-
CALCULUL CANTITII DE AER VICIAT CE TREBUIE EVACUAT DIN PARCAJE N
CAZUL UTILIZRII
SISTEMULUI DE VENTILARE JET-FAN COMPARATIV CU SISTEMUL CLASIC CU
CONDUCTE
Costel-Marian PIETREANU
HOW TO CALCULATE THE NECESSARY VENTILATION QUANTITY IN CAR PARKS
FOR JET VENTILATION SYSTEM IN OPPOSITE WITH CLASSICAL VENTILATION
BY DUCTS
The main purpose of this article is to describe the principles
of CO
ventilation in car parks and to presents how to calculate the
necessary ventilation quantity for jet ventilation system in
opposite with classical ventilation by ducts.
Cuvinte cheie: CO, aer viciat, evacuare, jet-fun i clasic
Keywords: CO, air, exhaust, tainted, jet-fun and classic
1. Introducere
n ciuda dezvoltrii sistemului de transport n comun, cei mai muli
oameni au maini proprietate personal, iar locurile de parcare sunt
foarte cutate n special n orae. Pentru a satisface aceste cerine au
fost construite parcaje multietajate att subteran ct i suprateran.
Pentru asigurarea cerinei eseniale de calitate igien, sntate i
mediu specifice unei construcii, se pune problema extragerii din
parcaje a gazelor rezultate de la autovehicule, n mod special a
monoxidului de carbon. Sistemul de evacuare a monoxidului de
carbon
65
-
i de control al fumului n caz de incendiu a fost dezvoltat n
special n zonele cu densitate mare a populaiei din Marea Britanie,
Germania, Olanda, Danemarca, Norvegia, Suedia, Belgia i Portugalia
[1].
Pe lng funcia de evacuare a fumului n caz de incendiu, sistemul
de ventilare poate efectua i evacuarea monoxidului de carbon i
altor gaze toxice rezultate de la autovehiculele aflate n parcare.
Ca urmare, autoritile limiteaz concentraia de CO n parcaje. Astfel,
n Germania, concentraia de CO se limiteaz la 50-60 ppm de la 100
ppm. Sistemul de ventilare este acionat de detectoare de CO, numrul
acestora depinznd de suprafaa parcajului. n Germania un detector se
amplaseaz la 150 cm de la nivelul pardoselii parcajului astfel nct
s deserveasc o suprafa cuprins ntre 100 m i 500 m.
2. Cantitatea de CO produs Cantitatea de CO existent ntr-un
parcaj depinde de civa
factori. Autoturismele vechi polueaz mai mult dect cele noi
datorit calitii combustibililor dar mai ales catalizatorilor cu
care sunt echipate mainile care filtreaz gazele rezultate n urma
arderii. Motoarele reci produc mai mult CO dect motoarele calde,
iar viteza este un alt factor care influeneaz creterea emisiilor de
CO.
Toate acestea vor fi avute n vedere la proiectarea sistemului de
ventilare. n acest sens, au fost create modele de calcul pentru
determinarea debitului ventilat necesar pe baza numrului de locuri
de parcare, distanei pe care o parcurge o main pentru a ajunge la
locul de parcare i numrul de maini care intr i ies din parcaj ntr-o
or. Nu se ia n consideraie c, la intrarea n parcare, mainile au
motorul cald sau rece, se consider pentru toate c la sosire au
motorul cald. De asemenea nu se ine cont de concentraia de CO cnd n
parcaj nu e nici o main, de concentraia de CO din aerul existent n
afara parcajului i nu se face nicio difereniere ntre faptul c
parcajul este independent sau este parte a unui spaiu comercial ori
unui condominiu. Prin introducerea catalizatorilor s-a constat o
scdere semnificativ a emisiilor de CO. Evacuarea CO presupune
implicit i evacuarea altor produse de ardere precum oxizii de azot,
benzen i toluen.
n Germania concentraia de CO se limiteaz la 50-60 ppm de la 100
ppm, limita specific fiind o valoare medie msurat pentru o perioad
de 30 de minute. Dac se introduce aer proaspt n parcaj dintr-o zon
aflat n apropierea unui trafic auto intens, se va lua n calcul o
concentraie de CO de 5 ppm. n cazul n care priza de aer
66
-
proaspt este amplasat ntr-o zon cu trafic redus nu se va lua n
calcul concentraia de CO din aerul introdus.
