diplomsko delo matej jakša - kabelnet.net

UNIVERZA V LJUBLJANI FAKULTETA ZA KEMIJO IN KEMIJSKO TEHNOLOGIJO

Visokošolski strokovni študijski program Varstvo pri delu in požarno varstvo

PREZRAČEVANJE PODZEMNIH GARAŽ S POUDARKOM

NA POŽARNI VARNOSTI

DIPLOMSKO DELO

Matej Jakša

Mentor: mag. Aleš Jug

Ljubljana, julij 2006

Jakša Matej, Prezračevanje podzemnih garaž s poudarkom na požarni varnosti, Dipl. naloga, Ljubljana: FKKT, Oddelek za tehniško varnost

2

IZJAVA: Matej Jakša, rojen 27.04.1980 v Ljubljani, izjavljam, da sem avtor

diplomskega dela:

PREZRAČEVANJE PODZEMNIH GARAŽ S POUDARKOM NA

POŽARNI VARNOSTI


3

VSAK ČLOVEK IMA PRELOMNICE V ŽIVLJENJU.

V KOLIKOR ŽELIMO DELATI STVARI,

KI NAS OSREČUJEJO IN DAJAJO SAMOPOTRDITVE,

MORAMO HODITI PO POTEH,

KI NISO VEDNO LAHKE.

VSAKA POT IMA DOLOČENO SPOROČILO

ZA ŽIVLJENJE.

(Matej Jakša)

Za strokovno pomoč, prijaznost in nasvete pri pisanju diplomske naloge se zahvaljujem mentorju mag. Alešu Jug in gospodu Andreju Urana, strokovnjaku z dolgoletnimi izkušnjami na področju prezračevanja. Zahvala gre tudi mojim domačim, ki so mi stali ob strani.


4

POVZETEK

Diplomska nalaga opisuje prezračevanje podzemnih garaž in odvod dima in toplote. Predstavi splošne tehnične zahteve, lastnosti nosilnih in nenosilnih gradbenih elementov, naprave za odvajanje dima in sisteme za odvajanje dima in toplote. Drugi del diplomske naloge se nanaša na podzemno garažo, ki je locirana na Poljanskem nabrežju in opisuje garažo iz vidika prezračevanja ter požarne varnosti. Opiše značilnosti prezračevalnega sistema, podani so izračuni, ki dokazujejo, da sistem zagotavlja primeren odvod zraka, kakor tudi dima v primeru požara. Predvideva, kaj bi se zgodilo v kolikor bi v podzemni garaži prišlo do požara.

KLJUČNE BESEDE: prezračevanje, dim, odvod dima in toplote, požarna odpornost, požarni sektorji, dimni sektorji, požarni scenarij, zgorevalna toplota pri požaru.

SUMMARY:

The diploma description ventilation of underground garages and removal of smoke and heat. He introduces general technical requirements, properties of carrying and uncarrying building elements, institutions for differentiation of smoke and systems for differentiation of smoke and heat. The second part of dissertation applies to underground garage, which is on Poljansko nabrežje and it describes so from aspect of ventilation, than too of fire safety in garage. Describes to characteristic of ventilation system, calculations are passed which are proving that system assures appropriate differentiation of air like too of smoke in case of fire. The diploma anticipates what will be happened if come to fire in underground garage

KEY WORDS: ventilation, smoke, removal of smoke and heat, fire resistance, fire sectors, smoke sectors, fire scenario, heat release rate of fire.


5

KAZALO

1 UVOD………………………………………………………………………….…...…...7 2 CILJ IN NAMEN NALOGE…………………………………………………..………8

3 HIGIENSKE IN SPLOŠNE TEHNIČNE ZAHTEVE……………………….…9 - 15

3.1 SPLOŠNE TEHNIČNE IN FIZIOLOŠKE ZNAČILNOSTI……………………..9

3.2 PRIPOROČENE VREDNOSTI ZA RAČUNANJE POTREBNEGA

DOVODA ZUNANJEGA ZRAKA……………………………………….…9 - 15

3.2.1 Definicija mejnih vrednosti onesnaženega zraka…………………………....9

3.2.2 Vzroki za znižanje koncentracije ogljikovega monoksida na 60ppm……...11

3.2.3 Emisije škodljivih snovi………………………………………………........11

3.2.4 Količine zunanjega zraka…………………………………………….…….12

3.2.5 Računanje CO emisij……………………………………………………....13

3.2.6 Navodila za dimenzioniranje količine zunanjega zraka v garažah

z določenimi parkirnimi mesti in majhnim dohodnim in odhodnim

prometom…………………………………………………………………..13

3.3 KVALITETA ZRAKA PROSTORA…………………………………………....15

4 POTEK POŽARA, RAZVOJ DIMA, LASTNOSTI NOSILNIH

IN NENOSILNIH GRADBENIH ELEMENTOV…………………....………..16 - 26

4.1 POTEK IN FAZE POŽARA…………………………………………...……...16

4.2 RAZVOJ DIMA………………………………………………………………..19

4.2.1 Razmerje proizvedenega dima v požaru…………………………………...20

4.3 LASTNOSTI NOSILNIH IN NENOSILNIH GRADBENIH

ELEMENTOV.............................................................................................24 - 26

4.3.1 Osnovni pojmi požarne odpornosti………………………………………...24

4.3.2 Požarna odpornost v garažah………………………………………………25

5 ODVAJANJE DIMA IN TOPLOTE…………………………………………....27 - 35

5.1 NAPRAVE ZA ODVOD DIMA IN TOPLOTE………………………………27

5.2 SISTEMI ZA ODVOD DIMA IN TOPLOTE IZ PODZEMNIH GARAŽ…...32

5.2.1 Sistem za prisilni odvod dima in toplote…………………………………...34


6

6 OPIS GARAŽNEGA OBJEKTA…………………………………………….....36 - 43

6.1 LOKACIJA, VELIKOST, NAMEMBNOST……………………………….....36

6.2 MOŽNOSTI ZA GASILSKO INTERVENCIJO, DOVOZI

DOSTOPI IN SREDSTVA ZA GAŠENJE……………………………………39

6.3 OPIS SISTEMOV ZA PREZRAČEVANJE IN ODVOD DIMA

IN TOPLOTE……………………….………………….……………………....41

6.4 PRIEMER STROJNICE VENTILATORJEV V GARAŽI…………………....43

7 POŽARNI IN DIMNI SEKTORJI…………………………………………...…44 - 53

7.1 GARAŽA RAZDELJENA NA POŽRANE IN DIMNE SEKTORJE…….......45

7.2 IZRAČUNI IZMENJAVE ODVODA ZRAKA PRI ODVODU DIMA IN

IZMENJAVA ZRAKA PRI SPLOŠNEM PREZRAČEVANJU………...…....49

8 NAPOVEDAN RAZVOJ POŽARA……………………………………………54 - 64

8.1 POŽARNA ODPORNOST IN POŽARNE LASTNOSTI VGRAJENIH

GRADBENIH ELEMENTOV…………………………..……………………..54

8.2 POŽARNI SCENARIJ................................................................................56 - 64

8.2.1 Opis objekta…………………...………………………………………..56

8.2.2 Opis nastanka in razvoj požara …………………………..……………56

8.2.3 Ljudje v objektu……………..…………………………………………63

8.2.4 Dogodki ob požaru………………………………..……………………64

9 ZAKLJUČEK…………...…………………………………………………………….65

10 LITARATURA...………………………………………………………………...66 - 67

11 PRILOGE………………………………………………………………………...68 - 73


7

1 UVOD Podzemne garaže so zgradbe ali deli zgradb, ki se uporabljajo za parkiranje motornih vozil. V mestih se srečujemo s problemom parkiranja. Zato je eden izmed razlogov, da se gradi podzemne garaže, ker je preobremenjenost površin velika. Poleg obremenjenosti površin je tukaj še cena zemljišča, zato se ob gradnji večstanovanjskega objekta uporablja varčevalni ukrep s prostorom in ceno zemljišča tako, da se zgradi podzemno garažo. Pri gradnji podzemnih garaž je pasivna požarna varnost pomemben dejavnik, posebej zaradi varovanja življenj. Ker je prostor pod zemljo se pri požaru v garaži zelo hitro zadimi večji del garaže. Zato je velikega pomena projektiranje prezračevalnega sistema in razdelitev garaž na požarne in dimne sektorje. Pravilno projektiranje prezračevalnega sistema ljudem v začetni fazi požara olajša in podaljša čas evakuacije, gasilcem pa poleg podaljšanja časa do polno razvitega požara, omeji požar na določeni požarni sektor. Da se garažo šteje za podzemno, mora imeti najnižjo točko tal več kot 1,5m pod nivojem okoliškega terena. (12.)

Slika 1: Podzemna garaža (Jakša, 2006)

Garaže se razdeli tudi po velikosti parkirnih mest. Garaže do 100m² uporabne parkirne površine so majhne garaže, od 100 do 1000m² so srednje nad 1000m² pa so velike garaže. Glede prezračevanje se za majhne garaže lahko predvidi naravni odvod dima in toplote, za srednje in velike pa praviloma naj bi bil ta odvod izveden z mehanskimi odvodnimi napravami.Če ima garaža eno tretjino prostih obodnih površin nad nivojem terene in se jo ne da fizično zapreti se lahko v srednjih in velikih garažah predvidi naravni odvod dima in toplote. (1.) Prezračevanje garaž zajema pod svoje okrilje velik spekter nalog. V garažah se pojavljajo ali nastajajo emisije škodljivih plinov, hlapov oziroma človekovemu zdravju in ugodju škodljive emisije. Ravno tako lahko privede iz malomarnosti in neupoštevanja pravil do eksplozije, oziroma požara. Torej naloge, ki jih ima prezračevanje v garaži so bistvenega pomena za varnost in zdravje ljudi, preprečitev požara v druge sektorje in odvod dima in toplote iz gorečega sektorja.

Po podatkih za Združene države Amerike je najpogostejši vzrok smrti z zastrupitvijo z ogljikovim monoksidom (CO) v izpušnih plinih motornih vozil. Od 11547 smrtnih primerov zaradi zastrupitve z CO v Ameriki v letih 1979 do 1988 so bili kar v 57 odstotkih vzrok izpušni plini. Po večini je šlo za zastrupitev zaradi delovanja motornega vozila v garaži tudi če so bila okna in vrata odprta. (18.a) Iz te ugotovitve se lahko predpostavi, da ni bilo zagotovljeno primerno prezračevanje. Zato zrak v garaži ne sme ogrožati zdravja ljudi v njej. Večina uredb o garažah dopušča koncentracijo ogljikovega monoksida 100 ppm, kot polurno srednjo vrednost. Vendar

1,5m

tla


8

zaradi novih spoznanj nevarnosti se ta meja (KTV-kratkotrajna tehnična vrednost) znižuje na 60ppm. Novejša smernica VDI 2053, del 1/Januar 2004, že predpisuje kratkotrajno tehnično vrednost v garaži 60ppm. 2 CILJ IN NAMEN NALOGE 1. del

• Predstaviti prezračevanje podzemnih garaž;

• Predstaviti lastnosti nosilnih in nenosilnih gradbenih elementov;

• Prikazati pomen odvoda dima in toplote.

2. del

• Predstaviti podzemno garažo;

• Predstaviti požarne in dimne sektorje;

• Prikazati s primeri razvoj dima, ko ima sistem zagotovljen odvod dima in toplote

in ko je brez sistema za odvod dima in toplote.

Tako v prvem, kot v drugem delu je cilj diplomske naloge prispevati informacije za

prezračevanje podzemnih garaž in poudariti pozitivne učinke pasivne požarne zaščite.


9

3 HIGIENSKE IN SPLOŠNE TEHNIČNE ZAHTEVE (1.)

3.1 SPLOŠNE TEHNIČNE IN FIZIOLOŠKE ZNAČILNOSTI Glavna onesnaževanja zraka v garažah dobimo s produkti zgorevanja motornih vozil v območju garaž in z izhlapevanjem goriv iz parkiranih motornih vozil. Ob komponentah, ki nastajajo pri zgorevanju stehiometrične zmesi ( CO2 in H2O), je še ogljikov monoksid (CO), ki nastaja pri nepopolnem zgorevanju ogljikovodikov in pri izhlapevanju ter produktih oksidacije dušika (skupno kot NOx), kakor tudi delci prahu in saj. Neposredno toksična sta še posebej ogljikov monoksid (CO) in dušikov dioksid (NO2), kot kemična strupa in nekateri karcenogeno delujoči ogljikovodiki, še posebej benzol, saje in fini delci prahu, manjši od 10μm (PM10) in policiklični aromatični ogljikovodiki. Podrobnejše raziskave drugih toksičnih in karcenogenih sledov plinov, kot so npr. polikloriran dibenzodioksino (PCDD), polikloriran dibenzofuran (PCDF), policiklični aromatski ogljikovodiki (PAH), klorbenzol, klorfenol, bromirani dioksin in furan v eni od izbranih münchenskih podzemnih garaž kažejo, da so koncentracije teh drugih snovi tako majhne, da niso problematične. Količina izpušnih plinov je zelo odvisna od vrste motorjev (Otto ali dizel motorji), čiščenje izpušnih plinov, kvalitete goriv, stanja vozil (vožnja s hladnim ali na delovno temperaturo ogretim motorjem) in načinom vožnje.

3.2 PRIPOROČENE VREDNOSTI ZA RAČUNANJE POTREBNEGA DOVODA ZUNANJEGA ZRAKA

3.2.1 DEFINICIJA MEJNIH VREDNOSTI ONESNAŽENEGA ZRAKA

Zaradi povečanega varovanja zdravja se v svetu predvideva zniževanje vrsto mejnih vrednosti zdravju škodljivih snovi. Ugotovljeno je več pomembnih spoznanj glede na emisijske vrednosti motornih vozil. Večina uredb o garažah dopušča koncentracijo ogljikovega monoksida 100 ppm kot polurno srednjo vrednost. Izračun polurne povprečne vrednosti meritev koncentracije je veljaven, kadar so za vrednotenje meritev na razpolago pravilni podatki za najmanj 75 % 30-minutnega intervala. Po Pravilnik o varovanju delavcev pred tveganji zaradi izpostavljenosti kemičnim snovem pri delu (UL RS, št.100/2001, 39/2005) je dovoljena koncentracija CO na delovnih mestih 60 ppm kot gornja mejna vrednost, ki je ne sme preseči nobena četrturna vrednost. Na podlagi te kratkotrajne mejne vrednosti je v pričajočem Pravilniku, kot osnova vzeta dovoljena srednja mejna vrednost CO 60 ppm v ¼ ure. Smernica TRGS 900 (Technische Regeln für Gefahrstoffe - tehnična regulacija na nevarnost) ima glede koncentracije ogljikovega monoksida na delovnih mestih enake zahteve. TRGS 900 je nemški smernica, ki zajema zdravstvene vplive emisij na človeka oziroma na dihala. Garaže je potrebno načrtovati oziroma upravljati tako, da se ta vrednost praviloma ne preseže.


10

Splošno o ogljikovem monoksidu (CO) (18.b) Ogljikov monoksid (CO) je plin brez barve in vonja. Je le neznatno lažji od zraka (če je gostota zraka 1, je gostota ogljikovega monoksida 0,968). V prostoru se pomeša z zrakom in je prisoten vse povsod, največ ga je pod stropom. Je eden od najbolj strupenih plinov, predvsem pa je brez vonja in barve. Do zastrupitve pride zato, ker se pri vdihavanju veže na rdeče krvne celice namesto kisika. Na ta način prepreči prenos kisika s krvjo do celic organizma. Na hemoglobin se veže približno 210 krat hitreje kot kisik. Najprej prizadene možgane zaradi velike potrebe po kisiku. Nevarnost zastrupitve s CO se povečuje z aktivnostjo osebe, ki vdihava; človek, ki spi porabi do 50 krat manj kisika od tistega, ki se intenzivno giblje. Najpogostejši izvor monoksida je avtomobilski bencinski motor, nastaja pa pri nepopolnem izgorevanju. Ogljikov monoksid je eksploziven plin pri mešanici z zrakom v koncentracijah od 12.5 do 74 vol%. Gori z vročim, temno modrim plamenom. Paziti je potrebno, da ga ne zamenjamo z ogljikovim dioksidom CO2. Ogljikov dioksid je za razliko od CO težji od zraka in se v garažah pojavlja ob tleh. Ogljikov dioksid je stalno prisoten v naravi. V kolikor se koncentracija CO2 poveča preko naravne koncentracije je tudi CO2 nevaren plin. Za na daljne razumevanje: pogosto uporabljena enota pri plinih, ki predstavljajo nevarnost že pri majhnih koncentracijah je ppm. ppm je okrajšava za part per milion, kar pomeni delec plina na milijon delov zraka. 1ppm je isto kot 0.0001% (volumenski %) ali razmerje cm³/m³. Simptomi in posledice vdihovanja ogljikovega monoksida so odvisne od koncentracije CO v vdihnjenem zraku, trajanja vdihovanja in splošnega zdravja, fizične kondicije ter starosti osebe. Simptomi manjše zastrupitve z ogljikovim monoksidom so zelo podobni kot pri gripi zato zastrupitev s CO mnogokrat zamenjamo s simptomi gripe. V tabeli 1 je podana povezava med koncentracijo ogljikovega monoksida, časom vdihavanja te koncentracije in simptomi kot posledica vdihovanja.

