kurtyna powietrzna, jako bariera w przypadku pożaru

8
Budownictwo i Architektura 13(4) (2014) 15-22 .XUW\QD SRZLHWU]QD MDNR EDULHUD Z SU]\SDGNX SRĪDUX Grzegorz Krajewski 1 1 ,QVW\WXW 7HFKQLNL %XGRZODQHM =DNáDG %DGDĔ 2JQLRZ\FK XO .VDZHUyZ -656 Warszawa, e-mail: [email protected] Streszczenie: %DULHU\ SRZLHWU]QH SRW NXUW\Q\ SRZLHWU]QH Vą VW osowane jako wirtu- DOQH SáDV]F]\]Q\ SR]ZDODMąFH QD ]UHGXNRZDQLH Z\PLDQ\ FLHSáD L PDV\ SRPLĊG]\ GZRPD SU]\OHJá\PL GR VLHELH VWUHIDPL R UyĪQ\FK SDUDPHWUDFK ĞURGRZLVND :\WZDU]D RQD RGSRZLHGQLR GXĪH FLĞQLHQLH G\QDPLF]QH QD Z\ORFLH XQLHPRĪOLZLDMąF W\P VDP\P popU]HF]Q\ SU]HSá\Z SRSU]H] RWZyU Z NWyU\P MHVW ]ORNDOL]RZDQD .XUW\Q\ SRZLHWU]QH PRJą E\ü Z\NRU]\VWDQH GR RJUDQLF]HQLD UR]SU]HVWU]HQLDQLD G\PX Z SU]\SDGNX SRĪDUX SU]H] FR PRĪOLZH MHVW Z\G]LHOHQLH VWUHI QLH]DG\PLRQ\FK -HGQ\P ] NOXF]RZ\FK DVSHNWyZ jest zapewQLHQLH MDN QDMZ\ĪV]HM V]F]HOQRĞFL WDNLHM NXUW\Q\ 2NUHĞOHQLH Z\PDJDQ\FK SDUDPHWUyZ PRĪH E\ü SU]HSURZDG]RQH QD SRGVWDZLH EDGDĔ PRGHORZ\FK EDGDĔ Z VNDOL U]HF]\ZLVWHM OXE DQDOL] QXPHU\F]Q\FK &)' : FHOX ]DSHZQLHQLD RGSRZLHGQLHM V]F]HOQRĞFL bariery powietrzneM QDOHĪ\ RGSRZLHGQLR GREUDü SUĊGNRĞü QD Z\ORFLH NXUW\Q\ NąW QDZLHZDQHJR SRZLHWU]D RUD] MHM V]HURNRĞü 6áRZD NOXF]RZH QXPHU\F]QD PHFKDQLND Sá\QyZ &)' NXUW\QD SRZLHWU]QD EH]SLe- F]HĔVWZR SRĪDURZH 1. Wprowadzenie 3LHUZV]H Z]PLDQNL QD WHPDW SRP\VáX ]DVWRVRZDQLD NXUW\Q SRZLHWU]Q\FK SRMDZLDMą VLĊ RG U -DNR SLHUZV]\ RSDWHQWRZDá MH Z 86$ 7 9DQ .HQQHW MDNR PHWRGĊ QD SRZVWU]y- P\ZDQLH SU]HSá\ZX SRZLHWU]D SRSU]H] V]WXF]QLH Z\WZRU]RQ\ VWUXPLHĔ SRZLHWU]D QDZLHZDQHJR 3RP\Vá WHQ GRF]HNDá VLĊ SLHUZV]HM UHDOL]DFML SRQDG ODW SyĨQLHM 3LHUZV]D NXUW\QD SRZLHWU]QD ]RVWDáD ]EXGRZDQD SLRQRZD Z URNX SU]H] &DOd- ZHOOD L VáXĪ\áD GR Z\G]LHOHQLD KLSRGURPX RG SU]HVWU]HQL ]HZQĊWU]QHM WU]HPD NXUW\QDPL SRZLHWU]Q\PL 2G WHJR F]DVX PRĪQD ]DXZDĪ\ü ]QDF]Q\ UR]ZyM NXUW\Q SRZLHWUznych jak i coraz szerszy obszar ich zastosowania [1]. .XUW\Q\ SRZLHWU]QH ]QDMGXMą EDUG]R V]HURNLH ]DVWRVRZDQLH SU]\ ZHMĞFLDFK GR EXG\n- NyZ XĪ\WHF]QRĞFL SXEOLF]QHM GRP\ WRZDURZH NLQD ELXUD UHVWDXUDFMH RUD] EUDP\ EXG\QNyZ SU]HP\VáRZ\FK PDJD]\Q\ KDOH Srodukcyjne, hangary) co w znaczny sposób XáDWZLD PRĪOLZRĞü SU]HPLHV]F]DQLD VLĊ OXG]L WUDQVSRUWX WRZDUyZ MDN L SRUXV]DQLH VLĊ pojazdów. .XUW\Q\ SRZLHWU]QH ]QDOD]á\ WDNĪH EDUG]R V]HURNLH ]DVWRVRZDQLH Z QLHNWyU\FK SURFe- VDFK WHFKQRORJLF]Q\FK QS GR RGFLĊFLD SU]HVWU]HQL R ]QDF]Q\FK ]\VNDFK FLHSáD RUD] o ]QDF]Q\P Z\G]LHODQLX VLĊ VXEVWDQFML V]NRGOLZ\FK WM RSDU\ FKHPLF]QH ]DSDFK\ EDNWHULH NXU] LQVHNW\ MDN L F]ąVWHF]NL UDGLRDNW\ZQH >@ $NWXDOQ\ VWDQ ZLHG]\ SR]ZDOD VWZLHUG]Lü LĪ EH]SRĞUHGQLH RGG]LDá\ZDQLH Zysokiej WHPSHUDWXU\ QD F]áRZLHND QLH MHVW JáyZQ\P F]\QQLNLHP ZSá\ZDMąF\P QD ]DJURĪHQLH Ī\FLD OXG]NLHJR :LĊNV]RĞü Z\SDGNyZ Z F]DVLH SRĪDUX VSRZRGRZDQD MHVW SU]H] ]DWUXFLH WRNV\F]Q\P G\PHP : FHOX RJUDQLF]HQLD RILDU SRĪDUyZ PRĪOLZH MHVW Z\G]LHOHQLH

