CC BY
28
DOI: 10.12845/bitp.43.3.2016.21
mgr inz. Grzegorz Krajewski1 mgr inz. Wojciech W^grzyñski1
Przyj^ty/Accepted/Принята: 13.06.2016; Zrecenzowany/Reviewed/Рецензирована: 19.08.2016; Opublikowany/Published/Опубликована: 30.09.2016;
Sposób doprowadzenia powietrza kompensacyjnego a wzdluzna wentylacja pozarowa stacji metra2
The Influence of Air Supply Methods on Longitudinal Fire Ventilation
of Underground Stations
Способ подачи компенсационного воздуха а продольная противопожарная
вентиляция станции метро
ABSTRAKT
Cel: Przedstawienie wyników badan wlasnych autorów w obszarze systemów wentylacji podziemnych obiektów kolejowych na przykladzie sieci metra. Badania obejmowaly przede wszystkim powiqzanie wplywu sposobu doprowadzenia powietrza kompensacyjnego do obszaru stacji metra ze skutecznosci^ dzialania systemu wzdluznej wentylacji tej stacji. Artykul ma na celu zapoznanie projektantów z mozliwym zastosowaniem wentylacji wzdluznej, takze w obszarze stacji podziemnych, poprzez podkreslenie wad i zalet tego rozwi^zania. Artykul zredagowano na podstawie wyników badan prezentowanych na konferencji „Budownictwo podziemne i bezpieczenstwo w komunikacji drogowej i infrastrukturze miejskiej" (Kraków 2016).
Wprowadzenie: Jednym z dopuszczonych do stosowania rozwiqzañ wentylacji pozarowej podziemnych stacji kolei (metra) jest system wentylacji wzdluznej, bazuj^cy na rozwiqzaniach podobnych do tych wykorzystywanych w wentylacji tuneli. Systemy wentylacji wzdluznej mog^ zapewnic podobne warunki srodowiska do systemów poprzecznych (oddymiania). Chroni^ one caly obszar stacji i zapewniaj^ drog£ wejscia dla ekip ratowniczo-gasniczych. Aby spelnialy te funkcje, nalezy poprawnie dobrac metod^ doprowadzenia powietrza kompensacyjnego do obszaru stacji, zarówno w sposób mechaniczny, jak i naturalny. Duze znaczenie ma równiez stosunek ilosci powietrza doprowadzanego w sposób mechaniczny oraz grawitacyjny. W artykule autorzy prezentuj^ wyniki przeprowadzonego krótkiego programu badan numerycznych, w ramach którego analizowano wplyw bilansu powietrza doprowadzanego na efekty dzialania systemu wentylacji pozarowej peronów. Metodologia: W pracy przedstawiono w glównej mierze wyniki badan wlasnych autorów, wykonanych z wykorzystaniem metody obliczeniowej mechaniki plynów (CFD), które osadzono w kontekscie literaturowym tematu. Dodatkowo zaprezentowano wlasne doswiadczenia zdobyte w trakcie kilkuset testów z gor^cym dymem w trakcie odbiorów II linii Metra Warszawskiego.
Wnioski: Systemy wentylacji pozarowej wzdluznej s^ w stanie zapewnic porównywalne warunki srodowiska w obr^bie tuneli i stacji metra do systemów poprzecznych. Dzialanie systemu wzdluznego mozna uznac za bezpieczniejsze z punktu widzenia ratowników prowadz^cych dzialania ratowniczo-gasnicze. Kluczow^ rol^ w okresleniu skutecznosci systemu maj^ sposób dostarczania powietrza oraz ilosc powietrza, które dostarczane jest mechanicznie.
Slowa kluczowe: wentylacja pozarowa, wentylacja tuneli, wentylacja wzdluzna, metro, kompensacja Typ artykulu: studium przypadku - analiza zdarzen rzeczywistych
ABSTRACT
Aim: The purpose of this paper is to reveal the outcome from studies performed by the authors about smoke and heat ventilation systems for underground railway buildings using an underground railway network as an example. Research activity examined, in particular, the link between air supply methods to an underground station area with the effective performance of a longitudinal ventilation system at such a station. The intention for this publication is to increase the design credibility for longitudinal ventilation solutions, including solutions for underground stations, by highlighting associated advantages and disadvantages. This article is based on experimental study results, which were presented at an international conference "Underground Buildings and Road Safety, and the Urban Infrastructure" (Budownictwo podziemne i bezpieczenstwo w komunikacji drogowej i infrastrukturze miejskiej), Krakow 2016.
Introduction: Longitudinal ventilation systems provide one of the approved solutions for underground railway stations and are based on similar solutions applied in the ventilation of road tunnels. Such system may provide similar environmental conditions as with transverse systems, at the same time preserve areas throughout the station from smoke and ensure safe access for firefighting and rescue teams. In order to achieve this, a key issue, which must be addressed, concerns the choice of supply strategy for the delivery of air to the underground location. This may be by
1 Instytut Techniki Budowlanej / Building Research Institute, Poland / [email protected];
2 Autorzy wniesli rowny wklad merytoryczny w opracowanie artykulu / The authors contributed equally to this article;
D01:10.12845/bitp.43.3.2016.21
mechanical as well as natural means. Likewise, the volume relationship between air supplied by mechanical and gravitational means has a crucial impact on the performance of the ventilation system. The authors reveal results from a short programme of numerical studies, which analysed the air flow relationship to achieve an optimum balance, and the consequential performance of fire ventilation systems on station platforms. Methodology: The study reveals results from original research performed by the authors, which is based on the literature review in this area, using the Computational Fluid Dynamics method (CFD), Additionally, numerical study results are supported by the authors personal experience acquired through numerous hot smoke tests performed during the commissioning phase of the Warsaw Metro, Line 2.
Conclusions: Longitudinal systems can provide similar environmental conditions as traditional transverse systems. During firefighting and rescue operations, longitudinal systems provide more safety for firefighters than transverse solutions. The key role in the system performance can be attributed to the supply method and volume of air provided by mechanical means.
Keywords: fire ventilation, tunnel ventilation, longitudinal ventilation, underground railway, air supply Article type: case study - analysis of actual events
АННОТАЦИЯ
Цель: Представить результаты собственных исследований авторов в области систем вентиляции подземных железнодорожных объектов на примере сети метро. Исследования касались, в основном, влияния способа подачи компенсационного воздуха в район станции метро на эффективность действия системы продольной вентиляции этой станции. Цель статьи заключается в ознакомлении проектантов с возможностью использования продольной вентиляции, в том также в подземных станциях, благодаря выделению преимуществ и недостатков этого решения. Статья была подготовлена на основе результатов исследований, представленных на конференции „Подземное строительство и безопасность дорожного транспорта и городской инфраструктуры" (Краков 2016). Введение: Одним из одобренных для использования решений пожарной вентиляции подземной железнодорожной станции (метро) является продольная вентиляционная система, основанная на решениях, аналогичных тем, которые используются при вентиляции туннелей. Системы продольной вентиляции могут обеспечить похожие условия окружающей среды как поперечные системы (удаления дыма). Кроме того, они защищают всю территорию станции и обеспечивают вход для спасательно-гасящих бригад. Для того, чтобы они выполняли эти задачи, необходимо правильно выбрать метод подачи компенсационного воздуха в район станции, как механическим, так и естественным путем. Большое значение имеет также соотношение количества воздуха, подаваемого механическим и гравитационным путями. В статье авторы представляют результаты проведенной короткой программы числовых испытаний, в которых проанализировано влияние баланса приточного воздуха на эффекты работы системы противопожарной вентиляции платформ. Методология: В статье представлены в основном результаты собственных исследований, проведенных с использованием метода вычислительной гидродинамики (СРБ), представленные вместе с предметной литературой. Дополнительно, авторы представляют свой собственный опыт, полученный в ходе нескольких сот тестов с горячим дымом во время приема второй линии Варшавского метрополитена.
