ESB 2 Větrání garáží

Transkript

1 České vysoké učení technické v Praze Fakulta stavební ESB 2 Ing. Daniel Adamovský, Ph.D. Katedra technických zařízení budov

2 Obsah prezentace Základní rozdělení garáží Škodliviny vznikající v garážích Národní norma pro garáže Provozní větrání Havarijní větrání Požární větrání 2

3 Rozdělení garáží Podle požadavků na větrání garáže s pohybem vozidel vlastní silou větrací systém musí zabránit vzniku nepřípustných koncentrací škodlivých plynů a par garáže s mechanickým pohybem vozidel nestanovují se zvláštní požadavky na provozní větrání (pro havarijní a požární větrání ano) 3

4 Škodliviny vznikající v garážích Hlavní škodlivina oxid uhelnatý CO Ostatní škodliviny vzniklé provozem spalovacích motorů oxidy dusíku NO, NO 2, uhlovodíky HC, benzol C 6 H 6 a pevné částice. Předpokládá se, že při navržení systému větrání na přípustné koncentrace CO budou i ostatní škodliviny pod přípustnou koncentrací. 4

5 Škodliviny vznikající v garážích Proč je CO nebezpečné? Při vdechování vzniká v krvi karbonylhemoglobin COHb omezující okysličování tkání. Paradoxně má hemoglobin v krvi 200krát větší afinitu vázat se s CO než s kyslíkem Důsledky vdechování: při nízkých koncentracích bolesti hlavy, snížení pozornosti při vysokých koncentracích poškození orgánů až smrt Po intoxikaci je typická třešňově zbarvená krev. 5

6 Škodliviny vznikající v garážích Proč je CO nebezpečné? Mezní přípustná hodnota obsahu COHb v krvi je 3%. Tuto hodnotu lze dosáhnout při chůzi přibližně za: 10 minut při vdechování vzduchu s koncentrací CO 250 ppm 30 minut při vdechování vzduchu s koncentrací CO 100 ppm 60 minut při vdechování vzduchu s koncentrací CO 50 ppm pozn.: 1 ppm = 1 cm 3 /m 3 (1/ ) 6

7 Škodliviny vznikající v garážích Přípustné koncentrace CO ČSN (2011) Jednotlivé, řadové a hromadné garáže, Nejvyšší přípustná koncentrace 50 ppm při pobytu do 30 minut 26 ppm v prostoru garáže s obsluhou zaměstnanci ÖNORM H 6003 (1997) Lüftungstechnische Anlagen für Garagen. Grundlagen, Planung, Dimensionierung, 50 ppm při pobytu do 30 minut normální provoz ochrana rizikových skupin děti, starší populace apod. 100 ppm při pobytu do 30 minut maximální koncentrace VDI 2053 Blatt 1 (1995) Raumluftechnische Anlagen für Garagen und Tunnel. Garagen, 100 ppm při pobytu do 30 minut maximální koncentrace 7

8 Škodliviny vznikající v garážích Obvyklé emise CO motorových vozidel Liší se podle technického vybavení vozidel Pohonné agregáty (vznětový, zážehový motor, ) Vybavení katalyzátorem, filtrem pevných částic, aj. Dále jsou ovlivněny: Provozním stavem motoru (teplý, studený), způsob jízdy (volnoběh, rovina a klesání, stoupání), Technickým stavem vozidla Emise oxidu uhelnatého jedním vozidlem podle ÖNORM H 6003, převzato z Větrání podzemních garáží, Drkal F., Vytápění, větrání, instalace, č.5 / 2003, str

