stru ni smjer: strojarstvo iv. tečaj...

Program stručnog usavršavanjaovlaštenih inženjera strojarstva

Stručni smjer:STROJARSTVO IV. tečaj8. i 9. veljače, 2008.Stručni materijal uz seminar

Tehničko veleučilište u Zagrebugraditeljski odjel

Upravljanje projektima i dokumentacijom

Suvremeni sustavi i nove tehnologije instalacijagrijanja, hlađenja, ventilacije i klimatizacije

Energetska postrojenja i okoliš

Zaštita od požara

Zaštita na radu STR

OJA

RST

VO

Tehni ko vleu ilište u Zagrebu - graditeljski odjelProgram stru nog usavršavanja ovlaštenih inženjera strojarstva u graditeljstvu

velja

a 20

08

1

Program stru nog usavršavanjaovlaštenih inženjera strojarstva u graditeljstvu

IV. te aj 8. i 9. velja e 2008. u prostorijama TVZ-GRO,Zagreb, Av. Ve eslava Holjevca 15


IV. t

eaj

2

Impressum

© 2008 Tehni ko veleu ilište u Zagrebu

Zabranjeno je umnožavanje publikacijeu cijelosti ili dijelovima bez pismenog odobrenja

Tehni kog veleu ilišta u Zagrebu

Marketing:a.studio.s.potpisomweb: www.astudio.hre-mail: [email protected]

Nakladnik:Tehni ko veleu ilište u Zagrebu

Glavni urednik:Mr.sc. Dražen Arbutina, dipl.ing.arh.

Uredništvo:Mr.sc. Zorislav Despot, dipl.ing.gra .Mr.sc. Krešimir Meštrovi , dipl.ing.el.

Grafi ko oblikovanje i priprema:a.studio.s.potpisom

Adresa uredništva:Tehni ko veleu ilište u Zagrebu

Graditeljski odjel - Av. V. Holjevca 15,10020, Zagreb, Hrvatska

Elektrotehni ki odjel - Konavoska 2,10000 Zagreb, Hrvatska

e-mail: [email protected]: seminar.tvz.hr

Tisak:Intergrafika-TTŽ d.o.o.,

Naklada:200 primjeraka


velja

a 20

08

3

SADRŽAJ

Program stru nog usavršavanjaovlaštenih inženjera strojarstvaPopis predava a IV. te ajaovlaštenih inženjera strojarstva

Upravljanje projektima i dokumentacijom1) CAD i projekt management u graditeljstvu

Suvremeni sustavi i nove tehnologije instalacijagrijanja, hla enja, ventilacije i klimatizacije

2) Apsorpcijski ure aji u sustavima grijanja, hla enja, ventilacije i klimatizacije

Energetska postrojenja i okoliš3) Evaporativno hla enje i odbacivanje topline

Energetika i graditeljstvo4) Zakonski okviri korištenja alternativnih izvora energije

Zaštita od požara5) Mjere zaštite od požara u sustavima ventilacije podzemnih prometnica

Zaštita na radu6) Zaštita od buke u sustavima grijanja, hla enja, ventilacije i klimatizacije

Zaštita na radu7) Zaštita od buke u sustavima grijanja, hla enja, ventilacije i klimatizacije

7

IV. TE AJ 8. i 9. velja e 2008.

29

51

87

93

5

4

117

137


IV. t

eaj

4

Tema Predavanje Predava Brojsati

Bodova iz regulative

Ukupnobodova

1) Upravljanje projektima i dokumentacijom

CAD i projekt-management u graditeljstvu Baši 2 - 2

2) Suvremeni sustavi i nove tehnologije instalacija grijanja, hla enja, ventilacije i klimatizacije

Apsorpcijski ure aji u sustavima grijanja, hla enja,ventilacije i klimatizacije

DonjerkoviVašatkoCetini

2 - 2

3) Energetska postrojenja i okoliš

Održavanje sustava grijanja, hla enja, ventilacije i klimatizacije

DonjerkoviCetini 2 2 2

Evaporativno hla enje i odbacivanje topline Balen 2 - 2

4) Energetika i graditeljstvo*

Zakonski okviri korištenja alternativnih izvora energije Cetini , Toli 2 2 2

4) Zaštita od požara Ponašanje gra evnihmaterijala u požaru, ispitivanje gorivosti

Kopri anec-Matijevac 2 1 2

4) Zaštita na radu Ponašanje gra evnihmaterijala u požaru, ispitivanje gorivosti

Kopri anec-Matijevac 2 1 2

Program stru nog usavršavanjaovlaštenih inženjera strojarstva

Ukupno 14 bodova za sluša e IV. te aja.Ukupno 6 bodova za sluša e iz regulative.

IV. te aj 8. i 9. velja e 2008. u prostorijama TVZ-GRO, Zagreb, Av. Ve eslava Holjevca 15


velja

a 20

08

5

Ime i prezme Funkcija Tvrtka Tema1) Asmir Baši voditelj projekta Zeljko d.o.o. 1) Upravljanje projektima i

dokumentacijom2) Doc. dr. sc. Igor Balen,

dipl. ing. stroj.ovlašteni inženjerlan stru nog povjerenstva

za izradu nacrta tehni kogpropisa o provjetravanju i klimatizaciji zgrada

Fakultet strojarstva i brodogradnje Sveu ilišta u Zagrebu

3) Energetska postrojenja i okoliš

3) Prof. dr. sc. Petar Donjerkovi

ovlašteni inženjerHZN/TO 541lan stru nog povjerenstva


Fakultet strojarstva i brodogradnje Sveu ilišta u Zagrebu

2) Suvremeni sustavi i nove tehnologije instalacija grijanja, hla enja, ventilacije i klimatizacije3) Energetska postrojenja i okoliš5) Zaštita od požara

4) Mr. sc. Ivan Cetini ,dipl. ing. stroj.

profesor visoke školeHZN/TO 541HZN/TO 147/PO10lan stru nog povjerenstva


Sveu ilište u Zagrebu,Arhitektonski fakultet

2) Suvremeni sustavi i nove tehnologije instalacija grijanja, hla enja, ventilacije i klimatizacije3) Energetska postrojenja i okoliš4) Energetika i graditeljstvo

5) Zdenko Vašatko,dipl. ing. stroj.

ovlašteni inženjerHZN/TO 541lan stru nog povjerenstva


TROX d.o.o. Zagreb 2) Suvremeni sustavi i nove tehnologije instalacija grijanja, hla enja, ventilacije i klimatizacije6) Zaštita na radu

6) Mladen Vukeli , dipl. ing. zaštite na radu

voditelj zaštite na radu HAC d.d. Zagreb 6) Zaštita na radu

7) Dr. sc. Miodrag Drakuli , dipl. ing. stroj.

ovlašteni inženjerHZN/TO 541

Brodarski institut u Zagrebu

5) Zaštita od požara

8) Velimir Toli ,ing. gra .

predsjednik uprave,ovlašteni inženjer

tvrtka “KOMFOR KLIMA grupa” d.o.o.

4) Energetika i graditeljstvo

Opaska: Oznaka HZN ( lan Hrvatskog zavoda za norme)

Popis predava a IV. te ajaovlaštenih inženjera strojarstva:

Voditelj stru nog usavršavanja ovlaštenih inženjera arhitekture:mr.sc. Zorislav Despot, dipl.ing.gra ., prof. visoke škole.


IV. t

eaj

6

Tehni ko vleu ilište u Zagrebu - graditeljski odjelProgram stru nog usavršavanja ovlaštenih inženjera arhitekture

velja

a 20

08

7

Upravljanje projektima i dokumentacijom

Autor:Asmir Bašivoditelj projektaZeljko d.o.o. Zagreb

CAD i projekt management u graditeljstvu


IV. t

eaj

8


velja

a 20

08

9

1. UVOD

Danas je teško zamisliti obavljanje bilo kojeg posla, a pogotovo onoga vezanog uz tehni ke struke bez primjene ra unala i ra unalno - aplikativne tehnologije. Kako ra unala i njihova popratna tehnologija postaju sastavni dio života, potrebno je izvu i maksimalnu korist i doborobit koju nam ova tehnologija pruža.

U tehni kim granama industrije još uvijek postoji uvriježeno mišljenje da ra unala,zapravo, uvelike otežavaju proces stvaranja projekata i da iz korištenja ra unalnom tehnologijom proizlazi niz pogrešaka i nepravilnosti u projektnoj dokumentaciji. Sve se negativnosti opravdavaju i pripisuju ra unalnoj tehnologiji, koja je danas neizbježan i bitan imbenik svih projektnih procesa, a problem zapravo leži u korisnicima koji, uz svu aroliju ra unalne tehnologije, naj eš e pogreške ine sami.


IV. t

eaj

10

Ra unalna tehnologija doprinosi produktivnosti, kvaliteti i širim mogu nostima izrade projektne dokumentacije, ona eliminira sve one mukotrpne i teške procese u izradi i obradi grafi kedokumentacije projekata, koju svi na neki na in prolaze. Samo prisje anje na sve sate, dane, neprospavane no i provedene nad hrpom papira, u gomili linija proizvedenih rukom pomo utrokuta, šestara, olovaka i pera, i pomisao na teško e uskla ivanja i izmjena projekata i njihovih segmenata primjenom nove tehnologije, postaje prošlost.

Ra unalnom tehnologijom može se posti i ve a efi kasnost i produktivnost, pove atikvaliteta projektne dokumentacije i niz drugih elemenata uklju enih u projektno tehnološke procese dovesti na viši nivo. Koristiti se ra unalnom tehnologijom, koja je sastavni dio svih projektnih tvrtki, zna i u doslovnom smislu ovladati njom tako da stvarno doprinese projektnom procesu. Na taj se na in stvara velika vremenska ušteda, koja ostavlja prostora stru nosti na pojedinom podru ju tehnike, te projekti izlaze kvalitetniji i efektniji.

Ra unalna tehonologija u izradi projektne dokumentacije donosi niz prednosti i olakšanja , omogu ava kvalitetnije upravljanje projektima i projektno tehnološkim procesima, otvara nove mogu nosti na podru ju struke, te na nivou projektne dokumentacije donosi nove, zna ajnemogu nosti u razradi i izradi iste.

Projektno tehnološki proces obuhva a niz stru no - tehni kih zahvata koji se odnose na projekt i projektnu dokumentaciju. Sve vrste projekata izra uju se u nekoliko faza, strukom defi niranih i sadržajno obuhva enih. Sve navedene elemente potrebno je zadovoljiti na maksimalnom nivou i osigurati njihovu kvalitetu i integritet.

Kako je obavezno svaki projekt u svakoj njegovoj fazi izraditi i predati investitoru u uvriježenom analognom obliku, isto je tako potrebno i obavezno sa uvati projektnu dokumentaciju upravo onakvu kakva je u pojedinoj fazi prezentirana investitoru. Uvo enjem nove tehnologije u proizvodnju projektne dokumentacije, dolazi i do potrebe prezentiranja iste u digitalnom obliku. Investitori sve eš e traže projekt predan na klasi an na in (isprintan) i u digitalnom formatu.

Tvrtka Zeljko d.o.o. - dugogodišnji Autodesk partner - razvila je aplikaciju koja ima osnovu svrhu i cilj da na jednostavan i prakti an na in poboljša kvalitetu izrade projektne dokumentacije i osigura integritet iste.


velja

a 20

08

11

2. UPRAVLJANJE PROJEKTIMA I DOKUMENTACIJOM

2.1. ARHCOORDINATOR

ArhCoordinator je aplikacija za upravljanje dokumentima i suradnju na projektnim zadacima unutar projektnih biroa i srodnih tvrtki / organizacija. Ovaj sustav omogu ava distribuiran rad na svim resursima vezanim uz odre en projekt, te ne postavlja ograni enja na broj i veli inudokumenata, projekata ili korisnika.


IV. t

eaj

12

ArhCoordinator je rješenje velike problematike unutar projektantskih tvrtki bilo koje tehni ke grane, a bavi se izradom digitalnog oblika projekta, te pohranom takovog projekta u centralnu arhivu, koja je u ArhCoordinator sustavu dostupna bilo kojem korisniku unutar tvrtke. Brzo pronalaženje postoje e projektne dokumentacije preko ArhCoordinator kataloga omogu avabrži i kvalitetniji odgovor na teku i problem, koji je potencijalno vezan za neki dio postoje edokumentacije u arhivi. Projektant, neovisno o suradnicima koji su radili na pojedinom projektu, pretražuje bazu i pronalazi podatke koji su mu potrebni kako bi kvalitetnije i brže obavio svoj posao, te je apsolutno siguran da se radi o fi nalnim podacima pojedine faze projekta. ArhCoordinator omogu ava projektantu da, neovisno o tehni arima ili IT-ovcima, organizira i izradi prezentaciju projekta u kratkom vremenu i na kvalitetan na in.

Ujedno, pomo u ArhCoordinatora, omogu eno je prihva anje i arhiviranje digitalnih projekata izra enih u istoj aplikaciji od strane kooperanata ili neke druge projektne tvrtke. U istoj aplikaciji mogu e je kreirati digitalne arhive dokumentacije, koja ne mora obvezno biti povezana s projektima, niti mora biti njihov sastavni dio.

Nakon implementacije sustava ArhCoordinator u projektnom birou, uz vrlo malo truda, sa svih radnih stanica na kojima se nalazi aplikacija, u svakom trenutku su dostupni: arhiviranje, kreiranje digitalnog oblika fi nalnih verzija projekata, suradnja na projektu, komunikacija, kontrola, izrada prezentacija, te pretraživanje postoje ih projekata i brz pristup istima.


velja

a 20

08

13

Temeljni oslonac ArhCoordinatoru je, naravno, Autodesk, tj. njegov digitalni pregledni format DWF (Design Web Format). Sastavni dio ArhCoordinatora je i Autodesk Designe Review koji je multifunkcionalni preglednik DWF formata pomo u kojeg je mogu e pregledavati, modifi cirati i notirati grafi ke prikaze. Primjenom Autodesk Designe Review-a, mogu e je unutar tvrtke smanjiti obim probnih printanja nacrta, te pojeftiniti, ubrzati i olakšati nadzor nad grafi kim prikazima, a ujedno Autodesk Designe Review pruža i veliku pomo prilikom korigiranja pogrešaka koje su notirane s Autodesk Designe Review-om. Svi grafi ki prikazi koji su pomo u Autodesk Designe Review-a notirani, mogu se vrlo lako povezati s originalnim crtežima, te je sve notacije mogu eprenijeti na pravo mjesto u grafi kom prikazu, koje na taj na in, direktno i jednozna no, upu ujuna potrebne korekcije.

4.


IV. t

eaj

14

3. DIGITALNI OBLIK PROJEKTA

Digitalni oblik projekta je apsolutno jednak onom analognom (papirnatom uvezu projekta), jednostavan je za korištenje, kako na nivou proizvo a a, tako i na nivou krajnjeg korisnika.


velja

a 20

08

15

ArhCoordinator kao digitalni projekt izraduje klasi nu i jednostavnu web stranicu, koja se sastoji od svih elemenata koji defi niraju jedan projekt (naslova, stru nog tima, kontakata, grafi kih prikaza, tekstualnih sadržaja projekta,...). Kako je unutar ArhCoordinator-a integriran HTML editor, koji radi na vrlo jednostavan na in, ali se s editorom može poslužiti i napredni korisnik, u ArhCoordinator-u se, bez dodatnih aplikacija, izraduje HTML projekt. Mogu e je poslužiti se predefi niranim Template-ima, te im pridružiti podatke koji su sastavni dio projekta, popuniti sadržajno svaku stranicu, te prepustiti ArhCoordinator-u da ih nadopuni elementima koji su automatski.


IV. t

eaj

16

Projekt je na taj na in, jednostavno i brzo obra en, mogu e predati investitoru, koji ga može upotrijebiti za vlastite potrebe, bez straha da e projekt ili jedan njegov dio, izmijeniti - bilo nehoti no, iz neznanja ili pak namjerno.


velja

a 20

08

17

ArhCoordinator nudi mogu nost razlu ivanja projekta na dva segmenta :

Digitalni Pregledni Projekt (DPP)Digitalni Originalni Projekt (DOP).

DPP je fi nalni oblik projekta u kojem se sadržaj projekta nalazi u digitalnom preglednom formatu koji kao takav služi za predaju krajnjem korisniku ili za javno objavljivanje. Takav format omogu ava višestruku zaštitu podataka, od promjene sadržaja, do korištenja istih u nedozvoljene svrhe i, naravno, jednostavan je za uporabu na nivou krajnjeg korisnika.

DOP je fi nalni digitalni oblik projekta koji sadrži projektnu dokumentaciju u izvornom digitalnom formatu. Tako pripremljen digitalni projekt pruža mogu nost korisnicima, unutar ArhCoorinator sustava, pristup originalnim podacima iz kojih je mogu e izdvojiti dio, ili pak cijeli grafi ki prikaz, te iskoristiti njegov sadržaj za daljnju doradu ili izradu novog projekta.


IV. t

eaj

18

ArhCoordinator 2007 sadrži sljede e aplikacije kao svoj sastavni dio:

Autodesk Design Review 2008

Design Review je Autodesk-ova aplikacija koja dolazi integrirana u sustav ArhCoordinatora. Omogu ava krajnjem korisniku pregled digitalnih DWF sadržaja, notiranje, ispis, te niz analiza preglednog formata crteža.

Autodesk DWG true view 2008

Autodesk aplikacija koja dolazi integrirana u sustav ArhCoordinatora omog ava krajnjem korisniku pregled i ispis originalnih DWG podataka bez potrebe da isti posjeduje licencu cijele Autodesk aplikacije.

Napomena: Kako ArhCoordinator kao aplikacija nije ograni en isklju ivo na rad s Autodesk alatima, mogu e je uz posebnu narudžbu uz ArhCoordinator dobiti i neke druge preglednike, za neke druge digitalne formate.

Od besplatnih preglednika uz sustav ArhCoordinatora dostavljaju se svi trenutno dostupni preglednici svih interesantnih digitalnih formata vezanih uz tehni ku struku.

Autodesk DWG true View (preglednik DWG formata) Autodesk Designe Review (preglednik DWF formata) Autodesk DWF Writer ( omogu ava kreiranje DWF formata iz bolo koje aplikacije) PDF Creator ( omogu ava kreiranje PDF formata iz bilo koje aplikacije Bravia Viever Irfan View Adobe Acrobat Viwer DGN Viewer ESRI viewer XLS Viewer Word Viewer svi ostali preglednici za grafi ke i tekstualne podatke.


velja

a 20

08

19

4. SISTEMSKI ZAHTJEVI ARHCOORDINATORA

Arhcoordinator je u odnosu na druge aplikacije iznimno malo zahtjevna aplikacija, što zna i da ne traži velike informati ke zahtjeve u pogledu hardware-a, niti u pogledu software-a . Za normalan rad sustava potrebno je posjedovati server, koji može biti zamijenjen obi nomradnom stanicom s dosta diskovnog prostora, te kao operativni sustav Windows XP.

Microsot Windows 2000/XP (Sp1 ili noviji)Microsoft Internet Explorer 6/7Microsoft .Net Framework 2.0Microsoft SQL Server ( opcija )Microsooft SQL Server 2000Microsoft SQL Server 2005Microsoft Database Engine (MSDN)Microsoft SQL Server 2005 Express Edition

ArhCoordinator, kao bazu podataka u koju pohranjuje podatke o projektima, koristi SQL ili Access bazu, te se može prilagoditi bilo kojoj vrsti baze ukoliko se to zahtjeva.


IV. t

eaj

20

5. CAD I PROJEKT-MANAGEMENT U GRADITELJSTVU

AutoCAD ili bilo koja druga Autodesk vertikalna aplikacija (ADT, ABS, Revit, MAP 3D, Civil 3D,...) velikog je spektra mogu nosti izrade grafi kih prikaza, projekata i suradnje na njima. U vrlo malom postotku ograni ena je svojim mogu nostima i kao takva ne predstavlja veliki problem korisnicima. ak naprotiv, omogu uje korisniku rad prema njegovim zahtjevima i na njegov osoban na in.