Tabela 1 (18.a) Koncentracija

CO Čas Simptomi

30 ppm 8 ur mejna vrednost za poklicno izpostavljenost 200 ppm 2-3 ure rahel glavobol, utrujenost, slabost, vrtoglavica

400 ppm 1-2 uri hud glavobol, ostali simptomi se intenzivirajo, po treh urah je ogroženo življenje

800 ppm 45 minut vrtoglavica, slabost, krči, nezavest po dveh urah, smrt pri izpostavljenosti od dveh do tri ure

1600 ppm 20 minut glavobol, vrtoglavica, slabost, smrt v eni uri 3200 ppm 5-10 minut glavobol, vrtoglavica, slabost, smrt v eni uri

6400 ppm 1-2 minuti glavobol, vrtoglavica, slabost, smrt v 25 do 30 minutah

12800 ppm 1-3 minute Smrt


11

3.2.2 VZROKI ZA ZNIŽANJE KONCENTRACIJE OGLJIKOVEGA MONOKSIDA na 60ppm

Med vzroki za znižanje koncentracije s 100 ppm na 60 ppm je tudi obravnavanje ogljikovega monoksida, kot pilotnega plina za nevarnost eksplozije oziroma nastanka požara.

Katalizatorska tehnika pri motornih vozilih Vsa novejša in malo starejša vozila imajo katalizatorje. Katalizatorska tehnika je občutno pripomogla znižanje izpuha ogljikovega monoksida iz motornih vozil. Koncentracija v vrednosti 100 ppm ne zagotavlja, da so ostale škodljive snovi znotraj spremenljivih mej. V garažnih prostorih V garažnih prostorih s stalnimi delovnimi mesti se je potrebno držati zakonskih mejnih vrednosti največje koncentracije zdravju škodljivih snovi na delovnem mestu. Ko se preseže četrturna srednja vrednost 60 ppm, se mora v garaži sprožiti opozorilni sistem. Prezračevalni sistem je potrebno dimenzionirati tako, da se ob neugodnih obratovalnih razmerah, ki se ne smejo pojavljati pogosto, ne preseže dvojna dovoljene srednja četrturna koncentracija.

3.2.3 EMISIJE ŠKODLJIVIH SNOVI Podzemne garaže spadajo v skupino, kjer je otočni zrak pri prezračevanju z zelo visoko stopnjo onesnaženosti. Poleg navedenega je prisotnost škodljivih snovi v garažah v veliki meri odvisna od naslednjih parametrov:

• voznih poti v garaži, • tipa oziroma vrste vozil, • vzorca vožnje, • naklona vozišča

Pomembna za izpust škodljivih snovi pri izvozih je že prevožena dolžina poti, ker se mora katalizator za optimalno delovanje najprej ogreti do pravilne temperature. Poleg tega se med hladne emisije prišteva tudi zagon motorja. Računske vrednosti emisij ogljikovega monoksida V tabeli 2 so podane ustrezne računske vrednosti za CO za vstopajoča in izstopajoča osebna vozila. Vstopajoča osebna vozila s svojim izpuhom tvorijo tople emisije CO v gramih v

odvisnosti od dolžine prevožene poti. Izstopajoča osebna vozila s svojim izpuhom tvorijo hladne emisije s hladnim zagonom. Hladne emisije se pri poteh, krajših od 80 metrov računajo neodvisno od dolžine poti z minimalno vrednostjo. Ta zaokrožitev ne povzroči nobene večje napake, ker je izpust CO pri teh kratkih prevoženih poteh v garaži ugotovljen kot največji del zaradi hladnega zagona.


12

Tabela 2: Računske vrednosti emisij CO (1.) Enačba številčnih vrednosti za emisije ogljikovega monoksida (CO) v gramih v odvisnosti od vozne poti s v metrih za eno vozilo. Tople emisije s×008,0

s < 80m 7,6 g Hladne emisije 80m ≤ s ≤ 500m 49,089,0 s×

Iz zgornje tabele je razvidno pomemben vpliv izvoz vozila (v primerjavi ogretega vstopajočega vozila na delovni temperaturi) na emisijo CO. V primeru neobičajne vožnje (zastoj, rampa, zastoj – kolona itd.) se lahko pojavijo še večje vrednosti CO, kot pa je to razvidno iz tabele. Ta pojav je potrebno ustrezno upoštevati.

3.2.4 KOLIČINE ZUNANJEGA ZRAKA Količina dovedenega zunanjega zraka mora biti takšna, da je koncentracija CO tudi pri največjih obremenitvah garaže zmanjšana najmanj na vrednosti iz poglavja 3.2.1 (Definicija mejnih vrednosti onesnaženega zraka). Za mehanske prezračevalne naprave je potrebno opraviti ponovljiv izračun, ki upošteva vse krajevne in obratovalne posebnosti. Če ni posebnih obratovalnih zahtev, se lahko za izračun uporabijo vrednosti podane v tabeli 2: računske vrednosti emisij CO. Iz bilance za CO emisije na podlagi dovoljene koncentracije v garaži dobimo osnovno enačbo (3.1) za potrebno količino zunanjega zraka:

COzunanji

dovoljena zunanja

VVCO CO

••

=−

(3.1)

Kjer je:

zunanjiV•

………količina zunanjega zraka, ki je potrebna, da se emisije CO iz vozil razredčijo na dovoljene vrednosti v m³/h.

COV•

…………CO emisije za potrebno pot dovoljenaCO …...dovoljena koncentracija CO v m³ CO/m³ zraka

zunanjaCO …….vsebnost CO v zunanjem zraku (pred onesnaženjem) v m³ CO/m³ zraka Orientacijske vrednosti: - na zelo prometnih cestah 336 /105 mCOm−× zraka (=5 ppm) - v naseljih z malo prometa lahko računamo brez pred obremenitve

zunanjega zraka Gf …………faktor, ki upošteva odstopanje od idealno porazdeljene mešanice

Da v praksi pri garažah z naravnim prezračevanjem ne pride do večjih odstopanj od idealnega mešanja z zrakom iz garaž, je potrebno z ustreznim načrtovanjem pri vodenju zraka preprečiti kratke stike.


13

3.2.5 RAČUNANJE CO EMISIJ

(3.2a) (3.2b)

CO COV q SP•

= × in COCOCO Emivq ρ/×=

COq ………....CO emisije glede na čas in parkirno mesto pri opazovani vožnji v m³/h SP SP…………..število parkirnih mest v opazovanem delu garaže v…………….faktor izkoriščenosti ( delež avtomobilov glede na število parkirnih mest, ki

se premaknejo v eni uri) v 1−h COEmi ……...emisije CO. Vzamemo jih iz tabele 2 v g.

COρ ………...gostotam CO v g/m³ (npr. pri 33 /1016,1 mkg× pri 20°C)

Predvidevamo lahko, da pride v različnih delih garaže do različnih faktorjev izkoriščenosti (npr. dodatni promet iz drugih delov garaže ali etaže), zato je potrebno izračune količine zunanjega zraka opraviti za vsak odsek posebej.

3.2.6 NAVODILA ZA DIMENZIONIRANJE KOLIČIN ZUNANJEGA ZRAKA V GARAŽAH Z DOLOČENIMI PARKIRNIMI MESTI IN MAJHNIMI DOHODNIM IN ODHODNIM PROMETOM

Dimenzioniranje količin zunanjega zraka za prezračevanje garaž z majhnim dohodnim in odhodnim prometom (garaže v stanovanjskih objektih ali garaže v objektih s pisarniškimi prostori) se priporoča z naslednjimi predpostavkami:

• 60% možnih parkirnih vozil (parkirnih mest) se v eni uri premakne (faktor izkoriščenosti fsp = 0,6 /h)

• Dovoljeno mejno vrednost obremenitve CO je potrebno določiti skladno s poglavjem 3.2.1. »Definicije mejnih vrednosti onesnaženja zraka« na 60 ppm.

• Nastala prosta parkirna mesta se ne zasedejo z novimi vozili. Pri tovrstnih (predvsem majhnih) garažah je za izpolnitev pogojev dovoljene

koncentracije CO pogosto zadostno že gradbeno izvedeno naravno prezračevanje.

Slika 2: Primer tlorisa garaže za izračun (Jakša 2006)


14

Garaža na sliki 2 ima naslednje podatke: Parkirna mesta (del A): SPA = 156 Parkirna mesta (del B): SPB = 90 Vozne poti: suvoz= 40 m, sA = 124 m, sB = 144 m, sizvoz = 38 m Primer Opazuje se jutranji izhod vozil, nobeno vozilo se ne pripelje v garažo. Srednja dolžina poti za vozilo v delu A se lahko oceni po sledeči formuli:

10 1102A

izvozsm s m+ + = (vračunanih je 10m poti za izparkiranje).

Za izhajajoča vozila so merodajne hladne emisije, ki so za s = 117m izračunane iz tabele 2. 0,49

, 0,89 110 8,9hladne A COEmi g= × =

Vozila iz dela B morajo zaradi izpeljave prometa prevoziti sledečo srednjo pot:

10 2442B

A izvozsm s s m+ + + = , 0,49

, 0,89 262 13, 2hladne B COEmi g= × =

Volumen CO po parkirnem mestu za različne premike vozil se označi s COq in se izračuna po enačbi (3.4).

CO

hladnespCO

Emifq

ρ×

= (3.4)

s predpostavljeno gostoto ogljikovega monoksida 33 /1016,1 mkgCO ×=ρ pri 20° C, s faktorjem izkoriščenosti 16,0 −= hf SP , ločen za odsek A in B. Pri dovoljeni koncentraciji CO 60 ppm (=60 cm³/m³ in predpostavljeni pred obremenitvi zunanjega zraka z ogljikovim monoksidom zunanjaCO = 0 ppm, skladno s poglavjem 3.2.4 »Količine zunanjega zraka« (predpostavlja se stanovanjsko področje z majhno prometno obremenitvijo) se izračuna potrebna količina zunanjega zraka po enačbi (3.5). Enačba je izpeljana iz enačbe (2.1).

, ,CO A A CO B Bzunanji G

dovoljeni zunanji

q SP q SPV f

CO CO

• × + ×= ×

− (2.5)

V tem primeru se predpostavi, da je dovod zraka skrbno izbran in se zaradi tega lahko računa s faktorjem Gf =1,25. Poleg tega nas zanima porazdelitev zunanjega zraka na oba dela garaže, A in B. Po zgornji enačbi se za del garaže B izračuna potrebna količina zunanjega zraka BzunanjiV , , ki je v delu B potreben za razredčenje CO emisij tamkajšnjih vozil. Srednja dolžina poti:

14410 10 822 2Bs mm m m+ = + = . Hladne emisije iz tabele 2 so 8,0 COg (opomba: pri

poteh pod 80m bi se računalo z vrednostjo 7,6 COg ). Iz tega sledi izračun emisij CO v 3 /m h za odsek B in izračun količine zunanjega zraka za odsek B.


15

Potrebna količina odvedenega zraka v 3 /m h v delu A se izračuna kot diferenca. Izračun se naredi po enačbi (3.6).

zunanjiA zunanji zunanjiBV V V• • •

= − (3.6) 3 3

, 3 3

3 3, 3 3

3 3 3 3

3 3 6 3

0,6 8,9........... 4,6 10 /1,16 10 /0,6 13,2..................................... 6,8 10 /

1,16 10 /4,6 10 124 6,8 10 144 26.

60 / 10

COCO CO A

CO

CO B

v Emi gq q m hh kg m

gq m hh kg m

m mVh cm m m

ρ−

−

− −•

−

× ×= = = ×

× ××

= = ×× ×

× × + × ×= =

× ×3000 /m h

Če se ne navede računskega dokazila, se mora količina zunanjega zraka pri podzemnih garažah določiti skladno z razpoložljivimi predpisi. V Sloveniji se uporablja predpis po smernici VDI 2053-del 1. Omenjena smernica zahteva za male hitrosti ventilatorjev več kot 6 m³/h na m² dovoda zraka, oziroma ta dovod zraka je predpostavljen za garaža z majhnim dohodnim in odhodnim prometom (garaža v stanovanjskih objektih). Pri veliki hitrosti ventilatorjev pa mora sistem nuditi dovod zraka več, kot 12 m³/h na m² površine garaže. 12 m³/h na m² je meja tudi za garaže z večjo obremenitvijo. V navedenem primeru znaša površina garaže 5.850 m² in je brez dokazila potrebna količina zunanjega zraka pri običajnem obratovanju 35.100 m³/h namesto izračunanih 26.000 m³/h. (VDI – Verein Deutscher Ingenieur – Društvo Nemških Inženirjev) 3.3 KVALITETA ZRAKA PROSTORA

V garažah ni predvideno daljše zadrževanje oseb. Zahteve glede kvalitete zraka so osredotočene predvsem na upoštevanje dovoljene koncentracije škodljivih snovi. Iz tega razloga ni potrebno, da bi se dovedena količina zraka filtrirala, ogrevala ali bila dovedena brez prepiha. Namesto neobdelanega zunanjega zraka se lahko v garažo dovaja tudi odpadni zrak iz drugih prostorov, ki nima motečih ali nevarnih primesi. Pri zgradbah, ki so v povezavi z garažo, je potrebno paziti na tlačne razmere, da je omogočen vdor zraka z garaže v druge prostore. V primeru, da ni zagotovljen stalni dotok zraka iz drugih prostorov v delovnem času garaže, je potrebno zagotoviti dodatne odprtine za dovod zraka. V kolikor je predvideno v garaži daljše zadrževanje oseb zaradi delovnega mesta (npr. nadzor, blagajna) je potrebno upoštevati Pravilnik o varovanju delavcev pred tveganji zaradi izpostavljenosti kemičnim snovem pri delu (Ur. l. RS, št. 100/2001, 39/2005). Praviloma je potrebno za take prostore predvideti samostojni prezračevalni sistem, ki preprečuje onesnaženje zraka z izpušnimi plini.


16

4 POTEK POŽARA, RAZVOJ DIMA, LASTNOSTI NOSILNIH IN NENOSILNIH GRADBENIH ELEMENTOV

Prostor, ko pride do požara v garaži mora biti omejen prostor, to pa dosežemo s požarnimi sektorji, ki morajo imeti požarno odporne stene, strope, požarna vrata, lopute itd. Prostor nastanka požara je prostor, ki je v požarnem ali resničnem požaru opredeljen, kot mesto nastanka požara. Podzemne garaže so namenjene predvsem za parkiranju motornih vozil. Motorna vozila tvorijo ob gorenju velike količine dima saj poleg goriv vsebujejo plastične mase v notranjosti avtomobila in gume, ki prispevajo velik del dima ob požaru. Podzemne garaže imajo nizke strope zato je količina toplote, ki se sprošča ob gorenju večja, kot pri standardnih požarih (toplotni tok vroče ravni pod stropom ima večji vpliv na razvoj požara, kot ob požarih v drugih vrstah objektov).

Smrtnih žrtev v požaru zaradi dima je po svetu več kot ½. Sistem za odvod dima in toplote olajša ali omogoči evakuacijo. Zaradi odvoda dima se evakuacija podaljša. Prezračevalni sistem z možnostjo odvajanja dima podaljša čas do požarnega preskoka (flash over).

slika 3: primer gorenja avta v garaži in odvod dima po prezračevalnih kanalih (18.g)

4.1 POTEK IN FAZE POŽARA (10.) Gorenje je eksotermna reakcija med gorljivo snovjo in kisikom. Do gorenja pride, če so v zadostnih količinah oz. koncentracijah prisotni gorljivi material (gorivo), oksidacija (kisik) in vir toplote (vžig). Torej za nastanek gorenja morajo biti izpolnjeni trije pogoji. Tem pogojem se tudi reče trikotnik gorenja.


17

Pri gorenju se zaradi reakcije med gorljivimi materiali in kisikom sprošča: - Toplota; - plinski produkti gorenje, kot so ogljikov dioksid, ogljikov monoksid

voda ter drugi negorljivi ali neizgoreli plini oz. hlapne spojine; - delno zgoreli ali nezgoreli deli gorljivih materialov v trdnih in tekoči

obliki, kot so saje, kapljice, pepel.

Požar je nekontroliran proces pri katerem poteka nepopolno zgorevanje.

Slika 4: časovni potek tipičnega požara v objektu (10. uredil Jakša)

1.faza FAZA VŽIGA – FAZA ZAČETNEGA POŽARA V tej fazi pride do vžiga in pričetka gorenja gorljivega materiala. Viri vžiga, ki v prisotnosti kisika in gorljivega materiala povzročijo vžig, so lahko naslednji:

• direktni plameni ali stik z drugimi vročimi ali gorečimi materiali (kondukcija - neposreden dotik, brez mešanja snovi);

• samodejno segrevanje, ki vodi do samovžiga; • eksotermne kemijske instalacije (reakcije pri katerih se sprošča toplote); • električne iskre ali obloki; • toplota ali iskre zaradi trenja; (10.) • pregretje ventilatorjev; • napaka v elektroniki pri motornem vozilu • poškodovan rezervoar za gorivo pri motornem vozilu.


18

2. faza FAZA RAZTOČEGA POŽARA V garažah je za pričakovati požare vnetljivih tekočin. V takih primerih gre za požare hitrega razvoja in zaradi prisotnosti ostalih gorljivih snovi prihaja v prostoru tudi do bolj intenzivnega požara. V zaprtih prostorih, kamor sodijo tudi podzemne garaže, pride v fazi rastočega požara do faze, ko se zaradi zviševanja temperatur zraka oz. dimnih plinov pod stropom (med 500 in 600º C) in posledičnega toplotnega sevanja te vroče plasti plina v zelo kratkem času vžgejo vsi še negoreči materiali v prostoru. Plameni zajamejo ves prostor in požar preide v polno razviti požar. Ta prehod se imenuje »flash-over«. (10.) 3. faza FAZA RAZVITEGA POŽARA Za fazo razvitega požara je značilno:

• da so v požaru zajeti vsi gorljivi materiali v prostoru; • da temperatura ne narašča več tako hitro oz. sploh ne narašča več, kasneje pa

prične postopoma padati; • da je hitrost sproščanja toplote največja. Pogosto v tej fazi več materiala pirolizira

kot pa zgori. Razlog za to je pomanjkanje kisika. (10.)

V fazi razvitega požara imajo zunanji faktorji (ventilacija, lastnosti nosilnih in nenosilnih elementov, geometrija prostora) odločujoč vpliv na gorenje v prostoru. V kolikor niso te zunanji faktorji v skladu z minimalnimi predpisi za podzemne garaže je verjetnost večja, da bo širitev požara prišla na drugi požarni sektor ali pa na sosednji objekt. Polno razviti požar v garažah traja dolgo in temperature presegajo 1000º C, kar je dovolj v kolikor niso nosilni in nenosilni gradbeni elementi v skladu s predpis, da bo prišlo do veliko prej izgube nosilnosti, celovitosti in izolativnosti.

