CZ2011883A3 - Metoda overování funkcnosti pozárního vetrání a zarízení k provádení metody - Google Patents

Abstract

Do testovaného prostoru se umístí generátor netoxického aerosolu z pevné a plynné fáze simulujícího kourové zplodiny horení, jehoz sloze (2) se aktivují, poté se sleduje a zaznamenává sírení aerosolového oblaku a vyhodnocuje funkcnost pozárního vetrání. Aerosol tvorí smes na bázi uhlicitanu draselného, hydrogenuhlicitanu draselného, uhlíku, oxidu uhlicitého, vodních par, nitrozních plynu, dusíku a amoniaku, vyvíjená pri teplote 600 az 1300 .degree.C v mnozství 3 az 100 m.sup.3.n./s, pricemz jsou v provozu testovaná zarízení pro odvod tepla a koure. Zarízení zahrnuje generátor s nádobami (1) obsahujícími sloz (2) a odpalovací zarízení (3), ulozenými po 4 az 10 v lozi (5) stoju, upevnených po 1 az 20 ve vane (11) a prikrytých perforovanými víky (9). Vana (11) je s výhodou upevnena na nosné konstrukci (14) vozidla.

Description

Metoda ověřování funkčnosti požárního větrání a zařízení k provádění metody

Oblast techniky

Vynález se týká oblasti požární bezpečnosti a požární techniky. Je navržena nová metoda ověřování funkčnosti požárního větrání a zařízení specificky uspořádané pro provádění této metody ověřování funkčnosti požárního větrání.

Dosavadní stav techniky

Požární bezpečnost velkých komplexů, jako jsou výrobní objekty, průmyslové i neprůmyslové haly, tunely dálničních a silničních koridorů, metro a jiné stavební objekty, se stanovuje především teoreticky, výpočtem při projektovém řešení jejich stavby, provedeným na základě odborných poznatků vědy a techniky. V projektu požární bezpečnosti staveb jsou stanoveny požadavky na konstrukční řešení objektů, použité materiály, prostředky k ochraně proti vzniku a šíření požáru. Jsou také určeny prostředky ke zjištění případného požáru, prostředky požárního větrání objektu, vzduchotechniky, únikových cest aj. K základním požárně bezpečnostním zařízením patří zařízení pro odvod tepla a kouře, tedy požárního větrání. Ne vždy však bohužel projekt zohlední všechna reálná nebezpečí, někdy při realizaci objektu nedojde k přesnému dodržení projektu, někdy není dodržen předpis na kvalitu nebo údržbu požárního větrání a v jiných případech mohou nastat neočekávané situace, které se řeší až při stavbě. Z těchto důvodů je nutno před zprovozněním i v průběhu provozu, provádět zkoušky k ověření funkčnosti požárního větrání.

V současné době se zkoušky k ověření funkčnosti požárního větrání v objektech i liniových stavbách provádí tzv. výkonovými zkouškami. Při nich se projektované parametry zařízení požárního větrání prověřují fyzikálním měřením anemometry, a to zejména rychlost a směr proudění vzduchu v testovaném prostoru v čase. Tato metoda kromě měřicích přístrojů nepoužívá speciální testovací zařízení.

Jako jiná metoda ověřování funkčnosti požárního systému větrání se používá metoda, při níž se do testovaného prostoru umístí generátor reálného dýmu, obdobného skutečnému kouři při požáru, načež se za provozu prostředků požárního větrání sledují pohyb a koncentrace vznikajícího dýmu. Reálný dým se získává obvykle spalováním benzínu a/nebo nafty, pevných hořlavých materiálů a případně jiných hořlavých materiálů, které jsou známy jako obvyklé materiály hořící při požárech. Výhodou této metody je, že umožňuje vizualizaci, tedy zhlédnutelný záznam s možností sledování a prohlížení proudění vzdušnin s kouřovými zplodinami a dává i možnost s měření optické hustoty kouře a tím sledování rozvrstvení kouře. Provádění těchto vizualizačních zkoušek je velmi důležité, protože vcelku spolehlivě umožňují vyhodnocení možného ohrožení životů osob a dávají přesné hodnoty pro softwarové a hardwarové úpravy požárního větrání. Tato metoda se používá zejména v tunelových stavbách, kde jsou osoby nejvíce ohroženy produkty hoření, ať už se jedná o příčné, nebo podélné, větrání. Značnou nevýhodou této metody je vznik vysoké teploty a toxických zplodin hoření, které omezují možnost provádění měření a potřebných záznamů a ohrožují přítomné osoby. Jako nejhorší, při vyšších koncentracích smrtící zplodiny hoření jsou obecně známy oxid uhličitý (CO₂), oxid uhelnatý (CO) a kyanovodík (HCL) a všechny tyto látky vznikají i u uvedené metody. Osoby provádějící tyto testy a případné jiné osoby mají limitován přístup do těchto prostor i pohyb v nich během zkoušek a musí být vybaveny odpovídajícími prostředky osobní ochrany, jako jsou požární obleky, masky apod., které testy prodražují. Obrovskou nevýhodou této metody je, že vysoké teploty doprovázející hoření a/nebo agresivní zplodiny hoření mohou způsobit destrukci stavebních konstrukcí a/nebo znehodnotit povrchové úpravy a technologické vybavení objektů, obsažené značky, klimatizační jednotky, elektronické systémy, prvky měření a regulace, aj., což mohou být škody i řádově statisíce EUR. Tato metoda využívá jako zařízení pro vývoj kouřových zplodin jednoduché tanky, nebo vany, naplněné úplně nebo zčásti hořlavinou.

Variantou metody popsané v předchozím odstavci je metoda, kterou předepisuje směrnice RVS 09.02.31 platná v Rakousku pro ověřování funkčnosti větrání v tunelových stavbách. Pomocí horkého kouře, získávaného spalováním 5I benzínu nebo 20I nafty na ploše 1m² v ocelové nádobě se produkuje horký kouř, jehož průchod testovaným prostorem se nahrává na videozáznam a přitom se měří optická hustota kouře v různých výškách. Za provozu obsažených vzduchotechnických zařízení se sleduje i měří, a posléze vyhodnocuje, čas výměny plynů a znečištěného vzduchu v závislosti na objemové výměně vzdušnin a optické hustotě kouře. Podle výsledků takto provedeného testu se pak nastaví parametry požárního větrání na obsažených vzduchotechnických zařízeních a provede seznámení dispečerů s předpokládaným průběhem reálného požáru. Tato metodika z hlediska tepelného výkonu, ani z hlediska produkce kouře nevystihuje případný požár, a to zejména z důvodu nedodržení požadovaného množství vznikajícího kouře v m³/s. Při požáru osobního automobil vzniká totiž 20 m³/s kouře, při požáru středně velkého vozidla 50 m³/s kouře a při požáru nákladního vozidla 80 až 100 m³/s kouře. Kromě toho, že není simulováno množství kouře jako při skutečném požáru, tak i při této zkoušce vznikají toxické a agresivní plynné zplodiny hoření, které znehodnocují technologické vybavení tunelu a představují nutnost oprav a výměny, a také znamenají nutnost vyčištění prostor tunelu, což má kromě vysokých nákladů za následek i nutnost dlouhodobého odstavení tunelů a komplikující dopravu a přepravu.

Jiná metoda používá tzv. studený kouř. Jako zdroj pro sledovaný oblak se používá běžná dýmovnice, nebo se používá pouze vodní pára. Produktem dýmovnice je směs plynů. Také vodní pára je pouze plynná fáze. V obou případech je vznikající oblak na bázi pouze neškodných plynných látek a je viditelný. Výhodou této metody je absence toxických zplodin a možnost nahrávání a pozorování pohybu vyvíjeného oblaku. Nelze však dosáhnout dynamiky chování skutečného kouře při požáru z hlediska rozvrstvení, ani se k ní přiblížit, zejména z důvodu absence tepelné dynamiky pevných částic, jejichž přítomnost by umožňovala měřit optickou hustou srovnatelně s kouřem při skutečném požáru. Následkem této skutečnosti je nemožnost v plném rozsahu vyhodnotit správnou funkci požárního větrání.

Podstata vynálezu

Výše uvedené nevýhody odstraňuje ve značné míře vynález. Je navržena nová metoda ověřování funkčnosti požárního větrání, podle níž se do testovaného prostoru umístí generátor netoxického aerosolu simulujícího kouřové zplodiny hoření, vybavený předem stanoveným počtem složí, tyto sloze se aktivují, a poté se sleduje šíření vyvíjeného netoxického aerosolu, přičemž se pořizuje videozáznam a provádí měření hodnot potřebná pro vyhodnocení funkčnosti požárního větrání v daném prostoru, a nakonec se zjištěná měření porovnají s hodnotami skutečného kouře, například vznikajícího při hoření benzínu a nafty, naměřeného ve zkušebním prostoru. Na základě zjištěných výsledků se vyhodnotí funkčnost požárního větrání testovaného prostoru a tyto poznatky se využijí k nastavení hlásičů elektrické požární signalizace, řídících jednotek testovaných vzduchotechnických zařízení a zařízení pro odvod kouře a tepla, pro případné dovybavení, stavební úpravy, aj. Co se týká měřených hodnot, měří se alespoň rychlost proudění vzduchu, teplota v oblasti generátoru aerosolu, teplota v oblasti mimo generátor a čas.

V Qensratoru se s výhodou vyvíjí netoxický aerosol vznikající při teplotě 600 až 130y|C, tvořený směsí pevné a plynné fáze, z čehož pevná fáze je tvořena částicemi o velikosti 1 až 5 μm na bázi uhličitanu draselného, hydrogenuhličitanu draselného a uhlíku, a plynná fáze je médium na bázi oxidu uhličitého, vodních par, nitrozních plynů, dusíku a amoniaku. Tento aerosol má hasební účinky. Je netoxický vzhledem obsahu případných toxických příměsí pod hodnotami stanovenými normami, a rozvrstvením, hustotou, pohyblivostí i vzhledem je pohledově i měřitelnými hodnotami srovnatelný se skutečnými vlastnostmi kouře, vznikajícího hořením benzínu, nafty a pevných látek typu obvyklých materiálů zapříčiňujících požáry, jako jsou dřevo papír, plasty aj. Vysoká teplota vzniku aerosolu umožňuje provádět měření teploty v místě simulovaného požáru. Vysoká teplota vzniká pouze v místě generátoru a zde simuluje průběh skutečného požáru, načež v průběhu pohybu aerosolu přes větrací systémy již nemá ničivou hodnotu a nedevastuje technologické ani stavební vybavení objektu. Rozvrstvení oblaku aerosolu, způsob jeho unášení přes testovaný prostor i hodnoty optické hustoty odpovídají hodnotám kouře reálných požárů.

Netoxický aerosol je s výhodou vyvíjen v množství plně odpovídajícím produkci skutečného kouře při požáru, tedy 3 až 100 m³/s, přičemž konkrétní vyvíjené množství pro jednotlivou ověřovací zkoušku se v rámci uvedeného rozsahu stanoví předem. To se provede zejména v závislosti na projektovaných parametrech požárního větrání pro testovaný prostor, například na úrovni nejvyšších hodnot povolených projektem nebo na úrovni těmto hodnotám blízkých.

V průběhu zkoušky jsou s výhodou sledovány všechny následně uvedené hodnoty. Je to rychlost pohybu oblaku aerosolu měřená sledováním proudění vzduchu včetně obsaženého aerosolu, dále teplota v oblasti generátoru aerosolu a v prostoru, a rozvrstvení a rozptylování oblaku aerosolu pomocí měření optické hustoty aerosolu. S výhodou se současně pořizuje také videozáznam svědčící o směru a proudění aerosolových částic v závislosti na funkci požárního větrání, a měří se i čas výměny plynů a znečištěného vzduchu v závislosti na objemové výměně vzdušnin a optické hustotě aerosolu.

V testovaném prostoru se s výhodou v průběhů zkoušky pomocí videozáznamu a/nebo měřením v různé vzdálenosti od aktivace složí a v různých výškách zjišťuje optická hustota aerosolu. Tato měření v různé vzdálenosti a v různých výškových úrovních umožňují sledovat pohyb a rozptylování oblaku vyvíjeného aerosolu.

Pokud je testovaný prostor vybaven vzduchotechnickým zařízením, je účelné aby v průběhu vyvíjení aerosolu a sledování šíření aerosolu byla uvedena do provozu všechna, nebo podle cíle testu některá vzduchotechnická zařízení testovaného prostoru. Metoda je určena zejména pro ověřování, zda je testovaný prostor vybaven dostatečně vzduchotechnickým zařízením pro odvod kouře a tepla a ktestování kvality funkčnosti těchto zařízení vdaných prostorách. Alternativně však není vyloučeno s její pomocí testovat i prostory jsoucí zatím bez vzduchotechnických zařízení, což přichází v úvahu například u starších stavebních objektů a u objektů s přirozeným větráním.

S výhodou se generátor netoxického aerosolu ještě před aktivací obsažené slože umístí na alespoň jeden nosič, připevněný na nebo za vozidlo, a to v takové poloze a tak přístupně vůči okolnímu prostoru, aby se vyvíjený aerosol mohl volně šířit do okolního prostoru. Zpravidla má toto šíření podobu oblaku, který se pohybuje v testovaném prostoru a zde se rozptyluje nebo je odstraňován pomocí testovaných vzduchotechnických zařízení a/nebo přirozeného větrání. Poté, kdy je dávka složí dopravena na místo aktivace, provede se jednorázově, nebo postupně, aktivace odpálením složí. Aktivace může proběhnout staticky, tedy při ponechání zdroje aerosolu nepohyblivě na místě aktivace slože až do rozptýlení nebo odstranění oblaku aerosolu. S výhodou, zejména pro testy v tunelech a jiných dlouhých koridorech, se během aktivace a/nebo po aktivaci slože může vozidlo pohybovat uvnitř testovaného prostoru, například projetím přes

testovaný prostor, přičemž se v oblasti okraje oblaku vyvíjeného aerosolu pohybuje pohyblivé video zařízení, například jiné vozidlo s videokamerou, a to pořizuje videozáznam umožňující vizualizaci průběhu zkoušky. Tato varianta provedení metody je ideální pro testování železničních nebo silničních tunelů.

Vynález řeší také konstrukci zařízení, vhodného k provádění navržené metody ověřování funkčnosti požárního větrání podle vynálezu. Zařízení zahrnuje generátor obsahující nádoby z nehořlavého pevného materiálu, například oceli, s vnitřní dutinou, které jsou alespoň zčásti naplněny hořlavou složí. Podstatou nového řešení je, že slože nádob tvoří zdroj netoxického aerosolu imitujícího co do vzhledu, optické hustoty, rozvrstvení a způsobu pohybu věrohodně produkty hoření, a to aerosolu tvořeného pevnými částicemi o velikosti 1 až 5 pm a netoxickými plynnými látkami. Není obsažen žádný chladič, kromě slože je v nádobě obsaženo pouze odpalovací zařízení a nad složí s odpalovacím zařízením je v nádobách již pouze volný prostor. Aby vzniklo dostatečné množství imitace kouře pro účely metody, tyto nádoby jsou v počtu 4 až 10 ks uloženy v alespoň jednom úložišti z nehořlavého pevného materiálu, například oceli, a zde opatřeny společným perforovaným víkem.

Úložiště pro nádoby má s výhodou podobu stojanu, jehož horní část je vytvořena jako lože pro nádoby a pod tímto ložem se nachází podstavec s alespoň jednou vnitrní dutinou pro nutné elektrické prvky odpalovacího zařízení.

S výhodou je lože opatřeno alespoň jedním otvorem a vnitřní dutina podstavce je průchozí, navazující na tento otvor, přičemž je podstavec opatřen alespoň jedním prvkem stabilizujícím jeho polohu vůči podložce. Jako prvek pro stabilizaci polohy stojanu vůči podložce může být použita například dole vytvořená nosná deska s otvory a nýty nebo připevňovacími šrouby, nebo přivařené pásky materiálu, prodloužená a ohnutá stěna nohy podstavce, přivařený profil, apod.

S výhodou je stojan v počtu jeden nebo více uložen ve vaně z nehořlavého pevného materiálu, například oceli, kde tato vana obsahuje alespoň dno a celoobvodový lem, přičemž stojan je pevně, nepohyblivě fixován ke dnu této vany. Vana tvoří nosnou základnu pro stojany, obsazené nebo jen některé z nich obsazené nádobami, umožňuje dopravu složí na místo použití a případně během použití a může sloužit pro případnou přídavnou, hořlavou, náplň v případě požadavku zákazníka na zvýšení požárního efektu, jako například pro etanol. Část

Ί-

lemu na jedné straně může být prodloužena a využita pro upevnění vany se stojany a složemi k místu použití, například na nosič, jak dále ukazuje příklad provedení.

Vana s výhodou obsahuje jeden až dvacet stojanů, přičemž alespoň některé z obsažených stojanů mají lože celé naplněno nádobami. Perforované víko uvedené výše v prvním odstavci popisu zařízení, může být v provedení rozměrů pro přikrytí všech obsažených stojanů najednou, nebo pro přikrytí každého z obsažených stojanů zvlášť, případně pro přikrytí skupin stojanů. S výhodou jsou stojany přikryté perforovaným víkem po jednom, šetří se tím materiál v případě neúplného obsazení vany stojany a usnadňují manipulace, spojené s montáží jednotlivých prvků zařízení do celku.

S výhodou, umožňující zejména provádění metody v tunelech, je vana uložena na nosné konstrukci pohyblivého prostředku, například vozidla, a to přinejmenším v oblasti víka volně vůči okolnímu prostoru. Vana se stojany a složemi může být tedy s výhodou upevněna například na vozík za automobilem, nebo na speciální nosič přímo na automobilu. Na rozdíl od stávajících metod, takto vytvořené a uspořádané zařízení může být bez nebezpečí obsluhováno řidičem, přítomným v testovaném prostoru.

Slož s výhodou tvoří materiál, z něhož v případě jejího odpálení vzniká netoxický aerosol, jehož pevné částice obsahují směs uhličitanu draselného, hydrogenuhhčitanu draselného, uhlíku a jehož plynná fáze obsahuje směs oxidu uhličitého, vodních par, nitrozních plynů, dusíku a amoniaku. Tento materiál je již znám a na trhu dostupný, je však vyráběn a používán dosud za zcela jinými účely, a to jako hasební směs.

Navržené technické řešení podle vynálezu má výhody vtom, že simuluje skutečný kouř jaký vzniká při požáru, avšak je netoxický a nezpůsobuje destrukci či poškození přístrojového a jiného vybavení v objektu vysokým žárem. Simulace skutečného kouře z hoření látek jež bývají obvyklou příčinou požáru, tedy nafty, benzínu, papíru, dřeva, tuhých paliv, plastů, aj. je dokonalá zejména po optické strance. Vzniká oblak aerosolu, který má pro lidské oko, a dokonce i pro detekční zařízení vzhled jako kouř při požáru, a který má i stejné rozvrstvení co do hustoty castic, tvaru oblaku, způsobu pohybu oblaku i způsobu a rychlosti rozptýlení. Uvedené hodnoty je možno vizualizovat pomocí videozáznamu, s možností • · · · · · · Γ * · ·· ··· · · · · e e r e <<

Q “·* ο následného a opakovaného prohlížení, a s možností měřit hodnoty, jako optická hustota v různých místech a výškách aj. Hodnoty přítomných toxických příměsí jsou pod hladinou normami stanovené toxicity, a tedy lze považovat tento aerosol za netoxický. Vzhledem ktomu, že oblak aerosolu není toxický, a v průběhu zkoušky je ještě v testovaném prostoru rozptylován a zněj odstraňován vzduchotechnickým systémem, je možné provádět bez rizika ohrožení zdraví osob odpálení slože na stojícím nebo jedoucím vozidle s řidičem a je možné ideálním způsobem provádět během zkoušky nahrávání videozáznamu, například z vozidla jedoucího za vozidlem se složí. Pomocí navržené metody a zařízení je možné provádět kvalitní a bezpečné testování funkčnosti požárního větrání, bez nutnosti následné výměny těchto zařízení nebo jiného vybavení testovaného prostoru, a také bez nutnosti náročného čištění těchto zařízení a testovaného prostoru, tedy bez nutnosti vysokých nákladu a dlouhodobého odstavení testovaného prostoru z provozu. Metoda a zařízení podle vynálezu umožňují optimálním způsobem zjistit hodnoty, na jaké má být nastaveno konkrétní požární větrání. Dále umožňuje seznámení dispečerů s reálným požárem, tedy s pravděpodobným směrem šíření požáru podle místa vzniku a průběhem. Z hlediska toxicity látek se koncentrace toxických příměsí pohybuje na hodnotách řádově 100 až 600krát nižších, než jsou stanoveny přípustné expoziční limity. Je možné vyvíjet imitaci kouře dle požadovaného výkonu, v přesně předem stanovené hodnotě v rámci rozmezí 3 až 100 m³/s. Aktivace tvorby aerosolu je možno provádět manuálně, nebo dálkově pomocí elektrického impulsu. Metoda a zařízení jsou vhodné k využití pro jakékoliv testované prostory, ale zejména pro silniční a železniční tunely, velké stavební komplexy, průmyslové a jiné haly, technologické provozy, aj.

Přehled obrázků na výkresech

Vynález je objasněn pomocí výkresů, kde znázorňují obr. 1 prostorový pohled na příkladné zařízení pro ověřování funkčnosti požárního větrání podle vynálezu, obr. 2 pohled shora do samotné nádoby se složí, obr. 3 čelní pohled na nádobu, v příčném řezu vedeném v linii A-A naznačené na předchozím obrázku, obr. 4 prostorový pohled na samotný stojan, obr. 5 čelní pohled na svislý podélný řez vedený stojanem naplněným nádobami přes střed nádob, obr. 6 prostorový pohled

- 9vanu, obr. 8 ukázku funkce navrženého zařízení a provádění metody při ověřování funkčnosti požárního větrání v místnosti vybavené vzduchotechnickým zařízením s ventilátorem, obr. 9 ukázku funkce navrženého zařízení a provádění metody při ověřování funkčnosti požárního větrání v místnosti s přirozeným větráním pomocí světlíku, obr. 10 A,B,C ukázka funkce navrženého zařízení a tři demonstrativní varianty provádění metody při ověřování funkčnosti požárního větrání v tunelu pomocí statických složí a obr. 11 A.B,C ukázka funkce navrženého zařízení a tři demonstrativní varianty provádění metody při ověřování funkčnosti požárního větrání v tunelu pomocí pohyblivých složí.

Příklad provedení vynálezu

Příkladem nejlepšího provedení vynálezu je zařízení k provádění metody ověřování funkčnosti požárního větrání s ukázkami jeho používání a postupu při provádění metody podle obr. 1 až 11.

Základem zařízení k provádění metody ověřování funkčnosti požárního větrání je generátor, předvedený na obr. 1. Generátor obsahuje zdroj netoxického aerosolu, simulujícího kouřové zplodiny vznikající při požáru, který tvoří náplň v nádobách 1. z nehořlavého pevného materiálu. V tomto příkladném provedení byly zvoleny nádoby 1 praktického válcového tvaru, zhotovené z oceli a mající tudíž dostatečnou pevnost a mechanickou odolnost. Vnitřní dutina nádob 1. je náplní vyplněna pouze zčásti, touto náplní je, jako zdroj aerosolu, hořlavá slož 2. Kromě slože 2 je v každé nádobě 1. umístěné v generátoru obsaženo pouze odpalovací zařízení 3 s nutnými elektrickým příslušenstvím umožňujícím odpálení, v případě odpálení drátového včetně elektrických vodičů 4. Nad složí 2 s odpalovacím zařízením 3 je uvnitř v nádob 2 již pouze volný prostor, není obsažen žádný chladič, jehož přítomnost je u dosavadních zařízení považována za nezbytnou. Uspořádání nádob 1 je dobře patrné z obr. 2 a 3. Jak ukazuje obr. 1, nádoby 1 jsou v počtu 4 až 10 ks uloženy v úložištích, majících podobu stojanů z nehořlavého pevného materiálu. V tomto příkladném provedení je zvolen výhodný počet nádob 1 po šesti kusech na každý stojan, což je v rámci výše uvedeného rozsahu. Stojany byly pro toto příkladné provedení zhotoveny z oceli, * · 9 ··· a · »c a · · · ♦ ·cr · · ·C • · * ·c ···· · · · · · · · 9e c , 10avšak může být použit i jiný vhodný materiál, zajišťující pro stojany dostatečnou pevnost a mechanickou odolnost

Uspořádání stojanů a jejich obsazení je dobře patrné na obrázcích 4 a 5. Horní část tvoří lože 5 pro uložení nádob 1, mající tvar krabice s výřezem uprostřed. Pod tímto ložem 5 se nachází podstavec 6 , v tomto případě uspořádaný jako noha, ale v jiném případě může mít i jiný vhodný tvar. Podstavec 6 je dutý, jeho vnitřní dutina má rozměry a tvar umožňující uložení nutných doprovodných elektrických prvků odpalovacího zařízení, zejména elektrických vodičů 4. Výřez uprostřed lože 5 je uspořádán jako vstupní otvor 7 do dutiny podstavce 6, která je průchozí, navazující na tento otvor 7. Podstavec 6 je opatřen alespoň jedním prvkem stabilizujícím jeho polohu vůči podložce, v tomto případě je to dole vytvořená nosná deska 8. Každý stojan je opatřen přišroubovaným perforovaným víkem 9, zakrývajícím nádoby 1 a zabraňujícím jejich nežádoucímu uvolnění při transportu na místo použití a během vyvíjení aerosolu a bránícím také nežádoucímu předčasnému poškození odpalovacího zařízení 3 a případně obsažených vodičů 4. Perforování víka 9 tvoří průchody pro unikání vyvíjeného aerosolu z nádob 1 do prostoru a tvorbu aerosolového oblaku. Nádoby 1 mohou být v loži 5 stojanu umístěny i s krabičkami 10 v nichž jsou dodávány, případně mohou být takové krabičky 10 naplněné nádobami 1 se složí 2 připravovány zvlášť předem, jejich přítomnost usnadní manipulace při odpočítávání dávek, plnění stojanů, a rovněž pak i úklid použitých nádob 1 a zbylých odpadů po dokončení zkoušek.

Stojany jsou v počtu jeden až dvacet umístěny ve vaně 11 z nehořlavého, dostatečně pevného materiálu. V tomto příkladném provedení je vana 11 zhotovena z oceli. Vana 11 má dno 12, k němuž jsou všechny obsažené stojany pevně, nepohyblivě fixovány pomocí běžných prostředků spojení, jako jsou šrouby, nýty, sváry. Kolem dna 12 vany 11 je vytvořen nahoru vystupující okrajový lem 13, bránící vypadávání případně odlomených kousků materiálu a umožňující umístění přídavné náplně typu ethanolu aj. na požadavek zákazníka, například pro zvýšení efektu požáru. Pokud je použito drátové odpalovací zařízení 3, může mít vana 11 vytvořeny otvory 7 pro elektrické vodiče 4, kde tyto otvory 7 jsou rozmístěné tak, že navazují přiměřeně na dutiny podstavců 6 a otvory 7 loží 5 stojanů. Pro jednu zkoušku může být použito i několik van 11 se stojany, podle vypočtené potřebné dávky složí 2. Co se týká počtu nádob 1 v jednotlivých ~

stojanech, je samozřejmě podstatně ekonomičtější, aby byla lože 5 přednostně plněna celá nádobami 1, s případným shromážděním vypočteného zbytku počtu nádob 1 shromážděném do jednoho stojanu, s větším počtem nevyužitých stojanů, než aby byl rovnoměrně, avšak neúplně obsazován zbytečně velký počet stojanů a opatřován perforovanými víky 9.

Vana 11 může být v počtu jedna nebo více upevněna na nosné konstrukci 14 pohyblivého prostředku, například na vozidle, a to v poloze a na místě vozidla zvolenými tak, že přinejmenším oblast každého obsaženého víka 9 zůstane volná vůči okolnímu prostoru po celou dobu zkoušky, což je nutné aby nevznikla zábrana pro tvorbu oblaku z vyvíjeného aerosolu. Umístění je optimální pomocí speciální nosné konstrukce 14 vyrobené na míru za tímto účelem a upevněné na zadní straně automobilu, ale může být zvolen případně jiný vhodný nosný prostředek, jako střešní nosič na vozidle, přívěsný vozík, korba apod. Hranatý obvodový tvar vany 11 a dalších výše uvedených prvků není podmínkou.

Slož 2 tvoří materiál vyvíjející v případě odpálení netoxický aerosol, jehož pevné částice obsahují směs uhličitanu draselného (K₂CO₃) , hydrogenuhličitanu draselného (KHCO₃) a uhlíku (C), a jehož plynná fáze obsahuje směs oxidu uhličitého (CO2) vodních par (H2O) nitrozních plynů (NO_X), dusíku (N) a amoniaku (NH₄). Jako tento materiál dobře vyhovuje například směs následujícího složení:

látka % hmotn. ve směsi

chloristan draselný (KCIO4) dusičnan draselný (KNO3) epoxidová pryskyřice tmelící složka, tužidlo

20 až 26 50 až 60 19 až 23 0,8 až 1,2

Uvedená množství a druhy látek se rozumí pro materiály dostupné na trhu, tedy o technické čistotě cca 99%, takže může být kromě vyjmenovaných látek obsaženo také malé množství příměsí. Aerosol vyvíjený odpálením této směsi lze charakterizovat jako nezdravý až škodlivý, tato škodlivost však nedosahuje takového stupně, aby mohl být považován za toxický.

• · · · © ·· · ·· c © · · ··© • · · ·······o © — 12 —

Zařízení je určeno pro novou metodu ověřování funkčnosti požárního větrání podle vynálezu. Následně je popsáno příkladné provedení zkoušek touto metodou. Funkce zařízení a provádění metody jsou ukázány na obrázcích 8 až 11.

Příprava pro provedení metody obnáší přinejmenším prohlídku projektové dokumentace testovaného prostoru, zjištění druhu, počtu a umístění vzduchotechnických zařízení a zařízení pro odvod tepla a kouře a jiných zařízení v testovaném prostoru, zjištění prvků přirozeného větrání, zjištění tvaru, rozměrů a materiálů v testovaných prostorách a zjištění projektovaných parametrů požárního větrání. Dále tato příprava obnáší rozmístění příslušných čidel a měřidel v testovaném prostoru, včetně případných videokamer 15 pokud již nebyly instalovány dříve. Předem se připraví zařízení podle vynálezu, vybavené vypočteným potřebným počtem nádob 1 se složí 2. Do testovaného prostoru se umístí generátor netoxického aerosolu simulujícího kouřové zplodiny hoření, jeho slože 2 se aktivují, a poté se sleduje šíření vyvíjeného aerosolu, přičemž se pořizuje videozáznam a provádí měření hodnot potřebná pro vyhodnocení funkčnosti požárního větrání v daném prostoru, a nakonec se zjištěná měření porovnají s hodnotami skutečného kouře, například vznikajícího při hoření benzínu a nafty, naměřeného ve zkušebním prostoru. Na základě zjištěných výsledků se provede hodnocení funkčnosti požárního větrání testovaného prostoru. Pro měření a vyhodnocování se používají pokud možno prostředky moderní vědy a techniky včetně datových řídících a vyhodnocovacích systémů.

Při odpálení se v generátoru vyvíjí netoxický aerosol při teplotě 600 až 1300^0, přičemž konkrétní teplotní hodnoty z uvedeného rozmezí závisí především na množství materiálu ve složích 2, na konkrétním složení složí 2, na přítomnosti a množství okysličovadel a na případné přítomnosti přídavných zapálených médií zvyšujících teplotu, jako například etanolu nalitého ve vaně 5. Aerosol vyvíjený ze složí 2 tvoří aerosolový oblak ze směsi pevné a plynné fáze, z čehož pevná fáze je tvořena částicemi o velikosti 1 až 5 μm na bázi uhličitanu draselného, hydrogenuhličitanu draselného a uhlíku, a plynná fáze je tvořena směsí látek v plynném skupenství obsahující oxid uhličitý, vodní páry, nitrozní plyny, dusík a amoniak, a/nebo sloučeniny těchto látek. Dávka složí 2 je vypočtena tak, aby se

- 13netoxický aerosol vyvíjel v množství 3 až 100 m³/s, přičemž konkrétní vyvíjené množství aerosolu pro jednotlivou ověřovací zkoušku se v rámci uvedeného rozsahu stanoví předem v závislosti na přání zákazníka, pokud možno v závislosti na projektovaných parametrech požárního větrání pro testovaný prostor, například na úrovni stejné nebo blízké horní hranici nejvyšších hodnot povolených projektem. V průběhu zkoušky jsou sledovány rychlost proudění vzduchu s obsahem aerosolu, teplota v oblasti generátoru aerosolu a v prostoru, optická hustota aerosolu a případně další měřitelné hodnoty v testovaném prostoru a případně i na vstupech a výstupech vzduchotechnických zařízení. Významným přínosem vynálezu je mj. možnost pořizovat přímo v oblasti okraje oblaku aerosolu videozáznam o směru a proudění aerosolových částic v závislosti na funkci požárního větrání. Rovněž se měří čas výměny plynů a znečištěného vzduchu v závislosti na objemové výměně vzdušnin a optické hustotě aerosolu. Jelikož oblak aerosolu má vlastnosti co do optické hustoty, pohybu a rozptylování srovnatelné se skutečným kouřem z požáru, v testovaném prostoru se v průběhu zkoušky pomocí videozáznamu a/nebo měřením v různých výškách zjišťuje optická hustota aerosolu také v různých výškových úrovních. Pořízený videozáznam pak umožňuje vizualizaci průběhu zkoušky, využitelnou jak pro vyhodnocení výsledků zkoušek, tak i pro demonstrativní účely jako předvedení na školeních, pro praktický instruktážní výcvik požárníků aj.