Me u korisnicima Autodesk alata nalaze se razli ite primjene istih. Nažalost, u velikom broju slu ajeva alati se ne koriste u cijelosti, na najbolji i najkvalitetniji mogu i na in, sa što više mogu nosti koje isti imaju. Ovaj problem je vrlo raširen i tek se o njemu po inje razmišljati kad se nakon niza problema jedna tvrtka na e „stjerana“ u kut i vidi da je potrebno nešto u initi.

Kako je problem organizacije u tvrtkama sve ve i, a tržište je sve ja e i zahtjevnije, o ekujuse brži, bolji i kvalitetniji proizvodi i usluge. Ozbiljni korisnici se obra aju za pomo stru njacimana podru ju organizacije poslovanja.

Tvrtka Zeljko d.o.o. Autodesk System Center je dugogodišnji partner Autodesk-a, te sa svojim timom stru njaka na podru ju informatike, naravno na podru ju Autodesk proizvoda, ve se duži niz godina bavi i problematikom edukacije korisnika, podrške prema krajnjem korisniku, konzaltingom, i organizacijom rada projektnih tvrtki u Hrvatskoj, te nizom drugih aktivnosti i problema vezanih uz Autodesk.Tvrtka Zeljko d.o.o. nudi apsolutnu predanost i stru nost pri rješavanju problema u organizaciji poslovanja projektnih tvrtki.

10.


velja

a 20

08

21

6. AUTODESK MANAGEMENT

OrganizacijeHardware – nadopuna i bolja organizacija postoje ih elemenataBackup – Izrada i implementacija sustava zaštite podatakaDirektoriji – Izrada strukture direktorija kao osnova standardizacijeDatoteke – Izrada modela imenovanja i strukturiranja datotekaArhiva – ArhCoorinator (sustav izrade i arhiviranja digitalnih projekata, te prezentacije projekata)…

StandardizacijaLayer-i – Izrada kompletnog sustava Layer-ingaBlokovi – Izrada kompletne baze blokova oplemenjenih inteligentnim sadržajemDinami ki blokovi – Izrada blokova s dinami kim svojstvimaStilovi – Izrada stilova za vertikalne aplikacije (Country Kit)Toolpalete – Izrada toolpaleta svih elemenataCatalog – Izrada i katalogizacija vertikalnih elemenata za sve aplikacije (HR standardi)Kotiranje – Izrada elemenata za kotiranje za sva mjerilaAnotacije – Izrada anotacijskih inteligentnih elemenata…


IV. t

eaj

22

OptimizacijaPlotanja – Izrada sustava standardnog plotanjaSheet Sets – Izrada rutina za standardizaciju plotanjaKorekcija na grafi kim prikazima – DWF markup (ArhCoordinator)Analiza projektne dokumentacije – Dokaznice…Korištenje postoje ih informacija u izradi novih…

SuradnjaRazmjena podatakaSuradnja na izradi projektne dokumentacijeJedan tim jedan projektIzrada rutina i pravila suradnje i korištenja projektne dokumentacije….

ArhCoordinatorDigitalni oblik projektaPrezentacijeArhiva projektne dokumentacijeKomunikacijaFile ManagementProjekt Management…


velja

a 20

08

23

Što donosi implementacija CAD Managementa

20%

80%

0%

10%

20%

30%

40%

50%

60%

70%

80%

Projektiranje Crtanje i dokumentacija

Stanje prije implementacija Managementa

Slabo korištenje mogu nosti aplikacijeNema standardizacije grafi kih elemenataNema standardizacije crtanjaNema inteligentnih grafi kih elemenataRu na izrada dokumentacijeLoša organiziranost na nivou suradnjeLoša organiziranost na dokumentacijskom nivou…


IV. t

eaj

24

80%

20%

0%

10%

20%

30%

40%

50%

60%

70%

80%

Projektiranje Crtanje i dokumentacija

Stanje nakon implementacija Managementa

Standardizacija grafi kih elemenataStandardizacija na ina crtanjaInteligentni elementiStandardizacija na nivou dokumentacijeKorištenje naprednih metodaOmogu ena suradnja na izradi dokumentacijeHrvatski standardiArhCoordinator…


velja

a 20

08

25

7. CILJEVI CAD MANAGEMENTA

EdukacijaPove ati trenutno znanje na makismalni nivoPove ati korištenje aplikacijaPove ati produktivnostOlakšati grafi ku interpretacijuOlakšati analiti ki projektantski dio poslaOmogu iti me usobno razumjevanje na nivou ITOmogu iti lakši i manje stresan posao...

KonzaltingPoboljšati primjenu nau enog na edukacijiRiješiti postoje u problematikuPomo i u trenutnom raduPomo i na nivou odrade pojedinih dijelova poslaPomo i na nivou tehnološko projektnih elemenata...

SupportTehni ka podrškaDostupnost 0-24Telefonski pozivE-mailDirektan dolazak na lokacijuRiješenje u najkra em rokuDokumentacija...


IV. t

eaj

26

Opimizacija tehnoloških procesaUmanjiti vremenske gubitkePove ati produktivnostAutomatizirati proceseIskoristiti aplikacijeOmogu iti suradnjuDetektirati i otkloniti pogreške....

Unifi kacija i standardizacijaIzrada unifi ciranih grafi kih modelaStandardizacija aplikacijeOlakšavanje radaRazumijevanje grafi keKorištenje postoje egSmanjivanje gubitaka vremena na manje bitnim elementimaPove avanje produktivnost...

Izrada inteligentnih modelaNapredne mogu nosti HW/SWInteligentni objektiInteligentni elementiDokumentacijaAnalizeSmanijiti i onemogu iti pogreškeSmanijiti i onemogu iti vremenske gubitkeOlakšati radPove ati produktivnost...


velja

a 20

08

27

Prikaz implementacijskog toka


IV. t

eaj

28


velja

a 20

08

29

Suvremeni sustavi i nove tehnologije instalacija grijanja, hla enja, ventilacije i klimatizacije

Autori:Prof. dr. sc. Petar Donjerkovi , dipl. ing. stroj.ovlašteni inženjer, HZN/TO 541, lan stru nog povjerenstvaza izradu nacrta tehni kog propisa o provjetravanju i klimatizaciji zgradaFakultet strojarstva i brodogradnje Sveu ilišta u Zagrebu

Zdenko Vašatko, dipl. ing. stroj.ovlašteni inženjer, HZN/TO 541, lan stru nog povjerenstvaza izradu nacrta tehni kog propisa o provjetravanju i klimatizaciji zgradaTROX d.o.o. Zagreb

Mr. sc. Ivan Cetini , dipl. ing. stroj.ovlašteni inženjer, HZN/TO 541, HZN/TO 147/PO 10, lan stru nog povjerenstvaza izradu nacrta tehni kog propisa o provjetravanju i klimatizaciji zgradaSveu ilište u Zagrebu Arhitektonski fakultet

Apsorpcijski ure aji u sustavimagrijanja, hla enja, ventilacije i klimatizacije


IV. t

eaj

30


velja

a 20

08

31

1. APSORPCIJSKI RASHLADNI URE AJ

Apsorpcijski rashladni ure aj koristi svojstvo binarnih otopina raznih soli u procesuapsorpcije za ostvarivanje procesa hla enja bez kompresora tj. bez utroška mehani kog rada.Umjesto mehani kog rada u procesu se rabi toplina pogonske pare. Kompresor je nadomještensustavom apsorber-izmjenjiva topline-generator. Binarna otopina je radna tvar (radni medij).Ona se sastoji od dvije tvari od kojih je jedna rashladna, a druga ima sposobnost apsorbiranjaprve. Kao binarna otopina primjenjuje se otopina amonijak-voda ili litijbromid-voda. Otopinaamonijak-voda ne rabi se u tehnici klimatizacije zbog štetnog utjecaja amonijaka na okoliš umožebitnoj ekscesnoj situaciji. Za ure aj s litijbromidom ta ograni enja ne vrijede. Ovi ure aji seizra uju kao paket jedinice I opremljeni su kompletnom instrumentacijom I sustavomautomatske regulacije.


IV. t

eaj

32

Sl. 1.1. Shema apsorpcijskog rashladnog ure aja

Na slici 1.1. je prikazan proces apsorpcijskog rashladnog sustava s otopinom litijbromid-voda. Apsorpcijski rashladni sustavi temelje se na dva osnovna na ela za procese rashladnogdjelovanja (ostvarivanja rashladnog u inka):

Voda klju a, isparava i hladi se na temperaturi koja odgovara održavanom vakuumu.

Odre ene tvari, kao npr. neke soli, apsorbiraju vodenu paru. Otopina litijbromid je higroskopna solna otopina za koju je ustanovljeno da ima najbolja apsorpcijska svojstva, odnosno odnos rastvorljivosti para-tlak, što omogu uje visoku djelotvornost procesa.


velja

a 20

08

33

U apsorpcijskoj jedinici voda isparava, a temperatura ostatne vode se smanjuje. Afinitetvode prema soli je funkcija pada tlaka voda-para koji je to ve i što je koncentracija soli ve a.

Rashladni apsorpcijski stroj sastoji se od sljede ih komponenata:

1. ISPARIVA : Cijevni izmjenjiva u kojem se povratna hladna voda neizravno hladi raspršenom vodom preko cijevi. Kako se unutar plašta u ispariva u održava niski apsolutni tlak, voda isparava i hladi ostatnu vodu do temperature koja skoro odgovara temperaturi zasi enja pri tlaku u ispariva u.

2. APSORBER: Bogata solna otopina u apsorberu služi za apsorbiranje vodene pare nastale u ispariva u. Pomo u crpke se otopina litijbromida raspršuje preko cijevi apsorbera kroz koje struji relativno hladna voda. Ukupni toplinski u inak što ga treba odvesti rashladnom ure aju jest u inak kondenzatora I apsorbera. Ta koli ina topline se odvodi rashladnom vodom preko rashladnog tornja.

3. IZMJENJIVA ZA ZAGRIJAVANJE OTOPINE: Izmjenjiva se koristi za poboljšanje djelotvornosti procesa izmjene topline izme uosiromašene otopine koja izlazi iz apsorbera I bogate vru e otopine koja se vra a iz generatora. Primjenom izmjenjiva a reducira se potrošnja vode za kondenzator i koli ina radne (pogonske) pare za generator.

4. GENERATOR ILI KONCENTRATOR: Generator sadrži grijani cijevni snop koji služi za dovo enje topline )grije se radnom parom) radi podržavanja klju anja apsorbirane vode I njezinog naknadnog isparivanja.

5. KONDENZATOR: Voda koja klju a u generatoru isparava I kondenzira na cijevnom snopu I ide u ispariva .


IV. t

eaj

34

Razmotrimo ukratko korake procesa apsorpcije. Apsorpcijski proces je dvo-tla ni cikluskoji se normalno održava s izlaznom temperaturom hladne vode od 7.2÷8.3°C, apsolutnimtlakom od 0.010017 do 0.010953 bara u sekciji ispariva -apsorber i 0.10160 bara u sekcijigenerator-kondenzator.

Ovdje su bitna tri kruga:

1. Voda kao rashladni medij struji kroz ispariva , gdje se hladi na polaznu temperaturu.

2. LiBr kao apsorbent cirkulira preko cijevi apsorbera kroz izmjenjiva i generator.

3. Rashladna voda iz rashladnog tornja struji kroz cijevni registar apsorbera, zatim kroz cijevni registar kondenzatora, i vra a se natrag u rashladni toranj.

Voda kao rashladni medij struji iz kondenzatora preko prigušnog ventila u ispariva(hladnjak) gdje se neizravno hladi na cijevnom snopu i ostvaruje rashladni u inak agregata.

Iz ispariva a vodena para struji u apsorber gdje je apsorbira bogata otopina struje LiBrpri niskom tlaku. LiBr koji je apsorbirao vodenu paru struji preko izmjenjiva a u generator radiregeneriranja siromašne u bogatu otopinu. U generatoru, kroz cijevni snop struji niskotla napara tlaka 55-96 kPa (o.55 do 0.96 bara), zagrijava otopinu koja klju a i pri tom iz otopine izlazivoda u obliku pare, a otopina se oboga uje. Bogata otopina slobodnim padom i zbog razliketlaka struji u apsorber. Voda isparena u generatoru kondenzira u kondenzatoru te dalje isparavau ispariva u itd., a time ostvaruje kružni proces. Otpadna toplina iz apsorbera I kondenzatoraodvodi se rashladnom vodom koja se vra a u rashladni toranj. Za kontrolirano upravljanjekružnim procesom bitna je regulacija ulazne temperature rashladne vode s rashladnog tornjaradi održavanja potrebite koncentracije otopine. To rezultira manjom potrošnjom radne pare. Priizboru rješenja regulacije nije zanemariva cijena razdjelnog troputnog regulacijskog ventila.Prigušivanje protoka vode kondenzatora radi regulacije u inka ima nedostatak kod malihu inaka sustava; voda se zagrijava na previsoku temperaturu, što pogoduje stvaranju kamencau cijevima kondenzatora. Stoga se na kondenzatoru preporu a primjena regulacije stalnogprotoka vode, odnosno regulacija u inka promjenom razlike temperatura Q=f( ).


velja

a 20

08

35

DIJAGRAM RAVNOTEŽE: Rad apsorpcijskog ure aja se može analizirati pomo udijagrama ravnoteže litijbromid-voda koji je prikazan na sl. 1-1a. dijagram ravnoteže je koristanza odre ivanje koncentracije otopine tako da se postigne maksimalna djelotvornost. Udijagramu se na os apscisa nanosi težinski udio LiBr u otopini, a na os ordinata apsolutni tlakpare u kPa. Na desnoj strani dijagrama prikazana je odgovaraju a temperatura zasi enja zazadani tlak zasi enja. Temperatura otopine je prikazana padaju im krivuljama s lijeva u desno,a krivulje koje rastu od osi apscisa prema gore prikazuju gusto u pomo u koje se odre ujekoncentracija otopine. Mjerenjem gusto e i temperature otopine može se odrediti koncentracijaotopine prema dijagramu na sl. 1-1a. krivulja kristalizacije pokazuje to ku kod koje otopinaprelazi iz teku e u krutu fazu. Prema tome, krivulja kristalizacije ograni ava podru je procesa.Ako je otopina prevelike koncentracije ili ako otopina sadrži previše nekondenziraju ih plinova,apsorpcijski proces e se prekinuti zbog skru ivanja i proces se ne e mo i nastaviti sve dok seskrutine ne odstrane. U tom slu aju treba izmjenjiva i crpku otopine izvana grijati parom.


IV. t

eaj

36

Tipi ni apsorpcijski ciklus je prikazan u dijagramu ravnoteže na sl. 1-1a.

Sl. 1.1a Dijagram ravnoteže litij-bromida


velja

a 20

08

37

To ke 1 do 7 predstavljaju kompletni apsorpcijski proces. To ke specifi nih vrijednostitemperature, tlaka i koncentracije otopine su dane u odgovaraju im priru nicima. Objasnimosvaku to ku pojedina no i sve spojne crte me u njima, koje predstavljaju elementarne proceserazmatranog kružnog procesa.

TO KA 1. Stanje bogate otopine u apsorberu prije po etka apsorpcije.

TO KA 2. Stanje siromašne otopine kada otopina izlazi iz apsorbera i ulazi u izmjenjiva . Linija 1-2 predstavlja pad koncentracije otopine zbog apsorpcije vodene pare iz evaporatora (ispariva a).

TO KA 3. Stanje siromašne otopine kada izlazi iz izmjenjiva a. Linija 2-3 predstavlja koli inu topline koju preuzima siromašna otopina u izmjenjiva u.

TO KA 4. Stanje siromašne otopine na ulazu u generator. Linija 3-4 predstavlja koli inu topline koju treba dovesti generatoru da bi otopina po ela klju ati.

TO KA 5. Stanje bogate otopine nakon izlaska iz generatora. Linija 4-5 predstavlja koli inu topline koju treba dovesti generatoru da bi klju anjem isparila voda iz otopine.

TO KA 6. Stanje bogate otopine na izlazu iz izmjenjiva a. Linija 5-6 predstavlja protok otopine od generatora prema izmjenjiva u bez promjene koncentracije

TO KA 7. Stanje bogate otopine na ulazu u mlaznice apsorbera.


IV. t

eaj

38

2. REGULACIJA APSORPCIJSKOG RASHLADNOG AGREGATA

Regulacija u inka apsorpcijskog rashladnog agregata s otopinom litijbromid-voda možese realizirati na jedan od sljede ih na ina:

1. Prigušivanjem protoka rashladnog medija iz kondenzatora u isparivaradi održavanja potrebite koncentracije upravo onolike koliko je potrebito za postizavanje prora unskog u inka agregata pri prora unskoj temperaturi hladne vode. To se postiže regulacijom prigušnog ventila PV (v. sl. 1-1) ugra enog izme u kondenzatora i ispariva a.

2. Prigušivanjem protoka otopine pomo u troputnog razdijelnog ventila PTV (v. sl. 1-1) postavljenog u vodu od izmjenjiva a prema generatoru tako da se mijenja koncentracija u apsorberu.

3. Prigušivanjem protoka struje radne parew prema generatoru radi promjene koncentracije (sl. 1-1, ventil PPV)

Na sl. 1-2 prikazana je shema regulacije pomo u prigušivanja protoka radne pare sparnim prigušnim ventilom, u ovisnosti o zahtijevanom rashladnom u inku. Regulaciju svodimana pra enje temperature hladne vode na izlazu iz ispariva a koja ovisi o u inku postrojenjaklimatizacije.

Tako, npr., promjenom rashladnog u inka sustava klimatizacije mijenja se temperaturahladne vode pa temperaturni osjetnik u polaznom vodu prema sustavu klimatizacije daje signalregulatoru koji preko regulacijskog ventila radne pare regulira dotok topline u generator.Promjenom toplinskog optere enja generatora mijenja se u inak kondenzatora, a time i zahtjevza odgovaraju im u inkom rashlafdnog tornja. Za održavanje sustava u ravnoteži brine seregulacijski sklop u krugu rashladne vode, kondenzator-toranj.


velja

a 20

08

39

Sl. 1-2. prikaz regulacije apsorpcijskog ure aja – regulacija u inka na strani radne pare


IV. t

eaj

40

3. RASHLADNI AGREGAT S PARNIM EJEKTORIMA

U sustavima za proizvodnju rashladnog u inka može se kompresor zamijenit s jednimparnim ejektorom ili s više njih. U tom slu aju rashladno sredstvo je vodena para koju ejektorodsisava iz ispariva a (evaporatora), komprimira je i transportira prema kondenzatoru. Tipi nirashladni ure aj s parnim ejektorom je prikazan na sl. 2-1.

Sl. 2-1. Rashladni agregat s parnim ejektorima

Na elo rada ejektorskoga rashladnog ure aja je relativno jednostavan. Ako se vodatemperature ve e od recimo 10°C transportira prema ispariva u u kojem se održava apsolutnitlak od 0,012 bar, poradi ekspanzije e dio vode ispariti na uštrb topline vode, pa e se vodaohladiti na temperaturu zasi enja koja odgovara tlaku u ispariva u. Stupanj hla enja vode ovisio održavanju niskog tlaka u ispariva u (tlak zasi enja) koji odgovara željenoj temperaturi vode.


velja

a 20

08

41

Ure aj se sastoji od sljede ih komponenata:

1. PRIMARNI PARNI EJEKTOR: Ejektor je ure aj koji koristi parnu struju velike brzine za usisavanje i akceleriranje pare odsisavane iz ispariva a. Visokotla na para se dovodi mlaznici ejektora. Brzina pare na izlazu iz mlaznice je oko 1200 m/s. Zbog tako velike brzine nastaje ejektorski efekt, para iz ispariva a se usisava u parnu struju. Smjesa primarne i sekundarne pare ulazi u difuzor primarnog ejektora u kojem se brzina kontinuirano smanjuje radi porasta presjeka difuzora, te se smjera pare i supare komprimira na tlak koji vlada u primarnom kondenzatoru. Tlak parne smjese poraste u ovom primjeru od 0,012 bara (odgovara 10°C) na ulazu u difuzor, do 0,076 bara (apsolutno) na ulazu u kondenzator. Tom tlaku zasi enja odgovara temperatura kondenzacije 40,6°C.

