PL219731B1

PL219731B1 - Fire protection pressure ventilation system with the supply air humidification

Info

Publication number: PL219731B1
Application number: PL394419A
Authority: PL
Inventors: Marek Stojek
Original assignee: Stojek Marek B Techniczne Mttr Energy
Priority date: 2011-03-31
Filing date: 2011-03-31
Publication date: 2015-07-31
Also published as: PL394419A1

Description

Opis wynalazkuDescription of the invention

Przedmiotem wynalazku jest nawiewna instalacja wentylacji pożarowej z nawilżaniem powietrza nawiewanego, na przykład do ochrony dróg ewakuacyjnych w budynkach. Nawiewna instalacja wentylacji pożarowej znamienna jest zastosowaniem wodnej instalacji nawilżania powietrza nawiewanego do ewakuacyjnej klatki schodowej i w obręb poziomych dróg ewakuacyjnych. Rozpylona przez dyszę lub zespół dysz woda, w formie mgły wodnej (lub inna ciecz, gaz) będzie porywana i przenoszona dalej przez mechanicznie nawiewane powietrze do klatki schodowej. Następnie nawilżone powietrze przepłynie przez otwarte drzwi ewakuacyjne w kierunku poziomych dróg ewakuacyjnych, dalej w kierunku warstwy podsufitowego dymu i następnie w kierunku źródła pożaru. Układ kierunków przepływu nawilżonego nawiewanego powietrza zewnętrznego i dymu oraz układ termiczny warstw powietrza i dymu będzie powodował, że dzięki mieszaninie powietrza i rozpylonej wody w obrębie stref ewakuacji ludzi zostanie obniżona odczuwalna temperatura, moc promieniowania, a także lotność toksycznych produktów spalania.The subject of the invention is a supply air fire ventilation system with humidification of the supply air, for example for the protection of escape routes in buildings. The fire ventilation system is characterized by the use of a water supply system for humidifying the air supplied to the evacuation staircase and within horizontal escape routes. Water sprayed through a nozzle or a set of nozzles, in the form of water mist (or other liquid, gas) will be entrained and transported by mechanically blown air to the staircase. Subsequently, the humidified air will flow through the open escape door towards horizontal escape routes, further towards the overhead smoke layer and then towards the source of the fire. The system of flow directions of humidified external air and smoke as well as the thermal system of air and smoke layers will reduce the perceived temperature, radiation power and volatility of toxic combustion products through the mixture of air and sprayed water within the evacuation zones.

Dodatkowymi, pozytywnymi aspektami będą: wydłużenie czasu ewakuacji, polepszenie warunków akcji gaśniczej i ratowniczej, ograniczenie mocy pożaru, opóźnienie czasu powstania rozgorzenia (flashover) oraz ochrona przed zniszczeniem wyposażenia technicznego i elementów budynku.Additional, positive aspects will be: extending the evacuation time, improving the conditions of firefighting and rescue operations, limiting the fire power, delaying the time of flashover and protection against damage to technical equipment and building elements.

W Polsce i innych krajach statystyki wykazują, że największym zagrożeniem dla ewakuujących się ludzi z budynków jest szybkość rozprzestrzeniania się dymu oraz toksyczne produkty spalania.In Poland and other countries, statistics show that the greatest threat to people evacuating from buildings is the speed of smoke spread and toxic products of combustion.

Zgodnie z obowiązującymi przepisami techniczno-budowlanymi (Dz.U.02.75.690) w ewakuacyjnych klatkach schodowych większości budynków powinny być stosowane urządzenia zabezpieczające przed zadymieniem lub służące do usuwania dymu. Urządzeniami służącymi do usuwania dymu z klatek schodowych są klapy dymowe umieszczone na dachu. Klapy dymowe są skutecznym zabezpieczaniem do chwili, w której następuje ochłodzenie dymu i zminimalizowanie zjawiska termicznego wypływu dymu na skutek różnicy gęstości. Zasady rozmieszania klap dymowych opisane są w normie PN-B-02877-4 „Instalacje grawitacyjne do odprowadzania dymu i ciepła”. Zasady budowy klap dymowych i sposoby ich testowania opisane są w normie EN 12101-2 „Systemy kontroli rozprzestrzeniania się dymu i ciepła. Część 2: Wymagania techniczne dotyczące klap dymowych”.In accordance with the applicable technical and construction regulations (Journal of Laws 02.75.690), in the evacuation staircases of most buildings, devices protecting against smoke or used to remove smoke should be used. Devices used to remove smoke from staircases are smoke dampers located on the roof. Smoke dampers are effective protection until the smoke cools down and the thermal smoke outflow due to the difference in density is minimized. The rules for the arrangement of smoke dampers are described in the standard PN-B-02877-4 "Gravity installations for smoke and heat extraction". The principles of construction of smoke dampers and methods of their testing are described in the standard EN 12101-2 "Smoke and heat control systems. Part 2: Technical requirements for smoke dampers ”.