4. faza FAZA POJEMAJOČEGA POŽARA V tej fazi pride do pojemanja požara. V podzemnih garažah sta verjetna oba vzroka za pojemanje požara. Ta dva vzroka sta gorivo in kisik, ki začneta primanjkovati pri gorenju. Ker prezračevanje podzemnih garaž poteka v velikih primerih z naravnim dovodom zraka in prisilnim odvodom zraka, oziroma dima in toplote se lahko zgodi, da pride do pojemanja požara zaradi pomanjkanja kisika. Nevarnost v tej fazi je, da požar pojenja zaradi pomanjkanjem kisika (podtlak) in ob odprtju vrat pride do dovoda kisika in s tem do povratnega ognja (backdraft). Torej ob odprtju vrat se vzpostavi požarni trikotnik in zaradi idealnih pogojev je reakcija lahko zelo burna.


19

4.2 RAZVOJ DIMA V podzemnih garažah je pomembno dvoje:

• kdaj se začne razvijati dim • koliko časa ostane dim pod stropom

Slika 5: Razvoj dima (18.e, uredil Jakša)

Na sliki 4 je prikazana krivulja tipičnega požara v objektu. Na sliki 5 pa je poleg krivulje razvoja temperature predstavljena, še krivulja razvoja dima. Iz slike 5 je razvidno, da se dim v podzemni garaži začne razvijati zelo kmalu. Dim ogroža ljudi pri evakuaciji v primeru požara. Velikega pomena je, da se dim čim dlje časa zadržuje ob stropu, ker se na ta način podaljša evakuacija. Primer se vidi na slika 8, ko ima garaža zagotovljen odvod dima in toplote in ko ga nima. Zato je odvod dima in toplote iz podzemnih garaž eden ključnih faktorjev za dosego večje varnosti uporabnikov v primeru požara. Zato mora cona kjer se gibljejo ljudi 1,8m nad tlemi biti čim dlje čista in brez dima. Toplotni učinki dima Toplota se pri požaru na okolico prenaša s kondukcijo, konvekcijo in toplotnim sevanjem. Segreti dimni plini lahko povzročijo:

• opekline in poškodbe dihalnih organov, • vžig gorljivih materialov, • poškodbe ali uničenje konstrukcije gradbenih elementov, • gasilcem oteži dostop do mesta požara.

V začetnem požaru prevladuje toplota konvekcije (Qc).


20

4.2.1 RAZMERJE PROIZVEDENEGA DIMA V POŽARU (15.)

V garažah je več načinov kako odvesti dim in toploto (o sistemih za ODT opisuje poglavje 5), da je v primeru požara uporabnikom zagotovljena varna pot do umika, gasilcem pa čim lažje najti središče požara in pogasiti požar z manj tveganji in hitreje. Ker ogenj proizvaja dim je priporočljivo, da poznamo za podzemne garaže enačbe za izračun proizvedenega dima pri požaru. Tako lahko predvidimo koliko dima bo nastalo v primeru požara. Enačba (4.1) daje podatek proizvedenega dima v požaru.

1/3 5/3 2 /3 5/30,071 1 0,026c cM Q z Q z•

−⎡ ⎤= ⋅ ⋅ ⋅ + ⋅ ⋅⎣ ⎦ (4.1)

................ , ( )

.................. ( )cQ količina toplotne energij ki se sprosti pri gorenju konvekcije kW

z višina dimnega sloja m

−

Če je potrebno dim izločiti pri strešnem nivoju za ohranitev sloja »z« v metrih nad požarom, potem enačba (4.1) mora biti uravnotežena z razmerjem ekstrakcije (izločanje dima iz prostora) na sliki 6. Tabela 3, prikazuje ugotovitve laboratorijev EUREKA in laboratorija Profil ARBED, ki so opravljali preizkuse zgorevalne toplote, ki se sprostijo pri gorenju motornih vozil.

Tabela 3: Ocene zgorevalnih toplot, ki se sprosti pri gorenju motornih vozil (17.)

VRSTA VOZILA Qtot (MW) Labratorij Osebni avto 5

Dva do tri osebna vozila 8 EUREKA

Št.

vozil ČAS (min)

Qtot (MW) Labratorij

4 1,5 do 24 Konstantna

26 8,5 2

70 Faza pojemajočega p. 12 4 26 16 38 Faza pojemajočega p. 3

40 11

Raziskovalci laboratorijev Profil ARBED so v požarnih preizkusih

analizirali dve in tri vozila

Rezultati nekaterih drugih preizkusov so pokazali, da osebno vozilo med gorenjem odda do 8,5 MW, kombi pa do 15 MW. Rezultati preizkusov so pokazali, da tudi večja terenska vozila oddajo večjo količino toplote kot običajno osebno vozilo. Avtobus od 20 do 30MW, tovornjak s cisterno goriva 100MW.

( )................................ , .................

0,7

tot S C K

S

C

K

C tot

Q Q Q Q kWQ toplota sevanjaQ toplota konvekcije prevladujoča v začetni fazi pQ toplota kondukcijeQ Q

= + +

= ⋅

(4.2)


21

V kolikor želimo biti seznanjeni z nevarnostjo v primeru požara moramo poznati dinamiko požara, ki se lahko zgodi v določeni podzemni garaži. Zato je potrebno že v začetni fazi gradnje razpravljati o objektu ga razdeliti v požarne oz. dimne sektorje, predvideti nevarnosti itd. Temperaturo v sloju dima pri požaru se računa po enačbi (4.3):

c

P

QTM C

•

•Δ =⋅

(4.3)

..................... ( .1.0 / ).................... ( )

PC toplotna kapaciteta zraka c kJ kgKT odvečna temperatura KΔ

Slika 6: Izpuh vročih plinov pri požaru. Razmerje izpuha mešanega pretoka ( M•

), mora biti enak masi mešanega pretoka v dimnem sloju pri požaru. Višino dimnega sloja stabilizira y (brez dimna cona). (15., str.394)

Thomas et al. (1963) je razvil enačbo, ki je uporabna za računanje izpuha pri odvodu dima oz. mešanega pretoka. Enačbo (4.4) je dobil pri simulaciji požara, ki se je dvigal proti stropu.

1/ 2

3/ 2 000,096 f

f

g TM P yT

ρ• ⎛ ⎞⋅= ⋅ ⋅ ⋅ ⋅⎜ ⎟⎜ ⎟

⎝ ⎠ (4.4)

30

....................... ( )

....................... ( / )......................... ( )

..........

fP obseg ognja m

gostota zraka v prostoru pri normalnih pogojih kg my razdalja med tlemi in spodnjo plastjo dima brezdimna cona m

g

ρ−

2

0

............... (9,81 / )........................ ( )........................ ( )f

zemeljski pospešek m sT temperatura v prostoru pri normalnih pogojih KT temperatura ognja na konicah K


22

Če se vzame 30 01, 22 / , 290 , 1100fkg m T K T Kρ = = = , se dobi sledečo enačbo:

3/ 20,188 /fM P y kg s

•

= ⋅ ⋅ (4.5) Enačba (4.4) se lahko uporabi, ko plameni segajo v dimni sloj. Vendar vseeno to zahteva, da se da primerno napoved konice plamena. Enačbe (4.5) se uporablja pri ocenitvi razmerja dimne ekstrakcije, ki zahteva izogibati se dimu pri velikih javnih prostorih z relativno nizkimi stropi, kot so nakupovalne središča in podobno. Cilj enačbe naj bi bil, da bi se preprečilo spuščanje dimne plasti pod kritično višino (recimo y = 2m). Razmerje od ekstrakcije iz enačbe (4.5) mora biti, če vzamemo y = 2m sledeč:

3/ 20,188 (2) 0,53 /f fM P P kg s•

= ⋅ ⋅ = ( 4.6)

oziroma

0,53 fS

S

PV

ρ⋅

= (4.7)

3

3

..................... ( )

.................... ( / )S

S

V razmerje volumskega pretoka m

gostota dima pri točki ekstrakcije dimen izpuh kg mρ −

Tabela 4: Gostota zraka v odvisnosti od temperature (11., str.395)

Temperatura (K)

Gostota (kg/m³)

280 1,26 290 1,22 300 1,18 500 0,70 700 0,50 1100 0,32

S spreminjanjem temperature se spreminja gostota. Tabela 4 daje gostoto zraka v odvisnosti od temperature tudi za 1100K; ker je temperatura 1100K dober približek oz. ocena za dim se Sρ lahko odčita za enačbo (4.7) iz tabele 3. Za računanje SV morajo biti jasno znani parametri , ,f SP y in T (temperatura dima pri izpuhu, oz. odvodu). Volumski pretok skozi izpuh, ki ne sme biti manjši od SV je odvisen od površine na mestu izpuha, temperature dima pri izpuhu ( ST ) in eksistiranja glavnega vzgona, ki je predpostavljen za določeni objekt. Thomas, Hinkley in sodelavci (1963-1964) (Butcher in Parnell, 1979) so izvedli analizo eksperimentalnih modelov in razvili serijo enačb, ki se jih lahko uporabi za računanje potrebne površine na mestu izpuha. Oblikovalci (Thomas et al., 1963; Butcher in Parnell, 1979) so to predstavili za rabo v obliki nomograma. V prostoru je potrebno imeti zadosten dovod zraka, ker v primeru napolnitve vročega plina ta plin izpuhne. (15.) Te enačbe so primerne predvsem za objekte kjer se zadržujejo ljudje in manj za podzemne garaže.


23

Volumsko razmerje dobimo z deljenjem enačbe (4.3) z Sρ «gostota dimnega sloja«, kot v enačbi (4.7) ter izraža tudi ( )SV A H y= ⋅ − . Dobljeno enačbo se lahko integrera in se dobi sledeče:

1/ 2

01/ 2 1/ 2

0

1 120,8 f

f S

TTAtP T g T y H

⎛ ⎞ ⎛ ⎞= ⋅ ⋅ ⋅ ⋅ −⎜ ⎟ ⎜ ⎟⋅ ⎝ ⎠⎝ ⎠

(4.8a)

Butcher in Parnell (1979) sta navedla naslednjo enačbo

1/ 2 1/ 2 1/ 2

20 1 1

f

AtP g y H

⎛ ⎞⋅= ⋅ −⎜ ⎟⋅ ⎝ ⎠

(4.8b)

in predpostavila 300ST °≈ . Enačbi (4.8a) in (4.8b) nakažeta čas v kolikem času se bo dim začel spuščati proti tlom in začel polniti območje y (v ta čas ni vzeta začetna rast požara). Slika 7, prikazuje odstopanje y od t za obseg ognja 12m v prostoru višine 4m in površine 400 m². Ta primer se lahko predpostavi za srednje veliko podzemno garažo, kjer gorita popolno dva avta (ni upoštevana začetna rast požara)

0

0,5

1

1,5

2

2,5

3

3,5

4

4,5

0 7 17 28 45 68 108

Čas (s)

Bre

zdim

na c

ona

y (m

)

Slika 7: odstopanje y od t

V kolikor se dimni sloj ohranja od tal (y) z odvodom dima, potem je svetlobna gostota znotraj sloja y dana s sledečim približkom:

30

3/ 2

100,188

S

f

D mDP y

ρ•

⋅ ⋅ ⋅=

⋅ (4.9)

0

................. ( / )................

m proizvod dima kg sD gostota standardne učinkovite svetlobe do materialov

v pogojih gorenja

•

poleg učinka gostote dima pri izpuhu ( Sρ ) je tukaj tudi neznani učinek temperature pri potencial dima, ki je izvzet. Enačba (4.9) se lahko uporablja za ocenitev motnosti dima, za boljše doseganje daljinskega opravljanja dima v požaru. Priskrbljen mora biti dalj časa odvod dima in toplote to pa se doseže tudi s požarno odporno vgradnjo elementov.


24

4.3 LASTNOSTI NOSILNIH IN NENOSILNIH GRADBENIH ELEMENTOV Da bi v primeru požara v garaži nosilni in nenosilni gradbeni elementi izpolnjevali navedene zahteve glede zagotavljanja nosilnosti, preprečevanja prenosa požara ter zagotavljana varne evakuacije in dostopa gasilcev, morajo tako materiali, kot tudi sami gradbeni elementi izpolnjevati določene zahteve požarne odpornosti. Za nosilne elemente so te oznake REI, RE in R. Za nenosilne elemente pa EI in E

4.3.1 OSNOVNI POJMI POŽARNE ODPORNOSTI (6.)

Ko se opredeljuje požarno odpornost podzemne garaže oziroma posameznega dela podzemne garaže, je treba uporabiti sledeča merila:

• Nosilnost (R): označuje odpornost nosilnega dela stavbe, da pri požaru ne pride do njegove porušitve. Številka pred R pomeni minimalno minutno odpornost, ko element ima lastnosti nosilnosti standardnega požara. Po preteku tega časa element ne zagotavlja več svoje nosilnosti.

ne sme priti do porušitve

• Celovitost (E), označuje v minutah odpornost dela garaže s funkcijo požarnega ločevanja proti vdoru ognja, dima in vročih plinov. Pri izpostavljenosti stene požaru, ne sme priti do razpok ali odprtin minimalno toliko časa, kolikor je označena minutna odpornost.

ne sme priti do odprtin in razpok

• Izolativnost (I), Ravno tako, kot ostali dve merili tudi tukaj velja številka minutna odpornost dela stavbe. Razlika je v funkciji. Funkcija je sposobnost elementa, da prepreči prekomeren prehod toplote.

Prenos toplote skozi element mora biti majhen


25

a.) Za nosilne elemente - REI - čas: pomeni minimalni čas, ko element mora izpolnjevati vsa tri merila

(nosilnost, celovitost in izolativnost); - RE – čas: minimalni čas, ko element izpolni merili nosilnosti in celovitosti; - R – čas: minimalni čas, ko element izpolnjuje merilo nosilnosti.

b.) Za nenosilne elemente

- EI - čas: minimalni čas, ko element izpolnjuje merila celovitosti in izolativnosti; - E - čas: minimalni čas, ko element izpolnjuje merila izolativnosti.

Poleg osnovnih meril označevanja požarne odpornosti imamo še sledeča merila: • W - toplotno sevanje je sposobnost elementa konstrukcije s funkcijo ločevanja,

da določen čas preprečuje prenos požara na neizpotavljeno stran zaradi prenosa toplote s sevanjem (15 kW/m² v oddaljenosti 1 m - pri tej intenziteti toplotnega sevanja so bolečine na goli koži neznosne po treh sekundah).

• M - mehanska trdnost je sposobnost elementa konstrukcije, da prenese udarec, ki lahko nastane zaradi padca drugega elementa v požaru.

• C – samozapiranje je lastnost proizvoda, da se v primeru požara avtomatsko zapre.

• S - omejeno puščanje dima je sposobnost elementa konstrukcije s funkcijo ločevanja, da preprečuje oziroma zmanjša prehod dimnih plinov na ne izpostavljeno stran..

4.3.2 POŽARNA ODPORNOST V GARAŽAH IN VELIKOST POŽARNIH SEKTORJEV (3.), (5.), (14.) Danes je več različnih standardov, smernic, predpisov itd., ki predpisujejo požarne odpornosti gradbenih elementov. V Sloveniji požarno odpornost garaž in velikost požarnih sektorjev predpisuje Tehnična smernica TSG-1-001:2005 (POŽARNA VARNOST V STAVBAH) v tabeli 5 in tabeli 6. Za velike podzemne garaže je predpisana minimalna požarna odpornost 60 minut (EI60). Če ima garaža več kot dve kletni etaži je minimalna požarna odpornost 90 minut (EI90). Da se omeji požar v garaži samo na določeni del garaže, je potrebno garažo razdeliti na požarne sektorje, oziroma dimne sektorje. Požarna odpornost gradbenih predelnih elementov med požarnimi sektorji (nosilni, nenosilni elementi) je po naši smernici in tujih predpisih 60 ali 90 minut. Tehnična smernici TSG-1-001:2005 (požarna varnost v stavbah) v tabeli 6 podaja velikosti požarnih sektorjev. Za garažne stavbe z avtomatskim odkrivanjem in javljanjem požara (AJP) in zagotovljenim odvodom dima in toplote je priporočljiva 2500m² max. 5000 m². Če ima garaža sprinklerski sistem je ta zahteva 5000 m² max. 8000 m². Garaža brez AJP in sprinklerja je ta meja do 1200 m² na požarni sektor.