2. 2. KONDENZATOR: Kao kod mnogih rashladnih ure aja kompresijskog tipa namjena je kondenzatora da ukaplji pare rashladnog sredstava. U parnoj struji primarnog ejektora se smjesa visokotla ne pare i supare (para iz ispariva a) kondenziraju. Otpadna toplina u kondenzatoru iznosi:

Qkond= (Gp + Gu) x h

gdje je: Qkond – otpadna toplina, kW Gp – koli ina primarne pare, kg/s Gu – koli ina uparene pare, kg/s h – latentna toplina pare, kJ/kg.

Latentna toplina pare za niske tlakove iznosi približno 2500 kJ/kg. Stoga u ispariva u treba upariti približno 5 kg/h pare po toni rashladnog u inka. Tona je angloameri ka jedinica rashladnog u inkai jednaka je 2,84345 . 10-1 kWh.


IV. t

eaj

42

Projektirana površina cijevnog snopa kondenzatora i koli ina vode moraju se temeljiti na maksimalnoj temperaturi rashladne vode kondenzatora koju definira tlak u kondenzatoru.

U primjeni su dva tipa kondenzatora:

a) površinski i

b) barometri ki.

Napominjemo da je prednost barometri kog kondenzatora što nema cijevnog snopa za proces izmjene topline, ve se izmjena topline obavlja miješanjem pare i rashladne vode. Za barometri kikondenzator se može koristiti voda razli itih stupnjeva isto e.

3. ISPARIVA : U ispariva u se isparivanjem vode postiže proces (efekt) hla enja vode. Topla voda koja se vra a iz procesa u kojem je preuzela na sebe toplinski u inak raspršuje se u komori ispariva apreko mlaznica. Ohla ena voda se crpi iz sabirnika ispariva a i transportira u proces. esto se koriste višekomorni ispariva i sa skupinom ejektora. Kada se isklju i dotok pare prema jednom ejektoru, treba poduzeti mjere za spre avanje izjedna avanja tlaka u odgovaraju oj komori ispariva a i u kondenzatoru. Primjenom više odvojenih ispariva a mora svaki ejektor raditi u sprezi s pripadnim ispariva em. Kada se isklju i radna para prema bilo kojem ejektoru, mora se zatvoriti i ventil ulazne vode u taj ispariva . Ventil s plovkom je predvi en zbog kontrole dotoka dodatne vode radi nadokna ivanjagubitka vode u procesu.


velja

a 20

08

43

4. IMBENICI KOJI UTJE U NA KAPACITET

Razli iti imbenici utje u na kapacitet tj. na veli inu ure aja i njegovu cijenu. Ovi ure ajisu atraktivni kada hlade hladnu vodu relativno visoke temperature s primarnom parom tlaka 700 kPa predtlaka i relativno hladnom kondenzatorskom vodom. Na u inak ure aja utje usljede i imbenici:

1. TLAK RADNE PARE: Koli ina primarne pare ovisi u velikoj mjeri o raspoloživom tlaku primarne pare. Ejektori rade s parom tlaka od 14 kPa do 700 kPa. Koli ina potrebite primarne pare rapidno raste s padom tlaka pare. Najpovoljniju koli inu pare dobit emo s tlakom od 700 kPa.

Pove anjem tlaka iznad te vrijednosti smanjuje se koli ina pare tek neznatno. Ejektore treba prora unati za maksimalno raspoloživi tlak pare da bi potrošnja pare bila što manja. Sl. 2-2 prikazuje promjene potrošnje primarne radne pare s promjenom tlaka primarne pare po kW rashladnog u inka hladne vode. Ako temperatura ulazne vode u kondenzatoru postane ve a od projektne, primarni ejektor može ispasti iz funkcije zbog porasta tlaka u kondenzatoru. Sekundarni ejektorski sustav (obi no dvostupnjeviti) služi za evakuaciju zraka iz kondenzatora. Taj sustav treba paru tlaka 240 kPa ili više. Ako je tlak pare manji od navedenog, tada se primjenjuje vakuum-crpka s elektromotorom kao zamjena za drugi sekundarni ejektor ili za itavusekundarnu skupinu ejektora.


IV. t

eaj

44

Sl. 2-2. Ovisnost koli ine pare o tlaku pare


velja

a 20

08

45

2. TEMPERATURA RASHLADNE VODE KONDENZATORA: U usporedbi s drugim rashladnim ure ajima, ejektorski ure ajizahtijevaju relativno velike koli ine vode za kondenzaciju. Što je viša temperatura vode na ulazu u kondenzator, potrebita je ve a koli ina kondenzatorske vode. Temperatura vode kondenzatora ima važan utjecaj na potrošnju radne pare po jedinici rashladnog u inka. Sl. 2-3 prikazuje ovisnost koli ine pare i rashladne vode kondenzatora za zadanu izlaznu temperaturu hladne vode i tlaka pare uz razli itetemperaturne kondenzacije.

Sl. 2-3. Ovisnost koli ine pare i rashladne vode o temperaturi hladne vode i tlaku radne pare


IV. t

eaj

46

3. TEMPERATURA HLADNE VODE: Što je niža izlazna temperatura hladne vode to je teža primjena parnog ejektora, radi održavanja visokog vakuuma u ispariva u. Sa smanjenjem izlazne temperature hladne vode potrebna je ve a koli ina pare po satu i jedinici rashladnog u inka uz pove anu potrebu za koli inom rashladne vode kondenzatora. Sl. 2-4 prikazuje ovisnost potrebite koli ine pare o izlaznoj temperaturi hladne vode, za razli ite temperature kondenzacije. Za razliku od centrifugalnih i stapnih rashladnih ure aja kod ejektorskog ure aja, proto na koli ina hladne vode nema posebito važan utjecaj na ponašanje sustava. Ejektorski rashladni sustav je ispariva ki proces i ne ovisi o brzini protjecanja kroz cijevi ispariva a kako je to slu aj kod ostalih sustava kod kojih se zahtijeva dobar prijelaz topline. Dakle, široke varijacije temperature povratne hladne vode imaju mali utjecaj na ejektorski rashladni sustav.

Sl. 2-4. Ovisnost potrebne koli ine pare o izlaznoj temperaturi hladne vode


velja

a 20

08

47

5. OP ENITO O REGULACIJI RASHLADNOG U INKA (KAPACITETA) EJEKTORSKOGA RASHLADNOG URE AJA

Najjednostavniji na in regulacije rashladnog u inka sadržan je u rješenju paralelnograda više ejektorskih jedinica, pa se uklju ivanjem i isklju ivanjem pojedinog ejektora vršistupnjevita regulacija sustava. Uobi ajeno je rješenje s najmanje etiri ejektorske jedinice nave im sustavima radi variranja kapaciteta. U ovom slu aju se primjenjuje „ON-OFF“ regulacija.Mjerenjem temperature hladne vode na izlazu iz ispariva a preko regulatora se otvaraju,odnosno zatvaraju, regulacijski ventili prema pojedinom ejektoru kako to zahtijeva proces.

Postoje još dva na ina regulacije:

- kontinuirana regulacija protoka radne pare, - regulacija protoka i temperature vode kondenzatora.

Tako npr., ako se u zimskom razdoblju izvedenom postrojenju prora unatom za kriti netemperature ljetnog razdoblja smanjuje temperatura rashladne vode na ulazu u kondenzator uovisnosti o vanjskim klimatskim uvjetima, tada e u odnosu na vanjske uvjete koji odre ujurežim rada sustava ljeti padati tlak u kondenzatoru. Rezultat te promjene tlaka kondenzacije jesmanjenje potrošnje radne pare u ejektorima. Zbog promjene režima rada kondenzatorapotrebita je redukcija tlaka na tla noj strani radne pare. Na taj se na in pove ava djelotvornosture aja; smanjuje se potrošnja radne pare i rashladne vode kondenzatora.


IV. t

eaj

48

6. KONTINUIRANA REGULACIJA REGULACIJOM PROTOKA RADNE PARE

Sustav regulacije prikazan na sl. 2-5 održava željeni rashladni u inak postrojenjapra enjem promjene rashladnog u inka potroša a ili na strani povrata rashladne vode izpotroša a ili na izlazu iz ispariva a.

Sl. 2-5. Regulacija postrojenja za hla enje vode ekspanzijom u vakuumu – regulacija na strani radne pare

Ako temperatura povratne hladne vode raste, zna i da ispariva treba osigurati manjirashladni u inak. Temperaturni osjetnik u povratnom vodu registrira tu promjenu te prekoregulatora upravlja regulacijskim ventilom za dotok pare u sustav. Paralelno s regulacijomdotoka radne pare u glavni sustav ejektora vrši se i regulacija dotoka pare u sustav sekundarnihejektora pomo nih kondenzatora.


velja

a 20

08

49

Sl. 2-6. Prikaz procesa hla enja vode u ispariva u u T-s dijagramu

Regulacija u inka kondenzatora, kako je to prikazano na sl. 2-6 može biti u paralelnojsvezi s regulacijom dotoka radne pare. Me utim, kako je temperatura rashladne vode na krugukondenzator-toranj ovisna o vremenskom razdoblju, to se preporu a regulaciju krugakondenzator-toranj postaviti u ovisnosti o izlaznoj, odnosno ulaznoj temperaturi rashladne vodeiz/u kondenzator. Gubitak vode u procesu isparivanja nadokna uje se automatski prekoregulatora razine. Redukcija tlaka vodovodne mreže na tlak u ispariva u vrši se putem reducir-regulacijskog ventila. Nadokna ivanje ishlapljene vode kao i vode za odsoljavanje iodmuljivanje rashladnog tornja vrši se putem ventila s plovkom, slobodnim dotokom u bazentornja.

Ovdje treba ukazati na injenicu da se ovi sustavi ne primjenjuju za osiguranjerashladnog u inka u sustavima klimatizacije, ve se primjenjuju u industriji za potrebe hladnevode tehnoloških procesa i gdje je na raspolaganju, kao energetski izvor, srednjetla nasuhozasi ena vodena para.


IV. t

eaj

50

Tehni ko vleu ilište u Zagrebu - graditeljski odjelProgram stru nog usavršavanja ovlaštenih inženjera gra evinarstva

velja

a 20

08

51

Energetska postrojenjai okoliš

Autor:Doc. dr. sc. Igor Balen, dipl. ing. stroj.ovlašteni inženjer, lan stru nog povjerenstvaza izradu nacrta tehni kog propisa o provjetravanju i klimatizaciji zgradaFakultet strojarstva i brodogradnje Sveu ilišta u zagrebu

Evaporativno hla enje i odbacivanje topline


IV. t

eaj

52


velja

a 20

08

53

1. EVAPORATIVNO HLA ENJE

Evaporativno hla enje je proces koji koristi isparavanje teku e vode za neposredno iliposredno hla enje struje zraka, tako da krajnja temperatura (suhog termometra) struje zraka ilitemperature suhog i vlažnog termometra struje zraka koja se hladi, budu niže od vrijednosti prijeprovo enja evaporativnog procesa.

Sustav klimatizacije s evaporativnim hla enjem je onaj sustav u kojem se više od 50 %ukupnog rashladnog u inka kroz godinu dobije evaporacijom.

Tri osnovne vrste procesa evaporativnog hla enja su:

1. direktno evaporativno hla enje2. indirektno evaporativno hla enje 3. indirektno-direktno (dvostupanjsko) evaporativno hla enje


IV. t

eaj

54

Prednosti sustava evaporativnog hla enja uklju uju:

Znatne energetske i materijalne uštede

Smanjenje vršne potrebe za energijom

Poboljšanje kvalitete unutarnjeg zraka

Iskoristivost troškova tijekom vijeka trajanja

Jednostavnu ugradnju u postoje e sustave

Dostupnost raznovrsne opreme

Jednostavno održavanje

Ovlaživanje i odvlaživanje, prema potrebi

Upotrebu direktne digitalne regulacije

Smanjenje emisije štetnih tvari u okoliš

Nekorišenje freona (CFC, HCFC).

Nedostaci evaporativnog sustava u usporedbi s konvencionalnim hla enjem:

Potrošnja vode

Povišenje sadržaja vlage zraka u prostoru

Pove anje broja izmjena zraka

Nemogu nost precizne regulacije temperature i vlažnosti zraka

Mogu i problemi s razvojem mikroorganizama zbog ne iste vode ili neodržavanja


velja

a 20

08

55

2. DIREKTNO EVAPORATIVNO HLA ENJE

U procesu direktnog evaporativnog hla enja voda ishlapljuje neposredno u struji zraka,smanjuju i temperaturu suhog termometra uz pove anje vlažnosti zraka.

Ure aji s direktnim ishlapljivanjem hlade zrak neposrednim dodirom s vodomslijevanjem preko velike ovlaživane površine (kao u kompaktnim hladnjacima zraka) iliraspršivanjem pomo u sapnica (kao u ure ajima za pranje zraka).

U procesu direktnog evaporativnog hla enja obi no se koristi recirkulacija vode radiuštede vode, što je esto isplativije od proto nog sustava. Tijekom korištenja, temperaturarecirkuliraju e vode se postupno približava temperaturi vlažnog termometra hla enog zraka.Recirkulacija zraka se ne koristi.

Slika 1. Direktno evaporativno hla enje – princip

Zrak

Sabirnaposuda

Cirkulacijska pumpa

Ohla enizrak

Ovlaživanapovršina


IV. t

eaj

56

Slika 2. Direktno evaporativno hla enje – proces


velja

a 20

08

57

Za ocjenu djelovanja evaporativnog hladnjaka s neposrednim ishlapljivanjem vode ustruji zraka koristi se u inkovitost direktnog zasi enja:

sdz tt

tt1

21

t1 – temperatura suhog termometra zraka na ulazu u evaporativni hladnjak s neposrednim ishlapljivanjem [ºC]

t2 – temperatura suhog termometra zraka na izlazu iz evaporativnog hladnjaka s neposrednim ishlapljivanjem [ºC]

ts – temperatura vlažnog termometra ulaznog zraka [ºC]

Ako su ulazna temperatura t1 i u inkovitost dz poznati, izlazna temperatura ohla enogzraka t2 se može odrediti iz h,x dijagrama.

U inkovitost direktnog zasi enja ovisi o sljede im faktorima:

nastrujna brzina zraka wa [m/s] – ve a brzina smanjuje u inkovitost, ali pove ava rashladni u inak evaporativnog hladnjaka

omjer masenog protoka voda-zrak mw/ma – ve i omjer pove avau inkovitost, jer ukazuje na pove anje kontaktne površine izme uvode i zraka

oblik ovlaživane površine – ve a površina i dulje vrijeme kontakta vode i zraka pove avaju u inkovitost.


IV. t

eaj

58

U inak direktnog evaporativnog hla enja može se odrediti iz izraza:

)( 21, ttcAwQ paaaadev [W]

wa – nastrujna brzina zraka u svijetlom presjeku klima jedinice [m/s]

Aa – nastrujna površina evaporativnog hladnjaka [m2]

U inkovitost direktnog zasi enja za evaporativne hladnjake s neposrednimishlapljivanjem kre e se u rasponu od 0.80 do 0.95.

Budu i je zrak u neposrednom dodiru s vlažnom površinom, direktno evaporativnohla enje provodi i odre eno pro iš avanje zraka. No ako hla eni zrak sadrži više prašine ilidrugih estica, potrebno je koristiti dodatni filter kako bi se sprije ilo za epljivanje ovlaživanepovršine ili sapnica za raspršivanje vode.

Za upotrebu u komfornoj klimatizaciji brzina nastrujavanja zraka treba biti do 3.0 m/s dabi se sprije ilo prenošenje kapljica vode niz struju zraka. U suprotnom treba ugraditi eliminatorkapljica, što pove ava pad tlaka na strani zraka.

Direktno evaporativno hla enje je jednostavno i relativno jeftino, a nedostatak mu je da,ako je temperatura vlažnog termometra zraka u prostoru ve a od 21°C, rashladni u inak obi nonije dovoljan za komforno hla enje unutarnjeg prostora; me utim, tada hla enje može bitizadovoljavaju e za manje zahtjevne primjene (npr. za staklenike, industrijsko hla enje i sl.)


velja

a 20

08

59

(a) (b)

Slika 3. Izvedbe direktnog evaporativnog hladnjaka a) evaporativni blok; (b) vrste stijenke

Ostali parametri koje treba uvažiti kod procjene pogonskih svojstava direktnogevaporativnog hladnjaka su:

potrošnja svježe vode [l/h po m3 ohla enog zraka]

pad tlaka na strani zraka [Pa].

Cijevi za vodu

Posuda za vodu

Posuda za vodu

Evaporativni blok

ZrakOhla eni

zrak

Ohla enizrak


IV. t

eaj

60

Evaporativni blok. Uglavnom se izra uje od vlakana bijele topole debljine 50 mm, uzpotrebnu kemijsku pripremu i aditive za pove anje ovlaživosti i sprje avanje razvojamikroorganizama, ili od apsorpcijskih plasti nih vlakana, odnosno opjene. Evaporativni blokovise ugra uju u pomi ne okvire od pocin anog eli nog lima ili plastike.

Izvedba bloka zahtjeva relativno niske brzine strujanja zraka (do 1.3 m/s).U samostalnom evaporativnom hladnjaku s neposrednim ishlapljivanjem u koji je ugra encentrifugalni ventilator, evaporativni blokovi se esto ugra uju na tri stranice ku išta ventilatoraradi pove anja nastrujne površine (slika 4).

Komercijalni hladnjaci zraka s razli itim materijalima rade s u inkovitoš u od približno80% te iz zraka uklanjaju estice veli ine 10 m i ve e.

Standardni direktni evaporativni hladnjaci kanalske izvedbe proizvode se u veli inamaod 7.500 do 30.000 m3/h.

SUSTAV DISTRIBUCIJEVODE

POSUDA ZA VODU

EVAPORATIVNI BLOKOVI (na 3 strane)

ELEKTROMOTOR

PUMPA ZARECIRKULACIJU VODE

RAZINA VODEVENTIL S PLOVKOM

PRELJEV I ISPUST VODE

VENTILATOR

SUSTAV DISTRIBUCIJEVODE

POSUDA ZA VODU

EVAPORATIVNI BLOKOVI (na 3 strane)

ELEKTROMOTOR

PUMPA ZARECIRKULACIJU VODE

RAZINA VODEVENTIL S PLOVKOM

PRELJEV I ISPUST VODE

VENTILATOR

Slika 4. Izvedba s ventilatorom i evaporativnim blokovima na tri strane


velja

a 20

08

61

vrste stijenke. Izra uju se iz vrstih valovitih plo a od plastike, impregnirane celulozeili staklenih vlakana. Naj eš e imaju vodoravne kanale za strujanje zraka i okomite kanale nizkoje se slijeva voda, koji se križaju izme u dviju valovitih plo a. Uobi ajena ugradbena dubinamedija u smjeru strujanja zraka je 300 mm. Podnose ve e brzine strujanja (2 do 3 m/s), uzmanji pad tlaka zraka (25 Pa) u usporedbi s evaporatvnim blokom. Tako er, imaju nešto ve uu inkovitost direktnog zasi enja (do 95%).

Evaporativni hladnjaci zraka s vrstim stijenkama se proizvode za velike protoke zraka ido 1.000.000 m3/h.

STRUJANJEZRAKA

STRUJANJEZRAKA

Slika 5. Izvedba s vrstim stjenkama ovlaživanim vodom Dobro projektiran direktni evaporativni hladnjak može smanjiti potrebu za elektri nom

energijom i potrošnju rashladnog sustava za 10 do 30%.


