MŰSZAKI DOKUMENTÁCIÓ Alkalmazási tanácsok tervezőknek

Átírás

1 MŰSZAKI DOKUMENTÁCIÓ Alkalmazási tanácsok tervezőknek

2 ACO felülvilágítás 1.1 Felülvilágító kupolák és sávok 2 Lapos tetõ alatti belsõ terek természetes fénnyel történõ megvilágítására a felülvilágító kupolák és sávok már régóta beváltak. Különösen az a többszörös hasznuk, hogy energiaköltség-mentesen bevilágítják a belsõ tereket, szükség esetén szellõzésre használhatók és ráadásul tûz esetén elvezetik a füstöt. Beépítésük rendszerint néhány év alatt már csak a mesterséges megvilágítás villamosáram-költségeinek megtakarításával is megtérül. Energiaáteresztési fok: g A napenergia passzív használatakor a napsugárzás teljes spektruma amely látható fénysugárzásból, láthatatlan UV sugarakból, infravörös hõsugárzásból állhat. Az energiaáteresztés mérõszáma a g energiaáteresztési fok. Ennek nagyságát a felülvilágító kupolák és sávok esetén az anyag minõsége, vastagsága és a fényáteresztõ felület színezettsége erõsen befolyásolja. Fényáteresztési fok: t A nappali világítás tervezéséhez egyedül a látható fény áteresztése mértékadó, amit a t fényáteresztési fok ad meg. Ez a tulajdonság is függ a mindenkori választott anyag minõségétõl, vastagságától és a fényáteresztõ felület színezettségétõl. Hőátbocsátási együttható: k Felülvilágító kupolák és sávok k hõátadási együtthatóját a felhasznált anyagok vastagsága és hõvezetõ képessége, a héjak közötti távolság és a belsõ és külsõ oldali hõátadási tényezõk határozzák meg. Kombinációk A felülvilágító kupolákhoz és sávokhoz felhasznált anyagok miatt a fent nevezett tulajdonságok egymást is befolyásolják. A nagy fényáteresztés nagyon világos megvilágítást eredményez, egészen a vakítás veszélyéig, nagy energia áteresztéssel. A transzmissziós hõveszteség viszont nagy, a k-érték tehát kedvezõtlen. Télen, ha süt a nap, sok napenergia hasznosítható, nyáron viszont nem kívánatos erõs felmelegedés jöhet létre. Ezzel szemben egy alacsony hõátadási együtthatójú fényáteresztõ felülettel rendelkezõ konstrukció azonos fénymennyiség áteresztéséhez rendszerint csekélyebb fény- és energiaáteresztési fokhoz vezet. Elméletileg a következõ kombinációk lehetségesek: Nagy fényáteresztés, csekély hőszigetelés Csekély felülvilágító nyílásfelület mellett az egyéb fényt át nem eresztõ és jó hõszigetelõ tetõfelület a világító nyílás csekély hõszigetelési értékét kompenzálhatja ugyan, de világítástechnikailag csak egy nem kielégítõ pontszerû nappalifény-ellátás jelentkezik. Ezen túlmenõen fennáll a harmatvíz-képzõdés (páralecsapódás) és az ezáltal a felülvilágító elemen keletkezõ nedvességkárok veszélye. Csekély fényáteresztés, jó hőszigetelés Ez esetben nagy nyílásfelületekkel kell számolni. Egy felülvilágító elemnél jónak számító k=2 Kcal/m 2 K hõszigetelési érték is még lényegesen a fényt át nem eresztõ felületeknél szokásos k=0,2 Kcal/m 2 K érték felett van. A nagy különbséget a teljes épületen kell nagy ráfordítással kompenzálni. Közepes fényáteresztés, közepes hőszigetelés Közepes nagyságú nyílásfelületekkel javított fényáteresztés mellett egy hasonlóan jó megvilágítás érhetõ el. A fényáteresztõ és zárt, különbözõ hõszigetelésû felületek aránya lényegesen kedvezõbb. A teljes hõmérleg, beleértve a napenergia nyereséget és a mesterséges fény megtakarítását csak pozitívan értékelhetõ. A helyes megoldás mindenesetre egy kompromiszszum, azzal a céllal, hogy az egyes tulajdonságokat úgy kombináljuk, hogy a gazdaságossági optimum álljon be. A német FVLR egyesülés tagcégei által gyártott felülvilágító kupoláknál és sávoknál ezeket az összefüggéseket már régóta figyelembe veszik. fényáteresztés g-érték k-érték (%) (%) (Kcal/m 2 K) egyrétegû ,9-6,0 Felülvilágító kupola kétrétegû ,5-3,5 háromrétegû ,8-2,4 Felülvilágító sáv kétrétegû ,9-3,3 háromrétegû ,4-2,7 Felülvilágító kupolák és sávok energiatechnikai értékei. Színezettség, beépített köztes rétegek, stb. eltérõ értékekhez vezethetnek.

