Powierzchnia czynna oddymiania – czym różni się od powierzchni geometrycznej klapy dymowej?
Podczas projektowania systemu oddymiania hali przemysłowej jednym z najważniejszych parametrów jest powierzchnia czynna oddymiania. Określa ona aerodynamiczną zdolność klapy dymowej do odprowadzania dymu i gorących gazów podczas pożaru.
Nie należy jednak utożsamiać jej z wymiarami urządzenia. Dwie klapy o identycznej powierzchni geometrycznej mogą mieć różną powierzchnię czynną, a tym samym różne właściwości aerodynamiczne.
Od czego zależą te różnice? Jak interpretować współczynnik Cv i jakie znaczenie mają parametry podawane w dokumentacji producenta? Wyjaśniamy to na przykładzie systemów ALUCO FIRE, przeznaczonych do oddymiania obiektów przemysłowych, magazynowych i użyteczności publicznej.
Czym jest powierzchnia geometryczna klapy dymowej?
Powierzchnia geometryczna to pole otworu, przez który po otwarciu klapy mogą przepływać dym i gorące gazy.
W przypadku prostokątnego otworu jej obliczenie jest proste:
Av = a × b
gdzie:
- Av – powierzchnia geometryczna otworu [m²],
- a – szerokość otworu [m],
- b – długość otworu [m].
Przykładowo klapa o wymiarach otworu 2000 × 2000 mm ma powierzchnię geometryczną:
2,0 m × 2,0 m = 4,0 m²
Nie oznacza to jednak, że urządzenie zapewnia dokładnie 4 m² czynnej powierzchni oddymiania.
Na przepływ dymu wpływają również konstrukcja klapy, sposób otwierania skrzydeł oraz opory aerodynamiczne.
Powierzchnia czynna oddymiania – co oznacza parametr Aa?
Czynna powierzchnia aerodynamiczna oddymiania to parametr uwzględniający zdolność urządzenia do przepuszczania dymu w określonych warunkach badania aerodynamicznego.
W dokumentacji technicznej można spotkać oznaczenia Aa lub Acz.
Zależność między powierzchnią geometryczną a czynną przedstawia wzór:
Aa = Av × Cv
| Symbol | Znaczenie | Jednostka |
|---|---|---|
| Aa | Czynna powierzchnia aerodynamiczna | m² |
| Av | Powierzchnia geometryczna otworu | m² |
| Cv | Współczynnik wypływu aerodynamicznego | Bezwymiarowy |
W katalogu ALUCO powierzchnię geometryczną oznaczono symbolem Ag. Dla przedstawionych danych tabelarycznych zastosowanie ma analogiczna zależność między Ag, współczynnikiem aerodynamicznym i powierzchnią czynną.
Przykładowo, przy powierzchni geometrycznej 2 m² i współczynniku Cv równym 0,70 otrzymujemy:
Aa = 2,0 × 0,70 = 1,40 m²
Jest to przykład obliczeniowy. W rzeczywistym projekcie należy korzystać z powierzchni czynnej potwierdzonej dla konkretnego modelu i konfiguracji klapy.
Współczynnik Cv – dlaczego ma znaczenie?
Współczynnik aerodynamiczny Cv pozwala ocenić właściwości przepływowe urządzenia.
Jego wartość zależy między innymi od geometrii otworu, konstrukcji skrzydeł, kąta otwarcia oraz elementów wpływających na kierunek przepływu powietrza.
Dlatego porównywanie klap dymowych wyłącznie na podstawie ich długości i szerokości może prowadzić do błędnych wniosków.
W systemach ALUCO FIRE SP oraz ALUCO FIRE SL parametry aerodynamiczne zależą od konkretnego wariantu konstrukcyjnego.
Producent udostępnia w katalogu szczegółowe zestawienia powierzchni czynnych dla poszczególnych wymiarów urządzeń.
Przykład: powierzchnia czynna klap ALUCO FIRE SP
W katalogu „Systemy oddymiania grawitacyjnego” znajdują się wartości powierzchni czynnej dla punktowych klap dymowych ALUCO FIRE SP.
Poniższa tabela przedstawia wybrane dane katalogowe dla urządzeń z podstawą prostą.
| Model | Wymiary otworu | Powierzchnia geometryczna | Powierzchnia czynna bez owiewek | Powierzchnia czynna z owiewkami |
|---|---|---|---|---|
| FIRE SP 1P | 1000 × 1000 mm | 1,00 m² | 0,67 m² | 0,76 m² |
| FIRE SP 1P | 1000 × 2000 mm | 2,00 m² | 1,29 m² | 1,51 m² |
| FIRE SP 2P | 2000 × 2000 mm | 4,00 m² | 2,20 m² | 2,62 m² |
Źródło: Katalog ALUCO – Systemy oddymiania grawitacyjnego, PDF, strony 17 i 23. Dane dotyczą wskazanych wariantów katalogowych.
