoriów, które można zamówić do podstawowego modułu napowietrzającego. System został tak zaprojektowany, aby można było każde z akcesoriów zamontować bez wykonywania jakichkolwiek otworów – tylko z wykorzystaniem istniejących.

W urządzeniu zastosowano najnowocześniejszą automatykę sterującą, dostępną na rynku europejskim, produkcji firmy PLUM.

Głównym powodem wprowadzenia adaptacyjnej automatyki sterującej były informacje z uruchamianych budów o problemach z kalibracją systemów nadciśnieniowych.

Utrudnieniem dla przeprowadzenia odpowiedniej regulacji jest późne przekazanie budynku ekipie odpowiedzialnej za uruchomienie układu wentylacji pożarowej. Kalibrację instalacji utrudnia fakt, że zabezpieczane drogi ewakuacyjne (klatki schodowe, przedsionki, korytarze) są w trakcie prac budowlanych, montażowych i wykończeniowych stale używanymi drogami komunikacji. Dla wykonawcy systemu konieczny jest pewien okres, w którym na drogach ewakuacji nie będzie się pojawiał nikt niepowołany, co umożliwi poprawne przeprowadzenie testów i pomiarów niezbędnych dla dobrania właściwych nastaw regulatorów.

Zdarza się, że części budynku mają różnych najemców, co powoduje, że wykończenie budynku odbywa się w kilku etapach. W związku z pracami adaptacyjnymi najemców, najistotniejszym parametrem, mającym wpływ na działanie systemu nadciśnieniowego, jest szczelność budynku, która wpływa na przeciek i zmienia się w sposób bardzo istotny w stosunku do założeń projektowych. To powoduje konieczność ponownej kalibracji, co w przypadku eksploatowanego obiektu nie dość, że jest bardzo kłopotliwe, pociąga za sobą znaczne koszty. Konieczność ponownej kalibracji zachodzi również w przypadku przebudowy czy remontu obiektu. Wymianie najczęściej podlega wtedy stolarka budowlana, mająca istotny wpływ na przecieki. Nowe drzwi z reguły są szczelniejsze, a więc współczynniki algorytmów regulacji trzeba dobrać na nowo.

Wersja pozioma z czerpnią, ułożona na stopach „big foot”

Niektóre obiekty dostosowywane są etapowo do wymagań określonych nowymi przepisami. Dotychczasowe systemy nadciśnieniowe musiały być kalibrowane za każdym razem, gdy w miarę rozbudowy dodawane były kolejne jego części składowe – drzwi oddzielenia pożarowego, wentylatory oddymiające czy okna odprowadzające powietrze. Zawsze należy więc pamiętać, że każda ingerencja w budynek, czy system, powoduje konieczność wykonania ponownych prób i testów dla zapewnienia poprawnej pracy. Problemy kalibracyjne dotyczą systemów sterowanych elektronicznie (nastawy PID) oraz mechanicznych (ustawianie odważników , sprężyn, kryzowanie przewodów wentylacyjnych).

Lekarstwem na te wszystkie problemy jest proponowany przez SMAY układ regulacji adaptacyjnej. W urządzeniu iSWAY –ADAPTIVE integralną częścią algorytmu regulacji jest dynamiczna sieć neuronowa. W czasie instalacji, testów okresowych i pracy systemu, dzięki zdolności sieci do uczenia się, regulator tworzy neuronowy model dynamiki wentylatora. Regulator ma także zdolność adaptowania się do aktualnej wartości przecieku. Umożliwia to wypracowanie optymalnego sterowania, co pozwala na skrócenie do minimum czasu przejścia od kryterium 50 Pa w stanie zamkniętych drzwi do kryterium 2 m/s przepływu w otworze otwartych drzwi. Jednocześnie zostaje skrócony do minimum czas przejścia od prędkości przepływu do stabilizacji ciśnienia. Algorytm adaptacyjny jest strukturalnie stabilny, gdyż dysponuje zawsze aktualnym modelem regulowanego procesu, dzięki czemu w układzie nigdy nie powstają oscylacje.

Aby zabezpieczyć się przed niekorzystnym wpływem wiatru zastosowano do pomiaru ciśnienia odniesienia również specjalny port ciśnienia atmosferycznego. System przeznaczony jest do zastosowań w sytuacji kiedy urządzenie kontroluje nadciśnienie w klatce schodowej bez wiedzy o miejscu wybuchu pożaru (ogólny sygnał pożaru), a ciśnieniem odniesienia może być atmosfera. Takie rozwiązanie może być z powodzeniem stosowane w sytuacjach, kiedy nie wymaga się zabezpieczania przed zadymieniem poziomych dróg ewakuacyjnych oraz w układach, w których nie są wymagane przedsionki pożarowe. Przykładem takiego zastosowania jest budownictwo mieszkaniowe klasy ZLIV w budynkach średniowysokich, wysokich i wysokościowych.

Ostatnią z istotnych zmian, które wprowadzono do nowej wersji iSWAY – ADAPTIVE, jest system zabezpieczający przed zamarznięciem przepustnic odcinających w ekstremalnie niskich temperaturach. Do uszczelnienia przepustnic zastosowano specjalne uszczelki, odporne na niskie temperatury, wykorzystywane obecnie w branży chłodniczej oraz zastosowano system kierunkowych promienników podczerwieni o mocy 350W, które są uruchamiane poniżej -12°C. Elementy o znaczeniu kluczowym do poprawnej pracy przepustnicy w niskiej temperaturze pomalowano na czarno, aby pochłaniały maksymalną ilość promieniowania podczerwonego. Pozostałe elementy wnętrza iSWAY-ADAPTIVE pozostawiono w jasnych kolorach, aby odbwijały promieniowanie i kierowały je na istotne dla działania elementy, nie dopuszczając do zablokowania na skutek niskich temperatur.

PRODUCENT URZĄDZENIA
Smay Sp. z o.o.
ul. Ciepłownicza 29
31-587 Kraków
www.smay.pl

PRODUCENT AUTOMATYKI
Plum Sp. z o.o.
Ignatki 27a
16-001 Kleosin
www.plum.pl

AUTORZY:
Jarosław WICHE
– Wicedyrektor Zarządzający Firmy SMAY Sp. z o.o.
Andrzej MAJDAŃSKI
– Kierownik biura konstrukcyjnego SMAY Sp. z o.o.