Upload: mateusz-gierz

Post on 09-Nov-2015

6 views

Category:

Documents


0 download

DESCRIPTION

Badanie pracy kurtyny powietrznej jako bariery chroniącej przed pożarem.

TRANSCRIPT

  • Budownictwo i Architektura 13(4) (2014) 15-22

    .XUW\QDSRZLHWU]QDMDNREDULHUDZSU]\SDGNXSRDUXGrzegorz Krajewski1

    1,QVW\WXW7HFKQLNL%XGRZODQHM=DNDG%DGD2JQLRZ\FKXO.VDZHUyZ-656 Warszawa, e-mail: [email protected]

    Streszczenie: %DULHU\SRZLHWU]QHSRWNXUW\Q\SRZLHWU]QHVVWosowane jako wirtu-DOQH SDV]F]\]Q\ SR]ZDODMFH QD ]UHGXNRZDQLHZ\PLDQ\ FLHSD LPDV\SRPLG]\GZRPDSU]\OHJ\PL GR VLHELH VWUHIDPL R UyQ\FK SDUDPHWUDFK URGRZLVND :\WZDU]D RQDRGSRZLHGQLR GXH FLQLHQLH G\QDPLF]QH QD Z\ORFLH XQLHPROLZLDMF W\P VDP\PpopU]HF]Q\ SU]HS\Z SRSU]H] RWZyU Z NWyU\P MHVW ]ORNDOL]RZDQD .XUW\Q\ SRZLHWU]QHPRJ E\ Z\NRU]\VWDQH GR RJUDQLF]HQLD UR]SU]HVWU]HQLDQLD G\PX Z SU]\SDGNX SRDUXSU]H]FRPROLZH MHVWZ\G]LHOHQLH VWUHIQLH]DG\PLRQ\FK -HGQ\P]NOXF]RZ\FKDVSHNWyZjest zapewQLHQLH MDN QDMZ\V]HM V]F]HOQRFL WDNLHM NXUW\Q\ 2NUHOHQLH Z\PDJDQ\FKSDUDPHWUyZ PRH E\ SU]HSURZDG]RQH QD SRGVWDZLH EDGDPRGHORZ\FK EDGD Z VNDOLU]HF]\ZLVWHMOXEDQDOL]QXPHU\F]Q\FK&)':FHOX]DSHZQLHQLDRGSRZLHGQLHMV]F]HOQRFLbariery powietrzneM QDOH\ RGSRZLHGQLR GREUD SUGNR QD Z\ORFLH NXUW\Q\ NWQDZLHZDQHJRSRZLHWU]DRUD]MHMV]HURNR

    6RZDNOXF]RZHQXPHU\F]QDPHFKDQLNDS\QyZ&)'NXUW\QDSRZLHWU]QDEH]SLe-F]HVWZRSRDURZH

    1. Wprowadzenie3LHUZV]HZ]PLDQNLQDWHPDWSRP\VX]DVWRVRZDQLDNXUW\QSRZLHWU]Q\FKSRMDZLDMVL

    RGU-DNRSLHUZV]\RSDWHQWRZDMHZ86$79DQ.HQQHWMDNRPHWRGQDSRZVWU]y-P\ZDQLH SU]HS\ZX SRZLHWU]D SRSU]H] V]WXF]QLH Z\WZRU]RQ\ VWUXPLH SRZLHWU]DQDZLHZDQHJR3RP\VWHQGRF]HNDVLSLHUZV]HMUHDOL]DFMLSRQDGODWSyQLHM

    3LHUZV]DNXUW\QDSRZLHWU]QD]RVWDD]EXGRZDQDSLRQRZDZURNXSU]H]&DOd-ZHOOD L VX\D GR Z\G]LHOHQLD KLSRGURPX RG SU]HVWU]HQL ]HZQWU]QHM WU]HPD NXUW\QDPLSRZLHWU]Q\PL 2G WHJR F]DVX PRQD ]DXZD\ ]QDF]Q\ UR]ZyM NXUW\Q SRZLHWUznych jak i coraz szerszy obszar ich zastosowania [1].