Prawidłowe zabezpieczenie ewakuacyjnej klatki schodowej przed zadymieniem polega na zapobieganiu przedostawania się dymu do wnętrza klatki schodowej. Najskuteczniejszą metodą realizacji tego postulatu jest wytworzenie w klatce schodowej nadciśnienia przy pomocy wentylatora nawiewnego. Wielkość nadciśnienia musi być tak dobrana, aby umożliwić otwarcie drzwi do klatki schodowej oraz zapobiec napływaniu dymu z przestrzeni pożaru pod krawędzią drzwi ewakuacyjnych do wnętrza klatki schodowej. Znane systemy nadciśnieniowe zostały opisane w normie PN-EN 12101 6:2007 pod tytułem „Systemy kontroli rozprzestrzeniania dymu i ciepła. Część 6: Wymagania techniczne dotyczące systemów różnicowania ciśnień. Zestawy urządzeń”. Instalacje wentylacji pożarowej (nawiewnej i wywiewnej) mają za zadanie umożliwić bezpieczną ewakuację ludzi z zagrożonej strefy w określonym czasie. Typowa instalacja wentylacji pożarowej umożliwia wytworzenie nadciśnienia w obrębie ewakuacyjnej klatki schodowej (również przedsionków przeciwpożarowych jeśli występują) przez mechaniczny nawiew powietrza zewnętrznego oraz intensywne usuwanie dymów z przestrzeni poziomych dróg ewakuacyjnych przy pomocy wentylatora wywiewnego i sieci kanałów wentylacyjnych. Wymiana zadymionego powietrza prowadzona jest na kondygnacji, na której wybuchł pożar. Instalacje wentylacji pożarowej nawiewne i wywiewne muszą zapobiegać nadmiernemu ograniczeniu widoczności przez przeciwdziałanie rozprzestrzenianiu się dymów i gazów pożarowych, obniżać odczuwalną temperaturę oraz ograniczać spadek stężenia tlenu poniżej wartości zagrażających życiu i zdrowiu ludzi.Correct protection of the evacuation staircase against smoke is to prevent the penetration of smoke into the staircase. The most effective method of implementing this postulate is to create an overpressure in the staircase with the help of a supply fan. The value of the overpressure must be selected so as to enable the staircase door to be opened and to prevent the flow of smoke from the fire space under the edge of the emergency exit door into the staircase interior. Known overpressure systems are described in the PN-EN 12101 6: 2007 standard under the title "Smoke and heat control systems. Part 6: Technical requirements for pressure differential systems. Equipment sets ”. Fire ventilation systems (supply and exhaust) are designed to enable safe evacuation of people from the endangered zone at a specified time. A typical fire ventilation installation enables the generation of overpressure within the evacuation staircase (also fire vestibules, if any) by mechanical supply of external air and intensive removal of fumes from horizontal escape routes by means of an exhaust fan and a network of ventilation channels. The replacement of the smoky air is carried out on the floor where the fire broke out. Supply and exhaust fire ventilation systems must prevent excessive reduction of visibility by preventing the spread of fumes and fire gases, lower the perceived temperature and limit the decrease in oxygen concentration below the values that threaten human life and health.

Znane są podobne rozwiązania instalacji wentylacji pożarowej nawiewnej i wywiewnej (system A, system B, systemy mieszane), których opisy zawarto w instrukcji nr 378/2002 autorstwa M. Kosiorek, P. Głąbski pod tytułem „Projektowanie instalacji wentylacji pożarowej dróg ewakuacyjnych w budynkach wysokich i wysokościowych” Instytutu Techniki Budowlanej, Warszawa 2002.There are similar solutions for the supply and exhaust fire ventilation systems (system A, system B, mixed systems), the descriptions of which are included in the manual No. 378/2002 by M. Kosiorek, P. Głąbski under the title "Designing fire ventilation systems for evacuation routes in high-rise buildings and high altitudes "Building Research Institute, Warsaw 2002.

Znane jest również rozwiązanie zawarte w EP 1 367 332 A1 opublikowane w dniu 03.12.2003 r. w biuletynie 2003/49 jako urządzenie klimatyzacyjne z funkcją wywiewu gazów pożarowych i instalacji mgły wodnej.Also known is the solution contained in EP 1 367 332 A1 published on December 3, 2003 in the bulletin 2003/49 as an air-conditioning device with the function of extracting fire gases and a water mist installation.

Znane są rozwiązania techniczne instalacji mgły wodnej zawarte w normie NFPA 750 „Standard on Water Mist Fire Protection Systems” lub w normie VdS 2498 „Guidelines for Water Extinguishing Systems Requirements”, ale dotyczą one wyłącznie systemów gaśniczych.There are known technical solutions for water mist installations included in the NFPA 750 "Standard on Water Mist Fire Protection Systems" or in the VdS 2498 "Guidelines for Water Extinguishing Systems Requirements", but they only apply to extinguishing systems.

PL 219 731 B1PL 219 731 B1

Żadne z w/w rozwiązań nie wykorzystuje nadciśnienia wywołanego nawiewaniem mechanicznym powietrza do przenoszenia rozpylonej wody (lub innej cieczy) na przykład w przestrzeń dróg ewakuacyjnych a następnie źródła pożaru. Rozpylona woda w powietrzu wypływającym przez drzwi klatki schodowej zwiększa szybkości odbierania ciepła ze środowiska pożaru i może przyczynić się do ugaszenia pożaru we wczesnym stadium.None of the above-mentioned solutions uses the overpressure caused by mechanical blowing of the air to transport the sprayed water (or other liquid), for example into the space of escape routes and then the source of fire. Water spray in the air flowing through the stairwell door increases the rates of heat removal from the fire environment and may contribute to extinguishing the fire at an early stage.