Выводы: Продольные системы противопожарной вентиляции могут обеспечить сопоставимые условия окружающей среды в туннелях и станциях метро, как поперечные системы. Систему продольной вентиляции можно считать более безопасной для спасателей, проводящих спасательно-гасящие действия. Ключевую роль в определении эффективности системы играют способ подачи воздуха, подаваемого механическим путём и его количество.
Ключевые слова: пожарная вентиляция, туннель, продольная вентиляция, метро, компенсация Вид статьи: тематическое исследование - анализ реальных случаев
1. Wprowadzenie
W dzisiejszych przepelnionych samochodami miastach podziemne systemy kolei miejskiej s^ jednym z najcz^sciej wy-korzystywanych rozwi^zañ transportu publicznego. Ich glówn^ zalet^ jest mozliwosc transportu wielu osób na duze odleglo-sci w stosunkowo krótkim czasie. Ich zastosowanie wi^ze si§ jednak z ryzykiem wyst^pienia pozarów, dlatego bardzo wazna jest specjalna dbalosc o jak najwyzszy poziom zabezpieczen przeciwpozarowych podziemnych przystanków i stacji.
Podziemne stacje stanowi^ specyficzn^ form^ obiektu budow-lanego, który ma postac dlugiego pomieszczenia z niskim stropem oraz maksymalnie dwiema lub trzema drogami ucieczki dla osób ewakuuj^cych si§. Scenariusze rozwoju pozaru w poci^gu wska-zuj^, ze tak uksztaltowana przestrzen moze wypelnic si§ dymem w ci^gu zaledwie kilku minut. Aby umozliwic ewakua j oraz prowadzenie dzialan ratowniczych w obr^bie stacji, nalezy wyko-rzystac systemy uj^te we wspólne miano „wentylacji pozarowej". Wymóg ich stosowania jest zawarty bezposrednio w przepisach techniczno-budowlanych dotycz^cych stacji metra [1].
Artykul zredagowano na podstawie wyników badan pre-zentowanych na konferencji „Budownictwo podziemne i bez-pieczenstwo w komunikacji drogowej i infrastrukturze miejskiej" (Kraków 2016) [2].
2. Systemy wentylacji pozarowej stacji metra
W ocenie autorów mozna wyróznic trzy zasadnicze ro-dzaje wentylacji przestrzeni stacji metra:
a) poprzeczn^ wentylacji oddymiaj^c^ - rozwi^zanie za-projektowane w oparciu o zasady takie jak w przypadku budynków, z uwzgl^dnieniem osiowosymetrycznej lub rozplywaj^cej sii kolumny konwekcyjnej dymu i równan opisuj^cych przeplyw dymu w danym ukladzie architek-tonicznym;
b) poprzeczn^ wentylacji oddymiaj^c^ wraz z pelnym wy-grodzeniem torowiska od przestrzeni peronu - rozwi^-zanie analogiczne do a), jednak z zalozeniem fizycznego odseparowania przestrzeni peronów, w której moze dojsc do pozaru poci^gu, przez co do obszaru, w którym pro-wadzona bidzie ewakuacja osób dociera zdecydowanie mniejsza ilosc dymu;
c) wentylacji wzdluzn^ - transport dymu odbywa sii wzdluz peronu z wykorzystaniem punktów wyci^gu w tunelach b^dz na krancach stacji.
Chociaz powyzsze rozwi^zania mozna traktowac jako rózne organizacje systemu oddymiania, skladaj^ce sii z po-dobnych elementów wykonawczych, nalezy pamiitac, ze cechuj^ je zasadnicze róznice w skutecznosci dzialania, mie-rzonej warunkami srodowiska, jakie poszczególne rozwi^za-nia techniczne s^ w stanie zapewnic w czasie pozaru. W ni-niejszym artykule autorzy poruszaj^ zagadnienia zwi^zane z dzialaniem systemów wentylacji wzdluznej oraz wplywem zmiany lokalizacji niektórych elementów systemów na ich skutecznosc.
Dzialanie systemu wentylacji wzdluznej w trakcie pozaru mozna podzielic na dwa okresy. W pierwszym (czas ewaku-
ПОЖАРНАЯ ИНЖЕНЕРИЯ
DOI:10.12845/bitp.43.3.2016.21
Ryc. 1. Ilustracja dzialania wentylacji poprzecznej (po lewej stronie) oraz wzdluznej (po prawej stronie), archiwum autorow Fig. 1. Illustration of transverse ventilation (left) and longitudinal ventilation (right) system Zrôdlo: Opracowanie wlasne. Source: Own elaboration.
acji osób) system nie pracuje - dym moze rozplywac si§ pod stropem stacji przez okreslony czas, nie powoduj^c przy tym zagrozenia dla osób ewakuuj^cych si§. Po zakonczeniu ewakuacji (uplyni^ciu wczesniej wyznaczonego czasu, zazwyczaj od 4 do 8 minut) wentylatory wyci^gowe i nawiewne zostaj^ uruchomione, kieruj^c dym w jednym, wczesniej wybranym kierunku. System po zakonczeniu ewakuacji ma zapewnic utrzymanie co najmniej polowy obszaru stacji (w rzucie horyzontalnym, ryc. 1) oraz drogi wejscia do obszaru stacji w stanie niezadymionym. Co wazne, nie jest mozliwe zapro-jektowanie systemu wentylacji pozarowej stacji metra w ode-rwaniu od oddzialuj^cej na ni^ sieci tuneli czy fizycznych pol^czen z obszarem zewn^trznym (bezposrednich lub przez galeri^). Strumienie powietrza doprowadzane lub naplywaj^-ce kazd^ z tych dróg mog^ oddzialywac korzystnie lub nieko-rzystnie na przeplyw dymu w samej stacji, a kontrola nad tym oddzialywaniem ma kluczowy wplyw na prawidlowe dziala-nie systemu wentylacji.