    .XUW\Q\SRZLHWU]QH]QDMGXMEDUG]RV]HURNLH]DVWRVRZDQLHSU]\ZHMFLDFKGREXG\n-NyZ X\WHF]QRFL SXEOLF]QHM GRP\ WRZDURZH NLQD ELXUD UHVWDXUDFMH RUD] EUDP\EXG\QNyZ SU]HP\VRZ\FK PDJD]\Q\ KDOH Srodukcyjne, hangary) co w znaczny sposb XDWZLD PROLZR SU]HPLHV]F]DQLD VL OXG]L WUDQVSRUWX WRZDUyZ MDN L SRUXV]DQLH VLpojazdw.

    .XUW\Q\SRZLHWU]QH]QDOD]\WDNHEDUG]RV]HURNLH]DVWRVRZDQLHZQLHNWyU\FKSURFe-VDFK WHFKQRORJLF]Q\FK QS GR RGFLFLD SU]HVWU]HQL R ]QDF]Q\FK ]\VNDFK FLHSD RUD]o ]QDF]Q\PZ\G]LHODQLXVLVXEVWDQFMLV]NRGOLZ\FKWMRSDU\FKHPLF]QH]DSDFK\EDNWHULHNXU]LQVHNW\MDNLF]VWHF]NLUDGLRDNW\ZQH>@

    $NWXDOQ\ VWDQ ZLHG]\ SR]ZDOD VWZLHUG]L L EH]SRUHGQLH RGG]LD\ZDQLH Zysokiej WHPSHUDWXU\QDF]RZLHNDQLHMHVWJyZQ\PF]\QQLNLHPZS\ZDMF\PQD]DJURHQLH\FLDOXG]NLHJR :LNV]R Z\SDGNyZ Z F]DVLH SRDUX VSRZRGRZDQD MHVW SU]H] ]DWUXFLHWRNV\F]Q\P G\PHP : FHOX RJUDQLF]HQLD RILDU SRDUyZ PROLZH MHVW Z\G]LHOHQLH

  • Grzegorz Krajewski16

    przestrzHQL REMW\FK ]DG\PLHQLHP SRSU]H] ]DVWRVRZDQLH NXUW\Q SRZLHWU]Q\FK Z FHOXNRQWUROL UR]SU]HVWU]HQLDQLD G\PX L WRNV\F]Q\FK JD]yZ SRZVWD\FK Z Z\QLNX SRDUyZ8PROLZL WR ]DSHZQLHQLH EH]SLHF]QHJR GRVWSX GR Z\M HZDNXDF\MQ\FK GOD OXG]L]QDMGXMF\FKVLZRELHNFLHMDNLGRVWSGODHNLSUDWRZQLF]R-JDQLF]\FK>@5\V

    5\V6FKHPDW]DVWRVRZDQLDNXUW\QSRZLHWU]Q\FKZWXQHOXGRFHOyZEH]SLHF]HVWZDSRDURZHJR2EHFQLH QLHZLHOH MHVW GRVWSQ\FK RSUDFRZD WUDNWXMF\FK QD WHPDW ]DVWRVRZDQLD

    kurtyn do celw w\G]LHOHQLD VWUHI QLH]DG\PLRQ\FK Z F]DVLH SRDUX 1D SRGVWDZLHdotychczas zdobytej wiedzy jedyna zastosowana kurtyna powietrzna w tunelu drogowym ]QDMGXMHVLZH)UDQFMLZ3DU\XQDF]HQLXWUDV\$L$6WUXPLHNXUW\Q\QDFK\ORQ\MHVW SRG NWHP ]D SUGNR QD Z\ORFLH Z\QRVL PV 6]F]HOQR NXUW\Q\ VLJDSUDNW\F]QLHSU]\UyQLF\FLQLHQLDGR3D>@

    3UDZLGRZR]DSURMHNWRZDQDNXUW\QDSRZLHWU]QDMHVWZVWDQLHZ\WZRU]\ZSU]HNURMXWXQHOX RGSRZLHGQLH FLQLHQLH G\QDPLF]QH ]DSRELHJDMFH EG ]QDF]QLH RJUDQLF]DMFHZ\PLDQ PDV\ L FLHSD SRPLG]\ GZRPD JD]DPL SU]H] QL UR]JUDQLF]RQ\PL 5\V =DVDGQLF]\PNU\WHULXPGODNXUW\Q\SRZLHWU]QHMMHVWMHMV]F]HOQR

    5\V6FKHPDWIXQNFMRQRZDQLDNXUW\Q\SRZLHWU]QHMZZDUXQNDFKSRDUXZaprojektowaQLH SUDZLGRZR IXQNFMRQXMFHM NXUW\Q\ QLH MHVW U]HF]SURVW JG\QD