IV. t

eaj

62

INDIREKTNO EVAPORATIVNO HLA ENJE

U indirektnom evaporativnom hladnjaku vanjski zrak ili povratni zrak iz klimatiziranogprostora prolazi s jedne strane izmjenjiva a topline i taj se zrak (sekundarna struja) hladiishlapljivanjem, a primarna struja zraka (klimatizirani zrak koji se dobavlja u prostor) se hladiosjetno (posredno) preko površina izmjenjiva a topline.

Slika 6. Indirektno evaporativno hla enje – princip

Dobavni (primarni) zrak može biti vanjski zrak, opto ni zrak iz prostora ili mješavina tihdviju struja. Sekundarni zrak može biti vanjski ili opto ni zrak, ovisno o tome koji ima nižutemperaturu vlažnog termometra.

Iskoristivost indirektnog evaporativnog hla enja je povezana sa snižavanjemtemperature vlažnog termometra sekundarnog zraka ispod temperature suhog termometraulaznog primarnog zraka. Izlazna temperatura suhog termometra primarnog zraka uvijek jeiznad ulazne temperature vlažnog termometra sekundarne struje.

Ohla enizrak

Ovlaženizrak

Zrak

Sabirnaposuda

Cirkulacijska pumpa


velja

a 20

08

63

Relativna vlažnost sekundarne struje zraka na izlazu iz hladnjaka je oko 95% uz malupromjenu temperature. Sadržaj vlage primarne struje x pri tom ostaje nepromijenjen.

Proces ovlaživanja na strani sekundarne struje nije adijabatski zbog izmjene topline sprimarnom strujom kroz stijenke izmjenjiva a topline (slika 7).

Slika 7. Indirektno evaporativno hla enje – proces


IV. t

eaj

64

Porast temperature vlažnog termometra sekundarnog zraka usljed ovlaživanja i izmjenetopline s primarnom strujom kroz stijenke izmjenjiva a može se odrediti iz promjene entalpije:

sasa

paaaexisa V

ttcVhhh

)( 210, [J/kg]

Budu i se evaporativno hladi sekundarna struja zraka, a ne primarna, indirektnoevaporativno hla enje je u inkovito u skoro svim primjenama klimatizacije, neovisno ogeografskoj lokaciji, odnosno klimatskim uvjetima.

Kada se evaporativni hladnjak s posrednim ishlapljivanjem ugradi, gledano u smjerustrujanja zraka, ispred konvencionalnog hladnjaka s rashladnom vodom, smanjuje se osjetnooptere enje hladnjaka i rashladnog sustava. Time se, za postoje i sustav hla enja iklimatizacije, može pove ati ukupna iskoristivost, budu i se smanjuju energetske potrebe ipogonski troškovi.

Kod ugradnje u novi sustav klimatizacije može se dimenzionirati manji rashladnik, imese:

(1) smanjuje nabavna cijena sustava

(2) smanjuju pogonski troškovi i vršna snaga.

Indirektno evaporativno hla enje može smanjiti i ukupno vrijeme trajanja pogonarashladne opreme tijekom godine, jer je u nekim periodima tijekom godine dovoljno samoevaporativno hla enje.


velja

a 20

08

65

U inkovitost indirektnog evaporativnog hla enja odre uje se iz:

sie tt

tt,01

21

t1 – temperatura suhog termometra na ulazu primarnog zraka [ºC] t2 – temperatura suhog termometra na izlazu primarnog zraka [ºC] t0,s – temperatura vlažnog termometra na ulazu sekundarnog zraka [ºC]

Komercijalna oprema za indirektno evaporativno hla enje nudi se na tržištu u rasponuu inkovitosti od 40 do 80%.

U inak indirektnog evaporativnog hla enja može se odrediti iz izraza:

)( ,01, siepaaaiev ttcVQ [W]

Va – protok primarnog zraka kroz evaporativni hladnjak [m3/s]

Uobi ajena brzina strujanja ohla enog zraka kroz prolaze u ure aju je od 2 do 5 m/s.Važno je ograni iti brzinu strujanja sekundarnog (vlažnog) zraka zbog sprje avanja odnošenjakapljica vode (poja ani gubici vode).

U inkovitost evaporativnog hladnjaka s posrednim ishlapljivanjem se obi no kre e od60% pri padu tlaka na strani primarnog zraka oko 50 Pa, do 80% pri padu tlaka oko 250 Pa.

Temeljni element hladnjaka je plo asti izmjenjiva topline s lamelama izra enim odtanke PVC plastike i me usobno razmaknutim 2 do 3 mm. Toplinski otpor lamela vrlo je malizbog njihove male debljine (oko 0.25 mm), iako je toplinska vodljivost plastike niska.


IV. t

eaj

66

Slika 8. Tipi na izvedba indirektnog evaporativnog hladnjaka

Pad tlaka na strani dobavnog zraka u indirektnim evaporativnim hladnjacima se kre eod 50 do 375 Pa, ovisno o brzinama strujanja u izmjenjiva u topline i razvodnim kanalima. Padtlaka na strani ovlaženog zraka se kre e od 125 do 250 Pa. Omjer volumenskih protokaprimarnog ohla enog i sekundarnog ovlaženog zraka se mijenja u rasponu od 0.85 do 1.7. Tajomjer je klju ni parametar koji utje e na pogonska svojstva i u inkovitost hladnjaka.

Osnovni na in regulacije rashladnog u inka indirektnog evaporativnog hladnjaka jepromjenom brzine vrtnje ventilatora.

Povratnizrak

Vanjskizrak

Sabirnicaza vodu

Ohla eni

Pumpa

Plo astiizmjenjiva

topline

Odsisniventilator

Filtri

zrak

Izlaz

Usis Tla niventilator

Sapniceza vodu

Ovlaženi zrak

Povratnizrak

Vanjskizrak

Sabirnicaza vodu

Ohla eni

Pumpa

Plo astiizmjenjiva

topline

Odsisniventilator

Filtri

zrak

Izlaz

Usis Tla niventilator

Sapniceza vodu

Ovlaženi zrak


velja

a 20

08

67

2.1. INDIREKTNO-DIREKTNO (DVOSTUPANJSKO) EVAPORATIVNO HLA ENJE

U dvostupanjskom evaporativnom hladnjaku s posrednim i neposrednimishlapljivanjem, u prvom stupnju se indirektnim evaporativnim hla enjem smanjuju temperaturesuhog i vlažnog termometra dobavnog zraka. Zatim dobavni zrak u drugom stupnju prolazi krozdirektni evaporativni hladnjak, gdje se dodatno hladi i ovlažuje.

Kao primjer, dvostupanjski evaporativni hladnjak može vanjski zrak ulaznog stanjat=34°C i =32% dovesti na izlazno stanje t=19.5°C i =95%. U djelomi nom toplinskomoptere enju jedan od stupnjeva može se isklju iti, prema potrebi.

Slika 9. Indirektno-direktno evaporativno hla enje – princip

Ohla enizrak

Ovlaženizrak

Zrak

Indirektnievaporativnihladnjak

Direktnievaporativnihladnjak


IV. t

eaj

68

Slika 10. Indirektno-direktno evaporativno hla enje – proces


velja

a 20

08

69

Za suhi vanjski okoliš, indirektno-direktno evaporativno hla enje se obi no projektira zadobavu 100% vanjskog zraka u klimatizirane prostore.

Kao sekundarni zrak može se koristiti vanjski zrak ili povratni zrak iz gra evine, ovisnoo tome koji ima nižu temperaturu vlažnog termometra. Vanjski zrak je uglavnom lakše ohladiti, au slu ajevima kada je izlaz istrošenog zraka previše udaljen od mjesta pripreme zraka, vanjskizrak je i jedini izbor. Ako se istrošeni zrak iz zgrade može iskoristiti, time se dobiva mogu nostpovrata topline tijekom hladnog vremena.

Elementi sustava kojima se može upravljati uklju uju:

Zaklopke za promjenu omjera miješanja vanjskog i opto nog zraka

Sekundarne ventilatore i recirkulacijske pumpe u stupnju indirektnog evaporativnog hla enja

Recirkulacijske pumpe u stupnju direktnog evaporativnog hla enja

elne i obilazne zaklopke u kanalima u stupnju indirektnog evaporativnog hla enja

Protok rashladne vode ili radne tvari u stupnju konvencionalnog hla enja

Pojedine distributere ili cijeli sustav s promjenom protoka zraka pomo u VAV ventila, zakretanje lopatica ventilatora ili varijatore brzine vrtnje ventilatora.

U usporedbi s jednostupanjskim indirektnim evaporativnom hladnjakom, dvostupanjskiindirektno-direktni evaporativni hladnjak dodatno smanjuje temperaturu zraka u prostoru. Ve arelativna vlažnost ohla enog dobavnog zraka je uglavnom prihvatljiva kada dobavni zrakpreuzima osjetno toplinsko optere enje prostora i održava željenu relativnu vlažnost u prostorutijekom ljetnih vru ina.

U podru jima s visokom projektnom temperaturom vlažnog termometra, odnosno gdjeprora un traži nižu temperaturu dobavnog zraka bude nego što je ostvarivo korištenjemindirektno-direktnog evaporativnog hla enja, može se ugraditi i tre i stupanj hla enja. Tajstupanj može biti hladnjak s direktnom ekspanzijom ili hladnjak s rashladnom vodom. Tajhladnjak može biti postavljen ispred ili iza direktnog evaporativnog hladnjaka, ali uvijek izaindirektnog evaporativnog hladnjaka (gledano u smjeru strujanja zraka).


IV. t

eaj

70

Slika 11. Dvostupanjsko evaporativno hla enje s dodatnim hladnjakom - princip

ZRAK

OPTO NI ZRAK

VANJSKI

IZLAZ OVLAŽENOG ZRAKA

EVAPORATIVNI HLADNJAK

S INDIREKTNIM ISHLAPLJIV.

DOBAVNI ZRAU PROSTOR

EVAPORATIVNI HLADNJAK S DIREKTNIMISHLAPLJIV.

HLADNJAK

ZRAK

OPTO NI ZRAK

VANJSKI

IZLAZ OVLAŽENOG ZRAKA

EVAPORATIVNI HLADNJAK

S INDIREKTNIM ISHLAPLJIV.

DOBAVNI ZRAU PROSTOR

EVAPORATIVNI HLADNJAK S DIREKTNIMISHLAPLJIV.

HLADNJAK


velja

a 20

08

71

Slika 12. Dvostupanjsko evaporativno hla enje s dodatnim hladnjakom - proces


IV. t

eaj

72

Prednosti rashladnog sustava s dvostupanjskim direktno-indirektnim evaporativnimhladnjakom su sljede e:

evaporativno hla enje zamjenjuje sav potreban rashladni u inak i održava unutarnji okoliš u granicama toplinske ugodnosti ljeti (prema ASHRAE) ako je stanje vanjskog zraka odgovaraju e.

koristi se više vanjskog zraka za ventilaciju ime se poboljšava kvaliteta unutarnjeg zraka.

u sezoni grijanja mogu a je bolja regulacija relativne vlažnosti unutarnjih prostora koja tada može biti vrlo niska.

U inkovitost indirektnog evaporativnog hladnjaka je oko 60%, a u inkovitost zasi enjadirektnog evaporativnog hladnjaka je oko 90%.


velja

a 20

08

73

2.2. PRIMJENA EVAPORATIVNOG HLA ENJA

Priprema vode. U inkovita kemijska priprema i program biocida za rashladne tornjevenije uvijek pogodan za evaporativne hladnjake. Direktni evaporativni hladnjaci i rashladnitornjevi se zna ajno razlikuju po tome što su evaporativni hladnjaci u dodiru sa strujomdobavnog zraka. Mora se uzeti u obzir u inak koji biocidi mogu imati na evaporativni medij (koddirektnih i indirektnih sustava), kao i potencijalna agresivna i/ili štetna ishlapljenja.Najbolje je da postupak predpripreme dobavne vode kemikalijama propiše stru njak specijalist.Kao alternativa standardnoj pripremi vode kemijskim biocidima koriste se sustavi za proizvodnjuozona.

Održavanje. Nužan je redovit pregled i iš enje sabirnih posuda za vodu. Posude trebadobro zabrtviti kako bi se izbjeglo curenje vode. Uz postupke pripreme vode, važan je postupakodmuljivanja za ispravan rad ure aja. Koli ina vode koja se ispusti odmuljivanjem ne smije bitive a od koli ine ishlapljene vode. Pove anje u potrošnji vode uz odmuljivanje kre e se obi no urasponu 10% do 50%.

Kamenac. S ure aja koji imaju izmjenjiva e topline s površinama koje se potpunoovlažuju i koje su na injene od materijala otpornog na djelovanje kemikalija za iš enje,kamenac se može uklanjati periodi ki primjenom komercijalnih sredstava za uklanjanjekamenca i ispiranjem istom vodom.

Zaštita od smrzavanja. U hladnijim klimatskim poru jima, evaporativni se hladnjacimoraju zaštititi od smrzavanja. To se uglavnom radi sezonski jednostavnim ispuštanjemteku ine iz hladnjaka i dobavnog cjevovoda za vodu pomo u solenoidnih ventila. Taj postupakesto pokre u osjetnici temperature vanjskog zraka.

Legionarska bolest. Legionarskom boleš u osoba se može zaraziti udisanjemvodenog aerosola ( estice 1 do 5 m u promjeru) u donji dio dišnog sustava koji sadrži dovoljnukoli inu bakterija Legionella pneumophila. Evaporativni hladnjaci ne pružaju uvjete pogodne zarazvoj te bakterije i uglavnom ne otpuštaju aerosol.

Hla enje zraka. Evaporativno hla enje može se koristiti u skoro svim klimatskimpodru jima. Staro iskustveno pravilo u SAD kaže kako se evaporativno hla enje možeu inkovito primjeniti u podru ju gdje je srednja podnevna relativna vlažnost u srpnju do 40%. Unovijoj literaturi granica korištenja je projektna temperatura vlažnog termometra od 24°C.Navedene vrijednosti prvenstveno vrijede za direktne evaporativne hladnjake.


IV. t

eaj

74

Temperatura vlažnog termometra ulazne struje zraka ograni ava direktno evaporativnohla enje. Temperatura vlažnog termometra sekundarne struje zraka ograni ava indirektnoevaporativno hla enje. Stoga u nekim klimatskim podru jima može postojati potreba zadodatnim konvencionalnim hla enjem tijekom dijela godine.

U usporedbi s pogonskim troškovima samo konvencionalnog hla enja, direktnoevaporativno hla enje uz dodatno konvencionalno hla enje smanjuje pogonske troškove za 25do 40%.

Indirektno evaporativno hla enje može uštedjeti ak 60 do 75% ukupnih troškovapogona samo konvencionalnog hla enja uz ostvarivanje istog rashladnog u inka.

Ovlaživanje. Na tri na ina:

(1) upotrebom recirkuliraju e vode za ovlaživanje bez prethodne pripreme zraka

(2) predgrijavanjem zraka i upotrebom recirkuliraju e vode za ovlaživanje

(3) zagrijavanjem recirkuliraju e vode za ovlaživanje.

Na izlazu iz evaporativnog hladnjaka koji se u sezoni grijanja koristi kao ovlaživa , zrake imati znatnu zasi enost vlagom tijekom rada ure aja. Razlika izme u temperatura suhog i

vlažnog termometra na izlazu zraka može biti manja od 1°C.

U ure aj za ovlaživanje s neposrednim ishlapljivanjem, zrak ne bi smio ulaziti stemperaturom suhog termometra nižom od +4°C; u suprotnom je znatno pove an rizik odsmrzavanja.

Pranje zraka. Sve vrste evaporativnih hladnjaka s neposrednim ishlapljivanjem baremdjelomi no vrše “pranje” zraka. Direktni evaporativni hladnjaci s vrstim stijenkama efikasnouklanjaju estice veli ine od 1 m. Ure aji za pranje zraka uklanjaju estice veli ine od 10 m.Direktni evaporativni hladnjaci vrše funkciju škropnih pre ista a i djelomi no uklanjaju plinovitezaga iva e iz vanjskog zraka.

Projektni uvjeti. Pogonska svojstva evaporativnih hladnjaka više ovise o temperaturivlažnog termometra zraka, pa se stoga preporu uje da se kao vanjski projektni uvjet uzmeprojektna temperatura vlažnog termometra vanjskog zraka (1% ili 0.4% WB/MDB premaASHRAE).


velja

a 20

08

75

Broj izmjena zraka na sat u prostoru ovisi o izlaznoj temperaturi zraka iz sustavaevaporativnog hla enja. Za izlazne temperature do 22°C broj izmjena je od 10 h-1 do 15 h-1, aza izlazne temperature od 25°C broj izmjena raste od 30 h-1 do 60 h-1.

Potrošnja vode sustava ovisi o klimatskim uvjetima. U toploj i suhoj klimi (Tucson,Arizona) centralna jedinica s evaporativnim hla enjem kapaciteta 7600 m3/h troši oko 0,8 m3

vode dnevno. Ukupni zahtjevi za konvencionalnim hla enjem mogu se korištenjemevaporativnog hla enja smanjiti za 40 do 85% godišnje ovisno o geografskoj lokaciji,konfiguraciji sustava i karakteristikama toplinskog optere enja.

Razmatranja glede stanja vanjskog zraka:

iskoristivost direktnog i indirektnog evaporativnog hla enja ovisi o termodinami kom stanju ulaznog zraka.

u slu ajevima kada se vanjski zrak koristi za direktno evaporativno hla enje, na projekt znatno utje u prevladavaju e lokalne temperature suhog i vlažnog termometra vanjskog zraka, kao i namjena sustava.

u slu ajevima kada se opto ni zrak koristi kao sekundarni zrak za indirektno evaporativno hla enje, na projekt manje utje u lokalni vanjski vremenski uvjeti, što evaporativno hla enje ini primjenjivim u toplom i vlažnom vanjskom okolišu.


IV. t

eaj

76

Primjer povrata topline s indirektnim evaporativnim hla enjem postavljanjem dvajuplo astih izmjenjiva a jedan iza drugog s raspršivanjem vode na strani povratnog zraka uljetnom režimu prikazan je na slici 13.

U ljetnom režimu s evaporativnim hla enjem mogu e je posti i stupanj povrata topline2 90%, a u ljetnom režimu bez evaporativnog hla enja i u zimskom režimu 2 75%.

Slika 13. Klima jedinica s indirektnim evaporativnim hla enjem i povratom topline

POVRAT

DOBAVA

VANJSKI

ISTROŠENI


velja

a 20

08

77

Prora unski primjer:

Potrebno je prora unati evaporativni hladnjak s indirektnim ishlapljivanjem zajednokatnu poslovnu zgradu veli ine 15 x 24.4 m, visinom stropa 3 m i ravnim krovom. Zaprora unske vanjske uvjete se uzima temperatura 35°C suhog i 18.3°C vlažnog termometra.Sljede i toplinski dobici se moraju uzeti u prora unu:

(1) ukupno osjetno toplinsko optere enje 48.1 kW

(2) ukupno latentno toplinsko optere enje 6.2 kW

Odredite potrebnu koli inu zraka, temperaturu i sadržaj vlage na izlazu iz hladnjaka(dobavni zrak za prostoriju) i sadržaj vlage zraka na izlazu iz prostorije. Pretpostavljenatemperaturna razlika izme u temperature u prostoriji i temperature dobavnog zraka je 5°C, aiskoristivost ure aja je 80%.

Rješenje:

= 48.1/(1.2x5)= 8.0 m3/s=28800 m3/h

= 35 - 0.8(35 - 18.3)= 21.6 °C

- iz h,x dijagrama: xa1=11.85 gw/kgsz

= 11.85 + 6.2/(3x8)= 12.11 g/kg

ACp

sAC tc

qV max,

)( *112 saIEaa tttt

AC

lar Vr

qxx

0

max,


IV. t

eaj

78

Kombinacijom sorpcijskog sušenja i evaporativnog hla enja mogu e je ostvariti vrlonisku temperaturu i sadržaj vlage dobavnog zraka bez korištenja konvencionalnog rashladnogsustava.

