CFD to niezastąpione narzędzie do uniknięcia kłopotów |
Data dodania: 31.07.2013 |
Porównanie wytycznych normy BS 7346-4:2003 z modelowaniem CFD
Marek MAGDZIARZ
Projektowanie systemów wentylacji pożarowej przysparza wiele kłopotów i trudności. Brak poważnej i dostępnej literatury naukowej, a nawet normy projektowe uznane za tzw. „wiedzę techniczną”, okazują się źródłem wielu kłopotów projektowych i nieporozumień, które jednak są możliwe do uniknięcia i wyjaśnienia za pomocą komputerowych technik modelowania CFD.
Rys. 1. Przekrój przez zadymione atrium o powierzchni 644 m2 Rys. 2. Przekrój przez zadymiony garaż o powierzchni 2100 m2
Opierając się przy projektowaniu wentylacji oddymiającej obiektów wyłącznie na założeniach i metodach obliczeniowych podanych „na tacy” w normach projektowych nie tylko powiela się rozwiązania, które nie zapewniają spełnienia wymaganych celów projektowych w nich przywołanych, ale stosuje się nieprawidłową i przestarzałą wiedzę techniczną sprzed 30 lat. Wiedza ta nie została prawidłowo zweryfikowana przez badania porównawcze w skali rzeczywistej, ani przez nowoczesne techniki modelowania komputerowego bazujące na niezaprzeczalnych zasadach fizyki i mechaniki płynów. Dlatego też, pokusiłem się o porównanie wyników otrzymanych z zastosowaniem analiz CFD wykonanych dla garażu, atrium i sklepu w pasażu handlowym oraz za pomocą metod obliczeniowych brytyjskiej normy do projektowania systemów usuwania dymu i ciepła BS 7346-4.
Atrium i garaż Dla potrzeb projektowych wykonano wstępne obliczenia wymaganej wydajności oddymiania dla atrium i garażu w oparciu o normę BS 7346-4:2003. Wyniki porównawcze zostały zestawione w tabeli 1 i 2.
Wnioski z analiz CFD i porównanych obliczonych wyników są następujące:
Rys. 3. Widzialność na wysokości 2,00 m nad podłogą przed zakończeniem ewakuacji
Sklep w pasażu handlowym Na rysunkach 3. i 4. przedstawiono wyniki analizy CFD dla widzialności i temperatury dymu w sklepie o powierzchni 420 m2 w obiekcie handlowym, dla którego założono pożar o mocy 2,6 MW i oddymianie naturalne tylko przez wyjście o wymiarach 2,5 x 3,5 m na pasaż, co okazuje się jednak rozwiązaniem nieprawidłowym, pomimo sufitu aż na wysokości 4,0 m.
Rys. 4. Temperatura dymu na wysokości 2,00 m nad podłogą przed zakończeniem ewakuacji
Wnioski z analiz CFD W przypadku rozwiązania projektowanego oddymiania sklepu z wypływem dymu do pasażu przez żaluzję transferową na całej szerokości nad witryną, uzyskano znacząco lepsze warunki temperatury i możliwości ewakuacji ludzi, w porównaniu z rozwiązaniem oddymiania tylko przez wyjście ze sklepu. CFD potwierdziło, że tylko w przypadku z żaluzją nad witryną było możliwe spełnienie kryterium temperatury max. 60°C i widzialności min. 10 m, na przejściu ewakuacyjnym w sklepie w czasie niezbędnym do ewakuacji – możliwość ewakuacji była więc zapewniona. W CFD nie została potwierdzona teza o istnieniu podstawy warstwy wolnej od dymu na wysokości 2,00 m w pomieszczeniu, gdyż wraz z upływem czasu gorący dym opadł do posadzki.
Podsumowanie Projektując systemy oddymiania i rozwiązania ewakuacji należy głównie kierować się pytaniem: Czy zanim gorący dym opadnie do wysokości głowy, to jest ok. 2,00 m, zdążymy ewakuować ludzi z pomieszczenia w indywidualnie obliczanym czasie niezbędnym do ewakuacji, który dla różnych projektów różni się w zależności od strumieni i typu osób w obiekcie, długości przejścia i szerokości wyjść ewakuacyjnych? Dlatego tak ważne jest prawidłowe zaprojektowanie długości i szerokości wyjść ewakuacyjnych przy wsparciu analizami CFD, bez względu na wymagania opisane w tzw. „Warunkach Technicznych”. Należy je traktować tylko jako niezbędne minimalne wymagania do spełniania, które nie powinny być traktowane jako maksymalne wymagania jakie ma zapewnić projektant w zakresie ilości i szerokości wyjść.
|
POLECAMY WYDANIA SPECJALNE
-
Pompy ciepła 2023-2024
-
Pompy ciepła 2021-2022
-
Pompy ciepła 2022-2023
-
Katalog klimatyzatorów typu SPLIT. Edycja 2021
-
Katalog klimatyzatorów typu SPLIT. Edycja 2022
-
Katalog klimatyzatorów typu SPLIT. Edycja 2023
-
Pompy ciepła 2020-2021
-
Katalog klimatyzatorów typu SPLIT. Edycja 2020
-
Pompy ciepła 2019-2020
-
Katalog klimatyzatorów typu SPLIT. Edycja 2019