Zwróćmy uwagę na klapę ALUCO FIRE SP 1P o wymiarach 1000 × 2000 mm.
Jej powierzchnia geometryczna wynosi 2 m².
Bez owiewek powierzchnia czynna wynosi 1,29 m², natomiast w konfiguracji z owiewkami osiąga 1,51 m².
Oznacza to wzrost powierzchni czynnej o około 17% przy zachowaniu tej samej powierzchni geometrycznej otworu.
To pokazuje, jak duże znaczenie dla właściwości aerodynamicznych może mieć odpowiednio dobrana konstrukcja urządzenia.
Jak owiewki wpływają na powierzchnię czynną oddymiania?
Owiewki są elementami konstrukcyjnymi, które mogą poprawiać warunki aerodynamiczne przepływu przez otwartą klapę dymową.
Ich zadaniem jest odpowiednie kształtowanie przepływu powietrza i dymu, szczególnie przy oddziaływaniu wiatru wokół urządzenia.
W zależności od konstrukcji zastosowanie owiewek może zwiększyć współczynnik aerodynamiczny, a tym samym powierzchnię czynną oddymiania.
Nie jest to jednak korzyść, którą można automatycznie przypisać każdej klapie. Znaczenie mają typ urządzenia, jego wymiary i konfiguracja konstrukcyjna.
Dlatego podczas doboru należy korzystać z wyników badań i danych katalogowych producenta.
Jak obliczyć wymaganą liczbę klap dymowych?
Załóżmy, że wstępne założenia projektowe przewidują konieczność zapewnienia 12 m² łącznej czynnej powierzchni aerodynamicznej w określonej strefie dymowej.
Rozważmy klapę ALUCO FIRE SP 1P o wymiarach 1000 × 2000 mm.
Zgodnie z danymi katalogowymi:
- powierzchnia czynna bez owiewek: 1,29 m²,
- powierzchnia czynna z owiewkami: 1,51 m².
Dla wariantu bez owiewek:
12 / 1,29 = 9,30
Rachunkowo potrzebnych jest więc co najmniej 10 takich klap.
Dla wariantu z owiewkami:
12 / 1,51 = 7,95
W tym przypadku do osiągnięcia zakładanej sumarycznej powierzchni wystarcza rachunkowo 8 klap.
| Konfiguracja | Powierzchnia czynna jednej klapy | Liczba klap | Łączna powierzchnia czynna |
|---|---|---|---|
| FIRE SP 1P bez owiewek | 1,29 m² | 10 | 12,90 m² |
| FIRE SP 1P z owiewkami | 1,51 m² | 8 | 12,08 m² |
Ważne: jest to przykład rachunkowy, a nie gotowy projekt oddymiania. Rzeczywisty dobór wymaga uwzględnienia m.in. podziału na strefy dymowe, rozmieszczenia urządzeń, napowietrzania, scenariusza pożarowego i warunków pracy całego systemu.
ALUCO FIRE SL i FIRE SP – jakie rozwiązanie wybrać?
ALUCO oferuje rozwiązania dachowe, które można dopasować do konstrukcji budynku oraz sposobu jego użytkowania.
ALUCO FIRE SL – klapy w pasmach świetlnych
ALUCO FIRE SL to system klap dymowych przeznaczonych do montażu w łukowych pasmach świetlnych.
Takie rozwiązanie pozwala zintegrować oddymianie z naturalnym doświetleniem hali.
Klapy dostępne są w wariantach jedno- i dwuskrzydłowych. W zależności od konfiguracji mogą zostać wyposażone w napęd pneumatyczny lub elektryczny, a wybrane rozwiązania również w funkcję codziennej wentylacji.
ALUCO FIRE SP – punktowe klapy oddymiające
ALUCO FIRE SP to urządzenia przeznaczone do montażu w wyznaczonych miejscach dachu.
Dostępne są konstrukcje jedno- i dwuskrzydłowe, różne wymiary oraz rozwiązania napędowe.
Klapy punktowe pozwalają projektantowi rozmieścić urządzenia zgodnie z wymaganiami stref dymowych i geometrią dachu.
W obu systemach należy analizować nie tylko powierzchnię aerodynamiczną, ale również klasy odporności na obciążenie śniegiem i wiatrem, niezawodność działania oraz parametry temperaturowe.
Powierzchnia aerodynamiczna a norma PN-EN 12101-2
Wymagania i metody badań urządzeń do grawitacyjnego odprowadzania dymu i ciepła określa norma PN-EN 12101-2:2017-05.
Dotyczy ona urządzeń NSHEV stosowanych jako elementy systemów kontroli rozprzestrzeniania dymu i ciepła.