Poza oczywistymi róznicami w dzialaniu rozwi^zañ techniczno-budowlanych wentylacji pozarowej stacji metra, kazde z nich ma za zadanie zapewnic oddymienie drogi ewakuacji oraz umozliwic sluzbom ratowniczo-gasniczym bezpieczne podj^cie dzialan ratowniczych, co zilustrowano na ryc. 1. W ocenie autorów, literatura opisuj^ca systemy wentylacji pozarowej jest bogata, a referencjami wartymi wymienienia s^ [3-7]. Przedstawiono w nich ogólne zasady zwi^zane z oddymianiem obiektów budowlanych. W odnie-sieniu do systemów wentylacji pozarowej tuneli kolejowych warto wymienic publikacje poswi^cone projektowaniu sys-temów wentylacji pozarowej [8-12] oraz publikacje [13-15], w których przedstawiono wyniki ciekawych eksperymentów numerycznych dotycz^cych systemów wentylacji oddymiaj^-cej tunelu. W odniesieniu do systemów wentylacji tuneli dro-gowych, porównanie popularnych metod projektowania systemów wentylacji pozarowej zawarto w pozycji [16]. Bogatym opracowaniem omawiaj^cym aspekty techniczne i projektowe systemów wentylacji pozarowej w przestrzeniach garazy zamkni^tych, które cz^sto przypominaj^ obszary tuneli dro-gowych, s^ wytyczne ITB nr 493/2015 [17-18]. W niniejszej pracy wiedz^ zawart^ w przedstawionych zródlach wiedzy rozwini^to o rozwazania dotycz^ce strategii doprowadzenia powietrza kompensacyjnego oraz doswiadczenia praktyczne autorów z odbiorów technicznych systemów wentylacji II linii Metra Warszawskiego.
3. Wymagania przepisów techniczno--budowlanych
W krajowych przepisach techniczno-budowlanych wy-móg stosowania systemów wentylacji pozarowej oraz ich podstawowe wymagania zawarto w Rozporz^dzeniu Ministra Infrastruktury z dnia 17 czerwca 2011 r., w sprawie warun-ków technicznych, jakim powinny odpowiadac obiekty bu-dowlane metra i ich usytuowanie [1]. W zal^czniku 1 do Roz-porz^dzenia [1] postawiono wymaganie funkcjonalne wzgl^-dem systemu wentylacji, polegaj^ce na obowi^zku zapobieze-nia zadymieniu stacji, wyjsc ewakuacyjnych i pomieszczen, w których znajduj^ si§ urz^dzenia bezpieczenstwa. Ponadto wszystkie tunele o dlugosci ponad 300 metrów przylegaj^ce do stacji powinny byc wyposazone w wentylacji mechanicz-n^. Zgodnie z wymogiem rozporz^dzenia do celów projek-towych nalezy wyznaczyc mozliw^ moc pozaru w obiekcie, jednak nie mniejsz^ niz 15 MW. Ustawodawca pozostawia okreslenie szybkosci przyrostu tej mocy projektantom, bez okreslenia wartosci minimalnej lub maksymalnej. Jak wska-zuje doswiadczenie praktyczne, taka dowolnosc moze byc podstaw^ do naduzyc poprzez przyj^cie jako warunek brze-gowy analizy wolnego rozwoju pozaru. Wyniki takiej analizy b^d^ wskazywaly na wyzsz^ niz rzeczywista skutecznosc dzialania systemu wentylacji [19]. Za najlepszy punkt odniesienia w kontekscie rozwoju pozaru poci^gu metra mozna uznac publikaj [20], w której przedstawiono wyniki programu badan „The Metro Project" realizowanego wspólnie w Szwecji i Norwegii. Autorzy programu przeprowadzili dwa pozary w pelnej skali wagonu metra (z pozostawionymi w srodku bagazami), ryc. 2. Wynikiem badan s^ krzywe HRR, przed-stawione na ryc. 3, obrazuj^ce rozwój pozaru poci^gu metra wraz z pozostawionymi w nim bagazami. Nalezy zauwazyc, ze wyniki dwóch przeprowadzonych eksperymentów s^ ze sob^ zbiezne, przy czym zaobserwowano istotne przesuni^cie w czasie momentu rozwoju pozaru w kazdym z nich. Szczyto-wa wartosc mocy pozaru uzyskana w czasie badania wynosila ponad 70 MW, co kilkukrotnie przewyzsza moc pozaru reko-mendowan^ w polskich przepisach techniczno-budowlanych. Wazna jest takze szybkosc przyrostu mocy zmierzona w trak-cie badania, która wskazuje, ze badania numeryczne zwi^zane z pozarami poci^gów metra powinny przebiegac co najmniej wedlug tzw. krzywej szybkiego rozwoju pozaru (ang. Fast). Wiedzy dotycz^c^ doboru pozarów projektowych w tunelach, przede wszystkim drogowych, przedstawiono w publikacjach
[9], [21-22], a przyklady pozarów historycznych w pozycjach
[10], [23].
D01:10.12845/bitp.43.3.2016.21
Ryc. 2. Wagon metra typu X1 wykorzystany w badaniach oraz rozmieszczenie bagazy wewn^trz wagonu [20] Fig. 2. Underground Metro X1 used in the tests showing luggage located inside of the train [20]
Ryc. 3. Krzywe HRR pochodz^ce z badan oraz widok plon^cego poci^gu metra [20] Fig. 3. HRR curves from the tests and a illustration of a burning underground train [20]
W rozporz^dzeniu [1] zawarto podstawowe wymaga-nia stawiane systemom wentylacji pozarowej w obiektach budowlanych metra, sformulowane w sposób problemowy, a nie nakazowy. W przepisach tych zdefiniowano wartosci kry-tyczne warunków srodowiska, b^d^ce posrednio kryteriami oceny skutecznosci dzialania systemu wentylacji pozarowej:
• temperatura powietrza powyzej 60°C na wysokosci mniejszej lub równej 1,80 m od poziomu drogi ewaku-acyjnej;
• g^stosc strumienia promieniowania cieplnego o wartosci 2,50 kW/m2 przez czas ekspozycji dluzszy niz 30 s;
• temperatura gor^cych gazów pozarowych powyzej 200°C na wysokosci ponad 2,50 m od poziomu drogi ewaku-acyjnej;
• zasi^g widzialnosci mniejszy niz 10 m na wysokosci mniejszej lub równej 1,80 m od poziomu drogi ewaku-acyjnej;
• obj^tosciowe st^zenie tlenu ponizej 15%.
Skutecznosc dzialania systemu powinna byc wyznaczona
przez porównanie dost^pnego i wymaganego czasu bezpiecz-nej ewakuacji, przy czym dla wymaganego czasu bezpiecznej ewakuacji, wyznaczonego z wykorzystaniem narz^dzi inzy-nierskich, nalezy przyj^c wspólczynnik bezpieczenstwa nie mniejszy niz 1,30.