3 1.1 Felülvilágító kupolák és sávok Ökölszabály: A bevilágító sáv szélessége ne legyen nagyobb, mint a helyiség belmagasságának a fele. Az egyes bevilágító sávok közötti távolság legalább a bevilágító sáv szélességének a fele legyen. Példa: 90m 2 összbevilágító felület tervezéséhez 3 db kb. 2,00 x 15,0 m-es (90m 2 ) bevilágító sáv, vagy 21 db 1,80 x 2,40 m-es (91m 2 ) felülvilágító kupola, de az ábra szerint kupolákkal a beesõ fény jobban elosztható. Az egyes bevilágító felületek nagyságától és elosztásától függõen ingadozik a helyiségben a fényerõsség. A megvilágítás minõsége nem csak a teljes felület nagyságától, hanem a fénybeesés egyenletességétõl is függ. A rosszul kiosztott bevilágító felületek a világos és sötét zónák éles váltását okozzák, a helyiséget nem kielégítõen világítják be és éles kontrasztokhoz, elvakításhoz vezetnek. Az optimális napfény bevilágítás eltéréséhez a számított bevilágító összfelületet lehetõség szerint egyenletesen kell kiosztani. Az egyenletes fényelosztás mértéke a minimális és átlagos napfény-hányados aránya, azaz a legvilágosabb és sötétebb zónák között egy helyiségben 1:1,1 és 1:1,5 közötti értékre kell törekedni. A bevilágítás egyenletessége szempontjából döntõ az egyes bevilágító felületek tengelytávolsága és a belmagasság. Alacsony helyiségekhez több kisebb, egymáshoz közel esõ bevilágító felület szükséges. Magas helyiségek jobban elviselik a nagy, viszonylag nagyobb távolságú nyílásokat. Olyan üzemi épületek, amelyek belsõ hõmérséklete magasabb, mint + 12 C, de alacsonyabb, mint + 19 C és ugyanakkor évente több, mint négy hónapon át fûtöttek, az új (németországi), alacsony belsõ hõtermelõ épületek hõvédelmi rendelete elõírásai alá tartoznak. Tekintettel a jelentõsen eltérõ használatra, az elõírás eltekint a szellõzési hõszükséglet és a belsõ hõnyereség beszámításától. Az alacsony belsõ hõtermelõ épületekre vonatkozó számítás így csak az éves transzmissziós hõszükséglet meghatározására szorítkozik; a passzív napenergia-nyereséget figyelmen kívül hagyja. Legyen a napenergia-nyereség bármennyire értékes télen: nem szabad megfeledkezni arról, hogy nagy üvegfelületek nyáron jelentõs hõterhelési problémát okozhatnak. A tapasztalatok szerint a felülvilágító kupolák és sávok 10% alatti tetõfelület-aránya esetén ez még pótlólagos intézkedések nélkül maradhat. 10% és 20% közötti felületarány esetén a felülvilágító elemeket szellõzés-vezérléssel és 20% feletti arány esetén külsõ napfényvédõ berendezéssel vagy hûtõ berendezéssel kell ellátni. 3 Tmin : Tmax ajánlás F-érték (e:h) e=h f arány közel 1:1 1:1,5 elérendõ 1,2 1,3 1,4 1:2 lehetséges 1,4 1,5 1,7 1:2,5 kritikus 1,6 1,6 2 1:3 kerülendõ 1,7 2 2,2 A napfény-hányados egyenletessége függ a h belmagasság és az egyes bevilágító felületek e tengelytávolságától.