    MHM SDUDPHWU\PDZS\ZZLHOH F]\QQLNyZPLQ V]HURNR V]F]HOLQ\QDZLHZQHMZ\VRNRWXQHOX VWRVXQHN Z\VRNRFL WXQHOX GR V]HURNRFL V]F]HOLQ\ SUGNR QDZLHZDQHJRSRZLHWU]D NW QDFK\OHQLD VWUXPLHQLD RUD] SDUDPHWU\ URGRZLVND SRREX VWURQDFKNXUW\Q\WDNLH MDN FLQLHQLH L WHPSHUDWXUD 2EHFQH LQVWDODFMH NXUW\Q SRZLHWU]Q\FK V UHJXORZDQHw RSDUFLX R EDGDQLDPRGHORZH EG WH] EDUG]R GURJLH EDGDQLDZ SHQHM VNDOL -HGQDNHprzeskalowanie badaGR VNDOL U]HF]\ZLVWHM MHVWEDUG]R]RRQH LEDUG]RF]VWRSURZDG]LGR SU]HV]DFRZDQLD SDUDPHWUyZ NXUW\Q\ SRZLHWU]QHM : FHOX SURZDG]HQLD GRNDGQ\FKDQDOL] SDUDPHWUyZ PROLZH MHVW ]DVWRVRZDQLH PHWRG\ QXPHU\F]QHM PHFKDQLNL S\QyZ&)'0HWRGD WDXPROLZLDRFHQHIHNW\ZQRFLNXUW\Q\ZVNDOLU]HF]\ZLVWHM8SU]HGQLRMHGQDN QDOH\ SU]HSURZDG]L V]HUHJ EDGD ZHU\ILNXMF\FK NWyUH ]DSHZQL SUDZLGRZ\dobr warunkw brzegowych [6].

  • Fizyka Budowli Kurtyna powietrzna, jako bariera w przypadku poaru 17

    przestrzHQL REMW\FK ]DG\PLHQLHP SRSU]H] ]DVWRVRZDQLH NXUW\Q SRZLHWU]Q\FK Z FHOXNRQWUROL UR]SU]HVWU]HQLDQLD G\PX L WRNV\F]Q\FK JD]yZ SRZVWD\FK Z Z\QLNX SRDUyZ8PROLZL WR ]DSHZQLHQLH EH]SLHF]QHJR GRVWSX GR Z\M HZDNXDF\MQ\FK GOD OXG]L]QDMGXMF\FKVLZRELHNFLHMDNLGRVWSGODHNLSUDWRZQLF]R-JDQLF]\FK>@5\V

    5\V6FKHPDW]DVWRVRZDQLDNXUW\QSRZLHWU]Q\FKZWXQHOXGRFHOyZEH]SLHF]HVWZDSRDURZHJR2EHFQLH QLHZLHOH MHVW GRVWSQ\FK RSUDFRZD WUDNWXMF\FK QD WHPDW ]DVWRVRZDQLD

    kurtyn do celw w\G]LHOHQLD VWUHI QLH]DG\PLRQ\FK Z F]DVLH SRDUX 1D SRGVWDZLHdotychczas zdobytej wiedzy jedyna zastosowana kurtyna powietrzna w tunelu drogowym ]QDMGXMHVLZH)UDQFMLZ3DU\XQDF]HQLXWUDV\$L$6WUXPLHNXUW\Q\QDFK\ORQ\MHVW SRG NWHP ]D SUGNR QD Z\ORFLH Z\QRVL PV 6]F]HOQR NXUW\Q\ VLJDSUDNW\F]QLHSU]\UyQLF\FLQLHQLDGR3D>@

    3UDZLGRZR]DSURMHNWRZDQDNXUW\QDSRZLHWU]QDMHVWZVWDQLHZ\WZRU]\ZSU]HNURMXWXQHOX RGSRZLHGQLH FLQLHQLH G\QDPLF]QH ]DSRELHJDMFH EG ]QDF]QLH RJUDQLF]DMFHZ\PLDQ PDV\ L FLHSD SRPLG]\ GZRPD JD]DPL SU]H] QL UR]JUDQLF]RQ\PL 5\V =DVDGQLF]\PNU\WHULXPGODNXUW\Q\SRZLHWU]QHMMHVWMHMV]F]HOQR

    5\V6FKHPDWIXQNFMRQRZDQLDNXUW\Q\SRZLHWU]QHMZZDUXQNDFKSRDUXZaprojektowaQLH SUDZLGRZR IXQNFMRQXMFHM NXUW\Q\ QLH MHVW U]HF]SURVW JG\QD

    MHM SDUDPHWU\PDZS\ZZLHOH F]\QQLNyZPLQ V]HURNR V]F]HOLQ\QDZLHZQHMZ\VRNRWXQHOX VWRVXQHN Z\VRNRFL WXQHOX GR V]HURNRFL V]F]HOLQ\ SUGNR QDZLHZDQHJRSRZLHWU]D NW QDFK\OHQLD VWUXPLHQLD RUD] SDUDPHWU\ URGRZLVND SRREX VWURQDFKNXUW\Q\WDNLH MDN FLQLHQLH L WHPSHUDWXUD 2EHFQH LQVWDODFMH NXUW\Q SRZLHWU]Q\FK V UHJXORZDQHw RSDUFLX R EDGDQLDPRGHORZH EG WH] EDUG]R GURJLH EDGDQLDZ SHQHM VNDOL -HGQDNHprzeskalowanie badaGR VNDOL U]HF]\ZLVWHM MHVWEDUG]R]RRQH LEDUG]RF]VWRSURZDG]LGR SU]HV]DFRZDQLD SDUDPHWUyZ NXUW\Q\ SRZLHWU]QHM : FHOX SURZDG]HQLD GRNDGQ\FKDQDOL] SDUDPHWUyZ PROLZH MHVW ]DVWRVRZDQLH PHWRG\ QXPHU\F]QHM PHFKDQLNL S\QyZ&)'0HWRGD WDXPROLZLDRFHQHIHNW\ZQRFLNXUW\Q\ZVNDOLU]HF]\ZLVWHM8SU]HGQLRMHGQDN QDOH\ SU]HSURZDG]L V]HUHJ EDGD ZHU\ILNXMF\FK NWyUH ]DSHZQL SUDZLGRZ\dobr warunkw brzegowych [6].