Rozwiązania ujawnione w normie PN-EN 12101-6:2007 oraz w instrukcji nr 378/2002 wymagają nawiewania powietrza zewnętrznego w odpowiedniej ilości, takiej aby zapewnić brak możliwości napływu dymu do klatki schodowej. Przedmiotowe rozwiązania nie wykorzystują nawiewanego powietrza do przenoszenia wody lub innej cieczy.The solutions disclosed in the PN-EN 12101-6: 2007 standard and in the instruction No. 378/2002 require the supply of external air in an appropriate amount, so as to ensure that there is no possibility of smoke entering the staircase. These solutions do not use blown air to carry water or other liquid.

Rozwiązanie ujawnione w dokumencie patentowym EP 1 367 332 A1 dotyczy wywiewnej instalacji klimatyzacyjnej do prewencyjnego usuwania dymów i gazów pożarowych.The solution disclosed in the patent document EP 1 367 332 A1 relates to an exhaust air-conditioning installation for the preventive removal of fumes and fire gases.

Rozwiązania ujawnione w normach NFPA 750 i VdS 2498 dotyczą wyłącznie wodnych systemów gaśniczych.The solutions disclosed in the NFPA 750 and VdS 2498 standards apply only to water fire extinguishing systems.

Zaprezentowane w niniejszym opracowaniu rozwiązanie jest rozwiązaniem nowym, które nie zostało przedstawione w dostępnych normach, dokumentacji patentowej i literaturze. Żadne z ujawnionych rozwiązań nie łączy funkcjonalnie i technicznie z systemu nawiewnej instalacji wentylacji pożarowej z systemem nawilżania nawiewanego powietrza.The solution presented in this study is a new solution that has not been presented in the available standards, patent documentation and literature. None of the disclosed solutions connects functionally and technically the supply air fire ventilation system with the supply air humidification system.

Przedmiotem wynalazku jest nawiewna instalacja wentylacji pożarowej z nawilżaniem powietrza nawiewanego. Nawiewna instalacja wentylacji pożarowej znamienna jest zastosowaniem wodnej instalacji nawilżania powietrza nawiewanego do ewakuacyjnej klatki schodowej i w obręb poziomych dróg ewakuacyjnych.The subject of the invention is a supply fire ventilation system with humidification of the supply air. The fire ventilation system is characterized by the use of a water supply system for humidifying the air supplied to the evacuation staircase and within horizontal escape routes.

W celu lepszego zrozumienia istoty wynalazku rozwiązanie zostało uwidocznione na rysunku zawierającym fig. 1.In order to better understand the essence of the invention, the solution has been shown in the drawing including Fig. 1.

Rozpylona przez dyszę (10A) woda, w formie mgły wodnej (lub inna ciecz, gaz) będzie porywana i przenoszona dalej przez nawiewane powietrze do klatki schodowej (1). Następnie nawilżone powietrze (3) przepłynie przez otwarte drzwi ewakuacyjne (2) w kierunku poziomych dróg ewakuacyjnych (19), dalej w kierunku warstwy podsufitowego dymu i następnie w kierunku źródła pożaru (20). Układ kierunków przepływu nawilżonego nawiewanego powietrza zewnętrznego (3) i dymu oraz układ termiczny warstw powietrza i dymu będzie powodował, że dzięki mieszaninie powietrza i rozpylonej wody w obrębie stref ewakuacji ludzi (19) zostanie obniżona odczuwalna temperatura, moc promieniowania, a także lotność toksycznych produktów spalania.Water sprayed through the nozzle (10A), in the form of a water mist (or other liquid, gas) will be entrained and transported further by the blown air to the staircase (1). Then the humidified air (3) will flow through the open escape door (2) towards horizontal escape routes (19), then towards the ceiling smoke layer and then towards the fire source (20). The system of flow directions of the humidified external air (3) and smoke, as well as the thermal system of air and smoke layers will reduce the perceived temperature, radiation power and volatility of toxic products thanks to the mixture of air and sprayed water within the evacuation zones (19). burning.

Zasadniczym celem wynalazku jest polepszenie warunków ewakuacji ludzi, wydłużenie czasu ewakuacji, polepszenie warunków prowadzenia akcji gaśniczej i ratunkowej, optymalne wykorzystanie obligatoryjnych (w większości budynków) systemów nawiewnej instalacji wentylacji pożarowej oraz wydłużenie czasu pracy urządzeń i elementów wywiewnej instalacji wentylacji pożarowej.The main objective of the invention is to improve the evacuation conditions of people, extend the time of evacuation, improve the conditions of firefighting and rescue operations, optimize the use of obligatory (in most buildings) fire ventilation systems and extend the operation time of devices and elements of the exhaust fire ventilation system.

Wynalazek wykorzystuje zasady działania typowych rozwiązań nawiewanych instalacji wentylacji pożarowej stosowanych do zabezpieczenia ewakuacyjnych klatek schodowych przed zadymieniem. Nawiewna instalacja wentylacji pożarowej powinna zostać wykonana zgodnie z założeniami i wymaganiami normy PN-EN 12101-6:2007. Jednym z podstawowych założeń i wymagań przywołanej normy jest zapewnienie wypływu powietrza (3) z określoną prędkością przez drzwi ewakuacyjne (2) między klatką schodową i/lub przedsionkiem przeciwpożarowym a poziomą drogą ewakuacyjną (19). Wynalazek wykorzystuje powyższe założenie w celu dostarczenia nawilżonego powietrza (3), najpierw do przestrzeni poziomych dróg ewakuacyjnych (19) a później w rejon źródła pożaru (20).The invention uses the principles of operation of typical solutions of supply fire ventilation systems used to protect evacuation staircases against smoke. The supply fire ventilation system should be made in accordance with the assumptions and requirements of the PN-EN 12101-6: 2007 standard. One of the basic assumptions and requirements of the cited standard is to ensure the outflow of air (3) at a specified speed through the emergency exit door (2) between the staircase and / or the fire hall and the horizontal escape route (19). The invention uses the above assumption in order to supply moist air (3), first to the spaces of horizontal escape routes (19) and then to the area of the fire source (20).