Rozporz^dzenie [1] nie definiuje klasy rozwi^zania tech-niczno-budowlanego w odniesieniu do norm badawczych czy klasyfikacyjnych do zastosowania w obszarze stacji metra
- lecz oczekiwany skutek dzialania systemu. Przypomina to przepis funkcjonalny zawarty w §270.1 przepisów technicz-no-budowlanych dla budynków [24] dotycz^cy systemów wentylacji oddymiaj^cej. W ocenie skutecznosci dzialania systemu wazny jest umowny podzial czasu trwania pozaru na dwa okresy - tj. czas ewakuacji (wyznaczany za pomoc^ np. modeli komputerowych z uwzglçdnieniem marginesu bezpieczenstwa nie mniejszego niz 1,30) oraz czas prowadzenia dzialan ratowniczo-gasniczych. Przepis nie definiuje warunków niezbçdnych dla prowadzenia dzialan - za takie nalezy uznac udostçpnienie co najmniej jednej drogi dostçpu do zródla pozaru, w wystarczaj^cy sposób oddymionej oraz tem-peratury w jej obszarze pozwalaj^cej na prowadzenie ruty-nowych dzialan ratowniczych. Warunki te, w przypadku pozaru w pelni rozwiniçtego o mocy 15 MW, mog^ byc bardzo trudne do uzyskania przez system poprzeczny - wymaga to zdecydowanego przewymiarowania instalacji wzglçdem wy-dajnosci niezbçdnej dla zapewnienia warunków ewakuacji. Z drugiej strony, w przypadku systemów wentylacji wzdluz-nej, uzyskanie warunków umozliwiaj^cych prowadzenie dzialan ratowniczych jest podstawowym skutkiem dzialania systemu. Transport powietrza wzdluz stacji (tj. przez caly ob-szar stacji, az do punktu wyci^gowego zlokalizowanego przy jednym z jej portali) wymusza jednokierunkowy przeplyw dymu i ciepla, wraz z utrzymaniem wolnej od dymu drogi, któr^ powietrze naplywa. Oczywiscie, uzyskanie powyzszego efektu wymaga odpowiedniego zwymiarowania wydajnosci
ПОЖАРНАЯ ИНЖЕНЕРИЯ
systemu wentylacji, co w szczególach opisano m.in. w In-strukcji ITB nr 490/2013, poswiçconej systemom wentylacji pozarowej metra [8].
Poza odpowiednim doborem wydajnosci systemu wentylacji pozarowej, równie istotne jest okreslenie sposobu dopro-wadzenia powietrza kompensacyjnego do przestrzeni stacji. W stacjach chronionych wzdluznym systemem wentylacji pozarowej, dobór sposobu zapewnienia doplywu swiezego powietrza moze byc uznany za krytyczny aspekt projektu. Doprowadzenie powietrza w sposób naturalny zapewnia oso-bom ewakuuj^cym siç dostçp do przestrzeni niezadymionej. Moze j ednak wplywac na przeplyw usuwanego dymu, zarów-no w sposób pozytywny, jak i negatywny. Glówne drogi do-starczania powietrza kompensacyjnego stanowi^:
• portale tuneli,
• punkty nawiewu powietrza w tunelach (punkty wyci^go-we w trybie rewersu),
• punkty nawiewu powietrza na stacjach (punkty wyci^go-we w trybie rewersu),
• wejscia do stacji.
Lokalizacja punktów nawiewu kompensacyjnego nie jest jedyn^ determinant^ sposobu napowietrzania systemu metra - rozwi^zania bçd^roznily sit; dla stacji znalduj^cych siç na róznych glçbokosciach, czy w odleglych od siebie czçsciach metra. Sposób napowiet zania powinien byc zawsze wynikiem analiz inzynierskich - co najmniej z wykorzystaniem jedno-wymiarowego modelu przeplywu (1-D). Autorzy artykulu, w swojej codziennej pracy wykorzystuj^ do tego celu komplet-ne trójwymiarowe (3-D) modele sieci metra wraz z ich naj-blizszym otoczeniem, rozwi^zywane z wykorzystaniem meto-dy obliczeniowej mechaniki plynów (CFD) [25-26].
Hosc powietrza dostarczana do systemu mozebgc konfro-lowana poprzez regulacjç mechanicznych punktów nawiewu kompedsacyjnege. Punkty grawitacyjne (np. wejscia) bçd^ dzialaly jako wolny wyplyw z systemu, uzupelniaj^c roznicç powstal^ pomiçdsy ilosc^ powietrza usuwpnepo inawiewa-nego mechaniczne. W tym miejscu nalezy zwrócic uwagç, ze w przypadku stacjimetra znaaduj ^cej siç na gtçboUos ciplku-dziesiçciu metrów, doprowadzenie powietrza w sposób gra-witacyjny moze byc prablematyczne.lkalezy micc na uwakze takze naturalne ruchy powietrza w tunelu, które mog^ silnie oddrialywac na bilanspowietrza kompensacyjnego.W tekim wypadku wlasciwe jest wykorzystanie wiçkszej liczby punktów nawiewu/wyci^gu, takze zlakalieowanych w pdleglych stacjach - tylko w celu kontroli przeplywu powietrza w calym swstemie. W niektórych przypaikach ten sam efekt mozua osi^gn^c wykorzystuj^c kurtyny powietrzne [27].
D0I:10.12845/bitp.43.3.2016.21
4. Badania numeryczne nad napowietrzaniem w systemach wzdluznych
Aby zilustrowac skutecznosc dzialania systemu wentylacji wzdluznej stacji metra przeprowadzono seriç obliczen numerycznych dla scenariusza pozaru poci^gu zatrzymanego na stacji metra. Róznice pomiçdzy scenariuszami badawczy-mi polegaly na zróznicowaniu lokalizacji punktów wyci^gu dymu oraz zróznicowaniu sposobu doprowadzenia powietrza kompensacyjnego do obszaru stacji, przy zachowaniu nie-zmiennego wydatku objçtosciowego systemu usuwania dymu ze stacji. Sposób doprowadzenia powietrza oraz lokalizacjç punktów wyci^gu i nawiewu kompensacyjnego dla poszcze-gólnych scenariuszy przedstawiono w tabeli 1. Oznaczenia wykorzystane w dalszej czçsci publikacji przedstawiono na ryc. 4. Fragment modelu numerycznego wykorzystanego w piracy zaprezentowano naryc. 5.
W badaniach nie uwzglçdniono wplywu wiatru, co jest uproseczeniem prowadzonych rozwazan. Oddeialywanie wiatru, w szczególnosci w obszarze portali tuneli, moze miec wplyw na przeplyw dymu wewn^trz tunelu. W przypadku systemów metra zlokalizowanych na duzej glçbokosci z wie-loma miejscami pol^czenia z zewnçtrzem (wyjscia, portale) oddzialywanie to ma mniejszy wplyw na dzialanie systemu, niz w przypadku np. tuneli drogowych. Wniosek ten autorzy opierag na obserwacjach, kt(pre poczyniono w trakcie prowadzonych prób z gor^cym dymem w istniej^cym systemie metra. Próby prowadcono przez okrea 7 miesiçcy, w zrózni-cowanych warunkach pogodowych. Oddzialywanie wiatru wplywaj^ice na scutecznosc dzialania systemów obserwawo-no wyl^cznie na poziomach galerii handlowych. W obszarze samych stacji oddzialywanie wiatru nie by!o odczuwalne, co mozna przypisac dzialaniu poziomu galerii jako „wiatro-lapu". Nalezy zauwazyc, ze badany tunel z obydwu stron za-konczono zamkniçtymi komorami, a nie portalami l^cz^cy-mi tpn obszarz powierzchni^. W systemach polozonych na niewielkiej glçbokosci lub czçsciowo otwartych niekorzystne okdzialywamewiatru na przeplyw powietna w tunelu mozna ograniczyc poprzez wlasciwy bilans powietrza dostarczanego w spo sób mechaniczny i grawitecyj ncoraa eoprzez urucho-mienie systemu wentylacji pozarowej w odleglych miejscach sieci (np. na s^siednich stacjach). Uwzglçdnieniu wplywu wiatru w analizach numerycznych systemów wentylacji po-zarowej poswiçcono publikacjç [28].