4 ACO felülvilágítás 1.2 Hő- és füstelvezetők Tűz és füst Egy épületen belüli tûz alapjaiban egészen másként zajlik, mint egy tûz a szabadban. A megelõzõ tûzvédelem intézkedéseit ennek a ténynek megfelelõen kell megtenni. Ugyanekkor ez a fekete füst nagyon gyorsan terjed felülrõl lefelé, addig, amíg a tér teljesen megtelik füsttel. konvekciós hõ 70-80% hûtött szélsõ zónák sugárzó hõ 20-30% égéslevegõ 4 Tűz a szabadban: az ideális tűz Mindenfajta égés hõenergiát szabadít fel. Ezen energia egy csekély része hõvezetéssel távozik el, azaz a talaj a tûz körül felmelegszik. Egy kb %-os rész sugárzó hõként hat, amely a tûz közvetlen közelében egyértelmûen érzékelhetõ. A hõ fõként, azaz százaléknyi részben, konvekciós hõként felfelé emelkedik. Tűz a szabadban Csak a szabad ég alatt, szélcsendben fejlõdik ki az úgynevezett ideális tûz. A felszálló konvekciós hõvel egy függõleges füst- és tûzoszlop alakul ki, amit a szabadban semmi sem akadályoz. A hõmérséklet emelkedése és az abból eredõ túlnyomás gondoskodnak a termikus felhajtóerõrõl és ez rántja magával a füstöt és a lángot meredeken felfelé a légkörbe. A talajon vákuum keletkezik, ami friss és oxigéntartalmú levegõ utánszívásával a tiszta égést biztosítja. Ezáltal minimalizálódik az égésigázok keletkezése, amelyek robbanásszerû égéshez vezethetnek. Emberéletek mentése és a céltudatos oltási munka ha egyáltalán csak nehéz feltételek között lehetségesek. Csak a tetõszerkezet amely a fellépõ hõmérséklettel szemben nem megfelelõen ellenálló késõbbi összeomlása teszi lehetõvé az összegyûlt füst- és égésgázok távozását a légkörbe. Ekkor már az épület és az esetleg bennrekedt személyek számára mindenféle mentési kísérlet elkésett. Tűz az épületen belül Egy épületen belül teljesen más feltételek uralkodnak. A füst- és tûzoszlop felemelkedését a födém vagy a tetõ megakadályozza, azaz füst- és forró égésgázok emelkednek fel és terülnek szét a tetõ alatt. A tûz lefolyása egy tûzvédelmi szellõzéssel nem rendelkezõ épületben

5 1.2 Hő- és füstelvezetők Füst/Hőmérséklet Tûz keletkezése flash over teljesen kiterjedt tûz füst hõmérséklet idõ/perc Füstgáz és hőmérséklet Egy tûz lefolyása döntõen függ annak a térnek a hõmérséklet-fejlõdésétõl, amelyben a tûzeset lefolyik. Az elsõ 15 percben, amíg a füstgáz fejlõdése az elsõ látványos következménye a tûznek, a környezeti hõmérséklet csak csekély mértékben nõ. Ez a nagy mennyiségû füst fejlõdésével megváltozik. Forró füstgázok és égésigázok gyülemlenek fel a mennyezet alatt és itt a hõmérséklet rendkívül gyors emelkedéséhez vezetnek. Már 15 perc elteltével a helyiség felsõ részében kigyulladnak a másodlagos tüzek a tetõ- ill. födémszerkezetben, majd a csúcstüzek és a bomlástermékek begyulladásával megtörténik a flash over. Egy ilyen teljes tûz 20 percen belül kifejlõdhet és ezután általában már nem oltható. Teljesen másképp és lényegesen lassabban folyik le a tûz, ha a mennyezet alatt felgyülemlõ forró gázokat és bomlástermékeket a szabadba vezethetjük. Ezáltal megakadályozzuk a veszélyes, forró és robbanásképes anyagok torlódását a helyiségben. A hõmérséklet emelkedése csökken és lényegesen lassabban megy végbe, a csúcs- és másodlagos tüzek, valamint a flash over kialakulását késleltetjük. A tûzoltóságnak több ideje marad az oltásra, mivel a tûz megérkezésükig még nem fejlõdött ki teljesen. A tûzvédelmi szellõzések tehát elsõsorban arra szolgálnak, hogy a füstöt és a hõt az égõ helyiségbõl elvezessék, a tûz kifejlõdését késleltessék és már a tûzoltóság megérkezése elõtt biztosítsák az ésszerû és céltudatos tûzoltás feltételeit. A célzott hõelvezetés csökkenti a födémszerkezet hõterhelését és ezzel az omlásveszélyt. 5