26

Za delovanje prezračevalnega sistema v primeru požara morajo strojnice in prostor agregatov delovati vsaj 1 uro. To pa se doseže na način, da so prostori požarno ločeni s stenami in stropi z minimalno odpornostjo tako nosilnih kot nenosilnih elementov 60 minut. Enako požarno odpornost morajo imeti tudi preboji električnih in strojnih inštalacij na mejah teh konstrukcij. Vrata v teh stenah morajo imeti minimalno požarno odpornost 30 minut (EI30) in samozapiralo. Na prehode prezračevalnih kanalov skozi zidove požarnih sektorjev se namestijo požarne lopute enake požarne odpornosti mejnih konstrukcijskih elementov (požarno odporne in dimotesne). Prezračevalni kanali kateri prehajajo druge požarne sektorje in nimajo na mejah prehodov vgrajenih požarnih loput, morajo biti obloženi s požarno odpornimi elementi (ploščami) požarne odpornosti najmanj EI 90. Prezračevalni kanali morajo biti iz negorljivih materialov, ozemljeni ter ustrezati zahtevam standarda ISO 834-1 (izvedba kanalov). Vsak kanal za odvod dima in toplote, ki gre skozi mejo požarnega sektorja (prehaja v drug požarni sektor) , se smatra kot isti požarni sektor. Torej notranjost kanala je podaljšek prvega požarnega sektorja, zato mora imeti kanal enako požarno odpornost, kot je zahtevana za mejno konstrukcijo požarnega sektorja. Prezračevalni in klimatski kanali katerih preseki so manjši kot 130cm² ni potrebna vgradnja protipožarnih loput, vsi kanali pa morajo ustrezati zgornji zahtevi požarne odpornosti. Primer nekaterih tujih standardov in predpisov, ki definirajo požarno odpornost konstrukcijskih elementov v garaži: (14.) Standard JUS U.J1.240 izdaja 1994 in tuji predpisi (Kantonale Feuerpolizei – Aufzugsanlagen in Vereinging Kantonaler feurversicherungen (VKF)-Wegleitung für Feuerpolizeivorschriften Parkhäuse und Einstellräume), imajo sledeče minimalne zahteve za potrebne konstrukcijske elemente: • Nosilna konstrukcija podzemnih delov objektov - vsaj 90 minutna požarna odpornost

RE 90 • Stene stopnišč jaškov vsaj 60 minutno požarno odpornost REI 60 • Stene požarnega sektorja hidroforne postaje vsaj 120 minutno požarno odpornost

REI 120 • Stene prostorov s transformatorji vsaj 180 minutno požarno odpornost REI 180 • Sten med požarnimi sektorji vsaj 90 minutno požarno odpornost REI 90 • Stene med požarnimi celicami vsaj 60 minutno požarno odpornost REI 60 • Vrata požarnega sektorja hidroforne postaje vsaj 90 minutno požarno odpornost

opremljena s samozapiralom EW 60-MC • Vrata med požarnimi sektorji parkirne garaže vsaj 60 minutno požarno odpornost

opremljena s samozapiralom E 60-MC • Vrata med požarnimi celicami vsaj 30 minutno požarno odpornost opremljene s

samozapiralom, dimotesna in izolativna EI 30-SC • Tuljavni prehodi različnih požarnih sektorjev vsaj 60 minutna požarna odpornost

EI 60-S • Med etažna konstrukcija garaž vsaj 90 minutno požarno odpornost REI 90 • Energetski kabli namenjeni napajanju električnih porabnikov v času požara v prostorih

strojnice in hidroforne postaje vsaj 90 minutno požarno odpornost EI 90 oziroma P 90 (požarni kabli)


27

5 ODVAJANJE DIMA IN TOPLOTE (ODT)

Kjer je dim je tudi ogenj in obratno. Sistem za odvod dima in toplote ima v podzemnih garažah velik pomen. Pri projektiranju se največkrat uporablja prisilni sistem za odvod dima in toplote v povezavi s prezračevalnim sistemom. Kar pomeni, da prezračevalni kanali kot tudi ventilatorji so isti pri osnovnem prezračevanju kakor tudi pri odvoda dima in toplote. O sistemih je več napisano v točki 5.2. Sistem za odvod dima in toplote ima veliko prednosti:

• Olajša ali omogoči evakuacijo. • Zaradi odvoda dima se evakuacija podaljša. • Gasilcem omogoči lažji dostop do mesta požara. • Sistem varuje gradbeno konstrukcijo pred vplivom povišanja temperature in

porušitvijo. Zmanjša posledice škode, ker podaljša čas do požarnega preskoka.

Slika 8 : sistem brez in z odvodom dima in toplote ob požaru

(18.e, uredil Jakša)

5.1 NAPRAVE ZA ODVOD DIMA IN TOPLOTE

• Ventilatorji

• Lopute

• Prezračevalni kanali

• Rešetke

• Naprave za odkrivanje in javljanje požara


28

• VENTILATORJI (18.g)

Ventilatorje se uporablja za mehansko oz. prisilno prezračevanje. V osnovi ločimo dve vrsti ventilatorjev in sicer aksialni in radialni ventilatorji. Ventilatorji za odvod dima in toplote morajo biti v ognjevarni izvedbi. Te ventilatorje se lahko tudi uporablja za splošno prezračevanje. Ventilatorje se lahko postavi v požarne cone vendar veliko bolj priporočljivo in primerno je uporaba ustreznih kanalov in s tem namestitev ventilatorjev izven požarnih con. Na sliki je primer aksialnega ventilatorja postavljenega izven požarnih con (strojnica).

Slika 9 : primer aksialnega ventilatorja v strojnici (18.g)

Torej osnovni elementi sistema za odvoda dima in toplote z mehanskim prezračevanjem predstavljajo ventilatorji za odvod dima, ki jih ločimo tudi glede namestitve:

- stenski; - prostorski; - centralni (namestitev izven prostora, potreben sistem kanalov)

Poleg vsega naštetega se ventilatorji razlikujejo po nazivni moči oz. količini odvedenega dima v požarni odpornosti. Požarna odpornost ventilatorja pove pri kateri temperaturi dima in koliko dolgo pri te temperaturi tega dima lahko brezhibno deluje. Imeti morajo potrdilo o preizkusu v ustreznem požarnem laboratoriju. Klasifikacija in požarno testiranje požarno odpornih ventilatorjev se razlikuje po posameznih državah ( pri nas se večina uporabljata nemška).

SIST EN 12101-3:2002 Sistemi za nadzor dima in toplote – 3. del:Specifikacije za električne ventilatorje za odvod dima. Začetek obveznega upoštevanja tega standarda je od 01.04. 2005. Ta evropski standard predpisuje minimalni čas ko je ventilator še sposoben odvajati dimne pline določene temperature. Kriteriji za ovrednotenje ventilatorjev za odvod dima in toplote so:

1. Statični tlak, ki ga ustvarja ventilator. Pred preizkusom, se ne sme zmanjšati za več kot 20%

2. Temperatura na zunanji strani izoliranega ohišja ventilatorja se med preizkusom ne sme povišati za več kot 140K.

3. Temperatura hladilnega zraka na izhodu se med preizkusom ne sme povišati za več kot 180K


29

Po tem standardu se ventilatorje za odvod dima in toplote razvrsti v pet razredov:

Tabela 5: Razredi ventilatorjev (7.)

Kategorija Temperatura (°C) Minimalni čas delovanja (min)

1 300 60 2 200 120 3 400 120 4 600 60

nekategorizirano npr. 630 oz. določi dobavitelj

120 oz. določi dobavitelj

Aktiviranje naprave v primeru požara mora biti avtomatsko in ročno. V kolikor v prostoru zmanjka elektrike, mora biti zagotovljeno obratovanje ventilatorja in ostalih naprav za omejitev požara vsaj toliko časa, kolikor navaja kategorija. Zato v strojnicah ali v posebnih prostorih mora biti na razpolaga vsaj še en dodatni električni vir, ki zagotavlja obratovanje ventilatorja. Tak dodatni električni vir je lahko agregat. Običajno imajo ventilatorji za odvod dima in toplote dve stopnji hitrosti. Prva hitrost je za splošno vsak dnevno prezračevanje, druga pa za prekomerno onesnaženost garaž nad 80ppm in pa v času požara, ko ventilator sesa iz prostora dim in toploto.

• LOPUTE (18.k)

Požarne lopute

Požarne lopute preprečujejo širjenje požara in dima po prezračevalnih kanalih v drugi požarni sektor, zato so zahteve po požarni odpornosti enake kakor za druge ločilne elemente - stene, vrata, ... Poleg ohranjanja celovitosti in izolativnosti (EI) morajo zagotoviti tudi zadostno dimotesnost in hitrost zapiranja odprtine med požarnima sektorjema. Požarne lopute se uvršča v razrede glede na čas, v katerem loputa ustreza določeni zahtevi. Evropski standard EN 1366-2:1999 je v Evropi sprejet standard za preskušanje požarne odpornosti požarnih loput, po katerem se preizkuša tudi v Požarnem laboratoriju Zavoda za gradbeništvo Slovenije. Požarne lopute morajo biti izvedene tako, da se v primeru požara aktivirajo avtomatsko in ročno. Na trgu se dobi različne požarne lopute po obliki velikosti in po izvedbi glede na način sprožila. Izvedbe glede na način sprožila:

- Osnovna izvedba s termičnim sprožilom - Elektromagnetna izvedba z vlečnim magnetom - Pnevmatska izvedba - Elektromotorna izvedba...


30

Dimne lopute Dimnih loput je več vrst. Osnovna dimna lopute se vgrajuje lahko na ista mesta kot požarna loputa in lahko služi tudi normalnemu prezračevanju, če je skupni sistem za odvod dima in toplote in splošno prezračevanje. Če pa je sistem ločen, so v primeru normalnega delovanja take dimne lopute zaprte. Dimne lopute morajo biti izdelane iz negorljivih materialov in tako izvedene, da se v primeru požara aktivirajo avtomatsko in ročno. Lopute, ki nimajo iste naloge, kot požarne in osnovne dimne lopute, so imensko isto dimne, vendar se bolj pogosto za njih uporablja izraz dimnoodvodne lopute. Dimoodvodne lopute Dimoodvodne lopute se montira na odvodne kanale. V dimnem sektorju kjer je požar se odprejo tako, da se odvod dima in toplote vrši le iz dimnega sektorja kjer je požar. Tako omogočijo večji pretok dima po odvodnih kanalih. Te lopute so opremljene s termočlenom, ki pri določeni temperaturi (70°C) popusti in loputa se odpre. Lahko pa so opremljene z elektromagnetnim sprožilnim mehanizmom, ki deluje tako, da se v primeru požara odpre s pomočjo električnega impulza prenesenega preko požarne centrale, javljalca dima,… Električni impulz ne sme biti predolg (max 10s), ker bi to povzročilo pregretje navitja elektromagneta. Končno stikalo ima poleg funkcije signalizacije tudi nalogo prekiniti električni impulz v trenutku odprtja lopute. Magnet v normalnem stanju ni pod napetostjo. Zapiranje lopute je vedno ročno. • PREZRAČEVALNI KANALI (18.i)

Prezračevalni kanali za odvod dima in toplote morajo biti požarno odporni oz. ustrezati zahtevam standarda ISO 834-1. Kanale, ki se montira v podzemne garaže so večinoma iz pocinkane pločevine. Debelina pločevine za garaže je običajno debelejša, kot osnovna pločevina za prezračevanje. Pločevina je negorljiva materialov razreda A po DIN 4102 – 4. Uporablja se tudi promatect požarne plošče, ker te plošče ne dovoljujejo širjenja požara ker so dimenzijsko stabilne tudi pri povišanih temperaturah (E), izolativne (I). Poleg vsega naštetega morajo biti prezračevalni kanali dimotesni (S), mehansko stabilni (M). Za tesnost kanalov je standard DIN 24 194. Standard kanale razdeli po razredih tesnosti od 1 do 4. Podrobnejši pogoji testiranja in kriteriji za izpolnjevanje zahtevanih lastnosti kanalov za odvod dima in toplote bodo definirani v EN 1366-8 in EN 1366-9. Zahteve za vgradnjo pa v EN 12 101-4. (18.i) Materiali ki se v razvitem svetu trenutno uporabljajo za naknadno požarno izolacijo kanalov za prezračevanje in klimatizacijo, z namenom doseganja požarno odpornega sistema so:

• Plošče iz kalcijevega silikata • Požarne mavčne plošče • Plošče kamene volne


31

• Cevaki ali blazine iz kamene volne • Vermikulitne plošče

Pogosta je tudi uporaba kombinacije naštetih materialov, predvsem s kameno volno. Vsi ti izolacijski materiali ali njihova kombinacija pa mora biti preskušena kot celoten sistem, vključno z obešali. Samo sistemi, ki so uspešno prestali požarni preskus razpolagajo s certifikatom in se lahko vgrajujejo. • NAPRAVE ZA ODKRIVANJE IN JAVLJANJE POŽARA (18.b) Med naprave za odkrivanje in javljanje požara, ki so potrebna za avtomatsko aktiviranje posameznih naprav sistema za kontrolo dima v primeru požara so:

- Avtomatski javljalnik požara Avtomatski javljalniki so naprave, ki odkrijejo požar avtomatsko. Reagirajo lahko na dim, toploto ali toplotno sevanje. Signal pošiljajo do naprav za krmiljenje aktiviranja posamezne naprave sistema za kontrolo dima. V garažah mora biti sistem za javljanje izveden tako, da javljalnik zaznava tako plin, kot dim v primeru požara. Zato v garažah obstaja nevarnost lažnega alarma, v kolikor se uporabljajo ionizacijski ali optični javljalniki, zato se pretežno vgrajujejo termodiferencialni protipožarni javljalniki. Sistem mora omogočati priklop paralelno k javljalnikom plina tudi javljalnike požara.

- Centrala za javljanje požara Centrala sprejme signale posameznih požarnih javljalnikov. Odvisno od izvedbe sistema požarnega javljalnika (klasični ali analogni sistem). Centrala tudi v večini primerov strojne opreme odloča o aktiviranju. Centrala preko izvršnih izhodov krmili aktiviranje (odpiranje ali zapiranje) posameznih naprav in elementov sistema za kontrolo dima. Javljalniki pri klasičnem sistem odločajo o alarmu, pri analognem pa o tem odloča centrala. Najboljše rezultate dajaj analogni sistemi požarnega javljanja, saj zagotavljajo manjše število lažnih alarmov in kakovostnejše vzdrževanje kot klasični sistem.

Javljalnik CO Višina pri kateri vdihava človek je 1.6 m. Topli CO pri avtomobilskem izpuhu je lažji od okoliškega zraka, zato se dviguje. Na ta način pride tudi do fizične odvojitve CO od težjih komponent v avtomobilskem izpuhu. Iz tega sledi, da je višina okoli 1.6 m ugodna za montažo javljalnikov. Javljalniki CO so razvrščeni v mreži, pri čemer je razdalja po diagonali med dvema detektorjema cca 30 m. Od tod izhaja trditev, da en javljalnik pokriva površino 700 m². V kolikor se javljalniki nahajajo na steni garaže, potem pokrivajo pol manjšo površino.


32

5.2 SISTEMI ZA ODVOD DIMA IN TOPLOTE IZ PODZEMNIH GARAŽ (12.) V osnovi so tri sistemi za odvod dima in toplote iz podzemnih garaž:

Sistem z naravnim odvodom

Slika 10: Sistem za naravni odvod dima in toplote (12.)

Sistem s prisilnim oz. mehanskim odvodom

Slika 11: Sistem za prisilni odvod dima in toplote (12.)

Sistem z naravnim in prislinim odvodom dima in toplote

Slika 12: Sistem za naravni in prisilni odvod dima in toplote (12.)


33

V praksi se v podzemnih garažah uporablja mehanski oz. prisilni odvod dima in toplote, le izjemoma naravni, predvsem v garažah z eno kletno etažo. Naravni odvod dima in toplote je učinkovit le pri visokih temperaturah dimnih plinov.

Slika 13: Učinkovitost odvoda dima in toplote glede na temperaturo

dimnih plinov; (krivulja 1 – prisilni odvod; krivulja 2 – naravni odvod) (12.)

Etaže podzemnih garaž so praviloma nizke, zato se ob požaru zelo hitro zadimi celotni prostor. Prisilni odvod dima je primeren prav zaradi tega, ker je učinkovit že v začetni fazi požara, ko nastaja hladen dim (sistem je učinkovit pri nizkih temperaturah dima). Odvod iz prostora z ventilatorji je v primerjavi z naravnim bolj učinkovit, le dokler dimni plini ne dosežejo približno 300 °C (slika 13). Pri višjih temperaturah se z naravnim odvodom vsekakor doseže boljši učinek, vendar pa ima ta način zaradi specifičnosti podzemne garaže kot objekta več slabosti v primerjavi s prisilnim odvodom (več kanalov in večje dimenzije kanalov, pri višjih temperaturah je večja nevarnost širjenja požara na sosednje avtomobile, treba je odvesti večje količine dima itd). Primeren je predvsem za pritlične objekte ali za zadnjo etažo v večetažnem objektu. Za druge objekte zaradi potrebnih dimenzij vertikalnih kanalov in neustreznih tlačnih razlik ni primeren. Praksa je pokazala, da je pri požaru v podzemni garaži zaradi tekočih goriv in hitro razvijajočega požara odvod dima in toplote učinkovit le pri nizkih temperaturah, kar nujno vodi k prisilnemu sistemu odvoda. Zaradi dejstva, da je naravni odvod dima in toplote za podzemne garaže neprimeren in da s prisilnim odvodom učinkovito odvajamo dim pri nizkih temperaturah, je v večjih podzemnih garažah odvod urejen s prezračevalnim sistemom (skupni sitem). (12.)


34

5.2.1 SISTEMI ZA PRISILNI ODVOD DIMA IN TOPLOTE V praksi se v podzemnih garažah uporablja sistem za prisilni odvod dima in toplote. Ločimo dva sistema in sicer:

a) Ločeni sistem za odvod dima in toplote in splošno prezračevanje b) Skupni sistem za odvod dima in toplote in splošno prezračevanje

Garaža, ki ima sistem za prisilni odvod dima in toplote, se mora ob požaru v požarnem sektorju, kjer je prišlo do požara, avtomatsko aktivirati na signal požarnega javljanja v prostorih garaže ali v odvodnih kanalih. a) Ločeni sistem za odvod dima in toplote in splošno prezračevanje

Slika 14: Ločeni sistem za odvod dima in toplote in splošno prezračevanje

(12.) Sistem (slika 14) je glede odvoda dima in toplote zelo učinkovit. Narejen je tako, da ima pod stropom prostora ločene požarno odporne kanale za odvod dima in toplote in kanale za splošno prezračevanje garaže. Slabost sistema je v tem, da je praviloma dražji od skupnega sistema za odvod dima in toplote in splošno prezračevanje, ker so potrebni dvojni kanali. Druga slabost pa je prostor. Prostor v garažah naj bi bil maksimalno izkoriščen, zato je ta sistem zaradi dvojnih kanalov manj ugoden. Zato ni primeren za objekte s prostorskim omejitvami (mestna središča, adaptacije itd.) Ta sistem je lahko tudi nadgrajen in narejen tako, da se ob požaru skozi sistem za splošno prezračevanje nadzorovano dodaja svež zrak. To pa se doseže tako, da se v strojnico prezračevalnega sistema doda poleg odvodnega ventilatorja za splošno prezračevanje še dovodni ventilator, ki v primeru požara začne avtomatsko delovati in dodajati v goreči sektor zrak. Vendar učinek sistema za odvod dima in toplote in splošno prezračevanje z dovodom svežega zraka ob požaru je vprašljiv, ker pospešuje gorenje.