Slika 14. Sorpcijsko sušenje s povratom topline i direktnim evaporativnim hla enjem


velja

a 20

08

79

Slika 15. Proces pripreme zraka za raspored elemenata sustava prema slici 14


IV. t

eaj

80

Prednosti ovakvog sustava su:

nekorištenje konvencionalnog rashladnika vode za dobivanje rashladnog u inka

mogu nost povezivanja solarnog sustava za grijanje tople vode za potrebe izmjenjiva a topline za regeneraciju zraka.

Nedostaci su:

potrošnja vode

složena regulacija

ograni en rashladni u inak (granica procesa je linija zasi enja =1 u h,x dijagramu).

U uvjetima tople i vlažne klime u ljetnom razdoblju evaporativni hladnjak može sepovezati s dizalicom topline. Povezivanje indirektnog evaporativnog hladnjaka sa povratnimzrakom kao sekundarnom strujom i dizalice topline prikazano je na slici 16. Prikazanopostrojenje izvedeno je u Adelaidu, Australija i pogonski parametri su mjereni na gra evini urazdoblju od 2 godine uz dobavu 100% vanjskog zraka.

Ostvarena energetska ušteda sustava u usporedbi s konvencionalnim rashladnikom jeoko 30%.


velja

a 20

08

81

Slika 16. Klima jedinica s indirektnim evaporativnim hla enjem i dizalicom topline

Osnovni element indirektnog evaporativnog hladnjaka je polimerni plo asti izmjenjivatopline (eng. PPHE), prikazan na slici 17. Proces pripreme zraka na strani primarne isekundarne struje prikazan je na slici 18.

DOBAVNI ZRAK

POVRATNI ZRAK

ISTROŠENI ZRAK

IZ GRA EVINE

KONDICION. PROSTOR

PARNI OVLAŽIVA

DOBAVNI ZRAK U GRA EVINU

REŽIM HLA ENJA - KONDENZATOR

REŽIM HLA ENJA - ISPARIVA


IV. t

eaj

82

Slika 17. Polimerni plo asti izmjenjiva

VODA

SEKUNDARNIZRAK

PRIMARNIZRAK


velja

a 20

08

83

Slika 18. Proces pripreme zraka za klima jedinicu prema slici 16


IV. t

eaj

84

Primjer slobodnog hla enja pomo u rashladnog tornja me uspajanjem cjevovodaprikazan je na slici 19.

Slika 19. Sustav hla enja s rashladnikom vode i rashladnim tornjem

Rashladni toranj

Kon

denz

ator

Ispa

riva

Troš

ilo

Kom

pres

or

Filtar za puni protok

(opcija)

(opcija) Filtar posude

(opcija) Grijaposude

Rashladni toranj

Kon

denz

ator

Ispa

riva

Troš

ilo

Kom

pres

or

Filtar za puni protok

(opcija)

(opcija) Filtar posude

(opcija) Grijaposude


velja

a 20

08

85

Korištenjem rashladnog tornja za slobodno hla enje tijekom smanjenog toplinskogoptere enja i/ili smanjenih zahtjeva na ugodnost u prostoru može se zna ajno smanjiti potrošnjaenergije rashladnog sustava.

U odre enim uvjetima, temperatura vode može biti ak dovoljno niska da potpunopreuzme toplinsko optere enje prostora, tako da se rashladnik može isklju iti.

Visoka iskoristivost slobodnog hla enja ostvaruje se kada pad vanjske temperaturesmanjuje potrebu za odvlaživanjem. Stoga se tijekom razdoblja slobodnog hla enja mogudozvoliti više temperature u krugu rashladne vode, što je povoljno za ogrijevnu i rashladnubilancu sustava. U režimu slobodnog hla enja, rashladnoj se vodi dozvoljava porasttemperature polaza s uobi ajenih 5 do 7°C na 13°C ili više.

Glavni nedostatak sustava slobodnog hla enja je što se dozvoljava da “prljava”kondenzatorska voda zagadi “ istu” rashladnu vodu cirkulacijskog kruga rashladnika usljednjihova miješanja. Korištenjem rashladnih tornjeva sa zatvorenim cirkulacijskim krugom(indirektna izmjena) uklanja se problem one iš enja.


IV. t

eaj

86


velja

a 20

08

87

Energetika i graditeljstvo

Autori:Mr. sc. Ivan Cetini , dipl. ing. stroj.ovlašteni inženjer, HZN/TO 541, HZN/TO 147/PO 10, lan stru nog povjerenstvaza izradu nacrta tehni kog propisa o provjetravanju i klimatizaciji zgradaSveu ilište u Zagrebu Arhitektonski fakultet

Velimir Toli , ing. gra .predsjednik uprave, ovlašteni inženjertvrtka “KOMFOR KLIMA grupa d.o.o.”

Zakonski okviri korištenja alternativnih izvora energije


IV. t

eaj

88


velja

a 20

08

89

ADG – Mladen Kirin d.i.a.

PROJEKTBIRO TOLI – Velimir Toli ing. za gra . inst.; Josip Kraljevi d.i.s.

DON PROJEKT – Petar Donjerkovi Prof.Dr.sc.

HRVATSKE VODE

MINISTARSTVO GOSPODARSTVA – Dr.sc. Željko Tomši

Autori projekta


IV. t

eaj

90

Nel=1,0 MWQg=1,4 MWQh=1,0 MW

Potrošnja zemnog plina=292 m3/h

a) Kod proizvodnog procesa elektri ne energije od 8 000 sati godišnje te 4 000 sati u grijanju i hla enju investicija se vra a za dvije do etiri godine.

Prednosti postrojenja TRIGENERACIJE

b) Ure aj zamjenjuje agregat za rezervno napajanje elektri nom energijom (Diesel agregat).

c) Novim podzakonskim aktima država Hrvatska u sklopu s Europskim smjernicama obvezna je poticati ovakve projekte (pismo potpore MINISTARSTVA GOSPODARSTVA u prilogu). Višak elektri ne energije i toplinske energije država e morati otkupljivati po garantiranoj cijeni.

d) Reduciranje emisije CO2 u skladu s Kyoto protokolom.


e) Izostaje pla anje elektri ne priklju ne snage od 1 MW HEP-u u iznosu od 1.700 000,00 kn.

f) U Hrvatskoj postoje proizvo a i ure aja koji su spremni ovakvu tehnologiju i itavo postrojenje proizvesti od komponenti što uvoznih što doma ihproizvoda te preko centralnog nadzornog sistema nadzirati i mjeriti potrošnju energije kao sistemsko rješenje u obrazovne svrhe.

g) Ure aj kao pogon koristi zemni plin ija e cijena rasti, ali zato možekoristiti propan-butan plin kojeg Hrvatska ima u velikim koli inama.


a) Financijski ovakva investicija u startu nije skuplja od klasi nog sistema zrakom hla enog rashladnika vode i plinske kotlovnice, te ima pravo ulaska u registar projekata obnovljivih izvora energije (u našem slu aju koristimo geotermalnu energiju zemlje i sun evu eneriju akumuliranu u podzemnoj vodi).

b) Kod klasi nog rashladnika vode hla enog zrakom za 1kW elektri ne energije dobija se približno od 2,5 do 3,0 kW rashladne energije. Kod rashladnog sistema – dizalica topline kojeg nudimo našim rješenjem za 1 kW elektri ne energije dobijamo 4 do 5 kW rashladne energije što daje uštedu u potrošnji cca 40% godišnje.

Prednosti postrojenja DIZALICA TOPLINE za grijanje i hla enje

c) Kod plinske kotlovnice 1kW toplinske energije košta 0,25 kn/h dok kod dizalica topline koje mi nudimo, a crpe toplinsku energiju iz podzemnih voda 1kW toplinske energije košta 0,13 kn/h, što daje uštedu u potrošnji od cca 50% godišnje.

d) Novim podzakonskim aktima kao i onima koji e tek do i država Hrvatska obvezna je poticati ovakve projekte (pismo potpore MINISTARSTVA GOSPODARSTVA u prilogu). U procesu hla enja otpadna toplina dizalice topline od cca 13 MW je ogromni potencijal besplatne energije koja možebiti iskorštena primjerice za Aqua park.

e) Reduciranje emisije CO2 u skladu s Europskim smjernicama i Kyotoprotokolom.



velja

a 20

08

91

f) Emisija buke kod ovakvih sistema svedena je na minimum jer nema ventilatora za hla enje zrakom, što je u skladu sa smjernicama Europske Unije zaštita od buke za urbana podru ja.

g) U Hrvatskoj postoje proizvo a i koji su spremni ovakvu tehnologiju proizvesti i itavo postojenje nadzirati preko centralnog nadzornog sistema te mjeriti potrošnju energije kao sistemsko rješenje u obrazovne svrhe.

h) Primjenom ovakvog projekta otvara se mogu nost primjene ovakve tehnologije kod svih gradova na moru i rijekama, a u Hrvatskoj je ve ina takvih.

i) Cijena plina e stalno rasti dok e se elektri na energija proizvoditi sve više iz hidoenergije te obnovljivih izvora energije, posebice vjetar i sunce te cijene ne e rasti proporcionalno cijeni plina i nafte. Naš sistem koristim 25% elektri ne energije dok je ostalih 75% energije besplatno uzeto iz okoliša, odnosno podzemnih voda.



IV. t

eaj

92


velja

a 20

08

93

Zaštita od požara

Autor:Dr. sc. Miodrag Drakuli , dipl. ing. stroj.ovlašteni inženjer, HZN/TO 541Brodarski institut u Zagrebu

Mjere zaštite od požara u sustavima ventilacijepodzemnih prometnica


IV. t

eaj

94


velja

a 20

08

95

1. UVOD

Tehni ki problemi koji se javljaju kod gradnje cestovnih tunela nisu više primarno izpodru ja graditeljske struke, iako je svaka gradnja tunela zacijelo graditeljski poduhvat, ve seodnose na limitiraju e faktore koji karakteriziraju razdoblje njihove eksploatacije. Naime,prilikom koncipiranja i projektiranja cestovnih tunela, kao najvažniji name u se slijede ilimitiraju i faktori:

održavanje mikroklime unutar tunela u okviru dozvoljenih propisanih parametara, posebice u pogledu koncentracije štetnih plinova i ostalih polutanata koji utje u na zdravlje putnika ( CO i NOx );

sigurnost odvijanja prometa zbog smanjenja vidljivosti (zamu enost uslijed krutih estica koje pretežno generiraju dizel-motori u procesu nepotpunog izgaranja);

osiguranje zadovoljavaju e razine protupožarne zaštite putnika i samoga objekta (ovisno o projektnoj zamisli, sustav ventilacije participira u zaštiti od požara, obzirom da ima sposobnost odvo enja generirane topline tijekom požara, sposobnost "upravljanja" dimom, te razrije ivanja eksplozivnih produkata gorenja);

psihološki efekti dugotrajne vožnje u monotonom, klaustrofobi nomokruženju.


IV. t

eaj

96

Na sve gore navedene limitiraju e faktore eksploatacije cestovnih tunela izravni ilineizravni utjecaj ima projektirani sustav ventilacije tunela. Kada se tome pridoda i injenica dase radi o veoma skupoj i energetski najzahtijevnijoj instalaciji tunela, razumljiv je interes zaprou avanje sustava ventilacije u svim fazama realizacije ovog sustava, od zamisli iprojektiranja do gradnje i eksploatacije tunela.

2. TEMELJNA PODJELA VENTILACIJSKIH SUSTAVA CESTOVNIH TUNELA

Ne ulaze i u kriterije odabira ventilacijskog sustava, za primjenu u cestovnim tunelimasu mogu i slijede i sustavi ventilacije :

prirodna ventilacija uvjetovana:

meteorološkim parametrima koji vladaju na portalima tunela (barometarska razlika, efekt dimnjaka, vjetrovi i sl.);

prometom, tj. indukcijom zraka koju izaziva dominantno odvijanje prometa u jednom smijeru.

mehani ka ventilacija koju dijelimo na :

uzdužnu ( "longitudinalnu" ) ventilaciju; punu popre nu ( "transverzalnu" ) ventilaciju; polu-popre nu ventilaciju ( "semi-transverzalnu" ) ventilaciju

Navedeni sustavi ventilacije predstavljaju temeljna projektantska rješenja, me utim uprakti noj primjeni se nalaze brojni primjeri ventilacijskih sustava koje nije mogu e svrstatiunutar navedene podjele, ve predstavljaju kombinaciju razli itih rješenja koja najboljeodgovaraju zadanim uvjetima primjene.

Slikovit primjer je sustav ventilacije tunela Karavanke (7.864 m) na slovensko-austrijskojgranici, koji predstavlja kombinaciju popre ne ventilacije na rubnim djelovima tunela i uzdužneventilacije u središnjem dijelu tunela. Me utim svi takvi sustavi ventilacje temelje se nafizikalnim zakonitostima koje su sadržane unutar spomenute podjele osnovnih ventilacijskihsustava.


velja

a 20

08

97

2.1. PRIRODNA VENTILACIJA

Bez obzira što se efekt prirodne ventilacije pojavljuje u svim vrstama tunela kaoposlijedica meteoroloških efekata i prometa, pod prirodnom ventilacijom smatramonekontrolirano strujanje zraka u tunelima bez ugra ene ventilacijske opreme namjenjene zakontroliranu razdiobu i strujanje zraka u prometnoj zoni tunela. Ovaj sustav ventilacije primjerenje kratkim tunelima ( L < 500 m) s niskim intenzitetom prometa, te se njime ne emo detaljnijebaviti u ovome radu.

2.2. MEHANI KA VENTILACIJA

Mehani ka ventilacija omogu uje kontrolirano strujanjne zraka u tunelu uvjetovanoradom ugra ene ventilacijske opreme. Pri tome se ne isklju uje izvjestan utjecaj prirodneventilacije, me utim dominantno strujanje zraka i kontrola strujanja po koli ini protoka i smjerurezultat je rada ventilacijske opreme tunela.

2.2.1. UZDUŽNA ( LONGITUDINALNA ) VENTILACIJA

Temeljna karakteristika ovog tipa ventilacije je da se dominantno strujanje zraka utunelu, uvjetovano radom ventilacijske opreme, poklapa s uzdužnom osi tunela. Pri tome ist(nezaga en) zrak ulazi na jednom portalu tunela i struji slobodno kroz cjelokupni popre nipresjek tunelske cijevi, bez posredstva zasebnih ventilacijskih kanala, prema izlaznom portalu.Obzirom na na in transportiranja zraka od ulaznog prema izlaznom portalu, osnovne ina iceuzdužnog sustava ventilacije su slijede e:

uzdužna ventilacija s impulsnim aksijalnim ventilatorima; serijska uzdužna ventilacija s vertikalnim oknom (šahtom) uzdužna ventilacija sa Saccardo mlaznicom;


IV. t

eaj

98

UZDUŽNA VENTILACIJA S IMPULSNIM AKSIJALNIM VENTILATORIMA

Kod ovog tipa ventilacije zrak se transportira pomo u niza aksijalnih (impulsnih)ventilatora koji se obi no nalaze u baterijama od dva ili tri komada, raspore enih uzduž tunelana me usobnoj udaljenosti od cca 100-200 m (Slika 1). Optimalni razmak ventilatorskih baterijaproizlazi iz injenice da rad jedne baterije ne smije s aerodinami kog aspekta nepovoljnoutjecati na susjednu bateriju, tj. na smanjenje njene porivne sile.

Slika 1. Sustav uzdužne ventilacije s impulsnim (jet) ventilatorima

Ventilatorske baterije se nalaze ovješene o svod tunelske cijevi, iznad prometnogprostora, s malim modifikacijama obzirom radi li se o tunelu s ovalnim popre nim presjekom(Slika 2) ili pravokutnim presjekom, karakteristi nim za tzv. "otvoreni" tip gradnje (eng. “cut &cover”).


velja

a 20

08

99

Slika 2. Ovalni popre ni presjek 1-cijevnog tunela s impulsnim ventilatorima

Primjena uzdužne ventilacije bila je primarno vezana za kra e, dvocijevne tunele kodkojih je efekt klipa u uvjetima istosmjernog prometa znatno pove avao efikasnost ovogventilacijskog sustava. Me utim, relativno mali investicijski troškovi u kombinaciji s "štedljivim"pogonom, koji je naro ito karakteristi an za tunele s istosmjernim prometom, omogu io jeprimjenu uzdužne ventilacije i kod dužih tunela. Nadalje, smanjenje emisije štetnih polutanatasadržanih u ispušnim plinovima vozila (ugradnjom katalizatora i modernijim izvedbama motora),te istovremeno pove anje dozvoljene uzdužne brzine zraka (do 10 m/s) znatno je proširilopodru je primjene sustava uzdužne ventilacije.


IV. t

eaj

100

Pri tome je potrebito uzeti u obzir i sigurnosne aspekte primjene uzdužne ventilacijeprilikom požarnog incidenta. Naime, karakteristika uzdužne ventilacije u uvjetima požara je"upravljanje" dimom potiskuju i ga kroz prostor tunelske cijevi, kroz koji se ujedno obavlja ievakuacija putnika. Neminovno zadimljenje tunelske cijevi u fazi tzv. "odimljavanja" tunelasvakako predstavlja nedostatak ovog tipa ventilacije, me utim o funkcioniranju uzdužneventilacije u uvjetima požara bit e više rije i u nastavku rada.

Ukoliko se primjena ovog sustava ventilacije želi proširiti i na vrlo duge tunele, izvode sesustavi serijske uzdužne ventilacije, ovisno o važe oj regulativi iz predmetnog podru ja.

SERIJSKA UZDUŽNA VENTILACIJA S VERTIKALNIM OKNOM

U temeljnim principima ovo rješenje se bitno ne razlikuje od standardne uzdužneventilacije. Me utim, kod dugih tunela gdje nije mogu e u raspoloživom popre nom presjekusmjestiti ventilatore dovoljno u inkovite za propisano razrije ivanje CO i ostalih štetnih plinova,odnosno kada uzdužna brzina zraka u tunelu premašuje dozvoljenu vrijednost, tunel seizvo enjem vertikalnog okna (šahta) ili više njih, ustvari dijeli na više manjih tunela u nizu (npr.tuneli Cels, L = 5.200 m, Italija). U spomenutim oknima, koja su uzdužno podijeljena betonskomdijafragmom, obavlja se istovremeno odsis zaga enog zraka iz prethodne dionice tunela i usissvježeg zraka za slijede u dionicu pomo u aksijalnih ventilatora za centralnu dobavu zraka.

Transportiranje zraka u tunelskoj cijevi izme u dva okna obavlja se aksijalnimimpulsnim ventilatorima na identi an na in kao i u slu aju standardne uzdužne ventilacije, stime što su dimenzije i snage spomenutih ventilatora u ovom slu aju manje.


velja

a 20

08

101

UZDUŽNA VENTILACIJA SA SACCARDO MLAZNICOM

Potrebiti impuls za pokretanje miruju e zra ne mase u tunelu mogu e je ostvaritiubrizgavanjem struje zraka, neposredno uz svod tunelske cijevi, posredstvom tzv. Saccardomlaznice i visokotla nih ventilatora. Radi se ustvari o aerodinami ki profiliranom rasporu u dijelutunelskog stropa, neposredno uz jedan od portala, kroz koji istrujava zrak s velikom izlaznombrzinom i inducira strujanje zraka u tunelu. Ovaj tip ventilacije primjeren je kod kra ih tunela smalim popre nim presjekom, unutar kojeg nije mogu e smjestiti standardne impulsneventilatore.

Slika 3. Sustav uzdužne ventilacije sa Saccardo mlaznicama

2.2.2. POLU-POPRE NA ( SEMI-TRANSVERZALNA ) VENTILACIJA

Sustavom polu-popre ne ventilacije vanjski svježi zrak se transportira kroz posebniprostor u me ustropu tunela i ravnomjerno razvodi pomo u ekvidistantno smještenih stropnihrešetki u vozni prostor tunela. Ovako popre no istrujavanje svježeg zraka, u odnosu na uzdužnuos tunela, prelazi u uzdužno strujanje i odvodi se izvan tunela kroz portale ili kroz središnjevertikalno okno (šaht) pomo u velikih transportnih aksijalnih ventilatora.