Dodatkowo wynalazek wykorzystuje fizyczne zjawiska mające miejsce podczas pożaru. Głównym zjawiskiem zachodzącym podczas typowego pożaru jest konwekcja energii do podsufitowej warstwy dymu i intensywne, samoczynne porywanie mas powietrza z dolnej przestrzeni pomieszczenia.Additionally, the invention makes use of the physical phenomena occurring during a fire. The main phenomenon that occurs during a typical fire is the convection of energy to the ceiling layer of smoke and the intense, automatic entrainment of air masses from the lower space of the room.

Istotą wynalazku jest zastosowanie autonomicznej instalacji nawilżania nawiewanego powietrza wodą lub innymi cieczami. Wynalazek wykorzystuje zasadę działania instalacji mgły wodnej polegającą na rozpylaniu w powietrzu kropel wody. Wynalazek, różni się od instalacji mgły wodnej tym, że głównym celem pracy instalacji nawilżania powietrza jest dostarczenie do przepływającego powietrza wody w określonej ilości i o określonej średnicy kropel.The essence of the invention is the use of an autonomous installation for humidifying the blown air with water or other liquids. The invention uses the principle of operation of a water mist installation, which consists in spraying water droplets in the air. The invention differs from the water mist installation in that the main purpose of the air humidifying installation is to supply the flowing air with water in a certain amount and with a certain diameter of droplets.

Wielkość kropel musi zostać tak dobrana, aby występowały zarówno duże krople o średnicy około 1000 mikrometrów, jak i mniejsze o średnicy poniżej 400 mikrometrów. Zaobserwowano, że mniejsze krople wody szybciej obniżają temperaturę dymów i gazów pożarowych. Z kolei duże krople dobrze schładzają elementy wyposażenia budynku takie jak: wykładziny, papier itp. przyczyniając się do opóźniania rozwoju pożaru.The droplet size must be selected so that there are both large droplets with a diameter of about 1000 micrometers and smaller ones with a diameter less than 400 micrometers. It has been observed that smaller water droplets lower the temperature of fumes and fire gases more quickly. On the other hand, large drops cool well the elements of building equipment such as: carpets, paper, etc., contributing to delaying the development of a fire.

PL 219 731 B1PL 219 731 B1

Wodna instalacja nawilżania powietrza nawiewanego powinna składać się z następujących głównych elementów: przyłącza wody, zbiornika wody i/lub zbiornika sprężonego gazu i wody, układu podnoszenia ciśnienia, rurociągów rozprowadzających, armatury, dysz oraz systemu uruchamiania.The water supply air humidification system should consist of the following main components: water connection, water tank and / or compressed gas and water tank, pressure boosting system, distribution pipes, fittings, nozzles and actuation system.

Wodna instalacja nawilżania powietrza powinna zostać uruchomiona równocześnie z nawiewną instalacją wentylacji pożarowej dla ewakuacyjnej klatki schodowej. Instalacja nawilżania powietrza musi dostarczyć wodę w odpowiedniej ilości, z określonym wydatkiem i pod określonym ciśnieniem, rurociągami do dysz lub zespołu dysz. Czas zasilania wodą instalacji nawilżania powietrza nie powinien być krótszy niż 30 min. Źródłem wody może być zbiornik bezciśnieniowy o określonej pojemności lub butle wypełnione wodą pod ciśnieniem. Czynnikiem usuwającym wodę z butli ciśnieniowych może być dowolny gaz obojętny pod dostatecznie dużym ciśnieniem. Gaz obojętny może być również wykorzystywany do rozpylenia cieczy (instalacja dwufazowa). Każdy zbiornik ciśnieniowy musi być wyposażony w urządzenia wymagane przez Urząd Dozoru Technicznego (tj. zawór bezpieczeństwa, manometr itp.).The water installation of air humidification should be launched simultaneously with the supply fire ventilation system for the evacuation staircase. The air humidification installation must deliver water in the right amount, with a certain flow rate and under a certain pressure, through pipelines to the nozzles or the set of nozzles. The time of water supply to the air humidification system should not be shorter than 30 minutes. The water source can be a non-pressurized tank with a certain capacity or pressurized water cylinders. The agent for removing water from the pressurized cylinders can be any inert gas under a sufficiently high pressure. Inert gas can also be used for spraying liquids (two-phase installation). Each pressure vessel must be equipped with devices required by the Office of Technical Inspection (i.e. safety valve, pressure gauge, etc.).

Najważniejszym elementem instalacji nawilżania powietrza są dysze. Podstawowym zadaniem dysz jest rozpylenie wody w postaci kropel o różnych średnicach, skierowanie rozpylonej wody w kierunku otworów nawiewnych powietrza oraz powietrza wypływającego przez otwarte drzwi ewakuacyjne w kierunku poziomych dróg ewakuacyjnych.The nozzles are the most important element of the air humidification installation. The main task of the nozzles is to spray water in the form of droplets of various diameters, direct the sprayed water towards the air inlet openings and the air flowing through the open escape door towards horizontal escape routes.