35

b) Skupni sistem za odvod dima in toplote in splošno prezračevanje

dimna loputa

Slika 15: Skupni sistem za odvod dima in toplote in splošno prezračevanje

(12.) Sistem (slika 15) je narejen tako, da se skozi isti odvodni sistem splošno prezračuje garažo in v primeru požara odvaja dim in toploto. Sistem je cenejši od prejšnjega saj ni potrebnih dvojnih prezračevalnih kanalov, ravno tako ventilatorjev. Ta sistem se v praksi bolj uporablja kot prejšnji saj vemo, da se podzemne garaže predvsem gradi v mestnih središčih in pa tam, kjer smo omejeni s prostorom. Zato je ta sistem bližje projektantom. Ker je sistem skupen je del odvoda zraka pri tleh, kar pa ni ugodno za odvod dima in toplote. Vendar je sistem prilagodljiv in se ga lahko nadgradi. V prezračevalne kanale pod stropom se poleg rešetke vgrajuje dimoodvodne lopute, ki se v primeru požara avtomatsko odprejo in zagotovijo dodatni odvod dima in toplote.


36

6 OPIS GARAŽNEGA OBJEKTA Garažni objekt, ki ga bom opisoval je zajet v kompleksu objektov, ki so v celoti namenjeni bivalnim enotam ter garažnim prostorom v etaži prve in druge kleti.

6.1 LOKACIJA, VELIKOST, NAMEMBNOST Lokacija (14.) Objekt S PODZEMNIMI GARAŽAMI je na parcelah št. 171/1, 171/2, 171/3, 171/4 in 171/6 k.o. Poljansko predmestje, na katerih se še izvaja poseg, so locirane v predelu Poljanskega nabrežja mesta Ljubljana na področju urejanja CS 7/22 Spodnje Poljane. Označba na sliki Poljansko nabrežje, prikazuje del objekta, ki ga bom v naslednjem delu opisal in naredil študijo o prezračevalnem sistemu in predvidenem razvoju požara v njem. Ostali objekt, ki je del garažnega objekta je stanovanjski objekt, ki pa je nadzemni. Nad zemljo so štirje bloki (od številke 7 do 10). V vsakem bloku so štirje vhodi, in te vhodi vodijo tudi do kleti oz garaže. Garaža je razdeljena v dve kleti in sicer klet 1 in klet 2.

Slika 16 : Lokacija kjer se nahajajo garaže (TIS 2004-2005)

Velikost podzemnega objekta (14.) Klet 2 ca 22 099,01 m² koristne površine Klet 1 ca 22 591,20 m² koristne površine Skupno bruto tlorisna površina garaž (2. in 1. klet) je ca 44 690,21 m². Skupno bruto prostornina garaž (2. in 1. klet) je ca 16 7174,88 m³.


37

NAMEMBNOST PODKLETENEGA OBJEKTA (14.) Objekt je podkleten z dvema kletema. V kleti so parkirna mesta, shrambe stanovanj in servisni prostori objekta. Skupno je v obeh kleteh 630 shramb, ki imajo dostop iz povezovalnega hodnika v kleti, nekatere so organizirane v sklopu zadnjega dela parkirnega prostora. Skupni servisni deli objekta v kleti so: dve trafo postaj, prostor za dizel agregat, prostor za hidroforno postajo, prostor za CATV in prostor za Telekom, strojnice za prezračevanje in toplotne postaje. V kleti se nahaja tudi skupna sušilnica ter pomožna kolesarnica. Ob severnem delu prve kleti je komunalni kolektor, kjer je napeljava za vodo, elektriko, vročevod, CATV in telefon. Uvozni izvozni klančini v garaži sta dve in sicer prva je locirana ob Mesarski ulici, druga pa ob Strupijevem nabrežju. Klančina iz Mesarske ulice poteka skozi objekt 10, ki hkrati služi kot streha. Rampa iz Strupijevega nabrežja je pokrita z zeleno streho. Vhod v garažo je opremljen z delno zamreženimi dvižnimi vrat, poleg pa so vrata za osebni prehod. Garažna vrata se odpirajo s kartico, ki omogoča selektiven dostop v garažne prostore. Z isto kartico je možen dostop tudi v objekte skozi kletne etaže. V 1. in 2. kleti je 990 parkirnih mest ( 495 parkirnih mest na etažo od tega 32 za invalide na posamezni kletno etažo) parkirnih mest. Garažni del objekta V prvi in drugi etaži kletnega dela objekta je del celotne površine etaže namenjen za potrebe parkiranje osebnih vozil stanovalcev v sklopu bivalnega kompleksa. Parkiranje vozil je v dveh etažah in sicer v drugi in prvi kletni etaži je skupaj 990 parkirnih mest. Uvozno izvozni klančini v garaži sta dve in sicer prva je locirana ob Mesarski ulici, druga pa ob Strupijevem nabrežju. Klančina iz Mesarske ulice poteka skozi objekt 10, ki hkrati služi tudi kot streha. Med etažami so povezovalni klančini za dovoz in izvoz motornih vozil, ki se regulira s prometno signalizacijo. Izhodi iz parkirnih prostorov obeh kletnih etaž so v komunikacijskih jaških posameznega modula (16 modulov -16 komunikacijskih jaškov), prek treh notranjih povezovalnih stopnišč v pritličje in od tam na prosto. V podzemni garaži, ki se razprostira preko dveh kletnih etaž, se bo v njej kot gorljiv material pojavljal v večini - motorna vozila (osebni avti), ki s seboj prevažajo pogonsko gorivo (eksplozijsko in požarno nevarna snov). Glede na število parkirnih mest, ki v obeh kletnih etažah ni večji od 990 parkirnih mest, se predvideva, da bo v posameznem požarnem sektorju povprečno okrog 3000 l goriva v zaprtih avtomobilskih rezervoarjih, kar predstavlja povečano požarno in eksplozijsko nevarnost ter zadimljenost v objektu oziroma v požarnem sektorju. Prostor je nadzorovan z instalacijo aktivnega sistema javljanja požara (AJP), kateri signal v primeru požara je speljan do požarne centrale v sklopu kompleksa. Strojnice prezračevanja V prvi kleti je devet (9) strojnic prezračevanja garažnega dela kompleksa objektov. Vsaka strojnica prezračevanja pokriva dva dimna sektorja v dveh različnih požarnih sektorjih (dvonivojska zasnova). Prostori so od ostalih delov objekta izven požarnega oz. dimnega sektorja, kateremu strojnica prezračevanja pripada požarno ločeni z elementi ustrezne požarne odpornosti (zidovi, požarne lopute, požarna vrata…). Z vidika požarne varnosti se ne bodo pojavljale posebne nevarnosti za nastanek požara oz. eksplozije. Prostori so nadzorovani z aktivnim sistemom javljanja požara (AJP), kateri signal v primeru požara je speljan do požarne centrale v sklopu kompleksa.


38

Shrambe parkirnih mest V prostorih shramb kletne etaže se z vidika požarne nevarnosti ne bodo pojavljale posebne nevarnosti za nastanek požara in eksplozije. V omenjenih prostorih kleti bodo lastniki oziroma najemniki stanovanj odlagali raznovrsten material, kot so deli pohištva, orodje, oprema, hrana in podobno. Z vidika požarne varnosti se ne bodo pojavljale posebne nevarnosti za nastanek požara oz. eksplozije. Prostori so nadzorovani z aktivnim sistemom javljanja požara (AJP), kateri signal v primeru požara je speljan do požarne centrale v sklopu kompleksa. Toplotne postaje Za potrebe ogrevanja je stanovanjski kompleks (razen garaže in tehničnih prostorov) priključen na mestno ogrevanje (vročevod), ki objekt oskrbuje z ogrevalnim medijem tekom sezone. Toplotna postaja je locirana skladno z načrti strojnih instalacij in arhitekture v etaži prve kleti (16 toplotnih strojnic), od koder je speljan razvod ogrevanja po posameznem stanovanjskem modulu. Z vidika požarne varnosti se ne bodo pojavljale posebne nevarnosti za nastanek požara oz. eksplozije. Prostori so nadzorovani z aktivnim sistemom javljanja požara (AJP), kateri signal v primeru požara je speljan do požarne centrale v sklopu kompleksa. Nadzorni prostor Del prve in druge kleti so poleg omenjenih prostorov namenjene še nadzornemu prostoru. V omenjenih prostorih so nameščene raznovrstne elektronske naprave, katere uporabljajo pooblaščene osebe pri nadzoru posameznega sklopa kompleksa. Z vidika požarne varnosti se ne bodo pojavljale posebne nevarnosti za nastanek požara oz. eksplozije. Prostor je nadzorovan z aktivnim sistemom javljanja požara (AJP), kateri signal v primeru požara je speljan do požarne centrale v sklopu kompleksa. Prostor z diesel agregatom V prvi kletni etaži objekta je za potrebe neprestanega napajanja izveden prostor z agregatom. V prostoru je dizel agregat, ki potrebuje kurilnega olja cca. 400 litrov. Agregat zadostuje za 120 minutno nepretrgano napajanje določenih segmentov z električno energijo. Prostor z agregatom je požarno ločen od ostalih delov objekta. Prostor je nadzorovan z instalacijo aktivnega sistema za javljanje požara (AJP), katerega signal bo speljan do požarne centrale v sklopu kompleksa. Hidroforna postaja V prvi kleti objekta je za potrebe napajanja omrežja za gašenje izveden prostor s hidroforno postajo, ki v primeru požara zagotavlja zahtevana tlak vode v notranjem hidrantnem omrežju. Hidroforna postaja je vezana na pomožno napajanje iz dizel agregata, tako da se v primeru izpada/izklopa električne energije objekta ne prekine napajanje električne energije za hidroforno postajo. Prostor je požarno ločen od ostalih delov objekta. Prostor je nadzorovan z instalacijo aktivnega sistema za javljanje požara (AJP), katerega signal bo speljan do požarne centrale v sklopu kompleksa.


39

6.2 MOŽNOSTI ZA GASILSKO INTERVENCIJO, DOVOZI DOSTOPI IN SREDSTVA ZA GAŠENJE

Gasilci in oprema Ob požaru v podzemni garaži in tudi objektu, kot celota je možno računati na gasilsko brigado iz Ljubljane. Gasilska brigada je na Vojkovi ulici 19 in do Poljanskega nabrežja ima po najkrajši možni poti, ki jo program TIS- karta izriše 3,39 km in čas, ki ga program predvidi do pristopa na mesto objekta 3 minuti in 38 sekund. Ker je dnevni promet različne količine vzamem maksimalno pot oddaljenosti gasilske brigade 4 km in maksimalni čas gasilske enote od časa alarma do mesta požara 15 minut. V neposredni bližini objekta je prostovoljno gasilsko društvo LJUBLJANA – MESTO, ki ima sedež na Poljanskem nasipu 42. PGD je oddaljeno od objekta cca. 1km. Gasilci so opremljeni (voda, pena, prah) in usposobljeni za gašenje vseh vrst požara, ki bi lahko nastali na obravnavanem objektu. Gasilska enota gasilske brigade je kategorizirana kot gasilska enota VII. Kategorije (GE VII).

Slika 17: prikazuje najkrajšo pot od Vojkove ulice 19, do Poljanskega nabrežja. (TIS-Karta, Jakša 2006) Vodi pa sledeče. Gasilsko vozilo se najprej pelje po VOJKOVI CESTI 0. 23km. Nadaljuje levo po cesti TOPNIŠKA ULICA 0,92km (1km). Nadaljuje desno po cesti ŠMARTINSKA CESTA 0,32km. Nadaljuje desno po cesti MASARYKOVA CESTA 0,09km. Nadaljuje levo po cesti NJEGOŠOVA CESTA 0,55km (2km). Nadaljuje desno po cesti TRUBERJEVA CESTA 0,2km. Nadaljuje levo po cesti ROZMANOVA ULICA 0,25km. Nadaljuje levo po cesti POLJANSKA CESTA 0,63km (3km). Nadaljuje desno po cesti MESARSKA CESTA 0,21km (3,39km)

Voda za gašenje (14.) Zunanje hidrantno omrežje Za gašenje podzemnih garaž je izdelan obročasti sistem cevovodov. V neposredni bližini hidranta, predvidenega za gašenje požara je postavljena omarica. V omarici so cevi, ročnik, ključ in druga potrebna oprema. Meritve hidrantnega omrežja, kateri glede na izračun odvisnosti od višine objekta in ostalih pogojev ne sme biti manjši od 2,5bar. Dodatna oskrba z vodo za gašenje Z napravami za gašenje imajo gasilci naslednje možnosti za odvzem vode:

- gašenje neposredno iz vodovoda: v javnem vodovodnem omrežju, tlak navadni ni dovolj visok;

- dotok vode iz vodovoda v črpalko ali v rezervoar v gasilskem vozilo: črpalka poveča tlak, kolikor je potrebno za gašenje;


40

- sesanje vode iz vodnega vira: pomembna je predvsem, da višinska razlika med gladino vode in črpalko ni prevelika (največ 6m).

Na ta način gasilci lahko dobijo vodo za gašenje iz naslednjih primarnih vodnih virov:

- javni ali posebni vodovod → (odvzemna mesta so talni in nadtalni hidranti); - odprti vodotoki in naravno stoječe vode (reka, potoki, kanali, jezera,…) → (da bi

bilo mogoče sesanje potrebne količine vode za gašenje iz takega vodnega vira mora le ta imeti dovolj velik dotok vode, dovolj veliko globino in pozimi ne sme zmrzniti ;

- odprti in pokriti rezervoarji za gasilno vodo → (rezervoarji so lahko odprti ali pokriti. Poleg vsega kar velja za naravne vodotoke in stoječe vode, je treba upoštevati še omejeno skupno količino požarne vode in možnost ponovnega polnjenja).

- Količina potrebne vode za gašenje je dovolj blizu objekta. Do odvzemnih mest vode je zagotovljen dovoz za gasilska vozila.

Notranje hidrantno omrežje (14.) Notranje hidrantno omrežje predstavljajo hidranti s kolutom z oznako »HOZ-GC-DN 25«. Ventil v hidrantni omarici je postavljen v višini 1 m od tal in omarica je označena z oznako za hidrant (črka H). Hidrantno omrežje z vsemi napravami in armaturo se kontrolira najmanj enkrat na leto. Pri kontroli se meri tlak vode v hidrantnem omrežju pri iztočasnem delovanju vseh zunanjih in notranjih hidrantov, ki dajejo potreben pretok vode za gašenje požara na posameznem objektu. Cevi v hidrantnih omaricah se kontrolirajo najmanj enkrat na leto, pri tem pa se preizkusijo z vodnim tlakom 7 bar. Pretok notranjega hidrantnega omrežja mora biti vsaj 10 l/s. Notranje hidrantno omrežje mora biti nenehno pod tlakom vode (ustrezen tlak se doseže s pomočjo hidroforne postaje v sklopu prve kletne etaže oziroma prve kletne garaže). Hidroforna postaja omogoča vsakodnevno samokontrolo in v primeru izpada javnega električnega omrežja je vezana na neodvisni vir – dizel agregat. Dovozne poti Dovozna pot je utrjena površina na terenu, ki je neposredno povezana z javnim prometom. Omogoča dovoz gasilskih vozil do postavitvenih in manipulativnih površin. Glede na določila standarda (SIST DIN 14090:1996 – Talne površine za gasilce), so dostopne poti za gasilce v skladu tega prevzetega nemškega standarda. Dovozne poti za intervencijo vozila je po Mesarski cesti do kompleksa objektov, ki se navezujejo na Poljansko cesto. Po standardu SIST DIN 14090:1996 morajo imeti dostopne poti sledeče karakteristike:

• 1. nosilnost poti: minimalno 10 ton osnega pritiska • 2. širina poti: za ravne dele poti minimalno 3,0 m ali 3,5 m, če je dostopna pot na

dolžini več kot 12 m omejena s stenami, stebri ali drugimi ovirami. Če pot ni ravna se minimalno širino poti določi po tabeli 6:

Tabela 6 Radij poti (m) Širina poti (m)

10,5 – 12,0 5,0 >12,0 – 15,0 4,5 >15,0 – 20,0 4,0 >20,0 – 40,0 3,5 >40,0 – 70,0 3,2

>70,0 3,0


41

• 3. svetla višina poti: najmanj 3,5m na katerikoli točki poti. • 4. odmik poti od objekta: minimalno 3 m, maksimalno 9m • 5. dovoljeni nakloni poti: vzdolžni < 10%, prečni < 5% • 6. Prehod iz enega v drugi nivo mora biti speljan v vertikalnem radiu, večjem od

15 m.