Asociaia Inginerilor din Germania recomand urmtoarele valori ale
emisiilor de gaze rezultate de la autovehicule ( e ):
Motor cald: 0,008S [g] Motor rece, S
-
outCO = 5 ppm, cnd priza de aer proaspt este amplasat ntr-o zon
cu trafic intens i 0 ppm cnd priza de aer proaspt este amplasat
ntr-o zon cu trafic redus. gf = factor al sistemului ce variaz de
la 1,0 la 1,5.
gf = 1,0 pentru sistemul de ventilare jet-fun.
gf = 1,25-1,5 pentru sistem de ventilare clasic ce utilizeaz
conductele.
( ) +++= nCOCOCOCO nqnqnqq ...21 (3) 1n = numrul de locuri de
parcare pe nivelul de referin, adic cel care comunic direct cu
exteriorul; =nnn ...2 numrul de locuri de parcare pe celelalte
niveluri la care se poate ajunge trecnd numai prin nivelul de
referin 1n ;
1s = media distanei parcurse de autoturismele ce se gareaz pe
nivelul de referin, care ocup 1n locuri de parcare;
2s = media distanei parcurse de autoturismele ce se gareaz pe
nivelul cel mai apropiat nivelului de referin, care ocup 2n locuri
de parcare;
Dup cum s-a menionat, P este procentul de spaii de parcare
ocupate ori libere ntr-o or.
Este bine cunoscut c P variaz n mare msur n funcie de locul unde
este amplasat parcajul. n principiu, pentru P se consider
urmtoarele valori:
Condominiu 20-60 % Complex comercial 70-150 % Cldiri de birouri
50-70 % Complex sportiv 100 % Teatre 100 % Cu privire la
condominium1 trebuie determinate cu precizie
gradul de ocupare al parcajului. Se pune problema unei analize
de trafic n parcaj n cursul unei zile; pentru uurarea calculului se
consider c toate mainile pleac n acelai timp dimineaa i se
ntorc
1 CONDOMNIU s.n. Drept de suveranitate exercitat n comun de dou
sau de mai multe puteri asupra aceluiai teritoriu. [Pron. -niu,
var. condominium s.n. / < fr. condominium, it. condominio, cf.
lat. cum cu, dominium suveranitate].
68
-
simultan seara. Se va ine cont de asemenea de cantitatea de aer
proaspt ce este introdus n parcaj, iar P va fi determinat de la caz
la caz. Frecvena parcrii se bazeaz pe numrul total de intrri i
ieiri pe or. Spre exemplu dac 25 % din numrul total de locuri de
parcare sunt libere i 25 % din numrul total de locuri de parcare
sunt ocupate, atunci frecvena parcrii se consider 50 %. n acest
caz, cantitatea de CO produs trebuie s fie calculat deopotriv
pentru motoarele reci ct i pentru cele calde.
Exemplu de calcul Se consider un parcaj nchis cu dou niveluri
subterane avnd
urmtoarele caracteristici: Tip: Parcaj n condominiu a) Trafic de
diminea n ipoteza n care:
gf = 1,25 (pentru sistem de ventilare clasic ce utilizeaz
conductele);
P = 60 % (pe or)
1n = 174 spaii parcare.
2n = 106 spaii parcare. Distana medie parcurs ( nS ) se
calculeaz ca fiind suma
dintre jumtatea distanei parcurse n interiorul parcajului ( ns
), plus distana parcurs pentru efectuarea manevrelor la parcare (
mans ), plus lungimea rampei de intrare/ieire a parcajului ( rmps
).
nS = ( mans + ns + rmps ) (4) S-a considerat:
1s = 134 m;
2s = 156 m;
mans = 10 m;
rmps = 40 m s-a obinut astfel:
2exitentry
rmp
sss
+= , unde entrys = exits = 40 m;
Distana parcurs pn la ieirea din parcaj se calculeaz separate
pentru fiecare din cele dou niveluri de parcare. Pe baza
69
-
datelor de mai sus media distanei parcurse pentru fiecare din
cele dou niveluri ( 1S , respectiv 2S ) se obine astfel:
1S = (10+134/2+40) = 117 m
2S = (10+156/2+40) = 128 m Dimineaa se consider c autovehiculele
din parcaj au
motorul rece. Utiliznd formula [ ]hmePqCO
CO3
= , obinem cantiti
de CO emis de un autovehicul ntr-o or: COq = 0,60.89
49.0117 /(1,16 310 ) = 0,0048 m/h/main pentru 1S ; COq =
0,60.89
49.0128 /(1,16 310 ) = 0,0050 m/h/main pentru 2S ;
n acest exemplu s-a considerat c: permCO = 50 ppm i
outCO = 0 ppm. Cantitatea de aer viciat ce trebuie evacuat ntr-o
or (Q) se
calculeaz cu relaia:
[ ]hmCOCOfnqnq
Qoutperm
gCOCO 32211 )(
+= (5)
610)050(25.1)106005.01740048.0(
+
=Q (6)
hmQ 3130.34= Gradul de ocupare al parcajului poate fi diferit,
spre exemplu
ntr-o zi cu trafic redus n parcaj, frecvena parcrii P poate
ajunge chiar la jumtate. Considernd c P = 30 %, obinem un Q =17.000
m/h.