9 Škodliviny vznikající v garážích Ostatní látky ve výfukových plynech motorových vozidel oxidy dusíku (NOx) při malých koncentracích pocit dušení a nucení ke kašli, zvyšují pravděpodobnost onemocnění dýchacích cest uhlovodíky (HC) některé skupiny dráždí sliznici a oči, některé skupiny uhlovodíků mohou být karcinogenní prachové částice (PM) oxid uhličitý (CO 2 ) oxid siřičitý (SO 2 ) vstřebává se v horních cestách dýchacích přízemní ozón (O 3 ) chemickými reakcemi výfukových plynů za účasti slunečního záření vzniká fotochemický smog, který obsahuje ozón ten je pro člověka jedovatý, snižuje schopnost plic vykonávat normální funkce polycyklické aromatické uhlovodíky (PAU) mnohé z nich jsou mutagenní a karcinogenní aldehydy vstřebávány v dýchacím a trávicím ústrojí, dráždí oči, sliznice, způsobují poruchy dýchání, kašel, nevolnost, astma, kožní alergie 9

10 Národní norma pro garáže -ČSN ČSN Jednotlivé, řadové a hromadné garáže Platná od září 2011 v českém jazyce nahrazuje normy ČSN , 58 z 1987 Předmět normy: Sjednocuje celou problematiku garáží Slouží pro navrhování nových staveb jednotlivých, řadových i hromadných garáží převážně a jejich změny. 10

11 Národní norma pro garáže -ČSN Rozsahem pokrývá: Rozdělení garáží - podle druhu vozidel, stavebního uspořádání, způsobu parkování, aj. Typologii garáží prostorové uspořádání, rozměry stání, šířky jízdních pásů, poloměry pro otáčení, odstupy vozidel, aj. Požadavky na stavební konstrukce zatížení, odolnosti povrchů Podmínky požární bezpečnosti odkazem na ČSN PBZ, Výrobní objekty Požadavky na systémy TZB Technické požadavky na bezbariérové užívání garáže 11

12 Národní norma pro garáže -ČSN Požadavky na systémy TZB v garážích: Odvodňovací systémy zajišťující odstranění vody vnesené pojíždějícími a zaparkovanými automobily Osvětlení Větrání 12

13 Národní norma pro garáže -ČSN : V prostoru garáží se všeobecně navrhují tři způsoby větrání: provozní větrání, které zajišťuje nepřekročení přípustných koncentrací škodlivin v ovzduší garáže; havarijní větrání, které zajišťuje ředění hořlavých látek s nebezpečím výbuchu v garáži tak, aby nebylo dosaženo jejich dolní meze výbušnosti (LPG, CNG, H 2 ); požární větrání, které odvádí teplo a kouř při požáru z prostoru garáže. 13

14 Provozní větrání Hlavní škodliviny v ovzduší garáží jsou CO, NO x, C 6 H 6 (benzen), prachové částice Provedení: Přirozené Nucené Nejvyšší přípustná výpočtová koncentrace CO pro nucené větrání je stanovena: Pro 30 minutový pobyt osob v garáži hodnotou 50 ppm. Pro prostor garáží kde se pohybují zaměstnanci 26 ppm vzhledem k dlouhodobé expozici 14

15 Provozní větrání (pohyb aut vlastní silou) Přirozené větrání Pouze nadzemní podlaží! (dříve bylo připouštěné i první podzemní) Platí tyto definice (ČSN ): nadzemní niveleta podlahy není níže než 1,5 m pod nejvyšším bodem přilehlého terénu; podzemní niveleta podlahy je více než 1,5 m pod nejvyšším bodem přilehlého terénu; 15

16 Provozní větrání (pohyb aut vlastní silou) Přirozené větrání JEDNOTLIVÉ A ŘADOVÉ GARÁŽE: Jednoznačně převládající způsob větrání. Příčné s neuzavíratelnými otvory v protilehlých stěnách. Celková volná plocha větracích otvorů pro jedno stání je minimálně: v garážích pro osobní a lehká užitková vozidla, 0,025 m 2 /stání v garážích pro nákladní vozidla a autobusy, 0,045 m 2 /stání Polovina plochy větracích otvorů se umisťuje u podlahy, polovina pod stropem. Obrázek převzatý z ČSN