6.3 OPIS SISTEMOV ZA PREZRAČEVANJE IN ODVOD DIMA IN TOPLOTE (13) Sistem pri prezračevanju podzemne garaže je na obravnavanem objektu: skupni sistem za odvod dima in toplote in splošno prezračevanje. V poglavju »sistem za prisilni odvod dima in toplote« (5.2.1 b) je splošno delovanje tega sistema opisano. V podzemni garaži je devet ločenih odsesovalnih sistemov, vsak z dvema ognjevarnima dvobrzinskima aksialnima ventilatorjema (vzporedno delovanje). Temperaturna odpornost ventilatorjev je 300°C za čas 90 minut. Dovod zraka je po naravni poti preko posebnih jaškov ob stopniščih in preko dovozno/izvoznih ramp. Vsak strojnica prezračevanja pokriva dva dimna sektorja v dveh različnih požarnih sektorjih (dvonivojska zasnova). V polnem obratovanju sistema je izmenjava zraka v vsakem sektorju min.10x na uro v brezdimni coni (do 2,2m). Količine za prezračevanje pa so skladne po smernici VDI 2053-1.del za prezračevanje garaž in znašajo pri mali hitrosti ventilatorjev več kot 6m³/h na m² površine garaže, pri veliki hitrosti ventilatorjev pa več kot 12 m³/h na m² površine garaže. Zrak se sesa cca 30% pri tleh preko mrež in 70% pod stropom preko sesalnih rešetk. V primeru odvoda dima pa tudi preko dimoodvodnih loput s termičnim proženjem preko talilnega vložka oziroma avtomatsko ob signalu iz požarne centrale preko magnetnega prožila. Dimoodvodne lopute so nameščene na horizontalnih kanalih, ki so pod stropom. S tem načinom se zagotovi boljše odsesavanje dima pod stropom. Ventilatorji so z dvohitrostnimi elektromotorji 1400/700 1min − , kar omogoča zmanjšanje kapacitete pretoka. Vklop na malo oziroma veliko hitrost ventilatorja je odvisna od koncentracije CO-ja. Vklopi se le območje, ki ga ventilator pokriva (npr.: 40 ppm/ 0,5 ure – mala hitrost, 80 ppm/0,5 ure – velika hitrost, 100 ppm/ 0,5 ure – alarm ugasni motor/zapusti garažo). Glede nato, da je garaža stanovanjska (malo prometna garaža) ventilatorji v njej bodo delovali z malo hitrostjo. Predvidena je tudi možnost vklopa ventilatorjev (na veliko hitrost) po urniku (vklop ob pričakovanih prometnih konicah v garaži). Javljalniki V garaži je nameščen k javljalnikom plina (javljalniki CO) tudi javljalniki požara (termodiferencialni javljalniki). Termodiferencialni javljalnik ima enako podnožje kot javljalniki za CO in je zato zamenljiv. Termodiferencialni javljalnik se montira zato, ker v garaži mora biti sistem za javljanje izveden tako, da javljalnik zaznava tako plin, kot dim v primeru požara. Zato v garažah obstaja nevarnost lažnega alarma, v kolikor se uporabljajo ionizacijski ali optični javljalniki, zato se pretežno vgrajujejo termodiferencialni javljalniki. Sistem mora omogočati priklop paralelno k javljalnikom plina tudi javljalnike požara.


42

Požarna centrala Celoten sistem je vezan na požarno centralo. Požarna centrala je nameščena na mesto, kjer je enostaven dostop gasilcem, ki morajo ob alarmu s pomočjo prikaza na požarni centrali hitro ugotoviti mesto požara in ukrepati. Ker je možnost, da v primeru požara je omrežno napajanje prekinjeno je zato zagotovljeno obvezno rezervno napajanje za vsak požarni sektor. Rezervno napajanje je zagotovljeno z akumulatorji. Centrala zaznava:

- aktiviranje preko ročnih javljalcev; - aktiviranje preko avtomatskih javljalnikov; - presežene koncentracije ogljikovega monoksida v garažnih prostorih; - nepravilnosti v delovanju prezračevalnega sistema; - izpad napajanja na požarni centrali; - nepravilnosti v delovanju hidroforne postaje.

Centrala krmili:

- vklop prezračevanja v garažah; - deblokada vrat, ki se odpirajo samo pooblaščenim osebam; - zapre posamezne požarne lopute v sistemu prezračevanja, - signal o požaru prenese do pristojne gasilske enote, ki je registrerana za požarno

varovanje s stalno 24- urno prisotnostjo (skladno s standardom EN 50136 1-4); - sproži zapiranje (deaktivacijo magnetnega držala) požarna vrata v garažah; - sproži sistem za alarmiranje, ki obiskovalce in zaposlene preko naprave za

alarmiranje (zvočne in svetlobne signale) obvesti, da je v objektu prišlo do požara oziroma presežene koncentracije ogljikovega monoksida.

Odvod dima Ventilatorji in kanalski razvod ter montirane požarne lopute so postavljeni tako, da pokrivajo svoj požarni oz. dimni sektor. V slučaju požara se požarni sektor z zaprtjem požarnih vrat loči od ostalih sektorjev, dimni sektorji so trajno ločeni s pregradami postavljenimi 2,2 m nad tlemi etaže, požarne lopute z elektromotornimi pogoni ločijo (zaprejo) del razvoda, ki spada v drug požarni sektor (v katerem ni požara). Dimoodvodne lopute na odvodnem kanalu v dimnem sektorju kjer je požar se odprejo tako, da se odvod dima vrši le iz dimnega sektorja kjer je požar.

- Požarne lopute v sektorju, kjer ne gori se zaprejo, v sektorju kjer gori pa ostanejo odprte!

- Dimoodvodne lopute se odprejo le v dimnem sektorju, kjer je požar, ostale ostanejo zaprte!

- Ventilatorji pri odvodu dima obratujejo z veliko hitrostjo in to le v dimnem sektorju kjer je požar, ostali ventilatorji takrat ne delujejo oziroma se izklopijo.


43

6.4 PRIMER STROJNICE VENTILTORJEV V GARAŽI

Slika 18: Strojnica ventilatorjev (13.)

V primeru enega ventilatorja drugi deluje naprej s ca 60% celotne količine. Samodvižna zaporna žaluzija (nadtlačna žaluzija 1120φ ) na kanalu nedelujočega ventilatorja prepreči, da ne pride do povratnega kratkega vleka skozi nedelujoči ventilator. Za zmanjšanje ravni hrupa v okolico, katerega povzročijo ventilatorji, so vgrajeni dušilniki zvoka tako, da raven hrupa ne presega dovoljeno raven hrupa v okolici. Strojnica ventilatorjev se prezračuje naravno pri splošnem prezračevanju. Na sliki 18 je za dovod svežega zraka v strojnico ventilatorjev stolpna rešetka z dušilnikom zvoka. Odvaja pa se na zunanji zaščitni rešetki. V primeru požara pa se strojnica ventilatorjev prezračuje z ventilatorji za prezračevanje strojnic. Ventilatorji za prezračevanje strojnic imajo pretok 200 m³/h in moč elektromotorja 0,28 kW (230V). Vsi prehodi zračnih kanalov za prezračevanje garaž iz ene požarne cone v drugo so opremljeni s protipožarnimi loputami s požarno odpornostjo 90 minut. Požarne lopute so opremljene z elektromotornim pogonom s signalizacijo zaprte in odprte lege, ter so brez termičnega sprožila


44

7 POŽARNI IN DIMNI SEKTORJI Kot sem predhodno v točki 4.3.2 »Požarna odpornost v garažah« omenjal razdelitev garaže na požarne in dimne sektorje bom v tem poglavju prikazal v točkah (7.1, 7.2) razdelitev opisovane garaže na požarne in dimne sektorje. Poleg tega bom z izračuni ugotavljal ali prezračevalni sistem nudi predvideni odvod dima in toplote, ki je zahtevan za ta objekt in znaša 10x izmenjavo zraka na uro, ki je podan v študiji požarne varnosti. Tehnična smernica TSG-1-001:2005 (požarna varnost v stavbah) v tabeli 6 podaja velikosti požarnih sektorjev. Za garažne stavbe z avtomatskim odkrivanjem in javljanjem požara (AJP) in zagotovljenim odvodom dima in toplote je priporočljiva 2500m², max. 5000 m². Če ima garaža sprinklerski sistem je ta zahteva 5000 m², max. 8000 m². Garaža brez AJP in sprinklerja je ta meja do 1200 m² na požarni sektor.

V tehnični smernici TSG-1-001:2005 (požarna varnost v stavbah) je zahteva za kapaciteto odvoda dima 15x izmenjava zraka na uro za prostore s svetlo višino do 4,0. Če ni opravljen izračun, iz katerega je razvidno, da je odvod dima zagotovljen tudi pri manjšem številu izmenjav zraka. Strinjam se, da je zahteva 10-kratna izmenjava, ki je podana v študiji požarne varnosti za ta objekt primerna. Saj prezračevalni sistem nudi menjavo zraka za splošno prezračevanje več, kot to zahteva nemška smernica VDI 2053 del-1 in sicer 12m³/h na m² pri veliki hitrosti. Ker je sistem za prezračevanje dvonivojski pomeni, da v fazi odvoda dima in toplote iz dimnega sektorja bo odvod približno 2x večji, kot pri maksimalnem splošnem prezračevanju.

Dvonivojski sistem pomeni, da strojnica prezračevanja pokriva dva dimna sektorja v dveh različnih požarnih sektorjih. Pri splošnem delovanju prezračevalnega sistema torej sistem odvaja zrak iz prostora za oba sektorja v primeru požara pa je s požarnimi loputami preprečen odvod zraka iz negorečega sektorja in zato strojnica prezračevanja določenega sistema nudi vso svojo kapaciteto za odvod dima in toplote.


45

7.1 GARAŽA RAZDELJENA NA POŽARNE IN DIMNE SEKTORJE (13.)

DS1

0.2

DS1

1.1

DS9

.2

DS8

.2

DS7

.1

DS9

.1

DS8

.1

DS6

.1

rampa

DS1

1.1rampa

DS1

1.1rampa

DS5

.1D

S5.2

DS1

1.1

DS4

.2

DS3

.2

DS2

.1

DS4

.1

DS3

.1

DS1

.1

rampa

DS5

.1D

S5.2

DS1

1.1

DS4

.2

DS3

.2

DS2

.1

DS4

.1

DS3

.1

DS1

.1

rampa

DS5

.1D

S5.2

DS1

1.1

DS4

.2

DS3

.2

DS2

.1

DS4

.1

DS3

.1

DS1

.1

rampa

DS1

0.2

DS1.1rampa

2.KLET1.KLET

Slika 19: Shematska razdelitev garaže na požarne in dimne sektorje (Jakša 2006) Legenda: DSx.y …………Dimni sektor »y« znotraj požarnega sektorja »x« Iz slike 19 je razvidno, da je garaža razdeljena na 18 požarnih sektorjev. Znotraj osemnajstih požarnih sektorjev je 18 dimnih sektorjev. Sistem ima devet strojnic prezračevanja, kar pomeni na dva požarna sektorja ena pripadajoča strojnica prezračevanja.


46

Odvod zraka po sistemih glede na požarne in dimne sektorje.

Slika 20: sistem 1 (S-1), sistem 2 (S-2), sistem 3 (S-3), sistem 4 (S-4)

(13., uredil Jakša)


47

Slika 21: sistem 5 (S-5), sistem 6 (S-6), sistem 7 (S-7), sistem 8 (S-8) (13., uredil Jakša)


48

Slika 22: sistem 9 (S-9) (14., uredil Jakša) Legenda: DSx.y ........Dimni sektor »y« znotraj požarnega sektorja

Izjema sistema 8 pri delovanju v primeru požara v dimnem sektorju DS 4.2 ali DS 9.2 (sistem S8) je ta, da za odvod dima iz teh dveh dimnih sektorjev deluje samo en ventilator z veliko hitrostjo drugi služi, kot rezerva. V teh dveh dimnih sektorjih je polovica manjši prostor in kanalska mreža, kot za DS11.1, ki ga pokrivajo isti ventilatorji. Pri prezračevanju sistemi od S–2 do S-

9 pokrivajo obe kleti, kar zaradi dvojne kanalske mreže pomeni manjši padec tlaka in s tem povečanje pretoka ventilatorjev za ca 1,2 krat. (ne velja za S-1). Razdelitev podzemne garaže ustreza zahtevam velikosti požarnih sektorjev za obravnavano garažo. Tehnična smernici TSG-1-001:2005 (požarna varnost v stavbah) v tabeli 6 podaja velikosti požarnih sektorjev. Za garažne stavbe z avtomatskim odkrivanjem in javljanjem požara (AJP) in zagotovljenim odvodom dima in toplote je priporočljiva 2500m² max. 5000 m². Če ima garaža sprinklerski sistem je ta zahteva 5000 m² max. 8000 m². Garaža brez AJP in sprinklerja je ta meja do 1200 m² na požarni sektor.

……..Požarna loputa z motornim pogonom brez termo člena

…...Ventilator


49

7.2 IZRAČUNI IZMENJAVE ODVODA ZRAKA PRI ODVODU DIMA IN IZMENJAVE ZRAKA PRI SPLOŠNEM PREZRAČEVANJU (13.)

Tabela 7: Pretoki zraka po sistemih Prezračevanje (m³/h)

Sistem Odvod dima (velika hitr.) m³/h Velika Mala hitrost

Moč motorja

(kW) S – 1 2x 25000 2x 25000 2x 12500 2x 11.0/3,0 S – 2 2x 12000 2x 13000 2x 6500 2x 3,8/1,0 S – 3 2x 25000 2x 30000 2x 15000 2x 11,0/3,0 S – 4 2x 25000 2x 30000 2x 15000 2x 11,0/3,0 S – 5 2x 25000 2x 30000 2x 15000 2x 11,0/3,0 S – 6 2x 25000 2x 30000 2x 15000 2x 11,0/3,0 S – 7 2x 30000 2x 36000 2x 18000 2x 14,0/3,5 S – 8 2x 30000 2x 36000 2x 18000 2x 14,0/3,5 S – 9 2x 18000 2x 21600 2x 10800 2x 7,5/1,7

Moč motorja ventilatorja:

3

/....... ( )

....... ( / )...... ( )

........tot

P V pP moč W

V pretok m sp tlačna razlika p Pa

mehanski izkoristek ventilatorja

η

η

•

•

= ⋅Δ

Δ

Pri splošnem prezračevanju pri odvodu zraka iz garažnih prostorov je višja odvodna kapaciteta zraka, kot pri odvodu dima v sistemih S – 2 do S – 9 zato, ker te sistemi pokrivajo obe kleti. Zaradi dvojne kanalske mreže pomeni manjši padec tlaka in s tem povečanje pretoka ventilatorjev za ca 1,2 krat. (ne velja za S-1).

tabela 8: IZMENJAVE ODVODA DIMA

A H V Dovod zraka

Odvod zraka

Menj. zraka

Menj. zraka Et. Prostor

m² m m³ m³/h m³/h m³/h m² x/h Sistem S - 1 K1 Del dim.s. DS1.1 930,0 2,2 2046 27500 29,6 13,4 K2 Del dim.s. DS1.1 1020,0 2,2 2244 22500 22,1 10,0 Skupaj S-1 pri odvodu dima 50000 Opomba: Sistem S – 1 in sistem S – 3v 1. kleti sta v istem požarnem sektorju. Sistem S – 3 K1 Del dim.s. DS1.1 1967,0 2,2 4327 50000 25,4 11,6 Skupaj S – 3 pri odvodu dima iz 1. kleti 50000 K2 Dimni sektor DS6.1 2273,0 2,2 5001 50000 22,0 10,0 Skupaj S – 3 pri odvodu dima iz 2. kleti 50000


50

A H V Dovod zraka

Odvod zraka

Menj. zraka


m² m m³ m³/h m³/h m³/h m² x/h Sistem S – 2 K1 Del dim.s. DS2.1 925,0 2,2 2035 24000 25,9 11,8 K2 Del dim.s. DS7.1 980,0 2,2 2156 24000 24,5 11,1 Sistem S – 4 K1 Del dim.s. DS2.1 1813,0 2,2 3989 50000 27,6 12,5 K2 Del dim.s. DS7.1 1941,0 2,2 4270 50000 25,8 11,7

Sistem S – 5 K1 Dimni sektor DS3.1 2242,0 2,2 4932 50000 22,3 10,1 K2 Dimni sektor DS8.1 2279,0 2,2 5014 50000 21,9 10,0 Sistem S – 6 K1 Dimni sektor DS3.2 2525,0 2,2 5555 60000 23,8 10,8 K2 Dimni sektor DS8.2 2644,0 2,2 5817 60000 22,7 10,3 Sistem S – 7 K1 Dimni sektor DS3.2 2388,0 2,2 5254 60000 25,1 11,4 K2 Dimni sektor DS8.2 2711,0 2,2 5964 60000 22,1 10,1 Sistem S – 8 K1 Dimni sektor DS4.2 1140,0 2,2 2508 26600 23,3 10,6 (deluje le en ventilator, zato je padec tlaka manjši in se količina poveča za cca 5-

10%) K1 Dimni sektor DS11.1 1030,0 2,2 2266 25000 24,3 11,0 K2 Dimni sektor DS11.1 1040,0 2,2 2288 25000 24,0 10,9 Skupaj S – 8, dimni sektor DS11.1 50000 K2 Dimni sektor DS9.2 1210,0 2,2 2662 26600 22,0 10,0 Sistem S – 9 K1 Dimni sektor DS5.2 631,0 2,2 1388 9000 14,3 6,5 K1 Dimni sektor DS5.1 1168,0 2,2 2570 27000 23,1 10,5 Skupaj S-9 pri odvodu dima iz 1. kleti 36000 K2 Dimni sektor DS10.2 631,0 2,2 1388 9000 14,3 6,5 K2 Dimni sektor DS10.1 1228,0 2,2 2702 27000 22,0 10,0 Skupaj S – 9 pri odvodu dima iz 2. kleti 36000


51

Iz tabele 8 je razvidno, da sistem v primeru požara zagotavlja odvod dima več kot 10 x izmenjavo zraka v pogojih, ko pride do požara. Razen v dimnem sektorju DS5.2 in DS10.2 je menjava zraka 6,5x vendar sta ta dimna sektorja relativno majhna, ker imata uvozno in izvozno rampo v objekt in iz njega, zato ta del ni toliko problematičen iz stališča požarne varnosti, kot ostali požarni sektorji.