Przedmiot wynalazku w przykładach wykonania jest uwidoczniony na rysunkach, na których:The subject of the invention in the exemplary embodiments is shown in the drawings, in which:

• fig. 1 przedstawia poglądowy schemat działania nawiewnej instalacji wentylacji pożarowej z nawilżaniem powietrza nawiewanego do ochrony dróg ewakuacyjnych na kondygnacji, na której wybuch pożar.- Fig. 1 shows a schematic diagram of the operation of a supply air fire ventilation system with humidification of the supply air for the protection of escape routes on the storey where the fire broke out.

• fig. 2 przedstawia ideowy schemat nawiewnej instalacji wentylacji pożarowej z nawilżaniem powietrza nawiewanego do ochrony dróg ewakuacyjnych i usuwaniem dymu przez mechaniczną wywiewną instalację wentylacji pożarowej.- figure 2 is a schematic diagram of a fire exhaust ventilation installation with supply air humidification for the protection of escape routes and smoke extraction via a mechanical fire exhaust ventilation installation.

• fig. 3 przedstawia ideowy schemat nawiewnej instalacji wentylacji pożarowej z nawilżaniem powietrza nawiewanego do ochrony dróg ewakuacyjnych i usuwaniem dymu przez grawitacyjną wywiewną instalację wentylacji pożarowej.- figure 3 shows a schematic diagram of a fire supply ventilation installation with supply air humidification for the protection of escape routes and smoke extraction via a gravity exhaust fire ventilation installation.

• fig. 4 przedstawia ideowy schemat instalacji przygotowana wody do nawilżania powietrza nawiewanego.- Fig. 4 shows a schematic diagram of the installation for preparing water for humidifying the supply air.

P r z y k ł a d IP r z k ł a d I

Przedmiot wynalazku w przykładzie I został pokazany na rysunku fig. 2 oraz na rysunku zawierającym fig. 4. Na przedmiotowym rysunku przedstawiono wzajemne techniczne i funkcjonalne współdziałanie - podczas pożaru - urządzeń nawiewnej instalacji wentylacji pożarowej, urządzeń instalacji nawilżania powietrza nawiewanego oraz urządzeń wywiewnej instalacji wentylacji pożarowej.The subject of the invention in Example 1 is shown in Fig. 2 and in the drawing containing Fig. 4. The present drawing shows the mutual technical and functional interaction - during a fire - of fire ventilation equipment, supply air humidification equipment and exhaust fire ventilation equipment. .

W przypadku wybuchu pożaru (20), na dowolnej kondygnacji i jego wykrycia przez odrębny system sygnalizacji pożaru (SSP), odrębna centrala sygnalizacji pożaru (CSP) automatycznie otworzy klapę wentylacji pożarowej (9), następnie uruchomi wentylator nawiewny (10). Powietrze zewnętrzne zostanie zassane przez czerpnię (7), sprężone przez wentylator (10) a następnie kanałami wentylacyjnymi (6) zostanie nawiane przez otwory (4) do ewakuacyjnej klatki schodowej (1). Do regulacji ilości nawiewanego powietrza służą elementy (5).In the event of a fire (20), on any floor and detected by a separate fire alarm system (SSP), a separate fire alarm control panel (CSP) will automatically open the fire ventilation damper (9), then activate the supply fan (10). The outside air will be sucked in through the intake (7), compressed by the fan (10) and then through the ventilation ducts (6) it will be blown through the openings (4) to the evacuation staircase (1). Elements (5) are used to regulate the amount of blown air.

Wyżej wymieniona, odrębna centrala sygnalizacji pożaru (CSP) automatycznie otworzy zawór elektromagnetyczny (8A) oraz uruchomi pompę (5A). Woda ze zbiornika (4A) zostanie zassana przez pompę (5A) i wtłoczona do rurociągów (9A), a później rozpylona przez dysze (10A) i/lub zespół dysz (11 A). W przypadku awarii pompy (5A) lub jej braku będzie istniała możliwość ręcznego lub automatycznego uruchomienia instalacji nawilżania przez zmianę położenia zaworów (2A), tak aby woda pod ciśnieniem zawarta w zbiornikach (7A) mogła zasilać rurociągi (9A) i następnie zostać rozpylona przy pomocy dysz (10A) i/lub (11A).The above-mentioned separate fire panel (CSP) will automatically open the solenoid valve (8A) and start the pump (5A). The water from the reservoir (4A) will be sucked in by the pump (5A) and forced into the pipelines (9A), and then sprayed through the nozzles (10A) and / or the set of nozzles (11A). In the event of failure of the pump (5A) or its absence, it will be possible to manually or automatically start the humidification system by changing the position of the valves (2A), so that the pressurized water contained in the tanks (7A) can supply the pipelines (9A) and then be sprayed with nozzles (10A) and / or (11A).