17 Provozní větrání (pohyb aut vlastní silou) Přirozené větrání HROMADNÉ GARÁŽE: Dvě možnosti. A) Příčné provětrání otvory v protilehlých obvodových stěnách vzdálenost stěn max. 60 m V každé z protilehlých stěn jsou rovnoměrně umístěny otvory o volném průřezu, který činí minimálně 1/3 celkové vnitřní plochy vertikálních obvodových stěn parkovacího prostoru. Spodní hrana otvorů je nejvýše 0,5 m nad podlahou, horní hrana otvorů nejníže 0,3 m pod stropem. Otvory u podlahy musí být na venkovní straně alespoň 0,3 m nad terénem. 17

18 Příčné větrání protilehlými otvory nadzemní garáže, příp. první podzemní pdl. Celoplošné stěnové mřížky kryjící otvory přívodu/odvodu vzduchu Plně otevřený prostor 18

19 Provozní větrání (pohyb aut vlastní silou) Přirozené větrání HROMADNÉ GARÁŽE: Dvě možnosti. B) Neuzavíratelnými otvory v obvodových stěnách a ve stropě garáže s frekvencí výměny vozidel f 0,4 h 1 : 0,15 m 2 /stání, garáže s frekvencí výměny vozidel f > 0,4 h 1 : 0,3 m 2 /stání, Polovina plochy se umisťuje u podlahy a polovina pod stropem. Případná šachta, která navazuje na větrací otvor, musí mít volný průřez minimálně shodný s větracím otvorem, při výšce větší než 2 m musí být průřez dvojnásobný. Plochu otvorů lze sdružovat, avšak musí být zaručeno rovnoměrné provětrání celého prostoru. Vodorovná vzdálenost mezi otvory je nejvýše 20 m. 19

20 Provozní větrání (pohyb aut vlastní silou) Nucené větrání JEDNOTLIVÉ A ŘADOVÉ GARÁŽE: Jednotlivé i řadové garáže lze větrat podtlakově - nuceným odvodem a přirozeným přívodem vzduchu. Minimální intenzita větrání 1 h -1 Odváděcí vyústka s ventilátorem se umístí pod stropem, přívodní otvor je v protilehlé stěně u podlahy. Rychlost vzduchu v přívodním otvoru 0,7 m/s Odváděcí ventilátor musí být v provozu po celou dobu pobytu osob v garáži. w 0,7 m/s 20

21 Provozní větrání (pohyb aut vlastní silou) Nucené větrání HROMADNÉ GARÁŽE: Vždy výhradně podtlakové s nuceným odvodem a přirozeným nebo nuceným přívodem venkovního vzduchu. Při nuceném přívodu vzduchu musí být průtok odváděného vzduchu vždy o 10 až 20 % vyšší. Větrání může být řízené podle aktuální koncentrace CO Maximální přípustné koncentrace CO 50 ppm (26 ppm) Musí být automatická detekce koncentrace CO ve vzduchu!!! Minimální intenzita větrání nesmí poklesnout pod hodnotu 0,5 h 1. 21

22 Provozní větrání (pohyb aut vlastní silou) Nucené větrání HROMADNÉ GARÁŽE: návrhovým průtokem je množství odváděného vzduchu, Množství odváděného vzduchu se stanovuje výpočtem podle vypočtené produkce CO vychází z analýzy průměrné trasy vozidla projíždějícího garáží od vjezdu na parkovací stání a zpět. Metodika postihuje i provozní stavy vozidla, jelikož každý vykazuje jiné emise CO. Jízda / stání s volnoběhem Jízda po rovině nebo z kopce / do kopce 22