6 ACO felülvilágítás 1.2 Hő- és füstelvezetők Másodlagos tűzkárok A forró égésgázok és a füst, ha egy zárt épületben öszszegyûlnek, életveszélyesek és növelik az anyagi károkat. füstgázok hõenergia bomlástermékek! A füstgázokat " a bomlástermékeket és # a hõenergiát az égési folyamat során a tûz termeli és szállítja felfelé a termikus felhajtóerõvel. Ezek azután innen eloszlanak a teljes térben és jelentõs másodlagos tûzkárokat okoznak. tûzfészek A tûz által okozott összetevõk és eloszlásuk a térben 6! A füstgázok: elsõsorban akadályozzák a látást. Ennek következménye a tájékozódó képesség elvesztése és a pánik félelem kialakulása. Az emberek nem találják a menekülõ utakat, a tûzoltó osztagok csak nehezen tudják a tûzfészket behatárolni. A füst a tûzfészektõl messze tárolt árukat is behatóan károsítja. " A bomlástermékek: a füsttel együtt terjednek, magasabb hõmérsékleten általában éghetõk és mindenekelõtt mérgezõek; megnehezítik a légzést, füstmérgezésen kívül fulladásos halált okoznak, ami tûzkatasztrófák esetén a leggyakoribb halálozási ok. Tûzoltási munkák csak nehéz légzõkészülékkel végezhetõk. Kielégítõen méretezett és korrekt módon elhelyezett tûzvédelmi nyílások és a mennyezeti tér kötényfalaival lehatárolt terek kombinációjával megakadályozható a füstgázok, bomlástermékek és a hõenergia szétterjedése, valamint lehetõvé válik a gyors elvezetés kifelé. A menekülési utak füstmentesek maradnak; a tûzoltóság célratörõen és gyorsan tud beavatkozni. Ugyanekkor megakadályozzuk a másodlagos tüzek és a flash-over kialakulását és ezzel csökkentjük a másodlagos tûzkárokat. # Hőenergia: már a tûz korai stádiumában egy forró füstés égésgáz-réteg képzõdik a mennyezet alatt. Mivel a tûz gondoskodik az állandó energiautánpótlásról, a hõmérséklet egyre emelkedik. Ha a hõmérséklet eléri a felhasznált építõanyagok ill. a tárolt áruk gyulladási hõmérsékletét, akkor másodlagos tûzfészkek keletkeznek a mennyezet alatt, valamint úgynevezett felsõ tüzek keletkeznek a magasan tárolt árukon. Égve lehulló tárgyak viszik tovább a tüzet. A teljes térben elterjedt bomlástermékek gyulladási hõmérsékletük túllépésekor végül is átgyulladáshoz, flash-over -hez (tûzátterjedés) vezetnek. 500 Celsius fok feletti hõmérsékletnél az épület eléri azt az állapotot, amelynél az acél tartószerkezetek és a vasbeton vasalása elveszítik teherviselõ képességüket. Ekkor az épület már menthetetlen. Égés füst- és hõelvezetõ berendezéssel (fent) és anélkül (lent). Tûz lefolyása egy tûzvédelmi szellõzéssel rendelkezõ épületben.

7 1.2 Hő- és füstelvezetők Fogalommeghatározások RWA = hő-, és füstelvezető berendezés A füst- és hõelvezetõ berendezések (RWA) a megelõzõ tûzvédelem részei. BM 2/2002 szerint: Hõ- és füstelvezetõ: olyan szerkezet, amely nyitott állapotában lehetõvé teszi a füstnek és a forró égésgázoknak a szabadba való kiáramlását természetes úton. Nyitószerkezet: a berendezéshez tartozó olyan szerkezet, vagy szerkezet együttes, amely nyitja a hõ-és füstelvezetõket. Egy füst- és hõelvezetõ berendezés szabályszerû mûködéséhez hozzátartoznak továbbá a tûzfelismerõ elemek, mûködtetõ ill. kioldó szerkezetek, nyitó berendezések, energiavezetékek és nagyobb helyiségek esetén kötényfalak a mennyezet alatti tér szakaszokra osztásához. A füst- és hõelvezetõ berendezéseket úgy kell méretezni, hogy tûz esetén a füst- és égésgázok a teret ne tölthessék meg teljesen és a füstmentes látás a talajszinten megmaradjon. A méretezés és az elrendezés az épület fajtájától és a használat módjától függenek és a mindenkori vonatkozó rendelkezések szerint számítandók. AWA = aerodinamikailag hatásos nyílófelület A füst- és hõelvezetõ berendezés méretezésekor a hatásos nyílófelületet kell számításba venni. BM 2/2002 A hõ- és füstelvezetõ hatásos nyílásfelülete: az elvezetõ teljesen nyitott állapotában az aerodinamikailag számításba vehetõ áramlási keresztmetszet. A hõ- és füstelvezetõ geometriai nyílásfelülete: hõ- és füstelvezetõnek a tetõhöz illeszkedõ névleges szabad felülete. Kötényfal: a tetõfödém vagy a fedélhéjazat alatti térben meghatározott mértékig benyúló olyan épületszerkezet, amely korlátozza a füstnek és a forró égésgázoknak a szomszédos füstszakaszba való átterjedését. Továbbiakban lásd BM 2/

8 ACO Magyarország Építőelemeket Forgalmazó Bt Budapest Jászberényi út Tel.: +(36-1) Fax: +(36-1) Honlap: