Miért érdemes acél helyett tűzgátló légcsatornát építeni? – PROMATECT®
2020. január 30. 08:22
Tűzvédelmi céllal csak tűzgátló légcsatorna építhető, de egy német kutatóintézet vizsgálatai szerint a tűzgátló kivitelben készült PROMATECT® légcsatornák minden szempontból előnyösebb tulajdonságokat mutattak, mint acélból készült társaik. E rejtélyről lebbentjük fel a fátylat, miközben az új OTSZ követelményeire a legkülönbözőbb beépítési feltételeknek megfelelő tűzállósági teljesítménnyel rendelkező légcsatornákat mutatunk be.
A légcsatornák tűzvédelmi funkciói
A légcsatornák tűzvédelmi szempontból a következő funkciókat láthatják el (Mindezekről részletesebben a Hő- és füst elleni védelem TvMI J mellékletében olvashatunk):
komfort szellőzés;
hő- és füstelvezetés
egy tűzszakaszban (single), illetve
tetszőleges számú tűzszakaszon keresztül (multi);
tűzeseti légpótlás: ennek követelménye változott, a 2020. január 22-én hatályba lépett OTSZ szerint megegyezik a hő- és füstelvezető légcsatornáéval;
füstmentesítés (túlnyomást biztosító légellátó légcsatorna): ez új elem az OTSZ-ben, amelynek követelménye a többszakaszos (multi) légpótló légcsatornáéval azonos.
Komfort szellőzés
Komfort szellőző légcsatornákat kétféle módon lehet építeni!
Ahogy többnyire szokták. Ilyenkor a tűz esetén nem működő komfort szellőző légcsatorna-hálózatokat leginkább járulékos tűzvédelem nélküli acél légcsatornákból építik és a tűzszakaszhatárokon tűzgátló csappantyúkkal tűzszakaszolják.
A másik a tűzgátló kivitelű, épített komfort légcsatorna-hálózat tűzcsappantyúk nélkül vagy kevesebb tűzcsappantyúval (A Tűzterjedés elleni védelem c. TvMI új, 1.3 változatának D1.5.2. ábrájára hívjuk fel a figyelmet.)
Mindkét megoldás műszakilag egyenértékű alternatíva! Tervezéskor mégis jellemzően az acéllemez légcsatornák élveznek előnyt az épített PROMATECT® rendszerekkel szemben. A fő ok talán, hogy az acél rendszerekről részletes adatok állnak a tervezők rendelkezésére alaki ellenállásokról, nyomásveszteségről, súrlódási ellenállásról és légtömörségről.
A kutatók megállapításai
Nosza, ezen ne múljon felkiáltással a Promat német mérnökei az Aacheni Főiskola Ipari Aerodinamikai Intézetével közösen alapos vizsgálatokat végeztek a felsorolt paraméterekkel kapcsolatban. Összehasonlították az acél légcsatornák vonatkozó értékeit az önálló PROMATECT® légcsatornáknál mérhető értékekkel. A német kutatóintézet ízekre szedte a két megoldás előnyeit és hátrányait.
26 különböző (egyenes, L, Z és U alakú) acél és önálló PROMATECT® légcsatorna-hálózaton vizsgálták az alaki ellenállás tényezőt. Ezek gyakorlatilag megegyeztek minkét típusnál.
Ezután az egyenes légcsatorna alaki és súrlódási ellenállását vették górcső alá. Itt is gyakorlatilag megegyezett az érték. Ez első ránézésre furcsa lehet, mert a PROMATECT® légcsatorna felülete érdesebb, mint az acél légcsatornáé, ezért elvileg nagyobb nyomásveszteség várható. Ugyanakkor a vizsgálat megállapította, hogy az acél légcsatorna felülete nem egy síkban van, hanem általában kb. 20 cm-enként megtörik, hogy stabilabb legyen; ez a periodikusan változó keresztmetszet további nyomásveszteséget okoz, amivel az önálló PROMATECT® légcsatornánál nem kell számolni.
A légtömörségi osztályban egyértelműen a PROMATECT® légcsatornát hozták ki jobbnak. Annyira, hogy 1250 mm x 1000 mm szabványos légcsatorna méretig, a szokásos 500 Pa üzemi nyomás esetén az önálló PROMATECT® légcsatorna gondos kivitelezésével a C légtömörségi osztály is biztosítható; különleges eljárással pedig a D légtömörségi osztály is elérhető.
Végül a harmat-pont szempontjából is az önálló PROMATECT® légcsatorna lett a győztes, mivel azon a szokásos körülmények között nem tapasztalható páralecsapódás.
Páralecsapódás vizsgálat eredménye – jobb a PROMATECT® légcsatorna
Még mindig feltehető a kérdés, hogy miért érdemes tűzgátló légcsatornát építeni tűzcsappantyúk beépítése helyett.
Német segítség a tervezéshez
A tervezőnek üzemletetési és gazdaságossági szempontokat is mérlegelnie kell. Ebben segít eligazodni a német kutatóintézet vizsgálata. Mit kell a tervezéskor figyelembe venni?
Bekerülési költség: egy tűzgátló légcsatorna szakasz a hossztól függően sokszor olcsóbb lehet, mint a védelem nélküli acél légcsatorna számos tűzgátló csappantyúval.
Üzemeltetési költség: egy bonyolult légcsatorna-hálózatban fokozottan kell törekedni a veszteségek csökkentésére – ez lényegesen egyszerűbb tűzcsappantyúk nélkül (lásd a következő pontot is).
4 szintet összekötő komfort szellőző légcsatorna-hálózat 8 tűzcsappantyúval
Áramlási ellenállás: a tűzcsappantyúkkal épített légcsatornák lényegesen nagyobb áramlási ellenállása további nyomásveszteséget okoz, ami nagyobb teljesítményű ventilátort tehet szükségessé; mindez a bekerülési és az üzemeltetési költségek emelkedésével is jár.
Kicsit, nagyon drágább
Nézzünk egy példát: Az ábrán szereplő légcsatorna-hálózat 50 m hossz és 1000 mm x 500 mm keresztmetszet esetén 400 Pa nyomásveszteséget jelent; 4 m/s légsebesség fenntartásához csappantyúk nélkül még 88,0 Pa, míg 8 darab tűzcsappantyúval 128,0 Pa túlnyomás szükséges (A kutatók számoltak! Ez 10 éves üzemidővel és a jelenlegi német energiaköltségekkel számolva 5.200 € többletkiadást jelent.) Ugyanezek a nyomásértékek és 10 éves többletkiadások 6 m/s légsebességnél 171,7 Pa illetve 251,7 Pa (5.400 €), míg 8 m/s légsebességnél 288,2 Pa illetve 576,2 Pa (18.400 €!).
A tűzcsappantyú nélküli légcsatorna-hálózat kisebb ellenállást jelent
Akusztika: az ábrán a tűzcsappantyúnál látható áramlási irányváltás állandó súrlódó hanggal jár, ami pl. magas kategóriájú szállodákban kerülendő. Persze magunk sem szeretnénk egy ilyen házban élni.
Tűzgátló csappantyúkkal járó nehézségek, további költségek: a csappantyúk szabályos beépítése (gondoljunk például a hőtágulási kompenzátorokra, lásd a Tűzterjedés elleni védelem c. TvMI új, 1.3 változatának D5 fejezetét és annak ábráit) és főleg rendszeres kötelező felülvizsgálata gyakran igen körülményes, olykor lehetetlen – a tűzgátló légcsatornáknál ezek a szempontok legtöbbször nem kerülnek elő.
Az említett előnyöket magukba foglaló komfort szellőző légcsatornaként kétféle megoldást kínál a Promat.
a) PROMATECT®-L500 lapokból önállóan épített légcsatorna
Itt már acél légcsatorna nélkül megépített komfort szellőző légcsatorna készül szintén MSZ EN 1366-1 szerint minősítve és MSZ EN 13501-3 szerint osztályozva. Ez a légcsatorna akár 2300 mm széles és akár 1000 mm magas is lehet.
Az önállóan épített csatorna adja a legtöbb előnyt
Légcsatorna építés közben
Az önálló PROMATECT® komfort szellőző légcsatornák vasbeton fal és födémkapcsolat esetében vízszintesen akár sarokban is építhetőek (2 oldalú kialakítás).
2 oldalú PROMATECT® komfort szellőző légcsatorna, ez lehet 3 oldalú kialakítás is.
b) Acél csatorna utólagos burkolása
Legfeljebb 1200 mm x 950 mm (sz x m) méretű acél légcsatornák utólagos tűzvédelmi burkolása PROMATECT®-L500 lapokkal, a vonatkozó MSZ EN 1366-1 szerint minősített és MSZ EN 13501-3 szerint osztályozott rendszerben.
Figyelem: a „tűzgátló falakkal körülhatárolt légcsatorna” nem megfelelő műszaki megoldás, azaz MSZ EN 1364-1 szerint vizsgált és MSZ EN 13501-2 szerint osztályozott szerelt falszerkezetekkel nem szabad légcsatornát burkolni!
Az utólagos burkolás is gazdaságos és tűzvédelmileg megfelelő
Tűzállósági teljesítmények
A tűzállósági teljesítmény időtartamát burkolatként és önálló légcsatornaként is a PROMATECT® lap vastagsága határozza meg:
30 mm vastagság 60 percet (EI 60 (ve-ho, i ↔ o) S),
40 mm vastagság 90 percet (EI 90 (ve-ho, i ↔ o) S), míg
50 mm vastagság 120 percet (EI 120 (ve-ho, i ↔ o) S) biztosít.
Minden rendszer – a 2 oldalú kivételével – vízszintesen és függőlegesen is minősített.
A cikkekben ismertetett termékek Európai Műszaki Értékeléssel (ETA) és magyar nyelvű teljesítménynyilatkozattal rendelkeznek. Ezen műszaki megoldások a vonatkozó európai szabványok szerint minősítettek és megfelelőségüket uniós akkreditált laboratóriumok által kiadott jelentések, jegyzőkönyvek igazolják, így mindenben megfelelnek a tűzvédelmi törvény és az OTSZ előírásainak.
További részletekkel a Promat műszaki szakértői szolgálnak.