W dalszej kolejności odrębna centrala sygnalizacji pożaru (CSP) automatycznie otworzy klapę wentylacji pożarowej (16), następnie uruchomi wentylator wywiewny (15). W kanałach wentylacyjnych (6) nawiewane powietrze zewnętrzne - w zależności od lokalnych uwarunkowań i wymagań - może zostać: centralnie nawilżone wodą przy użyciu zespołu dysz (11A) (opcja wykonania), dowilżone lub lokalnie nawilżone przez układ dysz (10A).Subsequently, a separate fire panel (CSP) will automatically open the fire ventilation damper (16), then start the exhaust fan (15). In the ventilation ducts (6), the supplied outdoor air - depending on local conditions and requirements - can be: centrally humidified with water using a set of nozzles (11A) (option of execution), moistened or locally moistened by a system of nozzles (10A).

Istotną zaletą wynalazku jest system wymienników lub grzałek elektrycznych (12A) w zbiorniku wody (4A), który może zapewnić dostarczanie do rozpylania wody o określonej temperaturze, a tym samym kontrolować - w pewnym stopniu - temperaturę wypływającego powietrza (3). Jest to szczególnie korzystne w przypadku wybuchu pożaru w okresie niskich temperatur zewnętrznych. NawiewA significant advantage of the invention is the system of exchangers or electric heaters (12A) in the water tank (4A), which can provide spraying water at a specific temperature, and thus control - to some extent - the temperature of the outgoing air (3). This is especially advantageous in the event of a fire breakout in periods of low outdoor temperatures. Airflow

PL 219 731 B1 zimnego i suchego powietrza zewnętrznego - zwłaszcza w początkowej fazie pożaru przy użyciu tradycyjnych systemów nawiewanych - ze względu na dużą różnicę temperatur zazwyczaj będzie powodował niekontrolowane opadanie i rozwarstwienie dymu oraz wzrost szybkości rozprzestrzeniania się ognia.Due to the large temperature difference, the use of cold and dry outside air - especially in the initial stage of a fire using traditional supply systems - will usually cause uncontrolled fall and stratification of smoke and an increase in the rate of fire spread.

Otwarte drzwi ewakuacyjne (2) przez ewakuujących się ludzi będą umożliwiały wypływ nawilżonego powietrza (3) w kierunku poziomych dróg ewakuacyjnych (19), w kierunku warstwy podsufitowego dymu i następnie w kierunku źródła pożaru (20).Open escape doors (2) by evacuating people will allow the outflow of moistened air (3) towards horizontal escape routes (19), towards the ceiling smoke layer and then towards the fire source (20).

Wywiew nadmiaru zadymionego powietrza będzie odbywał się przez otwory wywiewne (18), dalej kanałami wentylacyjnymi (17), przez klapy wentylacji pożarowej (16) i tłumik akustyczny (14) w kierunku wentylatora wywiewnego (15).Exhaust of excess smoky air will take place through exhaust openings (18), then through ventilation ducts (17), through fire ventilation dampers (16) and acoustic silencer (14) towards the exhaust fan (15).

Dzięki wytworzeniu odpowiedniej różnicy ciśnień powietrza, ukierunkowaniu przepływu powietrza oraz samoistnemu porywaniu mas nawilżonego powietrza przez źródło pożaru (20) wynalezione rozwiązanie zapewni polepszenie warunków ewakuacji ludzi i znaczne ograniczenie szybkości rozwoju pożaru.Due to the creation of an appropriate air pressure difference, air flow direction and spontaneous entrainment of humidified air masses by the fire source (20), the invented solution will improve the evacuation conditions of people and significantly reduce the rate of fire development.

Ze względu na dostępność i dobre własności chłodzące podstawowym medium służącym do nawilżania powietrza nawiewanego powinna być woda. Wynalazek nie wyklucza zastosowania innych cieczy, gazów lub czynników.Due to the availability and good cooling properties, water should be the basic medium for humidifying the supply air. The invention does not preclude the use of other liquids, gases or agents.

P r z y k ł a d IIP r z x l a d II

Przedmiot wynalazku, w kolejnym przykładzie II został pokazany na rysunku fig. 3 oraz na rysunku zawierającym fig. 4. Na przedmiotowym rysunku przedstawiono wzajemne techniczne i funkcjonalne współdziałanie - podczas pożaru - urządzeń nawiewnej instalacji wentylacji pożarowej, urządzeń instalacji nawilżania powietrza nawiewanego oraz urządzeń oddymiania grawitacyjnego.The subject of the invention, in the next example II, is shown in Fig. 3 and in the drawing containing Fig. 4. The present drawing shows the mutual technical and functional interaction - during a fire - of fire ventilation devices, supply air humidification devices and natural smoke exhaust devices. .

Zmiana w porównaniu z rozwiązaniem przedstawionym w przykładzie I polega na tym, że w budynku nie zastosowano wywiewnej mechanicznej instalacji wentylacji pożarowej.The change compared to example 1 is that there is no mechanical exhaust fire ventilation in the building.

W przypadku pożaru nawiewna instalacja wentylacji pożarowej i instalacja nawilżania powietrza nawiewanego zadziałają tak samo, jak zostało to przedstawione w przykładzie I. Różnica polega na tym, że odrębna centrala sygnalizacji pożaru (CSP) automatycznie otworzy okno oddymiające (22) i/lub otwór w fasadzie (18) w celu umożliwienia wypływu dymu z pomieszczeń.In the event of a fire, the fire ventilation system and the supply air humidification system will operate in the same way as shown in example 1. The difference is that a separate fire panel (CSP) will automatically open the smoke exhaust window (22) and / or the opening in the facade (18) to allow smoke to escape from the premises.