Pozar zlokalizowano w centralnej czçsci stacji A2, któr^ podzielono na dwie symetryczne strefy dymowe. Kazdy sce-nariusz dzialania systemu weryfikowano dla trzech róznych
Mechanical air supply and «xhauflt pointa AlW B2Tube A2E ASW B3Tuba A3E ASW
[Rif;ht tti5ê , j ¡1_Pr=1='rnr=J |_ ; _j
S
Station Al Station A2 Station A3
Ryc. 4. Uproszczony schemat modelu numerycznego wykorzystanego w analizie Fig. 4. Simplified outline of numericalmodel used during research Zrodlo: Opracowanie wlasne. Source: Own eladoration.
DOI:10.12845/bitp.43.3.2016.21
Ryc. 5. Fragment modelu numerycznego wykorzystanego w analizie (obszar stacji) Fig. 5. Part of numerical model used in the analysis (station) Zrodlo: Opracowanie wlasne. Source: Own elaboration.
Tabela 1. Matryca scenariuszy badan numerycznych Table l. Scenario matrix for the analysis
Scenariusz Wyci^g Nawiew Komentarz
Scenario Exhaust Supply Comment
1 A2W B2T 50% nawiewu przez wejscie stacji A2
50% of supply through station A2 entrance
2 A2W + B2T 50% nawiewu przez wejscie stacji A2
B3T 50% of supply through station A2 entrance
3 B3T B2T 50% nawiewu przez wejscie stacji A2
50% of supply through station A2 entrance
4 A2W B2T 10% nawiewu przez wejscie stacji A2
10% of supply through station A2 entrance
5 B3T A2E + B2T 50% nawiewu przez wejscie stacji A2 50% of supply through station A2 entrance
6 A2W (L) A2E + B2T wyci^g tylko w jednej nawie exhaust only through one tunnel
7 B3T (L) A2E + B2T wyci^g tylko w jednej nawie exhaust only through one tunnel
mocy pozaru 5 MW, 15 MW oraz 25 MW. Oceny dokonywa-no po 5 minutach od momentu osi^gniçcia przez pozar zakla-danej mocy calkowitej, przy zalozeniu, ze warunki przeplywu powietrza w stacji po tym czasie s^ ustalone, a zatem bçd^ niezmienne bez wzglçdu na moment podjçcia dzialan gaSni-czych przez ekipy ratownicze. Z uwagi na sposób uruchamia-nia systemu wentylacji opisany w rozdziale 2, nie oceniano warunków ewakuacji - poniewaz system uruchamiany jest z opóznieniem, nie wplywa on bezpoSrednio na te warunki. Oceniano jednak mozliwoSC zadymienia odleglych przestrze-ni (np. galerii stacji), których uzytkownicy mog^ zostaC za-skoczeni przez gwaltowne zadymienie.
Calkowit^ wydajnoSC systemu wentylacji pozarowej dla badanej stacji metra przyjçto jako 300 m3/s, opieraj^c siç na wczeSniejszych komercyjnych analizach prowadzonych przez autorów. WydajnoSC ta jest wystarczaj^ca do uzyskania warunków Srodowiska wymaganych przez rozporz^dzenie [1], co udowodniono prowadzonymi obliczeniami numerycznymi, opisanymi w rozdziale 5. JednoczeSnie przedstawione wyniki jednoznacznie wskazuj^, iz nawet przy tak duzej wydajnoSci dla blçdnie zaprojektowanego doprowadzenia powietrza kom-pensacyjnego system wentylacji jest nieskuteczny. OkreSlenie wplywu wydajnoSci wyci^gu dymu na skutecznoSC dzialania systemu wentylacji, czy przeprowadzenie optymalizacji tego wyci^gu nie bylo przedmiotem tej pracy - praktyczne infor-macje zwi^zane z prawidlowym okreSlaniem wydajnoSci dla systemów wentylacji wzdluznej w obiektach infrastruktury kolejowej mozna odnalezC m.in. w publikacjach [8], [10-11].
Wszystkie analizy prowadzono z wykorzystaniem opro-gramowania ANSYS Fluent [29] dla warunków zmiennych w czasie. Wykorzystany model numeryczny zostal opisany przez autorów we wczeSniejszej publikacji dotycz^cej wyko-rzystania zaawansowanych narzçdzi inzynierskich w ocenie skutecznoSci dzialania wentylacji pozarowej garazy [30]. W opisanych w niniejszej pracy analizach autorzy korzystaj^ z ukladu równan rózniczkowych zachowania masy, energii, pçdu (uklad równan Naviera-Stokesa) oraz modelu trans-portu skladników mieszaniny, które opisano w szczególach w [31-32]. W celu rozwi^zania przeplywu turbulentnego wy-korzystano model RANS (Reynolds Avaraged Navier-Stokes) k-e, w tzw. wariancie standard wraz z wykorzystaniem sub -modelu „enhanced wall treatment" wplywaj^cego na roz-wi^zanie przeplywu powietrza w poblizu Scian modelu. Do opisu promieniowania cieplnego emitowanego przez pozar oraz warstwç dymu wykorzystano model promieniowania P1. Sciany stacji modelowano jako wykonane z zelbetu, pod-czas gdy Sciany poci^gu jako wykonane z izolowanej blachy stalowej.
Dyskretyzacji przestrzeni dokonano za pomoc^ niestruk-turalnej, tetrahedralnej siatki numerycznej. Wymiar boku elementu kontrolnego wynosil do 15 cm w wagonie objçtym pozarem, do 50 cm w obszarze oddymianej stacji oraz do 100 cm w pozostalym obszarze domeny obliczeniowej. Wy-korzystany w analizie model CFD jest powszechnie uzywany w obszarze analiz zwi^zanych z bezpieczenstwem pozarowym i stanowi podstawowe narzçdzie w procesie projektowania
ПОЖАРНАЯ ИНЖЕНЕРИЯ
DOI:10.12845/bitp.43.3.2016.21
systemów wentylacji pozarowej obiektów podziemnych. Pró-bç walidacji narzçdzia z wykorzystaniem modelu w skali oraz podobienstwa liczby Froude'a autorzy przedstawili w publikacji [33], innymi zródlami opisuj^cymi przydatnoSC analiz CFD w ocenie przeplywu dymu s^ m.in.: [10], [21], [34-35].
S. Wyniki badan numerycznych
Przeprowadzono 21 analiz numerycznych dla 7 róznych scenariuszy doprowadzenia powietrza kompensacyjnego do obszaru oddymianej stacji metra (zob. tabela 1). Wyniki pro-wadzonych badan oceniano z uwagi na przewidywany zasiçg widzialnoSci znaków w dymie (z powodu ograniczenia w ob-jçtoSci pracy nie opisano wyników oceny wzglçdem pozosta-lych wartoSci krytycznych zawartych w rozporz^dzeniu [1]). Zasiçg widzialnoSci w dymie jest uznawany za najwazniejsze z kryteriów oceny systemów wentylacji pozarowej [36]. Wyniki symulacji wskazuj^, ze w obszarze bez dymu temperatura powietrza byla zblizona do temperatury otoczenia. Na po-trzeby niniejszej pracy, za uzasadnione uproszczenie mozna przyj^C, ze kryteria oceny zwi^zane z prowadzeniem dzialan ratowniczo-gaSniczych (temperatura powietrza ponizej 60°C na wysokoSci 1,80 m, temperatura dymu na wysokoSci ponad 2,50 m ponizej 200°C oraz gçstoSC strumienia promieniowania ponizej 2,50 kW/m2) s^ spelnione, w obszarze w którym spelnione jest kryterium widzialnoSci w dymie.