23 Provozní větrání (pohyb aut vlastní silou) Nucené větrání HROMADNÉ GARÁŽE: Větrací zařízení může být navrženo: s možností přerušovaného provozu; řízením průtoku vzduchu ventilátory; s možností dílčího provozu paralelně připojených větracích jednotek. V prostorech stání a vnitřních komunikací - automatické měřicí, monitorovací a signalizační zařízení koncentrace CO (min. 1 čidlo na 400 m 2, 1 čidlo v odváděném vzduchu a 1 čidlo v místě přívodu venkovního vzduchu). 23

24 Provozní větrání (pohyb aut vlastní silou) Nucené větrání HROMADNÉ GARÁŽE: Nutné řešit provozní opatření, když je v prostoru garáže dosažena přípustná koncentrace oxidu uhelnatého CO: signalizace do řídicího místa; větrací zařízení musí být uvedeno na maximální výkon; zastaven vjezd vozidel do garáže; je maximálně omezen provoz vozidel v garáži a osoby musí opustit prostor garáže. 24

25 Provozní větrání (pohyb aut vlastní silou) Nucené větrání HROMADNÉ GARÁŽE: Starší požadavky (stará ČSN z roku 1987): minimální hodnota přiváděného vzduchu 300 m 3 /h.stání údaj vztažen na všechna vozidla bez ohledu na druh motoru, způsob jízdy aj., Pro garáže u špičkových provozů (společenské objekty) se průtok vzduchu stanoví min. 900 m 3 /h.stání, 25

26 Provozní větrání (pohyb aut vlastní silou) Nucené větrání - příklad podtlakový systém s 10 až 20 % méně přiváděného vzduchu obvyklý rozvod čerstvého a odvod odpadního vzduchu pevným potrubím samostatný systém Přívod čerstvého vzduchu - do předpokládané části pohybu lidí Odvod odpadního vzduchu - z prostoru pohybu vozidel VZT jednotka s ZZT (těsný typ), dohřevem vzduchu temperování NESMÍ BÝT SMĚŠOVÁNÍ Přívod čerstvého a odvod odpadního vzduchu - exteriér

27 Provozní větrání (pohyb aut vlastní silou) Nucené větrání - příklad Možné využití odpadního vzduchu z jiných provozů pokud není znečištěn toxickými látkami, prachem, nadměrnou produkcí vlhkosti aj. Využívá se u obchodních center, kancelářských budov apod. Využití odpadního předehřátého vzduchu Musíme splnit dostatečné množství a posoudit předchozí znečištění vzduchu Hlavní provoz v objektu nuceně větraný Odvod odpadního vzduchu do prostoru garáží Garáže Odpadní vzduch z prostoru garáží do exteriéru 27

28 Jet systémy (Systém s lokálními ventilátory) Systém kombinující provozní i požární větrání Používají se lokální tzv. proudové a impulzní ventilátory směřující vzduch (škodliviny) napříč přes garáže k místu odvodu, kde je odtahový ventilátor (s požární odolností) Ventilátory jsou rozmístěné v ploše garáže pod stropem Obdoba ventilátorů v tunelech Z podkladů firmy Colt International s.r.o. 28

29 Jet systémy (Systém s lokálními ventilátory) Dopravují vzduch v prostoru bezpotrubním způsobem. Dopravní silou je hybnost proudu vzduchu z ventilátoru (vyjádřeno veličinou tah [N]) - výstupní proud vzduchu z proudového ventilátoru indukuje okolní vzduch a uvádí jej do pohybu. Návrh větracího systému závisí na stavebním řešení garáže! Obecně není známý způsob návrhu velikosti, počtu proudových ventilátorů a jejich rozmístění v prostoru garáže. obvykle návrh pomocí CFD dodá dodavatel jetů Není znám fyzikální model vyvstává otázka kontrolovatelnosti výsledků Odpovědnost nese projektant 29

30 Havarijní větrání Plánuje se pro vyhrazená parkovací stání pro vozidla na plynná paliva. Detekce úniku plynu (20 % dolní meze výbušnosti). Havarijní větrání zajistit nejméně šestinásobnou výměnu venkovního vzduchu za hodinu ve vyhrazeném úseku garáže (nebo v celé garáži) vždy nucené. Obdobně TDG/TPG Vybavení garáží a jiných prostorů pro motorová vozidla s pohonným systémem CNG. 30

31 Požární větrání Vyhl. 23/2008 Sb. O technických podmínkách požární ochrany staveb + novelizace vyhláškou 268/2011 Sb. Navrhuje se podle ČSN Požární bezpečnost staveb - Výrobní objekty. Požární bezpečnost vzduchotechnických systémů se řeší podle ČSN EN a ČSN Pozor naprostá většina norem z problematiky požární ochrany je závazná. 31

32 Požární větrání JEDNOTLIVÉ GARÁŽE U RODINNÝCH DOMŮ Garáž je součástí požárního úseku RD, pokud je celková plocha požárního úseku menší než 600 m2 Nejsou tudíž požadovány speciální úpravy bez ohledu na parkované vozidlo Autonomní detekce a signalizace umístěné v RD v části vedoucí k východu 32

33 Požární větrání VEŘEJNÉ ŘADOVÉ A HROMADNÉ GARÁŽE Samočinné odvětrací zařízení (SOZ), které zajišťuje odvod tepla a zplodin hoření po stanovenou dobu Přirozené Nucené větrání, kombinací obou. Odvětrací zařízení je uvedeno do chodu impulsem z elektrické požární signalizace (EPS) (čidla v celém požárním úseku) Funkční nejméně po dobu evakuace osob (resp. po dobu možného ohrožení osob účinky požáru), nebo do doby zásahu první jednotky; rozhodující je delší z obou dob, nejméně 5 minut. Funkce odvětracího zařízení se ověřuje kouřovou zkouškou! 33

34 Požární větrání VEŘEJNÉ ŘADOVÉ A HROMADNÉ GARÁŽE Samočinné odvětrací zařízení (SOZ) / Zařízení pro odvod kouře a tepla (ZOKT): Odvod kouře a ostatních produktů hoření mimo zasaženou oblast (požární úsek), Vytvoření kouřoprosté oblasti pro únik osob výška minimálně 2,5 m nad podlahou, KOUŘ NEUTRÁLNÍ ROVINA BEZKOUŘOVÁ OBLAST 34

35 Požární větrání VEŘEJNÉ ŘADOVÉ A HROMADNÉ GARÁŽE Samočinné odvětrací zařízení (SOZ), které zajišťuje odvod tepla a zplodin hoření po stanovenou dobu Navrhuje se podle ČSN PBZ: Nevýrobní objekty, příloha H Základním parametrem je množství uvolněného tepla sdíleného prouděním (0,6 až 0,8 z celkového uvolněného tepla) Vždy nutné dodržet hmotnostní rovnováhu mezi přívodem vzduchu do kouřové sekce (oblast ze které odvádíme kouř) a odvodem zplodin hoření a kouře. Posuzují se přívodní i odtahové plochy v kouřové sekci Přívod vzduchu do kouřové sekce je třeba umísťovat co nejníže u podlahy sekce (zpravidla do 1,5 m nad podlahou). 35

36 Požární větrání VEŘEJNÉ ŘADOVÉ A HROMADNÉ GARÁŽE Garáže se zakladačovým systémem, které neumožňují přímý a rychlý zásah jednotky požární ochrany stabilní hasicí zařízení (vodní), ovšem žádné požadavky na větrání (vzniká otázka havarijního větrání). Garáže v nichž je dovolené parkování vozidel poháněných technickými plyny detekce úniku plynu a účinné větrání (havarijní), Parkování vozidel sloužících pro přepravu hořlavých látek oddělení požárně dělící konstrukcí s min odolností 30 minut 36

37 Kombinace provozního a požárního větrání VEŘEJNÉ ŘADOVÉ A HROMADNÉ GARÁŽE 37

38 Děkuji za pozornost Daniel Adamovský ČVUT Fsv, katedra TZB