    2. Charakterystyka kurtyny powietrznejKurtyna powietrzna jest sztucznie wytworzonym sWUXPLHQLHP SRZLHWU]D RGG]LDXM

    F\PQDQDWXUDOQ\SU]HS\ZSU]H]RWZyUZNWyU\PMHVW]DLQVWDORZDQD3RGVWDZWHRUHW\F]QGRDQDOL]NXUW\QSRZLHWU]Q\FKMHVWWHRULDSDVNLHMVWUXJLRJUDQLF]RQHM

    :EH]SLHF]HVWZLHSRDURZ\PGRZ\G]LHOHQLDVWUHIQLH]DG\PLRQ\FK istotnym jest by NXUW\QDIXQNFMRQRZDDMDNRRGFLQDMFDW]Q]DSHZQLDDRGSRZLHGQLV]F]HOQR

    2.1. 3DUDPHWU\IL]\F]QHSDVNLHMVWUXJLRJUDQLF]RQHM: NXUW\QLH SRZLHWU]QHM MDNR SDVNLP VWUXPLHQLX RJUDQLF]RQ\P PRHP\ Z\UyQL

    cztery podstawowe strefy [2}: potencMDOQ\ UG]H VWUHI SU]HMFLRZ VWUHI UR]ZLQLWi VWUHI UR]SUDV]DMFD]DPLHUDQLDVWUXPLHQLD=QDMRPRFKDUDNWHU\VW\NLQLQLHMV]\FKVWUHIMHVWQLH]EGQDGRSURZDG]HQLDDQDOL]GRW\F]F\FKV]F]HOQRFLNXUW\Q\SRZLHWU]QHMMDNLMHM]DFKRZDSRGZS\ZHPRGG]LD\ZDQLDF]\QQLNyZ]HZQWU]Q\FK

    5\V5R]NDGSUGNRFLZVWUXG]HVZRERGQHM

    2.2. 8NV]WDWRZDQLHVWUXJL.DGD NXUW\QD SRZLHWU]QD PD VZyM FKDUDNWHU\VW\F]Q\ NV]WDW ]DOHQ\ RG JHRPHWULL

    SU]HVWU]HQLZNWyUHMMHVW]DLQVWDORZDQDMDNLRGZDUXQNyZ]HZQWU]Q\FKSDQXMF\FKZMHMRWRF]HQLX.XUW\Q SRZLHWU]Q ]DLQVWDORZDQZ WXQHOX R GXJRFL QLHZS\ZDMFHM QD MHMXNV]WDWRZDQLH PRHP\ RSLVD ]D SRPRF ]PLHQQ\FK 3 + H 80, I0 >@5\V=DOHQRFLPLG]\QLPLPRQDSU]HGVWDZLZIRUPie:

    Rys. 4. Kurtyna powietrzna

  • Grzegorz Krajewski18

    00

    20

    , , ,12

    U eP Hf IeU

    anrD = (1)

    gc - grawitacja [m/s]P - UyQLFDFLQLHQLD>3D@ - JVWRSRZLHWU]D^NJP@e - V]HURNRV]F]HOLQ\QDZLHZQHM>P@U0 - SUGNRQDZ\ORFLH]HV]F]HOLQ\>PV@- NWSRGMDNLPQDZLHZDQDMest struga [] - OHSNRNLQHPDW\F]QD>PV@I- LQWHQV\ZQRWXUEXOHQFML>@:HZ]RU]HXPLHV]F]RQRQDVWSXMFHOLF]E\SRGRELHVWZDOLF]E(XOHUDVWRVXQHN

    JHRPHWU\F]Q\ OLF]E 5H\QROGVD LQWHQV\ZQR WXUEXOHQFML RUD] NW QDZLHZDQHJRstrumienia.

    PowyV]D IXQNFMD PXVL ]RVWD UR]ZL]DQD Z VSRVyE DQDOLW\F]Q\ HNVSHU\PHQWDOQ\EG]Z\NRU]\VWDQLHPPHWRG\&)'

    :FHOXRFHQ\ VNXWHF]QRFL NXUW\Q\SRZLHWU]QHM NRQLHF]Q\P MHVW ]GHILQLRZDQLHPi-QLPDOQHM SUGNRFL QDZLHZXU0 SR]ZDODMFQDSRNRQDQLHSRSU]HF]QHM UyQLF\FLQLHQLDP SRZVWDMFHMPLG]\VVLDGXMF\PLSU]HVWU]HQLDPLUR]G]LHORQ\PLNXUW\QSRZLHWU]Q

    3. Metodyka prowadzenia analiz

    3.1. Eksperyment badawczy1D ED]LH ZF]HQLHM SURZDG]RQ\FK DQDOL] ]DSURMHNWRZDQR L Z\NRQDQR VWDQRZLVNR

    badawcze do badania kurtyn pRZLHWU]Q\FK EGF\FK HOHPHQWHP V\VWHPX ZHQW\ODFMLSRDURZHMZNWyU\PEGSURZDG]RQHEDGDQLDGODUyQ\FKNRQILJXUDFMLNXUW\QSRZLHWUz-nych.

    1DSRF]WNXSU]HSURZDG]RQRSRGVWDZRZ\WHVWZHU\ILNXMF\SUDZLGRZRSU]\MW\FKw analizie numerycznej warunkw brzHJRZ\FK W]QSRUyZQDQLH UR]NDGXSUGNRZRVLVWUXPLHQLD SDVNLHM VWUXJL RJUDQLF]RQHM QLH SRGGDQHM RGG]LD\ZDQLX UyQLF\ FLQLHQLD3RPLDU\ SU]HSURZDG]RQR ] Z\NRU]\VWDQLHP WHUPRDQHPRPHWUyZ WUyMZyNRZ\FK PLHU]F\FKSUGNRSU]HS\ZDMFHJRSRZLHWU]DZSXQNFLHUR]NDGDMFMQDZHNWRU\:HNWRU

  • Fizyka Budowli Kurtyna powietrzna, jako bariera w przypadku poaru 19

    00

    20

    , , ,12

    U eP Hf IeU

    anrD = (1)

    gc - grawitacja [m/s]P - UyQLFDFLQLHQLD>3D@ - JVWRSRZLHWU]D^NJP@e - V]HURNRV]F]HOLQ\QDZLHZQHM>P@U0 - SUGNRQDZ\ORFLH]HV]F]HOLQ\>PV@- NWSRGMDNLPQDZLHZDQDMest struga [] - OHSNRNLQHPDW\F]QD>PV@I- LQWHQV\ZQRWXUEXOHQFML>@:HZ]RU]HXPLHV]F]RQRQDVWSXMFHOLF]E\SRGRELHVWZDOLF]E(XOHUDVWRVXQHN

    JHRPHWU\F]Q\ OLF]E 5H\QROGVD LQWHQV\ZQR WXUEXOHQFML RUD] NW QDZLHZDQHJRstrumienia.

    PowyV]D IXQNFMD PXVL ]RVWD UR]ZL]DQD Z VSRVyE DQDOLW\F]Q\ HNVSHU\PHQWDOQ\EG]Z\NRU]\VWDQLHPPHWRG\&)'

    :FHOXRFHQ\ VNXWHF]QRFL NXUW\Q\SRZLHWU]QHM NRQLHF]Q\P MHVW ]GHILQLRZDQLHPi-QLPDOQHM SUGNRFL QDZLHZXU0 SR]ZDODMFQDSRNRQDQLHSRSU]HF]QHM UyQLF\FLQLHQLDP SRZVWDMFHMPLG]\VVLDGXMF\PLSU]HVWU]HQLDPLUR]G]LHORQ\PLNXUW\QSRZLHWU]Q

    3. Metodyka prowadzenia analiz

    3.1. Eksperyment badawczy1D ED]LH ZF]HQLHM SURZDG]RQ\FK DQDOL] ]DSURMHNWRZDQR L Z\NRQDQR VWDQRZLVNR

    badawcze do badania kurtyn pRZLHWU]Q\FK EGF\FK HOHPHQWHP V\VWHPX ZHQW\ODFMLSRDURZHMZNWyU\PEGSURZDG]RQHEDGDQLDGODUyQ\FKNRQILJXUDFMLNXUW\QSRZLHWUz-nych.

    1DSRF]WNXSU]HSURZDG]RQRSRGVWDZRZ\WHVWZHU\ILNXMF\SUDZLGRZRSU]\MW\FKw analizie numerycznej warunkw brzHJRZ\FK W]QSRUyZQDQLH UR]NDGXSUGNRZRVLVWUXPLHQLD SDVNLHM VWUXJL RJUDQLF]RQHM QLH SRGGDQHM RGG]LD\ZDQLX UyQLF\ FLQLHQLD3RPLDU\ SU]HSURZDG]RQR ] Z\NRU]\VWDQLHP WHUPRDQHPRPHWUyZ WUyMZyNRZ\FK PLHU]F\FKSUGNRSU]HS\ZDMFHJRSRZLHWU]DZSXQNFLHUR]NDGDMFMQDZHNWRU\:HNWRU

  • Grzegorz Krajewski20

    5\V5R]NDGSUGNRFLZRVLVWUXJLQDZLHZDQHJRSRZLHWU]DZ]DOHQRFLRG]DVWRVRZDQHJRPRGHOXturbulencji.

    =SU]HSURZDG]RQ\FKDQDOL]MHGQR]QDF]QLHZ\QLNDLQDMEDUG]LHM]EOLRQHZ\QLNLGReksperymentu otrzymano przez wykorzystaniu modelu turbulencji typu Realizable k-i SAS.