Dla pierwszych trzech scenariuszy weryfikowano wplyw zmiany lokalizacji punktu wyci^gu na skutecznoSC dzialania systemu wentylacji pozarowej. Oceniano takze mozliwoSC wy-korzystania dwóch mniejszych punktów zamiast pojedynczego
0 duzej wydajnoSci. Wraz ze zmiany lokalizacji punktu usuwa-j^cego dym nie zaobserwowano zmiany w jakoSci warunków Srodowiska na samej stacji, przy czym przeplywy w przyleglych tunelach oraz galerii stacji róznily siç w kazdym scenariuszu (ryc. 6). W przypadku scenariuszy wykorzystuj^cych punk-ty wyci^gowe w samym tunelu dym nie przemieScil siç poza lokalizacjç punktu wyci^gowego, przy czym w scenariuszu
1 przy mocy pozaru 25 MW zaobserwowano niewielki ruch dymu w kierunku jednego z tuneli. We wszystkich trzech sce-nariuszach dym nie dotarl do galerii - zatrzymal siç na kurty-nie dymowej i byl odpychany od drogi ewakuacji strumieniem naplywaj^cego powietrza kompensacyjnego (ryc. 7). W analo-gicznym scenariuszu 4, w którym okolo 90% usuwanego po-wietrza dostarczano w sposób mechaniczny, dym przenikn^l do galerii stacji po okolo 5 minutach analizy, co przedstawiono na ryc. 8. Taki przeplyw dymu moze stanowiC zagrozenie dla zdrowia i zycia pasazerów, gdyz mog^ oni nie spodziewaC siç gwaltownego naplywu dymu ze zródla pozaru, którego nie wi-dz^ lub którego nie s^ Swiadomi.
W scenariuszu nr 5 oceniano mozliwe skutki wykrycia pozaru w blçdnej strefie detekcji. W przypadku systemów po-
Ryc. 6. Porownanie zasiçgu widzialnosci (0 - 20 m i wiçcej) na wysokosci 2,00 m powyzej poziomu peronu Fig. 6. Visibility range comparison (0 - 20 m, and more) at a height of 2,00 m above the platform
Zrodlo: Opracowanie wlasne. Source: Own elaboration.
Ryc. 7. Wplyw obecnosci kurtyny dymowej na przeplyw dymu przez schody stacji dla 5 MW i 25 MW Fig. 7. The influence of a smoke screen on the flow of air along a station staircase at 5 MW and 25 MW
Zrodlo: Opracowanie wlasne. Source: Own elaboration.
DOI:10.12845/bitp.43.3.2016.21
Ryc. 8. Wyplyw dymu na galeri^ stacji w scenariuszu 4 (25 MW) Fig. 8. Smoke penetration across the station passageways in scenario 4 at 25 MW Zrodlo: Opracowanie wlasne. Source: Own elaboration.
przecznych, dla których nie zrealizowano fizycznego oddzie-lenia stref detekcji (np. kurtynami dymowymi), oczekuje siç, ze system z równ^ skutecznosci^ poradzi sobie z zagrozeniem pozarowym, nawet w przypadku blçdnego wykrycia pozaru. Cel w obszarze peronu zostal osi^gniçty (ryc. 9), przy czym podobnie jak w scenariuszu 4, doszlo do zadymienia galerii stacji, przy mocy pozaru 25 MW. W tym wypadku akceptacja takiego stanu jest mozliwa, jednak musi byc wynikiem analizy ryzyka i prawdopodobienstwa blçdnego wykrycia pozaru.
W przypadku scenariuszy, w których wykorzystywano pojedynczy punkt wyci^gowy w jednym z tuneli, oczekiwa-no zadymienia jedynie % obszaru stacji, lecz efekt ten udalo siç osi^gn^c wyl^cznie dla mocy pozaru 5,00 MW, ryc. 10. W przypadku pozarów o wiçkszej mocy efekt tracil na sile, a zadymieniu ulegala coraz wiçksza czçsc stacji. Pozytywny efekt podzialu stacji na 4 czçsci obserwowano w trakcie prób z gor^cym dymem - jednak nalezy miec na uwadze, ze ta-kie próby prowadzi siç ze zródlem o mocy nieprzekraczaj^cej 2,00 MW.
W symulacjach oraz w trakcie prób rzeczywistych zaob-serwowano takze przeplyw dymu w kierunku s^siedniej stacji. W trakcie symulacji po 20 minutach dym znajdowal siç w okolo 70% dlugosci jednego z tuneli (ryc. 11), podczas gdy w badaniach rzeczywistych dym osi^gal s^siedni^ stacjç po uplywie okolo 15-25 minut.
б. Wnioski
Systemy wzdluzne mog^ byc skutecznym rozwi^zaniem wentylacji pozarowej stacji metra. Dobry projekt wymaga szerokiej, wieloplaszczyznowej analizy parametrów, takich jak lokalizacja punktu nawiewu powietrza, bilans powietrza oraz lokalizacja przegród dla przeplywu dymu. Nawet w przypadku pozaru o mocy 25 MW, system wzdluzny byl w stanie zapewnic bezpieczn^ drogç dojscia dla ekip ratowniczo-ga-sniczych, co bylo mozliwe dziçki dostarczaniu powietrza przez galeriç stacji. Uzyskane wyniki analiz numerycznych potwierdzaj^ obserwacje autorów publikacji z prób z gor^cym dymem w istniej^cym systemie metra.
Przeprowadzone badania potwierdzily takze, ze analiza wyl^cznie dla zimnych przeplywów nie jest wystarczaj^ca do oceny dzialania systemu - bilans powietrza oraz kierun-ki przeplywów zmienialy siç wraz z rosn^c^ moc^ pozaru, co uwidoczniono w porównaniu wyników analiz numerycznych dla róznych mocy pozaru.
Do wykonania skutecznego systemu wentylacji wzdluznej metra, konfiguracji tuneli oraz stacji zblizonych do przedsta-wionych w niniejszej pracy, za wystarczaj^ce mozna uznac wykorzystanie trzech punktów wyci^gu dla kazdej stacji (po jednym w kazdym przyleglym tunelu oraz na co najmniej jednej glowicy stacji - ryc. 12. Wprowadzenie dodatkowego czwartego punktu (punkty wyci^gowe na obydwu krancach
Ryc. 9. Efekt dzialania systemu dla blçdnego scenariusza detekcji Fig. 9. Consequence of system operation in an incorrect scenario mode Zrodlo: Opracowanie wlasne. Source: Own elaboration.
ПОЖАРНАЯ ИНЖЕНЕРИЯ
DOI:10.12845/bitp.43.3.2016.21
Ryc. 10. Zadymienie V obszaru stacji obserwowane w przypadku prob z gor^cym dymem oraz w analizie numerycznej dla malej mocy pozaru Fig. 10. 25% of station area filled with smoke, observed during hot smoke tests and numerical analysis of small fire intensity
Zrodlo: Opracowanie wlasne. Source: Own elaboration.
