A levegő vezetés hatása az égéstermék terjedésére, az RWA rendszer kialakulása

A levegővezetés hatásának tárgyalása előtt érdemes szót ejteni a hő- és füstelvezetés elméleti hátteréről is, melyet egy másik bejegyzésünkben taglaltunk

A levegő vezetés hatása az égéstermék terjedésére, az RWA rendszer kialakulása

Levegő vezetés alatt a légtechnikai rendszerben elhelyezett elszívó és befúvó elemek hatására, a védett térben kialakuló sebesség – hőmérséklet koncentráció eloszlást értjük. Az épületen belüli füstterjedést nagymértékben meghatározza a levegővezetés típusa. 

Érintő irányú szellőztetés

Az alábbi ábra mutatja, hogy milyen a védett tér átszellőzöttsége kis hőfejlődés esetén, attól függően, hogy hogyan helyezkednek el a levegő be- és elvezető nyílások. Hő- és füstelvezető rendszerek beépítése esetén, az érintőleges rendszert alkalmazzuk általában, mely esetében a levegő érintő irányban, nagy impulzussal lép be a védendő térbe. A nagy impulzusú levegő elsődleges és másodlagos keveredési zónákat hoz létre. Az intenzív légmozgásnak köszönhetően a levegőnél nehezebb füstszemcséket is el tudjuk távolítani a védett térből. Ez a módszer teszi lehetővé a magasság függvényében létrejövő legegyenletesebb koncentráció eloszlást. Hátránya azonban az, hogy a menekülési útvonalakon is magas károsanyag-koncentrációt idézhet elő. Az intenzív keveredést megakadályozhatjuk, a befújt levegő impulzusának csökkentésével.

Dugattyúhatáson alapuló szellőzés

Nagy tisztaságú légterek előállítására és nagy hőterhelések elszállítására használhatjuk ezt a módszert. A légcsere intenzív, de az impulzus alacsony, diffúzió jellegű erő az áramlás hajtóereje. Vízszintes és függőleges is lehet az átöblítés, a leghatékonyabb a függőleges alsó beszellőzés, felső elvezetés. A lehető legrosszabb, amit tehetünk, a függőleges irányú alsó elvezetés, ugyanis ekkor az áramlás ereje gátolja a füstszemcsék mozgását elősegítő diffúziós erőt. Mivel az áramlás kényszerített, ezért a lefelé ható erő nagyobb, mint a füstszemcsékre ható erő. Mindezek ellenére ez a leghatékonyabb hő- és füstelvezetési módszer, azonban magas költsége miatt ritkán alkalmazzák. A fent leírtakat az alábbi ábra mutatja.

Dugattyúhatáson alapuló szellőzés

Ennél a módszernél a levegőmozgás oka, a hőfelszabadulás által keltett felhajtóerő és ez adja ennek a módszernek a legnagyobb előnyét, vagyis azt, hogy különböző hőmérsékletű és szennyezettségű levegőrétegek alakulnak ki. Ebből a rétegződésből az következik, hogy a mennyezetnél légpárna alakul ki, amely nehezen keveredik az alsóbb rétegekkel a viszkozitáskülönbség miatt. A vertikális légmozgás függ a hőfelszabadulás helyétől kiterjedésétől és nagyságától. Oka pedig maga a tűz, vagyis a belső hőfejlődés. A menekülési útvonalon ez a módszer biztosítja a legalacsonyabb szennyezőanyag koncentrációt. Ezt mutatja az alábbi ábra.

Zónaszellőzés

A zónaszellőzésnek, 6. ábra, a legnagyobb előnye, hogy friss levegővel csak a tartózkodó teret látja el. Sok tekintetben hasonlít az elárasztásos rendszerre, mivel viszonylag kis impulzusú levegőt enged a védett térbe. A tartózkodó téren kívül viszonylag gyakran alakul ki magasabb hőmérsékletű és szennyezőanyag tartalmú, ún. pangó terület. Az alacsony impulzus gyenge felhajtóerőt okoz, ezért a levegőnél nehezebb füstszemcsék kevésbé mozognak, így a tartózkodó térben a keletkezett füst keveredése is alacsony. A tűz keletkezésének korai szakaszában a fő mozgató erő a diffúzió, ezért ekkor a zónaszellőzés nem gátolja és nem is segíti a füst horizontális terjedését.

Alapszabályként megfogalmazhatjuk, hogy előnyben kell részesíteni a kiszorítás elvén működő levegővezetést, a koncentráció függőleges irányú alakulása által okozott keveredéssel szemben. A gyakorlat általában pont az ellenkezőjét mutatja. Ahhoz, hogy a kiszorításos levegővezetés megvalósulhasson, a levegőnek alacsony impulzussal kell a védett térbe lépnie.

Ahhoz, hogy a belépés alacsony impulzusú lehessen, nagy anemosztát felület szükséges, vagyis a levegőnek nagy felületen keresztül kell a térbe lépnie. Ahhoz, hogy a levegőbelépés impulzusát 50 cm/s alá csökkentsük, 2 m2-es felületre lenne szükségünk, 3600 m3/h szellőző levegő esetén. Ezek miatt a gyakorlatban nagy impulzusú levegővezetést alkalmaznak, amely a védett térben nagy keveredést okoz, amely emeli a füst koncentrációját, amely óhatatlanul a menekülési útvonalakon kialakuló nehézkes tájékozódáshoz, rövid látótávolsághoz vezet.