České vysoké učení technické v Praze

Transkript

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

2 Obsah prezentace Základní rozdělení garáží Škodliviny vznikající v garážích Rozdělení větrání Přirozené větrání Nucené větrání Přednáška předmětu Energetické systémy budov 2 Větrání garáží

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 větrání Přednáška předmětu Energetické systémy budov 2 Větrání garáží

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. Přednáška předmětu Energetické systémy budov 2 Větrání garáží

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 ik i je typická třešňově ě zbarvená krev. Přednáška předmětu Energetické systémy budov 2 Větrání garáží

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/ ) Přednáška předmětu Energetické systémy budov 2 Větrání garáží

7 Škodliviny vznikající v garážích Přípustné koncentrace CO ČSN Hromadné garáže, základní ustanovení, 87 ppm při pobytu do 30 minut ÖNORM H 6003 Lüftungstechnische Anlagen für Garagen. Grundlagen, Planung, Dimensionierung, 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 Raumluftechnische Anlagen für Garagen und Tunnel. Garagen, ppm při pobytu do 30 minut maximální koncentrace Přednáška předmětu Energetické systémy budov 2 Větrání garáží

8 Škodliviny vznikající v garážích Obvyklé emise CO motorových vozidel Evropské normy rozlišují průměrné rozložení počtu vozidel se vznětovým a zážehovým motorem a vybavení katalyzátorem. Dále je při výpočtu posuzován: stav motoru (teplý, studený), způsob jízdy (volnoběh, rovina a klesání, stoupání), Emise oxidu uhelnatého jedním vozidlem podle ÖNORM H 6003, převzato z Větrání podzemních garáží, Dk Drkal lf., Vytápění, ě větrání, instalace, č.5 5 / 2003, str Přednáška předmětu Energetické systémy budov 2 Větrání garáží

9 Rozdělení větrání Přirozené větrání možné realizovat u nadzemních a prvního podzemního podlaží garáží větrací otvory min. 0,15 m 2 na každé stání, polovina plochy se musí umístit u podlahy max. 0,5 m nad pdl, polovina pod stropem nejvýše 0,3 m pod stropem, vodorovná vzdálenost mezi větracími otvory max. 20 m, nesmí být zakryté, mohou se sdružovat pro více stání. ČSN Hromadné garáže, základní ustanovení, platná od r Přednáška předmětu Energetické systémy budov 2 Větrání garáží

10 Rozdělení větrání Nucené větrání nutné pro druhé a nižší podzemní podlaží výhradně podtlakové, návrhovým průtokem je množství odváděného vzduchu, množství přiváděného vzduchu se navrhuje o 10 až 20% nižší, možný výpočet při známé produkci CO a době chodu motoru, V = M CO n p 6 ( C p C e ) 10 n M co výpočtová emise CO na jedno vozidlo, při chodu naprázdno a pomalém pojíždění 0,5 m 3 /h n p počet vozidel v současném provozu n počet stání C p přípustná koncentrace CO (při pobytu do 30 minut 87 ppm) C e koncentrace CO ve venkovním prostředí (velkoměsto 10 ppm, malé město 5 ppm) Přednáška předmětu Energetické systémy budov 2 Větrání garáží

11 Rozdělení větrání Nucené větrání minimální hodnota 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, Při návrhu zohlednit i požadavky požárního větrání (odvodu kouře, větrání únikových cest) 60 minut provoz při požáru zásah požárníků Přednáška předmětu Energetické systémy budov 2 Větrání garáží

12 Přirozené větrání Příčné větrání protilehlými otvory nadzemní garáže, příp. první podzemní pdl. Celoplošné stěnové mřížky kryjící otvory přívodu/odvodu vzduchu Plně ě otevřený ř prostor Přednáška předmětu Energetické systémy budov 2 Větrání garáží

13 Nucené větrání Standardní systém 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 Přednáška předmětu Energetické systémy budov 2 Větrání garáží Přívod čerstvého t a odvod odpadního vzduchu - exteriér

14 Nucené větrání Standardní systém 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 Přednáška předmětu Energetické systémy budov 2 Větrání garáží

15 Nucené větrání Systém s lokálními ventilátory Systém kombinující nucené větrání a odvod kouře při požáru Používají se lokální tzv. proudové a impulzní ventilátory směřující škodliviny k místu odvodu Ventilátory jsou rozmístěné v ploše garáže pod stropem 2x tlumič a mřížky Obdoba ventilátorů v tunelech Snadné udržení podtlaku Obtížný návrh systému (CFD) Z podkladů firmy Colt International s.r.o. Přednáška předmětu Energetické systémy budov 2 Větrání garáží

16 Děkuji za pozornost Daniel Adamovský ČVUT Fsv, katedra TZB

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

18 Obsah prezentace Rozdělení stájových objektů Stájové prostředí Přirozené větrání stájí Nucené větrání stájí

19 Rozdělení objektů Typy zemědělských objektů Objekty jejichž větrání je zaměřené na kvalitu vnitřního prostředí: Otevřené a uzavřené stavby pro chov hospodářských zvířat (stájové objekty objekty sloužící í pro živočišnou výrobu) Objekty jejichž větrání splňuje požadavky technologické Ostatní t provozy zemědělské prvovýroby (rostlinná výroba) Skladovací prostory siláže, hnojiv, úpravu rostlin a rostlinných produktů Pomocné provozy, dílny, aj.

20 Stájové objekty Otevřené stájové objekty: objekty otevřené přístřešky chránící ustájená á zvířata pouze před ř přímým náporem větru, před dešťovými a sněhovými srážkami, v létě před přímým osluněním. předpokládají se teplotní a vlhkostní podmínky blížící se stavu venkovního vzduchu a sledující jeho průběh. pro zimní provoz je třeba zabezpečit protimrazovou ochranu napájení, odklizu exkrementů apod. současně je nutné v zimě počítat s tvořením námrazy na konstrukcích skot masná plemena, ovce, kozy a jiní velcí savci

21 Stájové objekty Objekty s uzavřenou ustájovací částí v současné době se převážná většina hospodářských h zvířat chová vnašich klimatických podmínkách trvale, nebo po větší část roku ve stájích v uzavřeném prostoru. vnitřní prostředí je udržováno přívodem venkovního vzduchu do zóny zvířat dosahuje se výměny zkaženého stájového vzduchu, znečistěného a se spotřebovaným kyslíkem, za čerstvý venkovní vzduch tak, aby stav vnitřního vzduchu odpovídal požadovaným parametrům. skot mléčná plemena, drobná zvířata (králíci, drůbež)

22 Stájové prostředí Vhodné stájové prostředí je výrazným faktorem pro úspěšnost chovu! stájové prostředí ovlivňuje: zdravotní stav zvířat, užitkovost, spotřebu krmiv, pracovníky ve stájích, konstrukci stavby, technologické vybavení.

23 Stájové prostředí stájové prostředí specifické vnitřní prostředí dané: podmínkami venkovního klimatu, vlivem životních pochodů zvířat, činností strojů a zařízení ve stáji, působením řady dalších fyzikálních, chemických, a biologických procesů Požadavky udává norma ČSN Vnitřní prostředí stájových objektů - Část 2: Větrání a vytápění Požadavky stanoveny pro každý druh zvířete s rozdělením podle věku, způsobu a účelu chování.

24 stájové prostředí Příklad tabulky definující požadavky pro stáje pro chov skotu (ČSN ) Stájové prostředí

25 Stájové prostředí běžně se vyskytující plynné škodliviny ve stájovém prostoru: nejčastěji: oxid uhličitý, amoniak a sirovodík. metan, zápašné plyny (merkaptan), indol, skatol, kyselina máselná á apod. prach! - organický - částice steliva, krmiva, chlupů, kůže, peří apod. anorganický - částice zeminy, omítky, dlažby apod.

26 Přirozené větrání stájí Princip: využívá pro výměnu vzduchu tlakové rozdíly mezi vnitřním a venkovním vzduchem, způsobené rozdílem teplot a hustot vzduchu uvnitř a vně objektu, a účinky větru. N.R. neutrální rovina atmosférický tlak p a v letním období: menší rozdíl Δt než v zimě nižší Δp vyšší požadovaná výška HL t i > t e ρ i < ρ e Δp = p e p i = h g ( ρ ρ ) [ Pa] e i

27 Výhody: nevyžaduje přívod energie, nezpůsobuje ů ve stáji žádný hluk, Nevýhody: Přirozené větrání stájí malé tlakové rozdíly, vliv mnoha dalších faktorů ů - velikosti přívodních a odváděcích otvorů, jejich hydraulické odpory proti proudění vzduchu, jejich j situování v prostoru, ochlazování a ohřívání stěn apod., účinky větru, vítr nelze při návrhu vzít v úvahu, proměnlivá intenzita výměny vzduchu a průběh přívodu a odvodu vzduchu, nemožnost úpravy vzduchu a využití systémů ZZT

28 Použití: Přirozené větrání stájí stáje pro skot, koně a ovce s menšími kapacitami ustájených zvířat, stáje s menšími produkcemi škodlivin, i pomocné větrání k nucenému. odvod vzduchu ze stáje - lokální svislé šachty vedené přes střešní konstrukci Přirozené šachtové větrání přívod vzduchu do stáje - lokální otvory ve stěnách

29 Přirozené větrání stájí Příklady: odvod vzduchu ze stáje - lineární střešní hřebenová štěrbina přívod vzduchu do stáje - lokální otvory ve stěnách Přirozené větrání stáje s hřebenovou štěrbinou odvod vzduchu ze stáje - lineární střešní hřebenová štěrbina s klapkou přívod vzduchu do stáje -přes mřížky do mezistřešního prostoru Střešní konstrukce BS (Bios Sedlčany) s hřebenovým větráním

30 Nucené větrání stájí Základní rozdělení centrální systém jednotková větrací zařízení Vztah množství odváděného a přiváděného vzduchu podtlakové přebytek odváděného vzduchu vhodné pro přímé odsávání škodlivin z místa vzniku. přetlakové přebytek přiváděného vzduchu Výhodný především pro teplé letní období u většiny druhů zvířat, zvýšeným prouděním je možné zvýšit ochlazování zvířat konvekcí. Vhodným rozvodem vzduchu ve stáji je možno přivádět čerstvý ý vzduch až k jednotlivým zvířatům do dýchací zóny nebo do zóny pobytu zvířat, např. do klecí. rovnotlaké rovné množství přiváděného a odváděného vzduchu výhodné pro použití systémů ZZT nejčastější řešení

31 Výhody: Nucené větrání stájí Stáje je možné větrat podle potřeb zvířat, možné větrat s vysokou výkonností větracích zařízení i v obdobích vysokých letních teplot, zajištění íúči účinného větrání objektů s intenzívním í chovem hospodářských zvířat v halách s vysokou biologickou zátěží, možnost využití systémů zpětného získávání tepla Nevýhody: závislost na dodávané energii, vysoká investiční náročnost, hlučnost, zejména lokální jednotky,

32 Nucené větrání stájí Kombinace přirozeného a nuceného systému větrání v období menší potřeby větrání se využívá větrací systém přirozený, v době velké potřeby větrání se využívá způsob ů nuceného větrání. + použití při havarijním větrání stájí skotu, ovcí, koní. některé stáje pro skot, ovce a prasata.

33 Nucené větrání stájí Příklad- Větrací jednotka s recirkulací vzduchu a - výměna vzduchu bez recirkulace, b - výměna vzduchu s částečnou recirkulací, c - vzduch pouze cirkulace 1 - regulační klapka recirkulace (směšování), 2 - otevřená žaluzie přívodu vnitřního vzduchu (letní období), 3 - uzavřená žaluzie přívodu vnitřního vzduchu (zimní období), 4 - ventilátor

34 Nucené větrání stájí Příklad přetlakový a podtlakový systém odvod d vzduchu přes ř lokální otvory ve stěně přívod vzduchu pomocí axiálního ventilátoru Přetlakové větrání s přívodem vzduchu stropem odvod vzduchu šachtou s řízením klapkou sání vzduchu přes mřížku ve střeše sání vzduchu přes mřížky ve stěně - zima pod stropem Oboustranné podtlakové větrání s prodlouženou šachtou

35 Nucené větrání stájí Příklad podtlakového systému s lokálním odvodem vzduchu ventilátory sání vzduchu přes mřížky ve stěně pod stropem

36 Nucené větrání stájí Příklad rovnotlakého systému s ZZT a lokálními jednotkami ventilátorová jednotka se ZZT Ventilátor odvodu vzduchu Deskový výměník ZZT Ventilátor přívodu vzduchu Sání čerstvého a výfuk odpadního vzduchu

37 Nucené větrání stájí Příklad rovnotlakého systému s centrální jednotkou se ZZT ventilátor přívodu vzduchu výměník pro ZZT ventilátor odvodu vzduchu odvod vzduchu přívod vzduchu

38 Rozvod vzduchu a distribuce ib Materiály Standardně ocelový pozinkovaný plech pro většinu rozvodů a zařízení vzt systému Používají se i plastové materiály pro potrubí Pevná potrubí je vhodné spádovat pro odvod kondenzátu Distribuce vzduchu Přívod a odvod vzduchu čtyřhranné vyústky Přívod vzduchu polyethylénové rukávce

39 Děkuji za pozornost Daniel Adamovský ČVUT Fsv, katedra TZB