52

Tabela 9: ODVOD IN MENJAVA ZRAKA PRI SPLOŠNEM PREZRAČEVANJU

A H V Dovod zraka

Odvod zraka

Menj. zraka


m² m m³ m³/h m³/h m³/h m² x/h Sistem S - 1 K1 Del dim.s. DS1.1 930,0 2,2 2046 13750 14,8 6,7 K2 Del dim.s. DS1.1 1020,0 2,2 2244 11250 11,0 5,0 Skupaj S-1 pri mali hitrosti 25000 Sistem S – 3 K1 Del dim.s. DS1.1 1967,0 2,2 4327 30000 15,3 6,9 K2 Dimni sektor DS6.1 2273,0 2,2 5001 30000 13,2 6,0 Skupaj S – 3 pri Veliki hitrosti 60000 Sistem S – 2 K1 Del dim.s. DS2.1 925,0 2,2 2035 13000 14,1 6,4 K2 Del dim.s. DS7.1 980,0 2,2 2156 13000 13,3 6,0 Skupaj S – 2 pri Veliki hitrosti 26000 Sistem S – 4 K1 Del dim.s. DS2.1 1813,0 2,2 3989 30000 16,5 7,5 K2 Del dim.s. DS7.1 1941,0 2,2 4270 30000 15,5 7,0 Skupaj S – 4 pri Veliki hitrosti 60000 Sistem S – 5 K1 Dimni sektor DS3.1 2242,0 2,2 4932 30000 13,4 6,1 K2 Dimni sektor DS8.1 2279,0 2,2 5014 30000 13,2 6,0 Skupaj S – 5 pri Veliki hitrosti 60000 Sistem S – 6 K1 Dimni sektor DS3.2 2525,0 2,2 5555 36000 14,3 6,5 K2 Dimni sektor DS8.2 2644,0 2,2 5817 36000 13,6 6,2 Skupaj S – 6 pri Veliki hitrosti 72000 Sistem S – 7 K1 Dimni sektor DS3.2 2388,0 2,2 5254 36000 15,1 6,9 K2 Dimni sektor DS8.2 2711,0 2,2 5964 36000 13,3 6,0 Skupaj S – 7 pri Veliki hitrosti 72000 Sistem S – 8 K1 Dimni sektor DS4.2 1140,0 2,2 2508 17400 15,3 6,9 K1 Dimni sektor DS11.1 1030,0 2,2 2266 12600 12,2 5,6 K2 Dimni sektor DS11.1 1040,0 2,2 2288 12600 12,1 5,5 K2 Dimni sektor DS9.2 1210,0 2,2 2662 17400 14,4 6,5 Skupaj S – 7 pri Veliki hitrosti 60000


53

A H V Dovod zraka

Odvod zraka

Menj. zraka


m² m m³ m³/h m³/h m³/h m² x/h Sistem S – 9 K1 Dimni sektor DS5.2 320,0 2,2 704 5400 16,9 7,7 K1 Dimni sektor DS5.1 1168,0 2,2 2570 16200 13,9 6,3 K2 Dimni sektor DS10.2 320,0 2,2 704 5400 16,9 7,7 K2 Dimni sektor DS10.1 1228,0 2,2 2702 16200 13,2 6,0 Skupaj S – 9 pri Veliki hitrosti 43200

Iz tabele 9 je razvidno, da je menjava zraka pri velikih hitrostih ventilatorjev večja, kot to predpisuje smernica (VDI 2053-1 del), ki znaša 12 m³/h na m².


54

8 NAPOVEDAN RAZVOJ POŽARA Napovedati razvoj požara nam pove koliko hitro se bo požar razvijal do polno razvitega. Vemo, da se zaradi prezračevanja olajša evakuacija. Zaradi odvoda dima se čas evakuacije podaljša. Ravno tako odvod dima in toplote pripomore lažji dostop gasilcem na kraj požara. Vseeno je napovedan razvoj požara v določenem požarnem sektorju zaželen. Zato se lahko vnaprej predvidi, kakšen požar se lahko zgodi v obravnavanem objektu. V današnjem času je znanje o razvoju požara dobro znan, zato se verjetnost za nastanek požara v objektu ter sam razvoj požara lahko predvidi vnaprej s temeljnimi inženirskimi računskimi metodami, z računalniškimi modeli in s praktičnimi preizkusi v laboratorijskem ali naravnem merilu. Požarni scenarij predstavlja med drugim tudi najbolj črn razvoj morebitnega požara. Razvoj požara mora zajemati zelo realen opis in izračune, povezane z nastankom in razvojem požara. Temeljni podatek za izdelavo požarnega scenarija je tudi ocena zgorevalne toplote in količine zgorevalnih produktov ob gorenju. • Preizkus laboratorijev EUREKA je pokazal, da eno vozilo da za približno 5 MW

zgorevalne toplote, medtem ko dve do tri vozila oddajo med gorenjem 8 MW. (17.) • Rezultati nekaterih drugih preizkusov so pokazali, da osebno vozilo med gorenjem

odda do 8,5 MW, kombi pa do 15 MW. Rezultati preizkusov so pokazali da npr. tudi večja terenska vozila oddajajo znatno večje količine toplote kot običajna osebna vozila. (17.)

• Leta 2000 je Steinert opravil vrsto požarnih preizkusov, kjer je v prostoru velikosti 5

x 7 x 4,5 m sežigal do dve vozili hkrati. Prostor je omogočal popoln nadzor nad prezračevanjem. Razmak med preizkušenimi vozili je znašal 80 cm, v večini požarnih preizkusov pa je prišlo do preskoka požara iz vozila na vozilo. Nekaj požarnih preizkusov je vodilo tudi do požarnega preskoka. (17.)

V diplomski nalogi bom požarni scenarij v garažah napovedal s temeljnimi inženirskimi metodami, ki sem jih spoznal na fakulteti.

8.1 POŽARNA ODPORNOST IN POŽARNE LASTNOSTI VGRAJENIH GRADBENIH ELEMENTOV (14.) Glede vrste in uporabnosti celotnega dela garaž ter razvrstitev med prostore s specifično požarno obremenitvijo morajo biti vgrajeni konstrukcijski elementi s sledečimi minimalnimi zahtevami skladno s standardom JUS U.J1.240 izdaja 1994 in tuji predpisi (Kantonale Feuerpolizei – Aufzugsanlagen in Vereinging Kantonaler feurversicherungen (VKF)-Wegleitung für Feuerpolizeivorschriften Parkhäuse und Einstellräume): • Nosilna konstrukcija podzemnih delov objektov (podzemna garaža) vsaj 90 minutna

požarna odpornost (AB stene debeline 30cm in 20 cm – ustreza) RE 90 (14.)


55

• Stene požarnega sektorja hidroforne postaje vsaj 120 minutno požarno odpornost (AB stene debeline 20 cm ter opečnato pozidane stene debeline 20cm – ustreza): REI 120 (14.)

• Stene prostorov s transformatorji vsaj 180 minutno požarno odpornost (AB stene debeline 20 cm ter opečnato pozidane stene debeline 20cm – ustreza): REI 180 (14.)

• Sten med požarnimi sektorji vsaj 90 minutno požarno odpornost (AB stene

debeline 20 cm – ustreza): REI 90 (14.)

• Vrata požarnega sektorja hidroforne postaje vsaj 90 minutno požarno odpornost opremljena s samozapiralom, dimotesne ter preprečujejo prenos toplotnega sevanja (certifikat): EW 60-MC (14.)

• Vrata med požarnimi sektorji parkirne garaže vsaj 60 minutno požarno odpornost

opremljena s samozapiralom (certifikat): E 60-MC (14.)

• Medetažna konstrukcija garaž (kletne etaže med 2. in 1. kletjo ter 1. kletjo in pritličjem) vsaj 90 minutno požarno odpornost (AB plošče podprta z nosilnimi zidovi debeline 20 cm prekrita s cementnim estrihom debeline 5cm – ustreza): REI 90 (14.)

• Energetski kabli namenjeni napajanju električnih porabnikov v času požara v prostorih

strojnice in hidroforne postaje vsaj 90 minutno požarno odpornost (obloženi instalacijski jaški oziroma standardizirani požarni kabli predpisane požarne odpornosti – ustreza) EI 90 oziroma P 90 (požarni kabli) (14.)

• Izvedba kanalov za odvod dima in toplote v primeru požara ustrezajo določilom standarda ISO 834-1. (14.)


56

8.1 POŽARNI SCENARIJ

8.1.1 OPIS OBJEKTA Objekt kjer se predvideva požarni scenarij je podzemna garaža, ki pripada stanovanjskemu kompleksu na Poljanskem nabrežju. Podzemni objekt ima dve kleti. V kleti so parkirna mesta (990 parkirnih mest), shrambe stanovanj in servisni prostori objekta. Prostor, ki je predviden za parkirna mesta zavzema cca 34 716 m² in je razdeljen na 16 požarnih in dimnih sektorjev, ostali del podzemnega prostora (shrambe, servisni prostori) je caa 9974 m². Sektorji so različnih velikosti vendar ustrezajo zahtevam tehnične smernice TSG-1-001:2005. Uvozni izvozni klančini v garažo sta dve. Prva klančina je locirana ob Mesarki ulici druga pa ob Strupijovem nabrežju. Izhodi iz parkirnih prostorov obeh kletnih etaž so v komunikacijskih jaških posameznega modula (16 modulov – 16 komunikacijskih jaškov). Požarna odpornost nosilnih in nenosilnih gradbenih elementov je v skladu s predpisi. V kolikor pride do požara požarni sektor nudi minimalno 60 minutno požarno odpornost. Objekt je opremljen z AJP in ODT.

8.2.2 OPIS NASTANKA IN RAZVOJ POŽARA V poglavju 4.2.1 »razmerje proizvedenega dima« so v tabeli 3 podane količine toplotne energije, ki se sprošča pri gorenju motornih vozil. Največjo požarno obremenitev se dobi 16 MW pri gorenju treh avtomobilov. Po podatkih Nacionalnega komiteja PIARC Slovenija, tovornjak s cisterno za bencin odda 100 MW toplote.

Graf 1: količina toplotne energije, ki se sprosti pri gorenju cestnih vozil (MW)

58,5

16 1520

100

0

20

40

60

80

100

120

avto dva avta trije avti kombi avtobus cisterna zbencinom

Qto

t


57

Predvidel bom več scenarijev nastanka in razvoja požara in dokazoval z računi koliko časa sistem zagotavlja brezdimno cono. Scenarij 1 Stanovalec stanovanjskega objekta na Poljanskem nabrežju se je vrnil domov. Ob vstopu v garažo ob rob stene zadene z zadnjim delom avtomobila. S tem je prišlo do poškodbe rezervoarja in začel je puščati. Ko je avto parkiral v boks je ugasnil avto in posedel še nekaj sekund v njem. V tem času preden je stopil iz avta se je ustvarila mešanica hlapov goriva in zraka. Ko je stopil iz avta je nastala statična elektrika med njim in avtom zato preskoči iskra, ki povzroči, da se vnetljiva zmes hlapov in zraka vname. Gorenje hlapov se prenese do mesta iztekanja goriva in pride do nastanka požara. Scenarij 2 V kolikor ne pride do statičnega naboja lahko povzroči iskro zapiranje avtomobilski vrat. Scenarij 3 V kolikor ne pride v scenariju 1 in 2 do iskre je možnost, da bo prišlo do gorenja pozneje, ko lastnik avtomobila zapusti avto. Njegov avto bo spustil gorivo na tla. Ob zagonu motornega vozila v bližina tega avta, se vname vnetljiva zmes hlapov in povzroči gorenje goriva v obliki bazenskega požara (pool fire). Odvisnost razlitja poškodovanega avtomobila je tudi od količine goriva kolika ga ima v rezervoarju. V kolikor ima večjo količino goriva bo naredil večjo lužo in s tem lahko zajame v začetni fazi tudi več vozil.

Slika 23: Primer garaže ob razlitju goriva motornega vozila (Jakša 2006) V zelo kratkem času v nekaj desetinkah ali sekundah se vname še avto, ki spušča gorivo.


58

Ker je prišlo do gorenja bom v nadaljevanju z izračuni predvideval koliko časa sistem zagotavlja brezdimno cono 2m nad tlemi za evakuacijo ljudi. Pomagal si bom z enačbami iz poglavja 4.2.1 »razmerje proizvedenega dima v požaru« in z računalniškim programom ASMET (Atria Smoke Management Engineering Tools), ki se ga da dobiti na internet strani »http://www.bfrl.nist.gov/info/software.html «. Internetna stran (Building and Fire Research Laboratory) je namenjena za gradbeno in požarno raziskovanje. Na omenjeni strani se dobi programsko opremo za simulacijo požara (Fire Simulation and Research Software).

Primer 1. Predpostavim, da je v garaži ogenj z obsegom 10m. Temperatura okolice in garaže pri normalnih pogojih je 290K in temperatura ognja na konicah 1100K . Brezdimna cona je višine 2m.

3/ 2

33

0,188 (2) 0,53 /

0,53 10 5,3 /

5,3 / 16,6 /0,32 /

f f

sS

M P P kg s

M m kg s

M kg sV m skg mρ

•

•

•

= ⋅ ⋅ =

= ⋅ =

= = =

Pomeni, da v takem požaru bo nastajalo 5,3kg/s dima oziroma 16, 6 m³/s. Tak požar bi različno vplival na požarne sektorje. Ker so nekateri dimni sektorji manjši od drugih bi se dim v coni »z« (topla cona) prej razvil, kot v večjih sektorjih. Vendar sistem v tem primeru zagotavlja, zadosten odvod dima in toplote, ki znaša od 10 do 16,7 m³/s. Primer 2 V kolikor se vzame gorenje enega osebnega avtomobila (Qtot= 5MW) v prostoru pri normalnih pogojih 18ºC.

višina prve kleti 3,55m višina druge kleti 2,95m

klet 1 (računsko)

1/3 5/3 2/3 5/3

1/ 3 5/3 2 /3 5/ 3

3

3

0,071 1 0,026

0,071 5000 0,7 1,55 1 0,026 5000 0,7 1,55

6,287 /5000 0,7 464

6,287 / 1,2 /12,6 /

c c

S

M Q z Q z

M kW kW

M kg skWT K

kg s kg mV m s

•−

•−

•

⎡ ⎤= ⋅ ⋅ ⋅ + ⋅ ⋅⎣ ⎦

⎡ ⎤= ⋅ ⋅ ⋅ ⋅ + ⋅ ⋅ ⋅⎣ ⎦

=⋅

Δ = =⋅

=

Preko računalniškega programa (ASMET)


59

3

1

6,4 /399

12,2 /povprečna

S

Klet

M kg sT C

V m s

•

=

=

=

o

3

2

5,3 /479

11,3 /povprečna

S

Klet

M kg sT C

V m s

•

=

=

=

o

klet 2 (računsko) 1/3 5/3 2 /3 5/3

1/3 5/ 3 2/3 5/3

3

3

0,071 1 0,026

0,071 5000 0,7 0,95 1 0,026 5000 0,7 0,95

5,3035000 0,7 550

5,303 / 1,2 /11,8 /

c c

S

M Q z Q z

M kW kW

M kgkWT K

kg s kg mV m s

•−

•−

•

⎡ ⎤= ⋅ ⋅ ⋅ + ⋅ ⋅⎣ ⎦

⎡ ⎤= ⋅ ⋅ ⋅ ⋅ + ⋅ ⋅ ⋅⎣ ⎦

=⋅

Δ = =⋅

=

Torej tudi v drugem primeru sistem zagotavlja odvod dima in toplote.

Primer 3 V primeru 3, so prikazani rezultati, ki so dobljeni preko računalniškega programa ASMET. Ker količine sproščanja toplotne energije pri gorenju vozil poznamo že iz poglavja 4.2.1 in grafa 1 iz tega poglavja, bo v tem primeru prikazano grafično, kolikšno prostornino dima določeno vozilo proizvede v polno razvitem požaru in kolikšna je povprečna temperatura dima. Pri ugotovitvah je predpostavljena brezdimna cona 2m, oziroma 1.55m višine cone dima in 18º C temperature v garaži pri normalnih pogojih.

Tabela 10 Zgorevalna toplota (MW) 5 8 15 16 20 30

Volumski dotok dima (m³/s) 16,9 26,2 47,8 50,9 63,2 93,7

Povprečna temperatura dima (ºC) 426 457 490 496 502 517

Graf 2: Volumski dotok dima (m3/s)

16,926,2

47,8 50,963,2

93,7

0

20

40

60

80

100

5 MW 8 MW 15 MW 16 MW 20 MW 30 MW

zgorevalna toplota

m3/

s


60

Graf 2, prikazuje volumski dotok dima pri določenih zgorevalnih toplotah brez predpostavljenega premera požara. Opisovana podzemna garaža bo pri takih zgorevalnih toplotah lahko v večini odvedla dim pri požaru z zgorevalno toploto 5MW, pri ostalih večjih požarih pa se bo dim v določenem času začel spuščati v brezdimno cono.

Primer 4 Požar je nastal v požarnem oz. dimnem sektorju DS4.1. Ta dimni sektor se nahaja v kleti 1, kjer je višina stropa 3.55m in prostornina prostora 2388m². Strojnica prezračevanja je S-7 kar pomeni, da ventilatorja nudita odvod caa 60 000m³/h Vzel bom več različnih velikosti požara in zgorevalnih toplot. Poleg tega bom predvideval, v kolikšnem času se dim začne razvijati v coni, ki je brezdimna (y = 2m). Temperatura v garaži pri normalnih pogojih je 18º C.

Tabela 11 Zgorevalna toplota (MW) 5 5 5 5

Premer požara (m), Površina (m²)

2,0 m 3,1 m²

2,5 m 4,9 m²

3,0 m 7,1 m²

4,0 m 12,6 m²

Volumski dotok dima (m³/s) 16,2 17,1 18,3 21,1

Povprečna temperatura dima (ºC) 470 413 360 273

Kot je iz tabele 11 razvidno v kolikor je požar večje površine in oddaja isto zgorevalne toplote bojo temperature dima nižje pri večjih površinah, zato tudi volumski dotok dima niso toliko večji.