    3.3. .XUW\QDSRZLHWU]QDMDNRZ\G]LHOHQLHREV]DUyZQDZ\SDGHNSRDUX3RSU]HSURZDG]HQLXDQDOL]QXPHU\F]Q\FKPDMF\FKQDFHOXGREyUZDFLZHJRPRGe-

    OX WXUEXOHQFML SU]HSURZDG]RQR V]HUHJ DQDOL]D QXPHU\F]Q\FK Saskiej strugi ograniczonej PDMFHMVX\Z\G]LHOHQLXREV]DUyZQLH]DG\PLRQ\FKQDZ\SDGHNSRDUX

    .XUW\QD SRZLHWU]QD MDNR VWUXJD RJUDQLF]RQDZ\G]LHODMFD REV]DU\ QLH]DG\PLRQHRG]DG\PLRQ\FK Z F]DVLH SRDUX SRZLQQD VL FKDUDNWHU\]RZD Z\VRN HIHNW\ZQRFL W]n. V]F]HOQRFL2SR]LRPLHMHMV]F]HOQRFLZLDGF]\EG]LHLORFLHSDLPDV\SU]HWUDQVSRr-WRZDQDSU]H]NXUW\QSRZLHWU]Q

    :S\ZQDV]F]HOQRNXUW\Q\SRZLHWU]QHMEGPLD\WDNLHSDUDPHWU\MDN V]HURNRV]F]HOLQ\ SUGNRQDZLHZDQHJRSRZLHWU]D NWQachylenia strugi.$QDOL]\QXPHU\F]QHSU]HSURZDG]RQRGOD V]F]HOLQ\R V]HURNRFL LFP.WQa-

    chyOHQLD VWUXJL ]PLHQLD VL Z ]DNUHVLH RG GR VWRSQL 3UGNR QDZLHZDQHM VWUXJLSRZLHWU]DZ\QRVLDLPV

    2GOHJRRGZ\ORWX]HV]F]HOLQ\>P@

    3UGNR>PV@

  • Fizyka Budowli Kurtyna powietrzna, jako bariera w przypadku poaru 21

    5\V5R]NDGSUGNRFLZRVLVWUXJLQDZLHZDQHJRSRZLHWU]DZ]DOHQRFLRG]DVWRVRZDQHJRPRGHOXturbulencji.

    =SU]HSURZDG]RQ\FKDQDOL]MHGQR]QDF]QLHZ\QLNDLQDMEDUG]LHM]EOLRQHZ\QLNLGReksperymentu otrzymano przez wykorzystaniu modelu turbulencji typu Realizable k-i SAS.

    3.3. .XUW\QDSRZLHWU]QDMDNRZ\G]LHOHQLHREV]DUyZQDZ\SDGHNSRDUX3RSU]HSURZDG]HQLXDQDOL]QXPHU\F]Q\FKPDMF\FKQDFHOXGREyUZDFLZHJRPRGe-

    OX WXUEXOHQFML SU]HSURZDG]RQR V]HUHJ DQDOL]D QXPHU\F]Q\FK Saskiej strugi ograniczonej PDMFHMVX\Z\G]LHOHQLXREV]DUyZQLH]DG\PLRQ\FKQDZ\SDGHNSRDUX

    .XUW\QD SRZLHWU]QD MDNR VWUXJD RJUDQLF]RQDZ\G]LHODMFD REV]DU\ QLH]DG\PLRQHRG]DG\PLRQ\FK Z F]DVLH SRDUX SRZLQQD VL FKDUDNWHU\]RZD Z\VRN HIHNW\ZQRFL W]n. V]F]HOQRFL2SR]LRPLHMHMV]F]HOQRFLZLDGF]\EG]LHLORFLHSDLPDV\SU]HWUDQVSRr-WRZDQDSU]H]NXUW\QSRZLHWU]Q

    :S\ZQDV]F]HOQRNXUW\Q\SRZLHWU]QHMEGPLD\WDNLHSDUDPHWU\MDN V]HURNRV]F]HOLQ\ SUGNRQDZLHZDQHJRSRZLHWU]D NWQachylenia strugi.$QDOL]\QXPHU\F]QHSU]HSURZDG]RQRGOD V]F]HOLQ\R V]HURNRFL LFP.WQa-

    chyOHQLD VWUXJL ]PLHQLD VL Z ]DNUHVLH RG GR VWRSQL 3UGNR QDZLHZDQHM VWUXJLSRZLHWU]DZ\QRVLDLPV

    2GOHJRRGZ\ORWX]HV]F]HOLQ\>P@

    3UGNR>PV@

    .W

    .W

    .W

    .W

    5\V=DFKRZDQLHVLVWUXJLRSUGNRFLPVGODNWyZLLV]HURNRFLFP UR]NDGtemperatury.