IV. t

eaj

102

Dobava svježeg zraka odvija se pomo u aksijalnih reverzibilnih ventilatora, naj eš esmještenih u portalne strojarnice. Ovisno o režimu rada aksijalnih reverzibilnih ventilatorarazlikuju se sustavi :

a) tla ne polu-popre ne ventilacije;

b) odsisne polu-popre ne ventilacije

Slika 4. Polu-popre na ventilacija, tla na izvedba (dobava svježeg zraka)

Slika 5. Polu-popre na ventilacija, odsisna izvedba (lokaliziran odsis dima)

Tla na polu-popre na ventilacija karakteristi na je za rad sustava u normalnimeksploatacijskim uvjetima, dok je odsisni režim rada naj eš e "rezerviran" za slu aj požarnogincidenta. Naime, prilikom pojave požara aksijalni ventilatori u portalnim strojarnicama prelaze ureverzibilni pogon i rade kao odsisni ventilatori, tako da se na mjestu pojave požara dimodsisava u zoni samog nastanka, bez mogu nosti širenja tunelom.

svježi zrak

dim


velja

a 20

08

103

2.2.3. POPRE NA ( TRANSVERZALNA ) VENTILACIJA

Navedenim sustavom ventilacije predvi ena je dobava svježeg zraka i odsis zaga enogzraka kroz odvojene zra ne kanale izvedene uzduž cijelog tunela. Optimalno rješenjedistribucije zraka, obzirom na potpuno "ispiranje" prostora tunelske cijevi po visini,podrazumjeva njegovo ubacivanje na razini kolnika i odsis na višoj razini. Me utim, iako se uprakti noj primjeni nalaze razli ita rješenja, naj eš e se dobava svježeg zraka i odsiszaga enog zraka ostvaruje kroz koridore koji su formirani izvedbom vertikalne pregradne stijeneu spuštenom stropu tunela. Ubacivanje i odsis zraka odvija se putem regulacijskih stropnihrešetki, a smjer strujanja zraka je popre an u odnosu na uzdužnu os tunela i pravac odvijanjaprometa.

Slika 6. Popre na ventilacija s jednolikim dovodom/odvodom zraka

Slika 7. Popre na ventilacija s nejednolikim dovodom/odvodom zraka

Transportiranje zraka kroz ventilacijske kanale formirane unutar spuštenog stropa isvoda tunela ili ispod kolnika tunela (što je slu aj kod tunela Mont Blanc), ostvaruje se pomo uaksijalnih ventilatora, velikog kapaciteta. Spomenuta ventilacijska oprema smještena je obi no uportalnim ili središnjim strojarnicama tunela.

svježi zrak dim

svježi zrak

zaga eni zrak


IV. t

eaj

104

3. ULOGA SUSTAVA VENTILACIJE TUNELA U UVJETIMA POŽARA

Iako danas postoji vrlo veliki broj ina ica rješenja sustava ventilacije tunela, obzirom nana in njihovog djelovanja tijekom požarnog incidenta i cjelokupnu "filozofiju" zaštite od požara,možemo ih podjeliti u dvije osnovne skupine :

a) sustavi popre ne i polu-popre ne ventilacije;

b) sustavi uzdužne ventilacije

3.1. SUSTAVI POPRE NE I POLU-POPRE NE VENTILACIJE U UVJETIMA POŽARA

U uvjetima požarnog incidenta predvi eno je da sustav popre ne ventilacije omogu iodsisavanje dima u neposrednoj zoni nastanka požara i njegovo odvo enje putem zra nihkanala smještenih u spuštenom stropu ili bo no uzduž tunela. U oba slu aja kanali su sastavnidio gra evinske konstrukcije tunela.

Požarni scenarij rada ovog sustava ventilacije predvi a da se na mjestu nastankapožara poja a odsis dima uz potpunu obustavu dovoda svježeg zraka, što zbog manjka kisikautje e na gušenje požarnog procesa. Na rubnim djelovima požarnog podru ja, tj. lijevo i desnood mjesta požara obavlja se suprotna operacija, tj. poja ava se dovod svježeg zraka, uzprigušenje odsisa. Time se u podru ju djelovanja požara postiže podtlak koji onemogu ujenekontrolirano širenje dima, a ujedno osigurava neometani pristup vatrogasnim postrojbama ievakuaciju putnika iz tunelske cijevi.

Kod sustava polu-popre ne ventilacije transport svježeg zraka obavlja se u prostoruspuštenog stropa pomo u velikih aksijalnih ventilatora koji se obi no nalaze u portalnimstrojarnicama. Zrak se uzduž tunelske cijevi razvodi putem ekvidistantno smještenih žaluzijaugra enih u spuštenom stropu tunela. Dovedena koli ina svježeg zraka uzdužnim strujanjemslobodno izlazi na oba portala tunelske cijevi. Me utim, u tijeku požarnog incidenta sustavventilacije s pripadaju im aksijalnim ventilatorima prelazi u reverzibilni pogon, te se pomo uspomenutih stropno smještenih žaluzija obavlja odsis dima i odvo enje generirane toplinetijekom požara.


velja

a 20

08

105

Me utim, prakti no ponašanje navedenih sustava ventilacije može biti bitno druga ijeod teoretskih razmatranja koja ih obi no preferiraju kao sigurna i pouzdana rješenja. Razlogtome je relativna složenost ovih sustava s velikim brojem daljinski upravljanih žaluzija i bitnapromjena radnog režima u slu aju prijelaza iz normalnog u požarni režim rada. Nadalje, ovisustavi su veoma osjetljivi na pojavu visokih požarnih optere enja obzirom da esto dolazi dourušavanja spuštenog stropa i ošte enja gra evinske konstrukcije tunela u kojoj su smještenivitalni elementi za pogonsku funkciju ventilacijskog sustava.

3.2. SUSTAVI UZDUŽNE VENTILACIJE U UVJETIMA POŽARA

Dosadašnja iskustva i analize požara u tunelima s popre nom ventilacijom, kao i sveve i broj tunela u kojima se primjenjuju sustavi uzdužne ventilacije, ukazuju na potrebu njihoveobjektivne valorizacije. Najzna ajnija karakteristika ovog sustava je da u slu aju požara neodsisava generirani dim putem zasebnih ventilacijskih kanala, ve ga kroz prostor tunelskecijevi potiskuje pomo u stropno ovješenih impulsnih ventilatora prema jednom od portala tunela.

injenica da se dim potiskuje kroz isti prostor kroz koji se obavlja i evakuacija putnika, uzima sekao najve i nedostatak ovog sustava ventilacije prilikom ocjene njegovog ponašanja u požarnimuvjetima.

Me utim, uloga sustava uzdužne ventilacije u uvjetima požara se u ve ini prakti nihslu ajeva krajnje simplificira i svodi tek na nekoliko osnovnih „ON/OFF“ operacija, bezkontinuiranog pra enja efekata rada ventilacijskog sustava na razvoj požara i upravljanjedimom. Iz toga razloga, predmetni sustav uzdužne ventilacije vrlo esto ne postiže o ekivaneefekte, ak štoviše, zbog nepravovremene ili neuskla ene akcije može negativno utjecati natijek i uspješnost evakuacije putnika i sigurnost spasila kih ekipa. Ovo se doga a usprkosstvarnim tehni kim mogu nostima predmetnog sustava, koji zbog velikog broja ekvidistantnosmještenih, reverzibilnih ventilatora može pouzdano i efikasno odgovoriti na složene zahtjevekoje name e tako dinami an i nepredvidiv proces kao što je požar. Preduvjet za aktivnu uloguventilacijskog sustava u požarnim uvjetima je definiranje, razrada i implementacija odgovaraju eoperativne strategije rada, koja e predstavljati optimalnu kombinaciju upravlja kih algoritamaza ru no-daljinski i automatski rad sustava ventilacije, primjenljivih u svim fazama požara.

Za razumjevanje uloge sustava ventilacije u uvjetima požara potrebno je navesti iopisati temeljne aerodinami ke pojave i efekte koji nastaju interakcijom dima sa djelovanjemventilacijskog sustava, odnosno utjecajem vanjskih meteoroloških parametara, kao igra evinske konfiguracije i unutarnje strukture tunela.


IV. t

eaj

106

3.2.1. ANALIZA TEMELJNIH AERODINAMI KIH POJAVA

Djelovanje sustava uzdužne ventilacije u uvjetima požara o ituje se prvenstveno naupravljanje raspodjelom dima unutar tunelske cijevi, s ciljem da se osiguraju što povoljniji uvjetiputnicima za evakuaciju, a vatrogasno-spasila kim ekipama za pravovremeni pristupunesre enima i efikasno gašenje požara. Pri tome je potrebno naglasiti da kod primjeneuzdužne ventilacije glavna tunelska cijev, koja služi kao jedini evakuacijski put do ulaska putnikau sigurne prostore, ujedno predstavlja i prostor za transport dima do portala, te je stoga odiznimne važnosti razdiobu dima na odgovaraju i na in kontrolirati djelovanjem sustavaventilacije. Pod pojmom “kontrole raspodjele dima” podrazumijeva se mogu i utjecaj sustavaventilacije na dva klju na parametra: smjer i brzinu strujanja vru e zra ne mase i dima (udaljnjem tekstu „dima“).

Kao temeljne aerodinami ke pojave, koje karakteriziraju rad sustava ventilacije uuvjetima požara, navode se:

a) stratifikacija dima;

b) odimljavanje i u vezi s njim tzv. „kriti na brzina“;

c) povratno strujanje dima, tzv. „backlayering“

U predstoje oj analizi navedenih aerodinami kih pojava, ne e se promatrati cjelokupnifizikalni mehanizmi njihovog nastajanja, niti izlagati složeni matemati ki aparat koji ih u praviluopisuje za slu aj idealiziranih stanja. Pažnja e stoga biti usmjerena na interakciju navedenihpojava i ventilacijskog sustava, s ciljem da se prepoznaju i definiraju pogonska stanja sustavaventilacije koja maksimalno pogoduju razvoju i o uvanju onih aerodinami kih pojava i prate ihefekata koji omogu avaju sigurnu i efikasnu evakuaciju putnika i pravovremeno gašenje požara.


velja

a 20

08

107

A) STRATIFIKACIJA DIMA

Stratifikacija dima predstavlja pojavu uzgonskog strujanja dima prema stropu tunela,uvjetovanog razlikom gusto e vru eg dima i okolnog hladnijeg zraka ( D << Z ), te u idealnim

uvjetima, kada je uzdužna brzina zraka 0Zu , ravnomjerno slojevito širenje dima uz strop,simetri no na obje strane od mjesta požara (Slika 8).

U po etnoj fazi požara, kod izraženog efekta stratifikacije, jasno je vidljiva granica dimai zra ne mase koja se nalazi ispod stratificiranog sloja, uz postojanje potpuno razli ite dinamikegibanja, tj. razli itih vektora brzine gibanja dima i okolne zra ne mase.

Stoga se može re i da se u po etnoj fazi požara, pri izraženoj stratifikaciji, dim i okolnizrak ponašaju kao dvije odvojene plinske faze koje se ne miješaju. Na navedenom efektu temljise mogu nost uspješne evakuacije putnika u inicijalnoj fazi požara, ukoliko se osiguraju uvjetikoji pogoduju stratifikaciji dima. Navedeni uvjeti podrazumjevaju da treba osigurati uzdužnubrzinu zraka u intervalu 0 – 1,5 m/s, uz obavezno izbjegavanje promjene smjera strujanja.

Slika 8. Stratifikacija dima i simetri na raspodjela u po etnoj fazi požara (niveleta tunela= 0 %, brzina uzdužnog strujanja zraka= 0 m/s, ventilacija isklju ena)

Proces stratifikacije dima vidljiv je i na fotografiji (Foto 1), koja je snimljena prilikomprovo enja požarnog testa na tunelu Sveti Rok, obavljenog 16.12.2003. od strane djelatnikaBrodarskog instituta. Snaga požara, tzv. „pool fire“, iznosila je 3,5 MW, a uzdužna brzina zrakaunutar tunelske cijevi održavana je na razini 0,7 m/s.


IV. t

eaj

108

Foto 1: Razvoj stratifikacije dima u po etnoj fazi požarnog testa, Zu = 0,7 m/s

Daljnjim širenjem dima uzduž tunela, dolazi do njegovog hla enja uvjetovanogkonvekcijom i zra enjem prema hladnijim stjenkama tunela, tako da s udaljenoš u od mjestapožara dolazi do pove anja visine stratificiranog sloja i usporavanja njegovog širenja, da binaposljetku došlo do ispunjenja cjelokupnog presjeka tunela s dimom.

Prethodno opisani scenarij stratificirane raspodjele dima veoma je rijedak i predstavljaidealiziranu situaciju, jer je uzdužna brzina zraka u tunelu u pravilu Zu >> 0, zbog utjecajavozila, rada ventilacijskog sustava i/ili inercijskog gibanja zra ne mase, te raznolikihmeteoroloških efekata. Prema tome, može se zaklju iti da je stratifikacija dima vrlo nestabilnafizikalna pojava temeljena isklju ivo na razlici gusto a susjednih plinskih smjesa (dima i zraka),koja se u praksi javlja samo pod strogo kontroliranim uvjetima.

uZ


velja

a 20

08

109

No, iako u pravilu stanje na terenu deformira idealiziranu sliku stratifikacije, njoj trebatežiti aktivnim djelovanjem sustava ventilacije na zra nu masu u gibanju, zbog sljede ih razloga,tj. pozitivnih efekata:

a) Ispod sloja stratificiranog dima formira se tzv. „sigurna zona“ pogodna za neometanu evakuaciju putnika. Ispitivanja su pokazala da ovisno o srednjoj brzini strujanja zraka u tunelu (pretpostavlja se da je Zu 1,5 m/s), zona visine 2 do 4 m ostaje nezadimljena u trajanju od cca 4 do 8 min (Slika 9). U navedenom vremenu potrebno je obaviti evakuaciju putnika u sigurnu zonu, tj. u paralelni servisni tunel, drugu tunelsku cijev ili na otvoreni prostor pomo u evakuacijskih okana.

Slika 9. Širenje dima u vremensko – prostornom prikazu

b) Brzina širenja dima u uvjetima stratifikacije je mala ( Zu 1,5 m/s), što ostavlja putnicima više vremena za evakuaciju.

uZ


IV. t

eaj

110

B) ODIMLJAVANJE I KRITI NA BRZINA STRUJANJA ZRAKA

Odimljavanje predstavlja proces potiskivanja, guranja smjese dima/zraka prema jednomod portala tunela, što je karakteristika širenja dima u tunelima sa standardnom izvedbomuzdužne ventilacije (Slika 10a). Kod sustava parcijalne uzdužne ventilacije s tzv. “masivnim”odsisima, koji se izvode pomo u gra evinskih okana, dim se potiskuje prema spomenutimto kama odsisa (Slika 10b).

Slika 10. Odimljavanje kod razli itih izvedbi sustava uzdužne ventilacije tunela

OKNO ZA ODSIS DIMA


velja

a 20

08

111

U najop enitijem slu aju, odimljavanje može biti izazvano vanjskim meteorološkimfaktorima (vjetar, razlika barometarskih tlakova na portalima i dr.) i/ili termodinami kim efektimapožara (“efekt dimnjaka”). U tom slu aju, smjer odimljavanja ovisi isklju ivo o navedenimpojavama, te nije u domeni odlu ivanja operatera. Me utim pojam “odimljavanja” prvenstvenose veže uz aktivno djelovanje sustava ventilacije koji, u odre enoj fazi požarnog incidenta,svojom porivnom silom djeluje na širenje dima u željenom smjeru i s traženom brzinom, te tadagovorimo o postupku “kontroliranog odimljavanja”. U daljnjem tekstu najviše pažnje posvetit ese upravo uvjetima koje sustav ventilacije treba ostvariti da bismo postigli efekte kontroliranogodimljavanja, jer imaju odlu uju u ulogu na sigurnost vatrogasaca tijekom intervencije. Naime,vatrogascima koji imaju zadatak pristupiti požarištu i zapo eti neposredno gašenje požara,potrebno je osigurati slobodan pristup požarištu, oslobo en od dima, a tijekom gašenja požarasprije iti bilo kakav vanjski utjecaj na promjenu smjera odimljavanja, tj. na povratno strujanjedima, ime bi vatrogasci bili ulovljeni u “dimnu klopku”.


IV. t

eaj

112

UTJECAJ UZDUŽNE BRZINE ZRAKA NA ŠIRENJE DIMA U FAZI ODIMLJAVANJA

Najzna ajniji utjecaj na smjer, intenzitet i distribuciju dima unutar tunelske cijevi tijekomprocesa odimljavanja ima uzdužna brzina zraka, mjerena “uzstrujno”1 od mjesta požara ( 0Zu ).

Iako za predstoje u analizu distribucije dima nije relevantno koji su gradijenti tlaka, odnosnoporivne sile utjecale na postizanje navedene brzine, u pravilu se smatra da je ona rezultatdjelovanja ventilacijskog sustava, odnosno da je njegov utjecaj najzna ajniji.

Kao što je ve re eno, primarna funkcija ventilacijskog sustava u uvjetima kontroliranogodimljavanja je da onemogu i povratno strujanje dima. Naime, u slu aju manjih vrijednostiuzdužne brzine strujanja zraka, javlja se djelovanjem termi kog uzgona slojevito širenje dima uzstrop tunela uzvodno od mjesta požara (tzv. engl. "backlayering"), tj. suprotno od dominantnogsmjera strujanja koji je uspostavljen djelovanjem sustava ventilacije. Pri tome je dužina zonepovratnog strujanja2 definirana kao udaljenost od mjesta požara na kojoj je uzstrujna brzinadimnog sloja neutralizirana djelovanje sustava ventilacije i svedena na nultu vrijednost.

Prilikom analize uvjeta pod kojima se obavlja spomenuti proces odimljavanja potrebnoje uvesti veoma važan pojam tzv. “kriti ne brzine” ( Cu ): „Kriti na brzina definira se kao

minimalna uzdužna brzina strujanja zraka, usrednjena po popre nom presjeku tunela, kod kojeje onemogu eno povratno strujanje dima, tj. kod koje je dužina zone povratnog strujanja dimajednaka nuli.”

Postizanje kriti ne brzine zraka klju ni je preduvjet za uspješnu intervenciju vatrogasnihpostrojbi i njihov siguran rad na gašenju požara. Neodgovaraju e dimenzioniran ili nestabilansustav ventilacije, koji nije u mogu nosti osigurati postizanje kriti ne brzine u uvjetima požara,izravno ugrožava život vatrogasaca koji su ušli u tunelsku cijev i pristupili gašenju požara.

Ovisno o odnosu postignute uzdužne brzine strujanja zraka uzstrujno od mjesta požara( 0Zu ) i izra unate kriti ne brzine za odre eni tunel i požarno optere enje, razlikujemo slijede e

karakteristi ne slu ajeve širenja dima (uz nagib tunela 0%), navedene u slu ajevima a), b), c) id):

1 Pojam “uzstrujno” i “nizstrujno” odnosi se na uspostavljeni smjer strujanja zraka djelovanjem ventilacijskog

sustava tunela. 2 engl. “backlayering distance”


velja

a 20

08

113

Slika 11. Karakteristi ni slu ajevi odimljavanja

Slu aj a): 01Zu << CuUzdužna brzina zraka bitno je manja od kriti ne brzine, stratificirani sloj dima se uzstrujno širi. Nizstrujno se održava stratifikacija dima.

Slu aj b): 02Zu < CuUzdužna brzina zraka je manja od kriti ne brzine, stratificirani sloj dima uzstrujno od požara je stacionaran. Nizstrujno se održava stratifikacija dima.