n cazul n care parcajul este prevzut cu sistem de ventilare
jet-fun, obinem o cantitate de aer viciat ce trebuie evacuat ntr-o
or (Q):
610)050(1)106005.01740048.0(
+
=Q (7)
unde, gf = 1.0 pentru sistemul de ventilare jet-fun.
hmQ 3304.27=
70
-
b) Trafic de sear Cantitatea de CO emis de un autovehicul ntr-o
or seara
cnd mainile se ntorc n parcare se calculeaz astfel:
COq = 0,60.008117/(1.1610) = 0,00048 m3/h/main
pentru 1S ;
COq = 0,60.008128/(1.1610) = 0,00053 m3/h/main
pentru 2S ; Cantitatea de aer viciat ce trebuie evacuat ntr-o or
(Q) este:
6
10)050(
25.1)10600053.017400048.0(
+=Q (8)
unde, gf = 1,25 pentru sistem de ventilare clasic ce utilizeaz
conductele;
hmQ 3492.3= n cazul n care parcajul este prevzut cu sistem de
ventilare
jet-fun, obinem o cantitate de aer viciat ce trebuie evacuat
ntr-o or (Q):
6
10)050(
1)10600053.017400048.0(
+=Q (9)
unde, gf = 1,0 pentru sistemul de ventilare jet-fun.
hmQ 3794.2=
4. Concluzii Toate calculele de mai sus au fost fcute numai n
condiiile
n care se pune problema evacurii CO din parcaj. La proiectarea
sistemului de ventilare se va ine seama de aceste date pentru a
asigura funcionarea acestuia n parcaj atunci cnd CO atinge valorile
critice. Funcia principal a sistemului de ventilare este ns aceea
de evacuare a fumului din parcaje n cazul producerii unui incendiu,
de aceea componentele sistemului, n spe ventilatoarele, trebuie s
aib un anumit nivel de performan la foc precum i o anumit clas de
reacie la foc [3] i [4].
n concluzie, dup cum se poate observa din calculul prezentat i
mai ales comparnd relaiile (6) i (8) cu (7) i (9)
71
-
cantitatea de aer viciat care trebuie evacuat ntr-o or este mai
mic n cazul echiprii parcajului cu sistem de ventilare jet-fun,
dect n cazul utilizrii sistemului clasic cu conducte. Aceasta
nseamn c sistemul de ventilare jet-fun asigur un nivel de
securitate, att la incendiu ct i n ceea ce privete igiena aerului
din interiorul parcajului n condiii normale, mai ridicat dect
sistemul clasic.
De asemenea, subliniem faptul c noul sistem de ventilare
presupune un sistem de automatizare mai elaborat care realizeaz un
control mai fidel al noxelor din parcaje. n urma unei analize
cost-beneficiu s-a constatat c noul sistem este mai eficient dect
cel vechi, astfel, n Olanda, n anumite condiii, el poate suplini i
funciile realizate de unele instalaii de stingere a
incendiilor.
Dei aceast idee este o utopie, considerm c este o provocare care
deschide calea unor cercetri n domeniul securitii la incendiu
despre felul cum interecioneaz ntre ele diversele instalaii de
protecie mpotriva incendiilor.
Prin acest articol, autorul i-a propus s prezinte avantajele
utilizrii sistemului de ventilare jet-fun, i n acest sens i-a
sprijinit toate opiniile i concluziile menionate mai sus pe
calculul prezentat n coninutul acestuia.
BIBLIOGRAFIE
[1] * * * BS 7346-7:2006, Components for smoke and heat control
systems Part 7: Code of practice on functional recommendations and
calculation methods for smoke and heat control. [2] * * * VDI
2053:2004-1 Sisteme de tratare a aerului n parcaje. [3] * * * SR EN
12101-1: 2006 Sisteme pentru controlul fumului i gazelor fierbini.
Partea 1: Specificaie pentru barierele de fum. [4] * * * SR EN
12101-3: 2003 Sistme de control al cldurii i al fumului. Partea 3:
Specificaii pentru ventilatoare de evacuare a cldurii i a
fumului.
Lt. col.Drd.Ing. Costel-Marian PIETREANU
ofier n cadrul Serviciului Avizare Autorizare i Reglementri din
I.G.S.U. membru AGIR
e-mail: [email protected]
72