Ryc. 11. Dym przemieszczaj^cy sif w kierunku s^siedniej stacji, 20 minuta analizy Fig. 11. Movement of smoke in the direction of a neighboring station - 20th minute of analysis
Zrôdlo: Opracowanie wlasne. Source: Own elaboration.
Ryc. 12. Konfiguracja szachtow wyci^gowych wystarczaj^ca do realizacji systemu wzdluznego Fig. 12. Shaft configuration providing sufficient exit points for longitudinal ventilation Zrôdlo: Opracowanie wlasne. Source: Own elaboration.
stacji) nie wplywa w sposób istotny na skutecznosc dzialania systemu, co przedstawiono w scenariuszach 1-3.
Na podstawie przeprowadzonych badan numerycznych oraz obserwacji w czasie odbiorów technicznych linii metra autorzy wskazuj^ trzy sposoby kompensacji powietrza dla systemów wentylacji wzdluznej stacji metra, zalezne od ocze-kiwanego celu projektowego, co zilustrowano takze na ryc. 13.
1. Cel: ochrona dróg ewakuacji stacji - najskuteczniejszy by! system kompensacji okolo 50% powietrza w sposób mechaniczny i doprowadzenie powietrza przede wszyst-kim drogami ewakuacji stacji (analizowany scenariusz 4). Z obserwacji praktycznych w czasie odbiorów linii metra wynika, iz wskazane jest doprowadzenie powie-trza poprzez systemy wentylacji na stacjach s^siednich, do stacji oddymianej.
2. Cel: ochrona s^siednich stacji / tuneli - napowietrzanie stacji i usuwanie dymu poprzez najblizsze punkty na-wiewu mechanicznego powodowalo zatrzymanie dymu,
który nie przedostawal siç do s^siednich stacji; 3. Cel: poprawne dzialanie systemu przy silnym przeplywie wzdluznym powietrza w systemie (np. przy duzej rózni-cy wysokosci) - uruchomienie systemu wentylacji poza-rowej w odleglych czçsciach systemu (np. na s^siednich stacjach) powoduje zatrzymanie przeplywu powietrza wzdluz tunelu metra, co pozwala na skuteczn^ pracç systemu w obrçbie stacji objçtej pozarem; W przypadku braku mozliwosci jednoczesnego sterowa-nia systemami wentylacji pozarowej wielu stacji, za zbilanso-wane podejscie, wykorzystuj^ce systemy wyl^cznie jednej ze stacji metra, mozna uznac pol^czone napowietrzanie mecha-niczne z punktu nawiewnego w tunelu wraz z doprowadze-niem czçsci powietrza w sposób naturalny przez galeriç tej stacji. Doprowadzenie powietrza w ten sposób powinno po-zwolic na jednoczesne zabezpieczenie dróg ewakuacji stacji, jak i uzyskanie warunków srodowiska umozliwiaj^cych pod-jçcie dzialan ratowniczo-gasniczych. Dym moze przedostac
DOI:10.12845/bitp.43.3.2016.21
Qoal; overcoming strong natural flow from one end of the вуstein
-!-f-4_jj-4—^ À. t Î-V-* : ^
j W^mj =□ Г^ггНa: j m
I- ■ -1-11-■--Ï-1_i_I-i
Goal: balanced approach
4
i--- * t 6 » .ч л A. s S ¡ V-zzL^b
SJ3 cc j S Hr^lJ Д I i д gg
4-
Ryc. 13. Rekomendowane strategie napowietrzania stacji Fig. 13. Recommended air supply strategies for the station Zrodlo: Opracowanie wlasne. Source: Own elaboration.
siç do s^siedniej stacji, lecz czas po jakim to nast^pi wynosi kilkanascie do kilkudziesiçciu minut.
Przedstawione wyniki badan mog^ znalezc wykorzysta-nie praktyczne wsystemach metra zblizonych do analizowa-nego przykladu - stacje podziemne z pojedynczym peronem, pol^czone tunelami, z wyjsciem na zewn^trz prowadz^cym przez posredni poziom galerii. W przypadku stacji o innej ar-chitekturze (np. o suficie na wysokosci powyzej 6 m), wielu peronach czy stacjach o bezposrednim wyjsciu na zewn^trz, wykorzystanie wniosków zawartych w pracy wymaga indywi-dualnej analizy. Na szczególn^ uwagç zasluguj^ stacje, na których krzyzuj^ siç rózne linie metra - przeplywy powodowane ruchem poci^gów w wyniku powstaj^cego efektu tloka mog^ zaklócac przeplyw powietrza w s^siedniej linii - podobne zja-wisko obserwowano w miejscu pol^czenia dwóch linii Metra Warszawskiego.
Podziçkowania
Autorzy dziçkuj^ Organizatorom oraz Radzie Naukowej cyklicznej konferencji „Budownictwo podziemne i bezpie-czenstwo w komunikacji drogowej i infrastrukturze miej-skiej" za stworzenie unikalnej w skali kraju, niezwykle cennej, platformy wymiany wiedzy zwi^zanej z bezpieczenstwem po-zarowym obiektów podziemnych.
Literatura
[1] Rozporz^dzenie Ministra Infrastruktury z dnia 17 czerwca 2011 r. w sprawie warunków technicznych, jakim powinny odpowiadac obiekty budowlane metra i ich usytuowanie (Dz. U. 2011 Nr 144, poz. 859).
[2] Wçgrzynski W., Krajewski G., Strategia kompensacji systemów wentylacji wzdluznej stacji metra, [w:] Budownictwo podziemne i bezpieczenstwo w komunikacji drogowej i infrastrukturze miejskiej, Kraków 2016.
[3] Mizielinski B., Kubicki G., Wentylacja pozarowa Oddymianie, Wydawnictwo WNT, Warszawa 2012.
[4] Brzezinska D., Wentylacja pozarowa obiektów budowlanych, Wydawnictwo Politechniki Lódzkiej, Lódz 2015.
[5] Milke J.A., Smoke Control by Mechanical Exhaust or Natural Venting, [in:] SFPE Handb. Fire Prot. Eng., Springer New York, New York 2016, 1824-1862.
[6] Klote J.H., Smoke Control, [in:] SFPE Handb. Fire Prot. Eng., Springer New York, New York 2016, 1785-1823.
[7] Klote J.H., Milke J.A., Principles of Smoke Management, American Society of Heating, Refrigerating and Air-conditioning Engineers Inc., Atlanta 2002.
[8] Sztarbala G., Projektowanie systemów wentylacji pozarowej sieci metra, Instytut Techniki Budowlanej, Warszawa 2014.
[9] Ingason H., Li Y.Z., Lönnermark A., Tunnel Fire Dynamics, Springer, New York 2015.
[10] Beard A., Carvel R., The handbook of tunnel fire safety, Thomas Telford Publishing, London 2005.
[11] NFPA, NFPA 502 Standard for Road Tunnels, Bridges, and Other Limited Access Highways, 2017.
[12] Wçgrzynski W., Krajewski G., Wentylacja pozarowa tuneli drogowych, „Materialy Budowlane" 2015, 2, 14-16.