Slu aj c): 03Zu = CuUzdužna brzina zraka je jednaka kriti noj brzini, uzstrujno ne postoji izraženi stratificirani sloj dima. elo dima se formira neposredno prije mjesta požara. Nizstrujno se dim širi turbulentno.

Slu aj d): 04Zu > CuUzdužna brzina zraka je ve a od kriti ne brzine, uzstrujno ne postoji stratificirani sloj dima. elo dima ne postoji. Nizstrujno se dim širi turbulentno.


IV. t

eaj

114

ODRE IVANJE KRITI NE BRZINE STRUJANJA ZRAKA

Postoje brojni izrazi za prora un kriti ne brzine zraka, nazvani po njihovim autorima(Thomas, Danziger, Kennedy i dr.) koji su se vremenom razvijali i postajali sve složeniji,uzimaju i u obzir sve više varijabli. Vrlo esto su ti izrazi nepodesni za projektantsku praksu jerzahtjevaju iterativne postupke. Za projektantske potrebe može se re i da za široko podru jepožarnih optere enja, kriti na brzina odimljavanja iznosi oko 3,0 m/s.

U vezi s kriti nom brzinom odimljavanja, potpunije podatke daju njema ke smjerniceRABT, u kojima se nalaze podaci o potrebnoj kriti noj brzini odimljavanja, u ovisnosti o oblikupopre nog presjeka, nagibu kolnika i standardiziranom požarnom optere enju, tj. toplinskojsnazi požara izraženoj u MW (vidi Tablicu 1).

Tablica 1: Kriti ne brzine zraka pri odimljavanju prema RABT-u

Snaga požara [MW] Nagib Popre ni presjek 30 50 100

Pravokutni 2,3 2,6 2,9 0-1%Kružni 2,5 2,8 3,1

Pravokutni 2,5 2,8 3,1 1-3%Kružni 2,6 2,9 3,3

Pravokutni 2,7 3 3,3 3-6%Kružni 2,8 3,1 3,6


velja

a 20

08

115

C) POVRATNO SLOJEVITO ŠIRENJE DIMA

Fenomen povratnog slojevitog širenja dima (tzv. „backlayering“) može se definirati kaoslojevito širenje dijela dimne mase uz strop tunela u smjeru suprotnom smjeru odimljavanja,usprkos postignutom dominantnom strujanju zraka u željenom smjeru (ali ipak ne dovoljnosnažnom!). Ovaj proces rezultat je injenice da je slojevito širenje dima snažno uvjetovanogravitacijskim silama (uzgonom), te da dim u gornjem dijelu tunela uspijeva „probiti“ frontuodimljavanja u slu aju kada su brzine odimljavanja manje od kriti ne vrijednosti za promatranislu aj.

Istraživanja povratnog strujanja dima, me u brojnim drugim institucijama, obavljena su iu Brodarskom institutu, u sklopu modelskih ispitivanja ventilacije tunela Sveti Rok u strogokontroliranim izotermnim uvjetima, što je omogu ilo vrlo vjernu vizualizaciju procesa povratnogstrujanja (Foto 2).

Foto 2: Prikaz povratnog slojevitog širenja dima prilikom izotermnih modelskih spitivanja (Izvor: modelska ispitivanja ventilacije tunela Sveti Rok, 1998.; BI)


IV. t

eaj

116

3.2.2. ZAHTJEVI ZA ODRŽAVANJE OPTIMALNIH FORMI RAZVOJA I ŠIRENJA DIMA

Temeljna uloga sustava uzdužne ventilacije u uvjetima požara je da održi one formerazvoja i širenja dima koje pogoduju postizanju optimalnih uvjeta za provedbu aktivnostikarakteristi nih za svaku pojedinu fazu požarnog incidenta (Tablica 2). Navedena tablicapredstavlja prikaz tzv. „najboljih praksi“ prema saznanjima autora i ne može se nekriti kiprimjenjivati kao generalno pravilo, bez sagledavanja svih specifi nosti odre enog tunela. Pritome se tako er ne prejudiciraju modaliteti rada sustava ventilacije i na ini upravljanja kojima bise postigli i održavali traženi oblici razvoja i širenja dima. Naime, spomenuta problematikadaleko nadilazi okvire i raspoloživi prostor ovoga rada.

Tablica 2: Faze požarnog incidenta i optimalne forme razvoja i širenja dima

ISTOSMJERNI PROMET3 DVOSMJERNI PROMET Red.broj

FAZE POŽARNOG INCIDENTA Zagušen Proto an Zagušen Proto an

1. ZAPALJENJE - - - -

2. EVAKUACIJA I (Samospašavanje)

Stratifikacija Kontrolirano odimljavanje u smjeru prometa

Stratifikacija Stratifikacija

3. EVAKUACIJA II (Spašavanje uz asistenciju vatrog.)

Stratifikacija Kontrolirano odimljavanje u smjeru prometa

Stratifikacija Stratifikacija

4. GAŠENJE POŽARA (Vatrogasci)

Kontrolirano odimljavanje u smjeru prometa

Kontrolirano odimljavanje prema nalogu vatrogasaca

Iz gornje tablice evidentno je da se postupak evakuacije putnika (faze 1. i 2.) u svimvarijantama odvijanja prometa preporu a obavljati u uvjetima stratificiranog širenja dima. Jedinou slu aju proto nog istosmjernog prometa predvi a se upotreba postupka kontroliranogodimljavanja u smjeru odvijanja prometa, tj. preska e se faza „stratifikacije“ dima. Me utim i utom slu aju potrebno je sa velikom dozom sigurnosti utvrditi da u dijelu tunela nizstrujno odpožara nije eventualno došlo do sudara, odnosno pojave drugog požara, uz ve postoje i. Zafazu gašenja požara (faza 4.), bez obzira na varijantu prometa koji se do tada odvijao u tunelu,predvi a se postupak kontroliranog odimljavanja.

3 Pretpostavljeno je da se istosmjerni (jednosmjerni) promet odvija u dvocijevnim tunelima, dok se dvosmjerni

promet odvija u jednocjevnim tunelima, bez obzira na postojanje paralelnih servisno/evakuacijskih cijevi.


velja

a 20

08

117

Zaštita na radu

Autor:Mladen Vukeli , dipl. ing. zaštite na raduvoditelj zaštite na raduHAC d.d. Zagreb


Zaštita od buke u sustavimagrijanja, hla enja, ventilacije i klimatizacije


IV. t

eaj

118


velja

a 20

08

119

Zbog složenosti akusti kih pojava nije uvijek mogu e matemati kim izrazima obuhvatiti ito no definirati sve utjecajne imbenike potrebne za definiranje prora una za prigušenje buke.Stoga eksperimentalna istraživanja predstavljaju važnu nadopunu prora unu za prigušenjebuke: pregrade, zidove, prostorije i prigušiva e, odnosno prora unu širenja zvu nih valovapreko otvorenih površina.

Kod gra evina od posebnog zna aja, za to nost akusti kih veli ina nužno je izvršitilaboratorijsko ispitivanje na modelu, te metodom sli nosti rezultate prenijeti (preslikati) nastvarnu gra evinu.

Izrada i ispitivanje modela je multidisciplinarnog karaktera i obuhva a strukturna,mehani ka, aerodinami ka i termodinami ka svojstva ispitivanog modela, u usporedbi soriginalom.


IV. t

eaj

120

1. OSNOVNI POJMOVI

Pod pojmom zvuk podrazumijevamo mehani ke vibracije materijalnih estica uelasti nom mediju, koje se mogu percipirati ljudskim uhom. S obzirom na medij prenošenja zvukse dijeli na zvu ne valove prenošene vibracijama u zraku i na strukturni zvuk prenošenvibracijama u krutim tijelima.

Ljudsko uho može percipirati samo zvu ne valove, i to u spektru frekvencija od 16 Hzdo 16.000 Hz (20.000 Hz). Zvuk ispod donje perceptivne granice zove se infrazvuk, a zvukiznad gornje granice zove se ultrazvuk.

31 50025012563 1000 2000 4000 8000 16000

-20

0

60

40

20

80

Frekvencija, Hz

Raz

ina

zvu

nog

tlaka

, dB

Slika 1. Krivulja ujnosti ljudskog uha


velja

a 20

08

121

Kad vibracije imaju sinusoidalnu formu, govorimo o tonu. Više istovremenih tonova inezvuk. Ako su vibracije neperiodske, govorimo o šumu (Sl. 2). Ukoliko zvuk predstavlja smetnjugovorimo o buci. Svi tehni ki izvori šuma su pretežito izvori (generatori) buke.

Slika 2. Kvantitativni prikaz: ton, zvuk, šum

Recipro na vrijednost vremena trajanja jednog titraja (t-sekunda), naziva se frekvencijaf. Visina tona je razmjerna frekvenciji. Što je broj oscilacija u sekundi ve i, to je ton viši, iobratno.

tf 1

Hzs1

(1)


IV. t

eaj

122

Vrijednost odstupanja zvu nog tlaka od atmosferskog ozna ena je kao odstupanje PA

(Sl. 2). Ona se ne upotrebljava u akustici, nego se upotrebljava djelotvorna vrijednost zvu nogtlaka Pe.

2A

ePP Pa (2)

Djelotvorna vrijednost zvu nog tlaka je op enito razmjerna ja ini zvuka. Djelotvornavrijednost Pe se kre e u rasponu od P0=2 10-5 N/m2 do Pmax=20 N/m2. Vrijednost P0 naziva sejoš granica osjetljivosti ( ujnosti), a vrijednost Pmax granica bola.

Da bi se izbjegle neprakti ne oznake mjerenja zvuka u apsolutnim brojevima (raspon od106), upotrebljava se jedinica Bel s obzirom na referentnu veli inu P0=2 10-5 N/m2=0 Bel-a.

Ova podjela nije još uvijek prakti na pa se koristi oznaka dB (10 dB = 1 Bel). Važno jeznati da je decibel bezdimenzionalna veli ina i predstavlja odnos prema referentnoj veli ini.Dakle, to je relativni broj.

Razina zvu nog tlaka u dB ra una se prema izrazu:

dBlog20log100

2

0 PP

PPL (3)


velja

a 20

08

123

Za prora un prigušiva a buke potrebno je poznavati zvu no djelovanje izvora buke.Nositelji zvu ne energije su molekule zraka koje svojom vibracijom uzbu uju susjedne molekulei predaju im energiju. Brzina zvuka c je brzina kojom se vibracije prenose u mediju.

scmfc (4)

gdje je: -valna duljina u cm, f -frekvencija u s-1.

Još razlikujemo i elongaciju u, tako nazvanu da bi se razlikovala od brzine zvuka, apredstavlja srednju brzinu estice koja oscilira.

scm2 faau (5)

gdje je: a -amplituda oscilacija u cm, -kružna frekvencija u s-1.

Otpor zvuka z je proporcionalan gusto i i brzini zvuka kroz medij:

smkg

2cz (6)


IV. t

eaj

124

Intenzitet zvuka I je energija zvuka koja u sekundi struji kroz površinu od jednog cm2.

2cmWuPI (7)

Kapacitet zvuka W (zvu na snaga) je ukupni kapacitet koji odaje izvor zvuka:

WIAW (8)

Kako mjeriti razinu zvu ne snage?

Pretpostavimo izvor zvuka kao na slici 3 koji je u središtu kugle (sfere, odnosno usredištu velikog broja jedini nih sfernih površina).

snaga W

Intenzitet po jedinicipovršine

A

Površina kugle radijusar

Slika 3.


velja

a 20

08

125

Ovdje je ukupna zvu na snaga jednaka umnošku intenziteta I i površine A.

WIAW (9)

Gdje je A površina kugle 4 r2.

Zvu na snaga nekog izvora je konstantna. Naravno, zvu ni valovi se kre u od izvora tetako površina kugle postaje ve a uz nepromjenjenu zvu nu snagu (ve i broj jedini nih sfernihpovršina ali manji intenziteti po jedini noj površini).

Ako širenje zvuka nije jednoliko u svim smjerovima, tada isto tako ni intenzitet po svimjedini nim elementima površine nije jednak, pa se zvu na snaga ra una prema izrazu:

W(dA)IAWA

(10)

Kako je intenzitet zvuka I teško mjeriti, mjerimo zvu ni tlak, te se intenzitet zvukara una pomo u zvu nog tlaka prema izrazu:

2

2

mW

cpI (11)

Ovaj izraz je analogan izrazu koji povezuje elektri nu snagu, napon i otpor:

W2

RUP (12)

gdje je: P -elektri na snaga u W, U -napon u V, R -otpor u .


IV. t

eaj

126

Gusto a zvuka E je energija zvuka sadržana u jedinici prostora. Mjeri se u J/(cm3 107).Osim za mjerenje razine zvu nog tlaka decibel se koristi i za mjerenje intenziteta (Li) zvuka ikapaciteta (L) zvuka:

dBlog100W

WL dBlog100IILi (13)

Pri tome su referentne vrijednosti za intenzitet I0=10-12 W/m2, a za snagu W0=10-12 W zaEuropu, odnosno ranije W0=10-13 W za USA. Danas je i u SAD prihva ena ista referentnavrijednost kao i za Europu W0=10-12 W.

Zbrajanjem n zvu nih izvora iste ja ine p, dobiva se ukupni kapacitet odnosno razinazvu nog tlaka prema izrazu:

dBlog10 nLLu (14)

Ako se zbrajaju izvori zvuka razli ite jakosti (p1, p2, ... , pn), tada ukupna razina iznosi:

dB...)101010log(10 31,0

21,0

11,0 pppLu (15)

Jakost zvuka koju ljudsko uho subjektivno osje a ne poklapa se s fizi ki mjerljivimveli inama, što zna i da ljudsko uho razli ito uje razli ite frekvencije zvuka. Zbog toga sedefinira jedinica mjere fon, pri frekvenciji od 1000 Hz prema izrazu:

dBlog20fonlog1000 P

PIIL (16)


velja

a 20

08

127

Kako bi se razina zvuka mogla odrediti samo jednom vrijednosti za cijeli spektar,ugra uju se filtri na ure aje za mjerenje zvu nog tlaka. Na taj na in se simulira osjetljivostljudskog uha. Tako izmjerena vrijednost se naziva A-vrijednost razine zvu nog tlaka LA, koja semjeri u dB(A).

63 8000250 20001000500125 400010

50

40

30

20

60

70

80

90

NC 70

NC 60

NC 50

NC 40

NC 30

NC 20

Frekvencija u Hz

Podr

uje

okt

ave

- raz

ina

buke

u d

B

Slika 4. Krivulje NR kriterija


IV. t

eaj

128

Slika 5. Krivulje NC kriterija

Da bi se ocijenila buka unutarnjih prostora i buka op enito prema mikrohigijenskimstandardima, uspostavljeno je više kriterija za ocjenu. Najpoznatiji i op enito prihva eni su NR iNC kriteriji koji su prikazani na slikama 4 i 5.


velja

a 20

08

129

Za svaki prostor ponaosob propisane su na osnovi prikazanih kriterija razine zvu nogtlaka i dane su u tablici 1.

Tablica 1: Propisani kriteriji razine zvu nog tlaka za razli ite prostore u funkciji njihove namjene (DIN 4109, VDI 2058)

Vrste prostora Razina zvu nog tlakadB(A)

Srednje vrijeme odjeka t u s

NR kriterijske krivulje

Stanovi Spava e sobe (hoteli) - no uDnevne sobe - danju

3035

0,50,5

2025

BolniceBolesni ke sobe - no u

- danju Operacijske dvorane Bolni ki laboratorij Hodnici, ekaonice

3035404040

1

322

2025353030

Auditoriji Radijski studiji Televizijski studiji Koncertne dvorane OpereKazalištaKinematografi Slušaonice U ioniceDvorane za seminare Školske u ionice

15252525303535354040

11,52

1,5111111

5151515202525253030

Uredski prostori Sobe za sastanke Soba rukovoditelja Sobe za odmor Mali uredi Veliki uredi

3535404045

10,50,50,50,5

2525303035

CrkveMuzejiŠalter dvorane AOP prostorije** Laboratoriji

3540454550

31,51,51,52

2530353540

Športske dvorane Bazeni

4550

1,52

3540

Restauracije Kuhinje Trgovine

40 do 55* 45 do 60* 45 do 60*

11,51

30 do 45 35 do 50 35 do 50

* ovisno o namjeni * automatska obradba podataka


IV. t

eaj

130

2. KRATKA ANALIZA IZVORA BUKE, STRUKTURE, ŠIRENJA I PRIGUŠENJA

Gotovo svi elementi sustava klimatizacije i ventilacije su istovremeno izvori i prigušiva ibuke. Zbog toga ih nije mogu e opisati matemati ki to no, te su gotovo svi izrazi i dijagraminakon eksperimentalnih ispitivanja dobili oblik za prakti nu primjenu.

Na slici 6 prikazana je raspodjela i širenje zvuka. Kada zvuk nai e na prepreku dio sevra a kao refleksija, dio se djelomi no apsorbira, dio postaje strukturni zvuk, a ostali dio prolazikroz prepreku ili se emitira kao vibracija. Prigušenje je razlika izme u razine buke ispred i izaprepreke.

ulaz zvuka

refleksija i emitiranjezvuka

strukturni zvuk

apsorpcijazvuka

prolaz i emitiranjezvuka

Slika 6. Zvuk na prepreci (zid)


velja

a 20

08

131

3. IZVORI BUKE I PRIGUŠENJE

Razvoj tehnologije u posljednjim desetlje ima uvjetovao je i razvoj ure aja za ventilacijui klimatizaciju, što je rezultiralo pove anom ugodom u prostoru, ekonomi nim radom ioptimalnim rješenjima sustava.

Zvu no – tehni ki aspekti razvitka sustava klimatizacije imali su direktan utjecaj nasmanjenje buke u sustavima ventilacije i klimatizacije. Odgovaraju im odabirom profila kojiomogu uju kvalitetno strujanje, reducira se buka ventilatora, protupožarnih zaklopki,regulacijskih zaklopki i istrujnih elemenata u prostoru.

U sustavima ventilacije i klimatizacije ventilatori su osnovni izvori buke. Razlikujemo dvaizvora buke, primarni i sekundarni. Primarna buka nastaje strujanjem zraka, a sekundarna bukanastaje od rotiraju ih dijelova ventilatora (motor, rotor, ležajevi...).

Na izvor primarne buke nije mogu e utjecati, dok se na sekundarni izvor buke možeutjecati savršenijom konstrukcijom i izvedbom ventilatora.

Prema istraživanjima Beranek-a, Madison-a i Allen-a buka ventilatora je funkcijadobavne koli ine zraka, dobavnog tlaka i konstrukcije ventilatora, te se za obodnu brzinulopatica u unutar intervala od 10 m/s do 90 m/s može s prili nom to noš u ra unati premaizrazu:

dBlog10log2040 RELWA

tW LLV

ppL (17)

gdje je: pt - ukupni tlak ventilatora .... Pa pA - atmosferski tlak .... Pa

V - dobavni volumen .... m3/s LW - buka uslijed rada ventilatora izvan optimalne radne to ke dB

LREL - buka ovisna o karakteristikama konstrukcije ventilatora (aksijalni, radijalni, ...) dB


IV. t

eaj

132

Razina buke velikih ventilatora ne može se jednostavno i u inkovito prigušiti, naro itoako je buka jako izražena u podru ju niskih frekvencija. U ve ini slu ajeva buka koja nastaje naelementima sustava ventilacije i klimatizacije prije istrujnih elemenata, može se dovoljno dobroprigušiti pasivnim prigušiva ima. Buka koja nastaje uslijed strujanja zraka na istrujnom iodsisnom elementu ne može se prigušiti nikakvim naknadnim zahvatima, te je odabir pravilnogelementa za odsis i istrujavanje kao i njegov položaj u prostoru od neobi ne važnosti gledeakusti kog efekta.

U svrhu postizavanja zahtijevane razine buke odre enog prostora u sustavimaventilacije i klimatizacije prigušenje se rješava ugradnjom prigušiva a buke.

Prigušiva i buke mogu biti pasivni i aktivni. Pasivni prigušiva i buke su u literaturi dobroopisani, i to kao: apsorpcijski, rezonantni, interferencijski, refleksijski i otporni.