Nawiewna instalacja wentylacji pożarowej z nawilżaniem powietrza nawiewanego charakteryzuje się szeregiem zalet, które sprawiają że może stać się alternatywnym rozwiązaniem dla tradycyjnych systemów wentylacji pożarowej. Najważniejsze zalety systemu to:The supply air fire ventilation system with supply air humidification is characterized by a number of advantages that make it an alternative solution to traditional fire ventilation systems. The most important advantages of the system are:

1. zwiększenie bezpieczeństwa pożarowego w budynku przez nawiew odpowiednio nawilżonego powietrza,1.increasing fire safety in the building by supplying properly moistened air,

2. optymalne wykorzystanie technicznych możliwości obligatoryjnie wykonywanych w budynkach systemów nawiewnej i wywiewnej instalacji wentylacji pożarowej,2.optimal use of the technical capabilities of the compulsory supply and exhaust fire ventilation systems in buildings,

3. polepszenie warunków ewakuacji ludzi ze stref zagrożonych przez obniżenie temperatury odczuwalnej dzięki własnościom chłodzącym rozpylonej wody lub innej cieczy,3.improving the conditions for evacuating people from endangered zones by lowering the perceived temperature due to the cooling properties of sprayed water or other liquid,

4. polepszenie warunków ewakuacji ludzi ze stref zagrożonych przez obniżenie lotności toksycznych produktów spalania dzięki własnościom rozpylonej wody lub innej cieczy,4.improvement of the conditions of evacuation of people from endangered zones by reducing the volatility of toxic combustion products due to the properties of sprayed water or other liquid,

5. polepszenie warunków akcji gaśniczej i ratowniczej,5.improving the conditions of firefighting and rescue operations,

6. wydłużenie czasu ewakuacji ludzi z zagrożonych stref dzięki chłodzącym własnościom rozpylonej wody (lub innej cieczy) i ograniczeniu lotności toksycznych produktów spalania,6.longation of the evacuation time of people from the endangered zones due to the cooling properties of sprayed water (or other liquid) and limitation of the volatility of toxic combustion products,

7. możliwość obniżenia wymagań w zakresie parametrów temperaturowych urządzeń wywiewnej instalacji wentylacji pożarowej (obniżona temperatura usuwanych dymów i gazów pożarowych),7.possibility of lowering the requirements for the temperature parameters of the exhaust fire ventilation equipment (lower temperature of the removed fumes and fire gases),

8. uruchamianie instalacji nawilżania powietrza w początkowej fazie pożaru a tym samym wczesne oddziaływanie na źródło pożaru,8.starting the air humidification system in the initial stage of a fire, and thus early influence on the source of the fire,

9. wykorzystanie naturalnych zjawisk fizykochemicznych (tj. porywanie nawilżonego powietrza przez źródło pożaru i kolumnę konwekcyjną) do kontrolowania mocy pożaru lub jego całkowitego ugaszenia,9.use of natural physicochemical phenomena (i.e. entrainment of humidified air by the fire source and convection column) to control the power of the fire or its complete extinguishing,

10. uruchamianie instalacji nawilżania powietrza w początkowej fazie pożaru a tym samym ograniczenie szybkości rozwoju pożaru przez wczesne zwilżanie materiałów palnych i wyposażenia budynku,10.starting the air humidification system in the initial stage of the fire, thus limiting the rate of fire development by early wetting of flammable materials and building equipment,

11. ograniczenie strat wtórnych wynikających ze sposobu rozpylania wody lub innej cieczy,11.reduction of secondary losses resulting from the method of spraying water or other liquid,

PL 219 731 B1PL 219 731 B1

12. niższe wymagania w zakresie parametrów technicznych elementów instalacji nawilżania powietrza ze względu na brak bezpośredniego kontaktu z gorącymi dymami i gazami pożarowymi,12.Lower requirements in terms of technical parameters of the air humidification system components due to the lack of direct contact with hot fumes and fire gases,

13. brak ujemnego wpływu na ludzi i środowisko naturalne,13.no negative impact on people and the natural environment,

14. niewielkie zapotrzebowanie wody, niewielkie gabaryty i ciężar instalacji nawilżania w porównaniu z klasycznymi instalacjami tryskaczowymi,14.low water demand, small dimensions and weight of the humidifying installation compared to classic sprinkler installations,

15. w przypadku wody - niskie koszty i łatwość nabycia środka nawilżającego powietrze nawiewane,15. in the case of water - low costs and easy to purchase a supply air humidifier,

16. możliwość zastosowania centralnych lub lokalnych instalacji nawilżania powietrza nawiewanego,16.possibility to use central or local installations for supply air humidification,

17. możliwość zastosowania centralnych lub lokalnych instalacji nawilżania powietrza nawiewanego bez zasilania elektrycznego.17. possibility of using central or local installations of supply air humidification without electric power supply.

Wynalazek nie zastępuje wymaganych przez obowiązujące przepisy techniczno-budowlane i przeciwpożarowe niezbędnych urządzeń i instalacji stanowiących obligatoryjne wyposażenie techniczne budynków. Przedmiotowy wynalazek jest rozwiązaniem alternatywnym, które może być wykorzystane jako rozwiązanie zmienne polepszające warunki ochrony przeciwpożarowej w budynku.The invention does not replace the necessary devices and installations required by the applicable technical, construction and fire regulations, which constitute the obligatory technical equipment of buildings. The present invention is an alternative solution that can be used as a variable solution to improve the fire protection conditions in a building.