[13] Meng N., Hu L., Wu L., Yang L., Zhu S., Chen L., Tang W., Numerical study on the optimization of smoke ventilation mode at the conjunction area between tunnel track and platform in emergency of a train fire at subway station, "Tunn. Undergr. Sp. Technol" 2014, 40, 151-159.
[14] Harish R., Venkatasubbaiah K., Effects of buoyancy induced roof ventilation systems for smoke removal in tunnel fires, "Tunn. Undergr. Sp. Technol." 2014, 42, 195-205.
[15] Colella F., Rein G., Carvel R., Reszka P., Torero J.L., Analysis of the ventilation systems in the Dartford tunnels using a multi-scale modelling approach, "Tunn. Undergr. Sp. Technol" 2010, 25, 423-432.
[16] Krajewski G., Wçgrzynski W., Porównanie wybranych metod doboru systemów wentylacji pozarowej tuneli drogowych, „Materialy Budowlane" 2014, 10, 155-157.
ПОЖАРНАЯ ИНЖЕНЕРИЯ
[17] Wçgrzynski W., Krajewski G., Systemy wentylacji pozarowej garazy. Projektowanie, ocena, odbior, 493/2015 ed., Instytut Techniki Budowlanej, Warszawa 2015.
[18] Krajewski G., Wçgrzynski W., Projektowanie wentylacji pozarowej garazy, „Materialy Budowlane" 2015, 7, 56-58.
[19] Wçgrzynski W., Krajewski G., Dobôr modeli oraz warunkow brzegowych a wynik analizy numerycznej rozprzestrzeniania siç dymu i ciepla, „Materialy Budowlane" 2014, 10, 144-146.
[20] Ingason H., Kumm M., Nilsson D., Lönnermark A., Li Y.Z., Fridolf K., Âkerstedt K., Nyman H, Dittmer T., Forsen R., Janzon B., Meyer G., Bryntse A., Carlberg T., Newlove-Eriksson L., Palm A., The METRO project - Final report, [in:] SiST 20128, Vâsterâs: School of Sustainable Development of Society and Technology, Mälardalen University, 2012.
[21] Li Y.Z., Fan C.G., Ingason H., Lönnermark A., Ji J., Effect of cross section and ventilation on heat release rates in tunnel fires, "Tunnelling and Underground Space Technology" 2016, 51, 414-423.
[22] Carvel R., Ingason H., Fires in Vehicle Tunnels, in: SFPE Handb. Fire Prot. Eng., Springer New York, New York 2016, 3303-3325.
[23] Chojnacki K., Fabryczewska A., Bezpieczenstwo pozarowe w tunelach, „Gornictwo i Geoinzynieria" 2005, 29, 145-156.
[24] Rozporz^dzenie Ministra Infrastruktury z dnia 12 kwietnia 2002 r. w sprawie warunkow technicznych, jakim powinny odpowiadac budynki i ich usytuowanie (Dz. U. 2002 Nr 75, poz. 690, z pozn zm.).
[25] Wçgrzynski W., Krajewski G., Doswiadczenia z wykorzystania narzçdzi inzynierskich do oceny skutecznosci funkcjonowania systemow wentylacji oddymiajqcej, „Materialy Budowlane" 2014, 7, 26-29.
D01:10.12845/bitp.43.3.2016.21
[26] Krajewski G., Sulik P., W^grzynski W., Metody numeryczne w projektowaniu systemow wentylacji pozarowej tuneli drogowych, „Logistyka" 2014, 6.
[27] Krajewski G., W^grzynski W., Air curtain as a barrier for smoke in case of fire: Numerical modelling, "Bull. Polish Acad. Sci. Tech. Sci." 2015, 63, 145-153.
[28] W^grzynski W., Krajewski G., Combined Wind Engineering, Smoke Flow and Evacuation Analysis for a Design of a Natural Smoke and Heat Ventilation System, "Procedia Eng" 2016.
[29] ANSYS, ANSYS Fluent 14.5.0 - Technical Documentation, 2014.
[30] Krajewski G., W^grzynski W., TheuseofFiresafetyEngineeringinthe design and commissioningofcar Park Fire ventilation systems, BiTP Vol. 36 Issue 4, 2014, pp. 141-156.
[31] Sztarbala G., Computational fluid dynamics as a tool of fire engineers - good practice, [in:] Proc. EuroFire 2011 5th Eur. Conf. Fire Saf. Eng. Trends Pract. Appl. 1, 2011.
[32] McGrattan K., McDermott R., Floyd J., Hostikka S., Forney G., Baum H., Computational fluid dynamics modelling of fire, "Int. J. Comut. Fluid Dyn." 2012, 26349-361.
[33] W^grzynski W., Krajewski G., Wykorzystanie badan w skali modelowej do weryfikacji obliczen CFD wentylacji pozarowej w tunelach komunikacyjnych, „Bud. Gornicze i Tunelowe" 2014, 1-7.
[34] Li Y.Z., Ingason H., Model scale tunnel fire tests with automatic sprinkler, "Fire Saf. J." 2013, 61, 298-313.
[35] Giesen B.J.M. v.d., Penders S.H.A., Loomans M.G.L.C., Rutten P.G.S., Hensen J.L.M., Modelling and simulation of a jet fan for controlled air flow in large enclosures, "Environ. Model. Softw." 2011, 26, 191-200.
[36] Levy C., Assessing Variability in Engineer Selection of Tenability Criteria, [in:] SFPE Eur. Conf. Fire Saf. Eng., SFPE, 2015.
A A A
mgr inz. Wojciech Wçgrzynski - absolwent Wydzialu Inzynierii Bezpieczenstwa Pozarowego Szkoly Glownej Sluzby Pozarni-czej, doktorant w Instytucie Techniki Budowlanej. Od 2010 roku zatrudniony w Zakladzie Badan Ogniowych Instytutu Techniki Budowlanej. Obecnie pelni funkcjç Kierownika Pracowni Kontroli Dymu, Sygnalizacji i Automatyki Pozarowej. Obszarem zain-teresowan naukowych autora s^ zjawiska zwi^zane z przeplywem dymu i wentylacji pozarow^, rozwojem pozaru oraz narzçdzia inzynierskie wykorzystywane w ich analizie. Wspolautor Instrukcji ITB nr 493/2015, dotycz^cej systemow wentylacji pozarowej garazy podziemnych.
mgr inz. Grzegorz Krajewski - pracownik Zakladu Badan Ogniowych Instytutu Techniki budowlanej od 2007 r. Ukonczyl wydzial Inzynierii Srodowiska na Politechnice Warszawskiej. Specjalizuje siç w zakresie analiz numerycznych z wykorzystaniem metody numerycznej mechaniki plynow (CFD) w szczegolnosci w obszarze rozprzestrzeniania siç dymu i ciepla oraz oddzialy-wania warunkow srodowiska zewnçtrznego na obiekty budowlane (przeplywy wewnçtrzne, aerodynamika obiektow budowla-nych). Wspolautor opracowan z projektow badawczo-rozwojowych oraz szeregu artykulow i publikacji naukowo technicznych na konferencjach krajowych i zagranicznych o tematyce zwi^zanej z bezpieczenstwem pozarowym, inzynieri^ wiatrow^ oraz analizami numerycznymi. Wspolautor Instrukcji ITB nr 493/2015, dotycz^cej systemow wentylacji pozarowej garazy podziem-nych.