Tabela 12 Zgorevalna toplota (MW) 8,5 8,5 8,5 8,5


4,0 m 12,6 m²

5,0 m 19,6 m²

6,0 m 28,3 m²

7,0 m 38,5 m²

Volumski dotok dima (m³/s) 30,8 34,6 39,2 44.5


Tabela 13

Zgorevalna toplota (MW) 16 16 16 16


5,0 m 19,6 m²

6,0 m 28,3 m²

7,0 m 38,5 m²

8,0 m 50,2 m²

Volumski dotok dima (m³/s) 55,3 60,1 65,9 72,6


Ker tabele 11, 12 in 13 prikazujejo volumski dotok dima pri določenih zgorevalnih toplotah in površini požara, bom predvidel v kolikšnem času se DS 4.1 napolni z dimom pri požaru treh motornih vozil (Q = 16MW) s površino požara 28,3 m².


61

Požar treh motornih vozil s površino 28,3 m² v DS 4.1 (2388m²)

3 3 3

2 3

3

3

3

3

60,1 / 16,6 / 43,5 /

1,55 2388 3701 /

3701 / 8543,5 /

8477 / 19543,5 /

končni dovoda odvoda

z

z

končni

V V V m s m s m s

V z S m m m s

m st sm s

m st sm s

= − = − =

= ⋅ = ⋅ =

= =

= =

V takem požaru, brez upoštevanja začetne rasti požara bi se dim začel spuščati v brezdimno cono po 85 sekundah, celotni prostor zadimi po 195 sekundah. Bolj natančno situacijo prikazuje graf 3.

Graf 3: Čas napovnitve dima

0

50

100

150

200

250

3,05 2,55 2,05 1,55 1,05 0,55 0

brezdimna cona (m)

Čas

(s)

z ODTbrez ODT

Graf 3, prikazuje v kolikšnem času bi požar zapolnil prostor z dimom, ko ima prostor zagotovljen ODT in ko nima zagotovljen ODT. Požar je v fazi polno razvitega. Primer 5 V zadnjem primeru je vzet prostor s površino 2500m² zato, ker je približna velikost dimnih sektorjev teh površin. Odvod dima in toplote bo prikazano simulacijsko in sicer v kolikšnem času dim zapolni te velikosti prostor pri predpostavljanju, da se požar razvija hitro. Rezultati brez ODT so dobljeni preko računalniškega programa ASMET. Kjer vstavim sledeče podatke:

• Toplotna izguba 0,7 • Višina požara 3 m • Višina prostora 3,55 m • Velikost prostora 2500 m²


62

Tabela 14: čas napolnitve dima Čas (min) Brezdimna cona

y (m) Q (kW)

0 3,5 0,1 1 3,5 169 2 3,5 675 3 3,5 1 519 4 3,5 2 701 5 3,4 4 220 6 3,3 6 077 7 3,1 8 271 8 2,9 10 803 9 2,7 13 673 10 2,4 16 880 11 2,0 20 425

11,5 1,8 22 324 12 1,5 24 308

12,5 1,2 26 376 13 1,0 28 527

13,5 0,7 30 765 14 0,3 33 086

14,5 0.0 35 400 Tabela 14, prikazuje čas napolnitve dima v prostoru s površine 2500 m² kjer ni upoštevan ODT.

Graf 4: Čas napolnitve dima

0

0,5

1

1,5

2

2,5

3

3,5

4

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18

Čas (min)

brez

dim

na c

ona

(m)

z ODTbrez ODT

Graf 4, prikazuje čas napolnitve dima v prostoru s površine 2500 m² , ko ima zagotovljen ODT in ko je brez ODT. Prikazuje najbolj črn scenarij razvoja dima v obravnavani garaži.


63

8.2.3 LJUDJE V OBJEKTU Ko pride do požara je potrebno vedeti, da so v objektu ljudje in je potrebno predvideti možnosti za evakuacijo prisotnih v požarnem sektorju. Možnosti za evakuacijo v opisovani garaži je kar nekaj saj zgradba omogoča več izhodov na prosto. Objekt ima 16 komunikacijskih jaškov (stopnišče), kar pomeni, da vsaj eden pripada požarnem oz. dimnem sektorju. Ker ima garaža dve kleti večina sektorjev ima dva jaška v vsak jašek je možno priti preko dveh različnih dostopov. Poleg omenjenega je možnost priti v drugi sektor, ko niso požarna vrata še zaprta. Zato je v opisovani podzemni garaži možnosti za evakuacijo v primeru požara, kar nekaj. Pri evakuaciji ljudi moramo vedeti, da se ljudi loči tudi iz vidika zdravstvenega, psihičnega, starostnega in motoričnega vidika. Normalno zdrav človek, se pri normalnem gibanju premika s hitrostjo 5 km/h, kar je 1,4m/s. V kolikor ima določene omejitve je njegovo gibanje počasnejše zato se povprečje hitrost hoje ocenjuje 1m/s.

Tabela 15: Hitrost umika iz objekta (16.) Hitrost Skupina

1,6 m/s Fizično in psihično v dobrem stanju

1 m/s Fizično mobilne osebe

0,85 m/s Omejeno mobilne osebe (otroci in starejše osebe)

0,5 m/s Osebe, ki potrebujejo pomoč pri gibanju

Osnovna enačba za določitev časa iz objekta je RSET (required safe escape time – enačba 7.1). (16.)

det

det

( )

....................

........

......... ,

RSET a pred pot

a

pred

pot

t t t t t

t čas od vžiga do odkrivanja požarat čas od odkrivanja požara do splošnega alarmat čas pred začetkom umika uporabnikov prostora

t čas potre

= Δ + Δ + Δ + Δ

ΔΔΔ

Δ ben za pot uporabnikov prostora ali

stavbe

7.1

Od nastanka gorenja do vžiga in odkrivanja do splošnega alarma predvidim čas 120s in pot umika 60 m. Torej čas umika iz objekta je 3 minute, kar zadostuje za varen umik v tem času bo dimna cona minimalna. Dimna cona je minimalna vse do 7 minute, po tem času se začne razvijati počasi, vendar 14 minut nudi brezdimno cona (nad 2m) v kolikor se vzame požar iz grafa 4. Gasilska brigada je oddaljene od objekta cca 4 km. Predpostavim, da najkasneje v 30. minutah, ko je prišlo do vžiga gasilska intervencija pride na kraj požara. Prostovoljno gasilsko društvo LJUBLJANA – MESTO je oddaljeno 1 km in na kraj nesreče lahko pride še hitreje.


64

8.2.3 DOGODKI OB POŽARU

Požar je nepredvidljiv vendar vseeno dinamika o njem je dobro poznana zato se lahko predvideva kaj bi se zgodilo, ko bi prišlo do njega. Ugotovitve, ki sem jih ugotavljal za opisovano garaža lahko ocenim, da niso slabe za uporabnike saj jim nudi dobro varnost v tehničnem smislu. Pasivna požarna varnost je dobra saj sistem zagotavlja požarno odpornost nosilnih in nenosilnih gradbenih elementov po predpisih, kakor tudi sistem za ODT je v skladu s predpisi. Požarni in dimni sektorji so v mejah dovoljenega. V kolikor pride do požara alarm opozori uporabnike, da morajo zapustiti prostor. Aktivna požarna zaščita je zagotovljena z zunanjim hidrantnim omrežjem, notranjim hidrantnim omrežjem in ročnimi gasilniki. V neposredni bližini objekta je prostovoljno gasilno društvo oddaljeno približno 1 km., gasilska brigada pa dobrih 3 km. Pri dogodku ob požaru so tudi akterji ljudje, ki so v njem zajeti. Ljudje prispevajo s svojimi reakcijami (mirnost, panika…), kakšna bo njihova evakuacija. V različnih situacijah je brezhibno stanje lahko zagotovljeno iz tehničnega in organizacijskega vidika, vendar vedno je še tretji dejavnik - človek.


65

9 ZAKLJUČEK Namen diplomske naloge je bil predstaviti prezračevanje podzemnih garaž in predstaviti pomen prezračevanja za požarno varnost. Kot je iz naloge razvidno ima splošno prezračevanje podzemnih garaž naloge odvoda onesnaženega zraka, ki ga v največji meri proizvajajo motorna vozila. Zato so pri projektiranju pomembna tudi računska dokazila, da sistem zagotavlja primerno prezračevanje, ki ga zahtevajo predpisi. Tako je zagotovljeno zdravje uporabnikov podzemnih garaž. V Sloveniji je za splošno prezračevanje zaprtih garaž znana nemška smernica društva nemških inženirjev VDI 2053 – 1. del, najnovejša je bila izdana januarja 2004. Diplomska naloga v tretjem poglavju sloni na tej smernici in ugotovi, da smernica predstavi nižjo kratkotrajno tehnično vrednost (KTV) ogljikovega monoksida (CO) iz 100ppm na 60ppm. Glavni vzrok za znižanje KTV ogljikovega monoksida je katalizatorska tehnika motornih vozil. V ostalih poglavjih (4,5,6,7,8) diplomska naloga predstavi pomen prezračevanja na požarno varnost in predvideva, kako bi se dim razvijal v določenih situacijah. Prezračevalni sistem v primeru požara mora zagotavljati primeren odvod dima in toplote, to pa se doseže s pravilnim projektiranjem, pravilnimi vgrajenimi napravami in pravilno izvedeno montažo. Za odvod dima in toplote iz garaž se večina podatkov uporablja iz tujih predpisov. Ker je pri vgradnji prezračevalnega sistema za odvod dima in toplote zelo pomembna protipožarna zaščita, se pri prezračevanju garaž poslužuje predpise, ki so napisane za požarno varnost v stavbah. V Sloveniji imamo Tehnično smernico TSG-1-001:2005 (POŽARNA VARNOST V STAVBAH) v Nemčiji je več predpisov eden izmed njih je tudi smernica VDI 3819 (Brandschutz in der Gebäudetechnik – tehnična smernica protipožarne zaščite) in je v treh delih. Ukrepi požarne varnosti, ki veljajo za prezračevalno opremo morajo biti v skladu s predpisi tako, da je v podzemni garaži zagotovljena čim boljša varnost ljudi in okolice v bližini. Požarna varnost zajema razmejitev garaže na požarne in dimne sektorje. Ustrezno morajo biti vgrajene zapiralne naprave (požarne, dimne lopute) in vsa vgrajena sredstva, ki služijo za odvod dima in toplote. Poleg ustrezne montaže morajo biti vgrajene naprave odporne na ogenj. Ugotovitve, ki jih predstavlja diplomska naloga so, da pri projektiranju podzemnih garaž poleg prezračevalno tehničnih zahtev pri splošnem prezračevanju je potrebno upoštevati tudi zahteve za požarno varnost, ki obravnavajo požarno odpornost gradbenih elementov, velikost sektorjev in odvod dima in toplote. V kolikor se pri projektiranju zanemari določen segment bo prihajalo v podzemnih garažah do večjih tveganj. Tveganje ni katastrofa po definiciji. Tveganje postane katastrofa tedaj, ko dogodek pomete s človeškimi življenji. Zato pri projektiranju in izvajanju del morajo biti projektanti in izvajalci dosledni in spoštovati predpise tudi, če so tuji. Tako se doseže večja varnost in s tem manjše tveganje. Cilj diplomske naloge je bil prispevati informacije za prezračevanje podzemnih garaž in poudariti pozitivne učinke pasivne požarne zaščite. V nalogi sem opisal ključne faktorje prezračevanja podzemnih garaž in predstavil pozitivne učinke na požarno varnost.


66

10 LITERATURA

Pravilniki in standardi:

1. VDI Richtlinien 2053, Blatt 1/Januar 2004, Raumlufttechnische Anlagen für Garagen 2. VDI Richtlinien 2053, Blatt 1/1995, Raumlufttechnische Anlagen für Garagen 3. VDI Richtlinien 3819, Blatt 2/Januar 2004, Brandschutz in der Gebäudetechnik

Funktionen und Wechselwirkungen

4. Pravilnik o varovanju delavcev pred tveganji zaradi izpostavljenosti kemičnim snovem pri delu (Ur. l. RS, št. 100/2001, 39/2005).

5. Tehnična smernica TSG-1-001:2005: POŽARNA VARNOST V STAVBAH

6. Pravilnik o požarni klasifikaciji gradbenih proizvodov (Ur. list RS št 77/2003)

7. BS EN 12101-3:2002 Smoke and heat control systems. Specification for powered

smoke and head exhaust ventilators

8. Pravilnik o požarni varnosti v stavbah (Ur.list. RS, št 31/2004, 10/2005)

9. Pravilnik o prezračevanju in klimatizaciji stavb (Ur. list. RS, št. 42/2002)

Knjige, revije, gradiva in projektne dokumentacije:

10. Kemija v gasilstvu: požar, eksplozije in nevarne snovi, Grm, B., Stevanovič,B., 2002

11. POŽAR: strokovna revija za varstvo pred požari.

Letnik 8 št.4 (Projektiranje odvoda dima in toplote iz podzemnih garaž - Bojan Grm, Simon Furlan, Damjan Zajc)

Letnik 9 št.3 (Projektiranje inštalacij za odvajanje dima in toplote v Evropi - Alwine Hartwig)

12. UJMA, številka 16, 2002; Odvod dima in toplote iz podzemnih garaž, Bojan Grm,

Iztok Furlan, Damjan Zajc. 13. Projektna naloga za strojne instalacije - Stanovanjski kompleks Poljansko

nabrežje; Lozej d.o.o.,; BIRO ES d.o.o., Tržaška 51a, 1000 Ljubljana., 2004

14. ŠUDIJA POŽARNE VARNOSTI; Stanovanjski kompleks Poljansko nabrežje; Lozej d.o.o., Goriška cesta 62, Ajdovščina, februar 2004

15. An Introduction to Fire Dynamics, Second Edition, Dougal Drysdale, University of

Edinburgh, UK, JOHN WILEY & SONS, 1998

http://ius.info/Baze/urad/200377.htm


67

16. Ocena časa evakuacije ob požaru ali drugem dogodku v objektu, mag Aleš Jug, mag. Bojan Grm, Gradivo pri predavanjih požarne preventive v tehnologiji v šolskem letu 2005/2006

17. Ocena zgorevalne toplote in količina zgorevalnih produktov ob gorenju osebnih

vozil. mag. Aleš Jug, Gradivo pri predavanjih požarne preventive v tehnologiji v šolskem letu 2005/2006

18. Internet strani:

a) http://www.zvd.si/strok/zastrupitev_z_ogljikovim_monoksidom.php (02.02.2004)

b) http://www.odis.si/upoGaraze.html (10.02.2006) c) http://www.finea-trade.si/ft/studer/skproj/projekt/projekt_pred.htm

(01.03.2006) d) http://www.age-info.de (15.03.2006) e) http://www.tlt.de/dateien/16.pdf (27.04.2006) f) http://www.tlt.de/dateien/19.pdf (27.04. 2006) g) h) http://www.tlt.de/dateien/20.pdf (27.04.2006) i) http://www.sfpe.org/ (10.06.2006) j) http://www.promat.si/str_pris/Kanali%20za%20odvod%20dima%20in%20to

plote.pdf (10.06.2006) k) http://www.bfrl.nist.gov/info/software.html (20.06.2006) l) http://www.imp-klima.si/skupina.asp (01.03.2003)

http://www.zvd.si/strok/zastrupitev_z_ogljikovim_monoksidom.php

http://www.odis.si/upoGaraze.html

http://www.finea-trade.si/ft/studer/skproj/projekt/projekt_pred.htm

http://www.age-info.de/

http://www.tlt.de/dateien/19.pdf



http://www.sfpe.org/

http://www.promat.si/str_pris/Kanali za odvod dima in toplote.pdf

http://www.promat.si/str_pris/Kanali za odvod dima in toplote.pdf

http://www.bfrl.nist.gov/info/software.html

http://www.imp-klima.si/skupina.asp


68

11 PRILOGE

Fotografija 1: Stanovanjski kompleks Poljansko nabrežje. Lokacija Spodnje Poljane - Ljubljana. Na omenjeni lokaciji so podzemne garaže. (Jakša 2006)

Fotografija 2: Prikaz stolpne rešetke, ki ima dušilnik zvoka in zunanja zaščitna rešetka, kjer se odvaja onesnažen zrak pri splošnem prezračevanju v primeru požara pa se odvaja dim. (Jakša 2006)


69

Fotografija 3: Garažna vrata pri uvozu v garažo iz smeri Mesarske ulice. Garažna vrata se odpirajo s kartico, ki omogoča selektiven dostop v garažne prostore. (Jakša 2006)

Fotografija 4: Uvozna klančina v garažo iz mesarske ulice (Jakša 2006)


70

Fotografija 5: Parkirni prostori v prvi kleti (Jakša 2006)


71

Fotografija 6: Dovodni jašek za dovod svežega zraka (Jakša 2006)

Fotografija 7: Dimna loputa DOL -1R (dimoodvodna loputa) na prezračevalnem kanalu. Loputa je pri splošnem prezračevanju zaprta, v primeru požara pa se loputa odpre in tako omogoči ODT iz sektorja v katerem je požar. (Jakša 2006)

Fotografija 8: Vhodna, izhodna klančina v klet 2 (Jakša 2006)


72

Fotografija 9: Pot umika v komunikacijski jašek. Notranje hidrantno omrežje, ki ga predstavlja hidrant s kolutom označen s črko H. Slika prikazuje tudi mesto ročnega gasilnika, ročno alarmiranje požara (ročni javljalnik) in načrt evakuacijske poti. (Jakša 2006)

Fotografija 10: Javljalnik CO, zvočni alarm, ročni javljalnik požara. V kolikor se preseže nevarno koncentracijo CO se aktivira alarm in na vidnih mestih se prižge napis » POZOR PLIN ZAPUSTI PROSTOR«. (Jakša 2006)

Fotografija 11: Prezračevalna rešetka. Skozi njo se odvaja onesnažen zrak v primeru požara pa dim in toplota. (Jakša 2006)


73

Fotografija 12: Izhod iz podzemne garaže. (Jakša 2006)

diplomsko delo matej jakša - kabelnet.net

Documents