W ocenie konkretnego wyrobu znaczenie mają nie tylko parametry aerodynamiczne, ale również inne właściwości użytkowe, takie jak niezawodność otwierania, odporność na obciążenie śniegiem, działanie w niskiej temperaturze i odporność na wysoką temperaturę.
W dokumentacji ALUCO FIRE znajdują się klasy parametrów dla poszczególnych rozwiązań.
Podczas projektowania należy korzystać z aktualnej dokumentacji technicznej i deklarowanych właściwości użytkowych konfiguracji, która ma zostać zastosowana w budynku.
Systemy oddymiania ALUCO w rzeczywistych realizacjach
Parametry techniczne mają bezpośrednie zastosowanie w projektowaniu dużych obiektów przemysłowych.
Przykładem jest realizacja CERRAD w Starachowicach, gdzie ALUCO wykonało 4000 m² świetlików dachowych oraz zastosowało system oddymiania obejmujący 190 klap dymowych umieszczonych w pasmach świetlnych.
W fabryce silników Mercedesa w Jaworze zamontowano natomiast 400 klap oddymiających zintegrowanych ze świetlikami dachowymi.
Kolejnym przykładem jest fabryka Schollglas w Tarnobrzegu, gdzie zastosowano 72 klapy dymowo-wentylacyjne ALUCO FIRE współpracujące z pasmami świetlnymi.
Każda z tych realizacji pokazuje możliwości integrowania systemów oddymiania z konstrukcją dachową. Liczba i rozmieszczenie klap muszą jednak każdorazowo wynikać z wymagań konkretnego projektu.
Jak prawidłowo dobrać powierzchnię czynną oddymiania?
Podczas przygotowywania projektu należy w pierwszej kolejności określić wymaganą powierzchnię aerodynamiczną dla poszczególnych stref dymowych.
Następnie można dobrać urządzenia, których potwierdzone parametry pozwalają spełnić wymagania projektowe.
W praktyce istotne jest sprawdzenie:
- powierzchni geometrycznej i czynnej klap;
- właściwości aerodynamicznych konkretnego wariantu;
- rozmieszczenia urządzeń i sposobu napowietrzania;
- konstrukcji dachu, podstaw oraz warunków montażowych;
- wymaganych klas użytkowych i systemu sterowania.
Samo zsumowanie geometrycznych powierzchni otworów nie jest wystarczającą podstawą do oceny systemu oddymiania.
Projektując oddymianie hali, należy posługiwać się powierzchniami czynnymi urządzeń potwierdzonymi w dokumentacji technicznej.
Dobierz klapy dymowe ALUCO do swojego projektu
Prawidłowy dobór urządzeń oddymiających wymaga analizy nie tylko ich wymiarów, lecz także parametrów aerodynamicznych, konstrukcyjnych i użytkowych.
Systemy ALUCO FIRE SL i FIRE SP pozwalają dopasować rozwiązanie do różnych typów dachów oraz wymagań obiektów przemysłowych.
Planujesz budowę hali, modernizację instalacji oddymiania lub dobór klap dymowych do dokumentacji projektowej?
Zapoznaj się z ofertą systemów oddymiania ALUCO i skontaktuj się z naszym zespołem technicznym w sprawie doboru urządzeń oraz przygotowania wyceny.
FAQ – najczęściej zadawane pytania
Czy powierzchnia geometryczna i czynna klapy dymowej to to samo?
Nie. Powierzchnia geometryczna określa pole otworu klapy, natomiast powierzchnia czynna uwzględnia jej właściwości aerodynamiczne. Wartości te mogą się istotnie różnić.
Co oznacza współczynnik Cv klapy dymowej?
Cv to bezwymiarowy współczynnik wypływu aerodynamicznego wykorzystywany do określenia czynnej powierzchni oddymiania. Jego wartość zależy od przebadanej konstrukcji urządzenia.
Czy większa klapa zawsze zapewnia skuteczniejsze oddymianie?
Nie zawsze. Większa powierzchnia geometryczna nie musi oznaczać proporcjonalnie większej powierzchni czynnej. Należy porównywać wartości aerodynamiczne konkretnych urządzeń.
Czy owiewki zwiększają powierzchnię czynną oddymiania?
W odpowiednio zaprojektowanych konstrukcjach mogą poprawiać parametry aerodynamiczne. Przykładowe dane katalogowe ALUCO FIRE SP pokazują wzrost powierzchni czynnej po zastosowaniu owiewek.
Gdzie znaleźć powierzchnię czynną klap ALUCO FIRE?
W katalogu technicznym ALUCO znajdują się tabele wymiarów i powierzchni czynnych poszczególnych modeli. W przypadku doboru do konkretnej inwestycji warto dodatkowo potwierdzić aktualne parametry u producenta.
Comments are closed.