Biorąc pod uwagę prostotę działania, stosunkowo niskie koszty inwestycyjne, lepsze wykorzystanie montowanych systemów wentylacji pożarowej i zalety powiązania nawiewanej instalacji wentylacji pożarowej z nawilżaniem powietrza nawiewanego można przypuszczać, że przedmiotowe rozwiązanie będzie cieszyć się dużym zainteresowaniem na rynku zabezpieczeń przeciwpożarowych.Taking into account the simplicity of operation, relatively low investment costs, better use of the installed fire ventilation systems and the advantages of combining a supply fire ventilation system with humidifying the supply air, it can be assumed that the solution in question will be of great interest in the fire protection market.

Claims

Patent claims

1. Supply air fire ventilation system with supply air humidification, characterized by the fact that a supply air humidification system equipped with nozzles (10A), (11A) allowing the spraying of water (or other liquid, gas) to such an extent that the water can be transferred was used by the flowing air (3) towards horizontal escape routes (19) and the fire source (20).

2. Supply air fire ventilation system with supply air humidification according to claim A system as claimed in claim 1, characterized in that it technically and functionally connects a supply fire ventilation installation with a water-based air humidification installation.

3. Supply air fire ventilation system with supply air humidification according to claim The method of claim 1, characterized in that it can be used to extinguish fires at an early stage.

4. Supply air fire ventilation system with supply air humidification according to claim The method of claim 1, characterized in that the principle and mode of operation can be used to protect escape routes in buildings and / or to extinguish fires in relation to other spaces, such as: fire halls, garages, elevator shafts, fire shafts and lifts, corridors evacuation, technical shafts, vehicles, technical rooms, rooms for permanent and temporary stay of people, etc.

5. Supply air fire ventilation system with supply air humidification according to claim A method according to claim 1, characterized in that humidification of the supply air can take place on the storey on which the fire broke out, but also - for additional protection - on other storeys.

6. Supply air fire ventilation system with supply air humidification according to claim A central humidification installation (21) with distribution through pipelines (9A) or a local humidification installation directly on each storey can be used for humidifying the air.

7. Supply air fire ventilation system with supply air humidification according to claim A method as claimed in claim 1, characterized in that the blown air can be moistened with water, steam, other liquid, gas or other factors.

8. Supply air fire ventilation system with supply air humidification according to claim A method as claimed in claim 1, characterized in that in the case of humidifying the supplied outdoor air with water (e.g. in winter or transition periods), hot water can be used, prepared in the tank (4A) using heat exchangers / electric heaters (12A), in order to raise the resultant air temperature outflow (3) through the open door (2).

PL 219 731 B1

9. Supply air fire ventilation system with supply air humidification according to claim The method of claim 1, characterized in that nozzles (10A), a set of nozzles for water humidification (11A) or other devices enabling the appropriate degree of air humidification to be used for the spraying of water, another liquid or another medium.

10. Supply air fire ventilation system with supply air humidification according to claim The method of claim 1, characterized in that single-phase installations can be used for spraying water, another liquid or another medium (i.e. the installations require only one pipeline (9A) through which water (liquid) is supplied to the nozzles (10A, 11A) under appropriate pressure. The spraying of the liquid takes place through the use of nozzles of an appropriate design) or two-phase (ie the installations require two separate pipelines. One for water (or other liquid) and the other for inert gas. In this case, the pressure of the inert gas is used to atomize the water).

11. Supply air fire ventilation system with supply air humidification according to claim 1, characterized in that the elements of the humidifying installation (10A), (11A) can be located directly in the supply air duct (6), at the air supply openings (4), in the evacuation staircase (1), in fire atriums, in the vicinity of the door escape routes (2) or directly within horizontal escape routes (19).

12. Supply air fire ventilation system with supply air humidification according to claim The method of claim 1, characterized in that the humidification of the air can be carried out through the nozzles (10A), (11A) in a continuous, continuous, alternating or pulsating manner.

13. Supply air fire ventilation system with supply air humidification according to claim A separate mechanical fire ventilation exhaust system consisting of: acoustic silencer (14), exhaust fan (15), ventilation ducts (17), exhaust openings (18) will be used to remove the mixture of smoke, fire gases and water vapor. ).

14. Supply air fire ventilation system with supply air humidification according to claim The method of claim 1, characterized in that smoke exhaust windows (22) in the facade of the building, gravity smoke exhaust ducts and openings (18), smoke exhaust flaps and other devices and elements enabling the gravitational outflow of smoky air can be used to remove the mixture of smoke, fire gases and water vapor.

15. Supply air fire ventilation system with supply air humidification according to claim The method of claim 1, characterized in that, as a result of the sprayed water, the mixture of smoke, fire gases and water vapor to be removed will have a lower temperature than without the use of an air humidifying installation. For this reason, the temperature operating parameters of the acoustic silencer (14), exhaust fan (15), fire ventilation dampers (16), ventilation ducts (17), exhaust openings (18) can be lowered.

16. Supply air fire ventilation system with supply air humidification according to claim Separate fire ventilation exhaust ducts (17), comfort (general) ventilation supply ducts or comfort (general) ventilation exhaust ducts can be used for removing the mixture of smoke, fire gases and water vapor. For this purpose, the necessary system of ventilation ducts and a system of switchable ventilation fire dampers must be made, depending on the functional and technical requirements.