Pokud jsou v testovaném prostoru obsažena vzduchotechnická zařízení, jsou s výhodou v průběhu vyvíjení aerosolu a sledování šíření aerosolu v provozu. Metoda je dořešena pro účely zkoušek větrání tunelů a jiných koridorů následovně. Pro tunely, haly a podobné testované prostory velkých rozměrů se generátor netoxického aerosolu ještě před aktivací obsažených složí 2 umístí na alespoň jeden nosič připevněný na nebo za vozidlo, a to v takové poloze a tak přístupně vůči okolnímu prostoru, aby se vyvíjený aerosol mohl volně šířit do okolního prostoru. Vozidlo se složí 2 se dopraví na místo aktivace složí 2 a poté, během aktivace a/nebo po aktivaci složí 2 jejich odpálením se vozidlo pohybuje v testovaném prostoru. Z aktivovaných složí 2 se vyvíjí viditelný oblak aerosolu, jenž se šíří v testovaném prostoru obdobně jako kouř ze skutečného požáru při hoření benzínu, nafty aj. Po celou dobu zkoušky, to je minimálně po dobu pohybu aerosolového oblaku v testovaném prostoru, se sleduje oblast okraje tohoto

- 14 “ oblaku. Toto sledování může zajistit pohyblivé video zařízení, například videokamera 15 umístěná na samostatném vozidle, jejímž prostřednictvím se pořizuje průběžně videozáznam umožňující vizualizaci průběhu zkoušky.

Výše uvedenou metodu podle vynálezu a funkci pro tuto metodu navrženého zařízení podle vynálezu ukazují názorně obrázky 8 a 9 v případě staticky umístěného generátoru, z toho obr. 8 demonstruje vývoj a šíření oblaku aerosolu v místnosti odvětrávané vzduchotechnickým zařízením s potrubním systémem a obr. 9 v místnosti s pouze přirozeným větráním pomocí světlíku. Na těchto obrázcích je označena linkou tzv. bezpečná linie h, což je výšková hranice ukazující, do jaké výšky směrem od podlahy místnosti je pro osoby ještě bezpečné dýchání v prostorech při požáru v případě využití, resp. provozu, přítomných prostředků požárního větrání. Šipkami je zde naznačen přirozený přívod vzduchu stavebními otvory.

Obr. 10 ukazuje provádění zkoušky požárního větrání v tunelu pomocí generátoru uloženém na nosné konstrukci 14 , připevněné na vozidle během provádění zkoušky stojícím. V případě A vozidlo s generátorem stojí ve střední části testovaného tunelu, v případě B stojí v oblasti začátku tunelu, v případě C stojí v oblasti konce tunelu. Ve všech případech A, B, C jsou ke sledování využita dvě přídavná vozidla, každé s videokamerou 15, která stojí v blízkosti okraje aerosolového oblaku a popojíždí tam a zpět podle toho, jak se aerosolový oblak nejprve šíří a posléze ubývá odvětráváním. Vynález umožňuje, aby tato vozidla i videokameru 15 bez ohrožení života a zdraví obsluhovaly osoby. Všechna vozidla v prostoru tunelu jsou přitom bez ohrožení požárem.

Obr. 11 ukazuje provádění zkoušky požárního větrání v tunelu pomocí generátorů uložených na nosné konstrukci 14 , připevněných na vozidlech během provádění zkoušky pohyblivých. V případě A se aktivují slože 2 generátorů v oblasti střední části testovaného tunelu, načež vozidla odjíždí šíříc oblak aerosolu směrem ke konci tunelu. V případě B se aktivují slože 2 generátorů již v oblasti začátku testovaného tunelu, načež vozidla odjíždí šíříc oblak aerosolu směrem ke konci tunelu. V případě C se aktivují slože 2 generátorů až v oblasti konce testovaného tunelu, načež vozidla odjíždí šíříc oblak aerosolu směrem k začátku tunelu. Ve všech případech A, B, C mohou být ke sledování a pořizování

videozáznamu využita jedno nebo dvě přídavná vozidla s videokamerou 15, podobně jako v případě popsaném u obr. 10.

Výše uvedené varianty řešení podle vynálezu demonstrují, a nikoliv omezují. Tedy jsou možné ještě různé další kombinace provedení zařízení i metody v rámci podmínek podle vynálezu.

Claims (14)

1. PATENTOVÉ NÁROKY

   1. Metoda ověřování funkčnosti požárního větrání, vyznačující se tím, že do testovaného prostoru se umístí generátor netoxického aerosolu simulujícího kouřové zplodiny hoření, vybavený předem stanoveným počtem složí (2), tyto slože (2) se aktivují, a poté se sleduje šíření vyvíjeného aerosolu, přičemž se pořizuje videozáznam a provádí měření hodnot potřebná pro vyhodnocení funkčnosti požárního větrání v daném prostoru, kdy se měří alespoň rychlost proudění vzduchu, teplota v oblasti generátoru aerosolu, teplota v oblasti mimo generátor a čas, a nakonec se zjištěná měření porovnají s hodnotami skutečného kouře, například vznikajícího při hoření benzínu a nafty, naměřeného ve zkušebním prostoru a na základě zjištěných výsledků se vyhodnotí funkčnost požárního větrání testovaného prostoru.
2. 2. Metoda ověřování funkčnosti požárního větrání podle nároku 1, vyznačující se tím, že v generátoru se vyvíjí netoxický aerosol při teplotě 600 až 13OoVc tvořený směsí pevné a plynné fáze, z čehož pevná fáze je tvořena částicemi o velikosti 1 až 5 pm na bázi uhličitanu draselného, hydrogenuhličitanu draselného a uhlíku, a plynná fáze je médium na bázi oxidu uhličitého, vodních par, nitrozních plynů, dusíku a amoniaku.
3. 3. Metoda ověřování funkčnosti požárního větrání podle nároků 1 a 2, vyznačující se tím, že netoxický aerosol je vyvíjen v množství 3 až 100 m³/s, přičemž konkrétní vyvíjené množství pro jednotlivou ověřovací zkoušku se v rámci uvedeného rozsahu stanoví předem v závislosti na projektovaných parametrech požárního větrání pro testovaný prostor, například na úrovni nejvyšších hodnot povolených projektem.
4. 4. Metoda ověřování funkčnosti požárního větrání podle nároků 1 až 3, vyznačující se tím, že v průběhu zkoušky jsou sledovány rychlost proudění vzduchu včetně obsaženého aerosolu, teplota v oblasti generátoru aerosolu a v testovaném prostoru, optická hustota aerosolu, pořizuje se videozáznam směru a proudění aerosolových částic v závislosti na funkci požárního větrání a měří se

   čas výměny plynů a znečištěného vzduchu v závislosti na objemové výměně vzdušnin a optické hustotě aerosolu.
5. 5. Metoda ověřování funkčnosti požárního větrání podle nároků 1 až 4, vyznačující se tím, že v testovaném prostoru se v průběhu zkoušky pomocí videozáznamu a/nebo měřením v různých výškách zjišťuje optická hustota aerosolu v různých výškových úrovních.
6. 6. Metoda ověřování funkčnosti požárního větrání podle nároků 1 až 5, vyznačující se tím, že v testovaném prostoru jsou v průběhu vyvíjení aerosolu a sledování šíření aerosolu v provozu vzduchotechnická zařízení testovaného prostoru.
7. 7. Metoda ověřování funkčnosti požárního větrání podle nároků 1 až 6, vyznačující se tím, že alespoň jeden generátor netoxického aerosolu se ještě před aktivací obsažené slože (2) umístí na nosič připevněný na nebo za vozidlo, a to v takové poloze a tak přístupně vůči okolnímu prostoru, aby se vyvíjený aerosol mohl volně šířit do okolního prostoru, načež se vozidlo i se složí (2) dopraví na místo aktivace slože (2) a poté, během aktivace a/nebo po aktivaci slože (2) se vozidlo pohybuje uvnitř testovaného prostoru, například projetím přes testovaný prostor a během této doby se v testovaném prostoru šíří vyvíjený aerosolový oblak simulující kouř, přičemž se po celou dobu zkoušky v oblasti okraje tohoto oblaku pohybuje pohyblivé video zařízení, například videokamera 15, umístěné na dalším vozidle a pořizuje průběžně videozáznam umožňující vizualizaci průběhu zkoušky.
8. 8. Zařízení k provádění metody ověřování funkčnosti požárního větrání podle některého z nároků 1 až 7, zahrnující generátor obsahující nádoby (1) z nehořlavého pevného materiálu, například oceli, s vnitřní dutinou, které jsou alespoň zčásti naplněny hořlavou složí (2), vyznačující se tím, že slože (2) nádob (1) tvoří zdroj netoxického aerosolu imitujícího produkty hoření, a to aerosolu tvořeného pevnými částicemi o velikosti 1 až 5 gm a netoxickými plynnými látkami, přičemž kromě slože (2) je v nádobě (1) obsaženo pouze odpalovací zařízení (3) a nad složí (2) s odpalovacím zařízením (3) je v nádobách (1) již pouze volný prostor, a přičemž tyto nádoby (1) jsou v počtu 4 až 10 ks uloženy v alespoň jednom úložišti z nehořlavého pevného materiálu, například oceli, a zde opatřeny společným perforovaným víkem (9).
9. 9. Zařízení k provádění metody ověřování funkčnosti požárního větrání podle nároku 8, vyznačující se tím, že úložiště pro nádoby (1) má podobu stojanu, jehož horní část tvoří lože (5) pro nádoby (1) a pod tímto ložem (5) se nachází podstavec (6) s alespoň jednou vnitřní dutinou pro nutné elektrické prvky_x odpalovacího zařízení (3), například pro vodiče (4).
10. 10. Zařízení k provádění metody ověřování funkčnosti požárního větrání podle nároku 9, vyznačující se tím, že lože (5) je opatřeno alespoň jedním otvorem (7) a vnitřní dutina podstavce (6) je průchozí, navazující na tento otvor (7), přičemž je podstavec (6) opatřen alespoň jedním prvkem stabilizujícím jeho polohu vůči podložce, například dole vytvořenou nosnou deskou (8).
11. 11. Zařízení k provádění metody ověřování funkčnosti požárního větrání podle nároků 9 a 10, vyznačující se tím, že stojan je v počtu alespoň jeden uložen ve vaně (11) z nehořlavého pevného materiálu, například oceli, kde tato vana (11) obsahuje alespoň dno (12) a celoobvodový lem (13), přičemž stojan je pevně, nepohyblivě fixován ke dnu (12) této vany (11).
12. 12. Zařízení k provádění metody ověřování funkčnosti požárního větrání podle nároku 11, vyznačující se tím, že vana (11) obsahuje jeden až dvacet stojanů, přičemž alespoň některé z obsažených stojanů mají lože (5) celé naplněno nádobami (1) přikrytými perforovaným víkem (9).
13. 13. Zařízení k provádění metody ověřování funkčnosti požárního větrání podle nároku 12, vyznačující se tím, že vana (11) je uložena na nosné konstrukci (14) pohyblivého prostředku, například vozidla, a to přinejmenším v oblasti víka (9) volně vůči okolnímu prostoru.
14. 14. Zařízení k provádění metody ověřování funkčnosti požárního větrání podle některého z nároků 8 až 13, vyznačující se tím, že slož (2) tvoří materiál vyvíjející v případě jejího odpálení netoxický aerosol, jehož pevné částice obsahují směs uhličitanu draselného, hydrogenuhličitanu draselného, uhlíku a jehož plynná fáze obsahuje směs oxidu uhličitého, vodních par, nitrozních plynů, dusíku a amoniaku.