    4. Podsumowanie1D SRGVWDZLH SU]HSURZDG]RQ\FK DQDOL] QXPHU\F]Q\FK Z\NRU]\VWXMF\FK PHWRG

    QXPHU\F]QHM PHFKDQLNL S\QyZ &)' SRWZLHUG]RQR SUDZLGRZR RGZ]RURZDQLDFKDUDNWHUXQDZLHZDQHMSDVNLHMRJUDQLF]RQHMVWUXJLSRZLHWU]DZREV]DU]HVWUHI\SU]HMFLo-ZHM L UR]ZLQLWHM =DREVHUZRZDQR UR]ELHQRFL Z VWUHILH UG]HQLD MDN L Z SRF]WNRZHMVWUHILHSU]HMFLRZHM

    W kolejnych etapach prowadzonych badDSU]HZLGXMHVLSURZDG]HQLHDQDOL]PDMF\FK QD FHOX SRSUDZ GRNDGQRFL RWU]\PDQ\FK Z\QLNyZ REOLF]H QXPHU\F]Q\FKw REV]DU]H VWUHI\ UG]HQLD MDN L RFHQ PROLZRFL ]DVWRVRZDQLD NXUW\Q SRZLHWU]Q\FK.ROHMQ\P HWDSHP SURZDG]RQ\FK SUDF MHVW RFHQD PROLZRFL zastosowania kurtyn SRZLHWU]Q\FKGRRJUDQLF]HQLDREV]DUyZREMW\FK]DG\PLHQLHPQDZ\SDGHNSRDUX

    1D SRGVWDZLH SU]HSURZDG]RQ\FK SUyE ZVWSQ\FK LVWQLHMH PROLZR ]DVWRVRZDQLDNXUW\Q SRZLHWU]Q\FK GR Z\G]LHOHQLD REV]DUyZ QLH]DG\PLRQ\FK Z WXQHODFK L UyQHJRURG]DMX SRPLHV]F]HQLDFK GXJLFK JG]LH QLHPROLZ\P MHVW ]DVWRVRZDQLH IL]\F]Q\FKSU]HJUyG 5R]ZL]DQLH WDNLH XPROLZLRE\ Z\G]LHOHQLH VWUHI QLH]DG\PLRQ\FK NRQLHF]QHMHVWMHGQDNV]F]HJyRZHRNUHOHQLHSDUDPHWUyZNXUW\Q\SRZLHWU]QHMSUGNRNWQDWDUFLDV]HURNRNWyUD]DSHZQLDE\Z\PDJDQ\SR]LRPV]F]HOQRFL

    :NROHMQ\PHWDSLHDXWRUSU]HZLGXMHSU]HSURZDG]HQLHEDGDZVNDOLPRGHORZHMPa-MF\FKQa FHOXZHU\ILNDFMRWU]\PDQ\FKQDGURG]HDQDOL]&)'Z\QLNyZ

  • Grzegorz Krajewski22

    Literatura1 Goyonnaud L., Solliec C.: Mass transfer analysis of an air curtain system, Transactions on

    Engineering Science vol. 18, 1998 WTT Press2 Gugliermetti F., Santrapia L., Zori G.: Air curtain applied to fire smoke pollution control,

    Transactions on Ecology and the Environment vol. 66, 2003 WTT Press3 Guyonnaund L., Solliec C., Dufresene de Virel M., Rey C.: Design of air curtains used for area

    confinement in tunnels, Experiments in Fluids 28 (2000) 377-384 Springer-Verlag 20004 Sztarbala G., Krajewski G.: Application of CAE in designing process of fire ventilation system

    based on jet fan system, EBECC London, UK, 20095 Gupta S., Pavageau M., Elicer-Cortes J. C.: Cellular confinement of tunnel sections between two

    air curtains, Building and Environmant 42 (2007) 3352-33656 .UDMHZVNL*6]WDUEDD*$LUFXUtains used for separating smoke free zones in case of fire,

    Building Simulation 2012, Sydney, Australia7 Hayes F. C., Stoecker W. F.: Heat Transfer Characteristics of the Air Curtain, ASHRAE

    Transactions No. 2120, 19698 Hayes F. C., Stoecker W. F.: Desig Data For Air Curtains, ASHRAE Transactions No. 2121, 1969 Rajaratnam N.: Turbulent jets. Elsevier, Amsterdam, 197610 Schlichting: Boundary layer theory.Mc Graw-Hill Book, New York, 196811 Abramovitch G.N.: The theory of turbulent jets. Massachusetts M.I.T. press, 196312 ANSYS Fluent 13.0.0. Technical Documentation

    Air barriers used for separating smoke free zones in case of fire in tunnel

    Grzegorz Krajewski1

    1,QVW\WXW7HFKQLNL%XGRZODQHM=DNDG%DGD2JQLRZ\FKXO.VDZHUyZ-656 Warszawa, e-mail: [email protected]

    Abstract: The aim of this paper is to take the advantage of CFD application in calcu-lating, optimising, and designing air curtains used to separate smoke free zones in case of fire in tunnel. Air curtains can be a good solution in case when the usage of solid obstruc-tions is not feasible(for example in a big tunnel). A properly designed air curtain produces a pressure drop which prevents transversal flow through the opening. An accurate CFD calculation of an air curtain is challenging because of the high air velocity and relatively thin nozzle. Most air curtains are tested on scaled down models which are difficult to extrapolate. Tests in a real scale model are performed and the tests results are used to verify the chosen turbulence model. The intention of this paper is to present the comparison between the CFD calculations and tests results.