4. AKTIVNI PRIGUŠIVA I BUKE

U novije vrijeme sve ve i zahtjevi za sniženje razine buke, uz pojednostavljenjekonstrukcije prigušiva a, uvjetovali su razvoj aktivnih prigušiva a buke. Teoretski principprigušenja buke emitiranjem zvuka sa suprotnom fazom poznat je ve od ranije. Emitiranjem“protuzvuka” sa suprotnom fazom s ostalim karakteristika kao i zvuk smetnje, teoretski bi semoglo posti i potpuno prigušenje izvora buke.

zvuk

protuzvuk

s

zvuk + protuzvuk

p

Slika 7.


velja

a 20

08

133

To naravno nije mogu e zbog nesavršenosti ure aja za analizu i emitiranje protuzvuka(greške u mikrofonu, zvu niku, kašnjenje u fazi itd.). Me utim, korisna primjena aktivnihprigušiva a postala je mogu a tek razvojem brzih mikroprocesora i ostalih elektroni ihkomponenti.Kvalitetna analiza zvuka u cijelom spektralnom podru ju uzrokuje veliki brojpodataka koje je potrebno u što kra em roku obraditi. Razvoj ure aja za aktivno prigušenjebuke u tehnici klimatizacije i ventilacije po inje još sedamdesetih godina dvadesetog stolje a, teintenzivno i dalje traje.

1

2

3

4

5 5

6

1 izvor buke

2 kulise za apsorpciju buke s mikrofonima

3 zvu nik – izvor protuzvuka

4 kulisa za apsorpciju zvuka s mikrofonom za korekciju

5 poja alo

6 jedinica za kontrolu protuzvuka

Slika 8. Principijelna shema aktivnog prigušiva a buke


IV. t

eaj

134

Pomo u kompleta mikrofona smještenih u podru ju širenja zvuka (buke) snima sezvu ni signal, a pomo u ra unala se vrši analiza signala.

Brzi mikroprocesori uz pomo algoritama izra unavaju potrebne protuzvu ne signalekoji se emitiraju u podru ju širenja zvuka i tako se poništavaju. Ovisno o vrsti zvu nog signalakoji je izvor smetnje, ra unalo šalje periodi ki protuzvuk ili protuzvuk širokog spektra. Krajnjedobiveni rezultat se ponovno analizira kako bi se izvršila korekcija algoritma i na taj na inpoboljšalo djelovanje aktivnog prigušiva a buke. Zbog prevelike složenosti ure aja za aktivnoprigušenje buke u cijelom spektru frekvencija, konstruiraju se ure aji koji obuhva aju oktavnopodru je od 63 i 125 Hz, stoga što su u tom podru ju pasivni prigušiva i buke najmanjeu inkoviti. Tipi an prikaz prigušenja aktivnog prigušiva a buke dan je na slici 9.

50 63 80 100 125 160 200 250 315 400 500 630 800 10000

10

20

30

40

Prig

ušen

je, d

B

Frekvencija, Hz

Slika 9. Prigušenje aktivnog prigušiva a buke


velja

a 20

08

135

Buka iz ventilatora (izvor buke)

Slika 10. Kombinacija aktivnog i pasivnog prigušiva a buke

Kako je vidljivo na slici 9 današnje generacije aktivnih prigušiva a buke su ograni enena usko frekvencijsko podru je. Za u inkovito prigušenje u cijelom spektru frekvencija nužna jeugradnja aktivnog i pasivnog prigušiva a buke, kao na slici 10.

Ugradnja aktivnih prigušiva a buke ima svoju gospodarsku opravdanost u sustavimaventilacije i klimatizacije tamo, gdje je izražena buka u niskim oktavnim podru jima, a ugradnjapasivnih prigušiva a buke nije mogu a zbog konstrukcijskih razloga.

To na i razumna usporedba troškova izme u aktivnih i pasivnih prigušiva a buke jeneizvediva, stoga što su pasivni prigušiva i uvijek potrebni (od oktavnog podru ja 250 Hz pa naviše). Unato tome aktivni prigušiva i buke imaju svoje mjesto u sustavima ventilacije iklimatizacije, naime prigušenje buke aktivnim prigušiva em pri niskim frekvencijama je uistinubolje od prigušenja pasivnih prigušiva a izra enih od teških rezonantnih kulisa. Za komercijalnuprimjenu, aktivni prigušiva i su još uvijek relativno skupi (cca. 15.000 eur), te njihovu primjenutreba s gospodarskog gledišta dobro procijeniti. Iako su neki proizvo a i tržištu ve ponudiliaktivne prigušiva e buke, tehnološki razvoj još uvijek nije na razini široke primjene.


IV. t

eaj

136


velja

a 20

08

137

Zaštita na radu

Autor:Mladen Vukeli , dipl. ing. zaštite na raduvoditelj zaštite na raduHAC d.d. Zagreb


Zaštita od buke u sustavimagrijanja, hla enja, ventilacije i klimatizacije


IV. t

eaj

138


velja

a 20

08

139

TEHNI KO VELEU ILIŠTE U ZAGREBUZagreb, Av. Ve eslava Holjevca 15

STRU NO USAVRŠAVANJE OVLAŠTENIH INŽENJERA STROJARSTVA U GRADITELJSTVU

IV te aj 8. i 9. velja e 2008.

ZAŠTITA NA RADUZaštita od buke

u sustavima grijanja, hla enja, ventilacije i klimatizacije

Marijan Vukeli , dipl.ing. sigurnosti

Zakonska regulativa

Zakon o zaštiti na radu (N.N. br. 59/96, 94/96, 114/03)

l. 17.Poslodavac je dužan primjenjivati pravila zaštite na radu na temelju op ih na ela zaštite:- izbjegavanja opasnosti i štetnosti,- procjene opasnosti i štetnosti koje se ne mogu otkloniti primjenom osnovnih pravila

zaštite na radu,- sprje avanje opasnosti i štetnosti na njihovom izvoru,- zamjene opasnog neopasnim ili manje opasnim itd.

l. 50.Poslodavac je dužan obavljti ispitivanja u radnim prostorijama:- u kojima proces rada koji se u njima obavlja utje e na temperaturu, vlažnost i brzinu

strujanja zraka,- u kojima u procesu rada nastaje buka i vibracije itd.

(poslodavac je dužan obavljati ispitivanja buke i u radnim prostorima izvan radnihprostorija)

l. 97.Projektant ili konstruktor strojeva i ure aja obvezan je prilikom projektiranja primjenitipropise zaštite na radu uz poštivanje odgovaraju ih ergonomskih na ela.

Pravilnik o zaštiti na radu za radne i pomo ne prostorije i prostore(N.N. br. 6/84, 42/05)

l. 18.Prostorije predvi ene za obavljanje administrativnih poslova, konstrukcioni biroi,

dvorane za satanke i sl. treba u pravilu da budu smještene u posebnim gra evinskimobjektima.

Ako se prostorije iz st. 1. ovog lanka nalaze u istom gra evinskom objektu u kome

se nalaze i prostorije u kojima se obavlja proizvodni proces uz pove anu buku i vibracije,onda se one moraju izolirati u skladu s važe im propisima.

l. 150.Objekti namijenjeni za rad u kojima su smještena oru a za rad i ure aji s izvorima

buke ili u koje buka dopire izvana, moraju se projektirati i izvesti tako da u pogledu zvu nih uvjeta odgovaraju odredbama Pravilnika o op im mjerama i mormativimazaštite na radu od buke u radnim prostorijama i hrvatskim normama.

Mjere zaštite iz st. 1. ovog lanka primjenjuju se i pri rekonstrukciji gra evinskihobjekata, radnih prostorija i tehnoloških postupaka, kao i pri postavljanju novih oru a za rad i ure aja u radne prostorije, ako takva rekonstrukcija odn. postavljanje možepridonijeti prekora enju dopuštenih razina buke.

l. 151.Objekti namijenjeni za rad s izvorima buke projektiraju se na temelju akusti kih

prora una.

Pri projektiranju objekata potrebno je poduzimati posebne mjere zaštite odprekomjerne buke ugradnjom naprava, prigušiva a buke, elasti nih podlaga a, zvuko –apsorpcijskih štitnika, izolacijskih kabina, odvajanjem temelja strojeva i ure aja od konstrukcije zgrade i dr.

l. 152.Za sprje avanje buke koja nastaje zbog kretanja fluida (zrak, para, plinovi), kroz

cijevi ili kanal, kao i pri njihovom izlaženju u slobodnu atmosferu (motori s unutarnjimizgaranjem, parni strojevi, kompresori, puhaljke, ventilatori i dr.) moraju se primjenitiodgovaraju e mjere zaštite od prekomjerne buke pri projektiranju, izvedbi i montažicjevovoda kao što su: ispravno uobli avanje kanala, odvajanje cjevovoda od izvora bukei ostalih elemenata prostorije umecima od gume i drugih materijala što amortiziraju zvuk,opremanje krajeva ispušnih cijevi napravama za prigušivanje buke i sl.

Pravilnik o mjerama i normativima zaštite na radu na oru ima za rad(Sl. list br. 18/91)

l. 99.Oru e koje pri upotrebi stvara buku ili vibracije mora biti konstruirano i izvedeno tako

da razina buke i vibracije bude svedena u granice predvi ene propisima o zaštiti od buke i vibracija.

Proizvo a oru a koje izaziva buku ili vibracije dužan je u uputama o montaži navestimjere kojima se buka odn. vibracije svode u dopuštene granice (poseban na intemeljenja, u vrš enje oru a elasti nim podloškama, visina i konstrukcija prostorije i dr.)

Ako se tehni kim rješenjima na samom oru u ne može posti i da se buka odn. vibracije oru a svedu u dopuštene granice, moraju se primijeniti rješenja zaštite radnikaod buke, kao što su zvu na izolacija oru a ili dijelova oru a, oblaganje stijena oru a iliprostorije materijalom koji upija zvuk, odvajanje oru a u posebnu prostoriju, odvajanje rukovatelja u kabine s daljinskim vo enjem, izvedba gra evinskog objekta, izvedba posebnog temelja i druge mjere.

Stavak 1.:- U RH nisu regulirana pitanja vezana uz dopuštene vibracije.

- Propisi kojima se ure uje zaštita od buke:


IV. t

eaj

140

- Zakon o zaštiti od buke (N.N. br. 20/03)- Pravilnik o najvišim dopuštenim razinama buke u sredini u kojoj ljudi rade i borave (N.N. br. 145/04)- Pravilnik o op im mjerama i normativima zaštite na radu od buke u radnim prostorijama (Sl. list br. 29/71)

- Zaštita od buke mora se rješavati prilikom projektiranja i izrade oru a- Uobi ajena pravila koja se primjenjuju prilikom projektiranja i izrade oru a u svrhu smanjenja buke i vibracija:

- to nost izrade – osovine, ležajevi i drugi rotiraju i dijelovi moraju se izraditi s maksimalnom tolerancijom to nosti,- zup ani prijenosnici snage – moraju biti odgovaraju e izabrani i izra eni, osobiti kod teških oru a- transmisije – oslonci (ležajevi) moraju biti postavljeni na odgovaraju im mjestima i koji ne e biti izvor vibracija te

moraju biti podloženi s elasti nim podmeta ima i s dopuštenim granicama zra nosti- elektromotori – ne smiju biti nimalo ekscentri no postavljeni u odnosu na prijenosnike snage i ležajeve (motori kojih opseg vibracija mora ostati u odre enim granicama moraju biti posebno ozna eni)- spojke osovina – moraju biti koncentri ne i prema potrebi s elasti nim umecima i podmeta ima- umjetni materijali – primjenom umjetnih materijala zamjenjuju se neki eli ni strojni elementi da bi se smanjila

razina buke- temeljenje – odgovaraju im temeljenjem smanjuje se intenzitet buke i vibracija (elasti nim podmeta ima)

Npr. temelji kotlova koji moraju biti uzdignuti iznad razine poda kotlovnice, a ako je kotao ve i od odre enog toplinskog u inka, tada se temelj kotla mora odvojiti od poda ostalog dijela kotlovnice kako se ne bi prenosile

vibracije na gra evinski objekt.

Stavak 2.:- Proizvo a može upute dati u posebnom separatu za montažu ili u sklopu tehni kog opisa u poglavlju o montaži,

sa skicama ili nacrtima (npr. za cjevovode ili kanale i njihove spojeve, ležajeve, drža e i sl.)Stavak 3.:- Kod oru a na kojima se objektivno ne može smanjiti buka (pneumatske bušilice, drobilice, mlinovi, brusilice stakla,

automatske tokarilice i sl.) predvi ene su druge mjere zaštite:- zagra ivanje oru a oklopom sa apsorpcijskim materijalom (vlaknaste tvari koje upijaju zvuk)- oblaganje prostorija (zidova i stropova) sa upija ima zvuka (porozni, membranski i rezonatorski upija i- gra evinska izvedba (kontrola glavnog projekta, ovisno o obilježjima gra evine odn. radova mora se provesti s obzirom na, izme u ostalog, zaštitu od buke – l. 202. Zakona o prostornom ure enju i gradnji, N.N.76/07.- odvajanje oru a u posebnu prostoriju- odvajanje radnika od oru a (pod uvjetom da radnik može rukovati oru em iz pregra ene prostorije ili je

nazo nost radnika potrebna samo povremeno ili na kratko vrijeme).Napomena:

Tijekom 2008. god. ovaj Pravilnik e biti stavljen izvan snage donošenjem Pravilnika o sigurnosti i zdravlju pri uporabi radne opreme, a u prijedlogu istog l. 86. glasi:Ako na radnoj opremi tehni kim rješenjima nije mogu e smanjiti buku odn. vibracije na dozvoljenu razinu, tada se moraju primjeniti

posebne mjere zaštite radnika od buke kao što je zvu na izolacija radne opreme ili njenog dijela, oblaganje radne opreme ili prostora u kojemje smještena radna oprema materijalom koji upija zvuk, odvajanje radne opreme u poseban prostor, odvajanje rukovatelja u kabine s daljinskim upravljanjem, izvedba posebne gra evine, izvedba posebnog temelja, smanjenje vremena izlaganja radnika buci i druge mjere.

Temaljem Zakona o gradnji donešen je Tehni ki propis o sustavima ventilacije, djelomi ne klimatizacije iklimatizacije zgrada (N.N. br. 3./07) kojim su propisana tehni ka svojstva za navedene sustave, zahtjevi za projektiranje, izvo enje sustava, uporabljivost, održavanje i drugi zahtjevi.

l. 9.Tehni ka svojstva sustava ventilacije moraju biti takva da tijekom trajanja zgrade u koju su ugra eni, uz

propisano, odnosno projektom odre eno izvo enje i održavanje sustava podnesu sve utjecaje uobi ajene uporabei utjecaje okoliša tako da (izme u ostalog):- razina buke kao posljedica rada sustava bude na takvoj razini da ne ugrožava zdravlje i da se osigura no ni mir

i zadovoljavaju i uvjeti za odmor i rad te da se sustavima sprije i širenje buke izme u pojedinih prostora u zgradiPrilozi Tehni kih propisa – norme za prora un, projektiranje, izvo enje i održavanje sustava:- HRN ENV 12102 : 2004 – Klimatizacijski ure aji, dizalice topline i ovlaživa i zraka s kompresorima na elektri ni

pogon – Mjerenje buke koja se prenosi zrakom – Utvr ivanje razine zvu ne snage (ENV 12102 : 1996)- HRN ISO 9612 : 2000 – Akustika – Smjernice za mjerenje i utvr ivanje izloženosti buci u radnoj okolini

(ISO 9612 : 1997)- HRN ISO 1996-1 : 2004 – Akustika – Opis, mjerenje i utvr ivanje buke okoliša – 1. dio : Osnovne veli ine i

postupci utvr ivanja (ISO 1996-1 : 2003) i dr.- Pravilnik o tehni kim normativima za ventilacijske ili klimatizacijske sisteme (Sl. list br. 38/89 i N.N. br.

69/97) u dijelu koji nije suprotan odredbama Tehni kih propisa.

Zakon o zaštiti od buke (N.N. br. 20/03)

Ovim se zakonom odre uju mjere zaštite od buke na kopnu, vodi i u zraku te nadzor nad provedbom mjera ( l. 1.).

Buka štetna za zdravlje u smislu ovog Zakona je svaki zvuk koji prekora uje najvišedopuštene razine utvr ene provedbenim propisom s obzirom na vrijeme i mjestonastanka u okolini u kojoj ljudi rade i borave ( l. 2.).

Pojmovi vezani uz zaštitu od buke na radnom mjestu definirani ovim Zakonom su:- Izvor buke jest svaki stroj, ure aj, instalacija, postrojenje, sredstvo za rad i transport,

tehnološki postupak, elektroakusti ki ure aj za emitiranje glazbe i govora, bu naaktivnost ljudi i životinja i druge radnje od kojih se širi zvuk. Izvorima buke smatraju se i cjeline kao nepokretni i pokretni objekti te otvoreni i zatvoreni prostori za šport, rekreaciju, igru, ples, predstave, koncerte, slušanje glazbe i sl.

- Radni prostor jest svaki otvoreni i zatvoreni prostor u kojem ljudi rade.- Stru ni poslovi zaštite od buke jesu poslovi utvr ivanja i provedbe mjera radi

sprje avanja ili smanjivanja i otklanjanja opasnosti od buke za zdravlje ljudi ( l. 3.).Stru ne poslove zaštite od buke mogu obavljati pravne osobe registrirane za obavljanje te djelatnosti koje imaju ovlaštenje ministra nadležnog za zdravstvo. Osobe u tim pravnim osobama koje obavljaju stru ne poslove zaštite odbuke moraju imati položen stru ni ispit.

Mjerama zaštite od buke mora se sprije iti nastanak buke, odnosno smanjiti postoje a buka na dopuštene razine, a te mjere obuhva aju:1. odabir i uporaba malobu nih strojeva, ure aja, sredstava za rad i transport 2. promišljeno uzajamno lociranje izvora buke ili objekata s izvorima buke

(emitenata) i podru ja ili objekata sa sadržajima koje treba štiti od buke (imitenata)3. izvedbu odgovaraju e zvu ne izolacije gra evina u kojima su izvori buke radni i

boravišni prostori 4. primjenu akusti kih zaštitnih mjera na temelju mjerenja i prora una buke na

mjestima emisije, na putovima širenja i na mjestima imisije buke5. akusti ka mjerenja zbog provjere i stalnog nadzora stanja buke 6. povremeno ograni enje emisije zvuka ( l. 4.).

Mjere za zaštitu od buke radnika na radu, kao i zaštite od štetnog djelovanja buke na organizam radnika tijekom rada u radnim prostorijama ili prostorima moraju biti takveda sprije e štetno djelovanje buke na zdravlje radnika ( l. 14.).

Pravilnik o najvišim dopuštenim razinama buke u sredini u kojoj ljudi rade i borave (N.N. br. 145/04)

Veli ine za opisivanje buke te na in i uvjeti mjerenja i odre ivanja tih veli inadefinirani su slijede im normama:- HRN ISO 1996-1-2-3, Akustika – opis, mjerenje i utvr ivanje buke okoline,- HRN ISO 9612, Akustika – smjernice za mjerenje i utvr ivanje izloženosti buci u

radnoj okolini,- HRN EN 60804, zvukomjeri s integriranjem i usrednjavanjem ( l. 2.).Neki od izraza u ovom Pravilniku imaju slijede e zna enje:- Leq – ekvivalentna trajna razina buke jest ona razina stalne buke koja bi na ovjeka

jednako djelovala kao promatrana promjenjiva buka istog vremena trajanja.- Lmax,nT – najviša razina buke tijekom mjerenja standardizirana na vrijeme odjeka 0,5 s- Ocjenska razina služi za ocjenu udovoljavanja dopuštenim razinama buke. To je

svaka predvi ena ili izmjerena akusti ka razina kojoj je dodano prilago enje. Ozna ava se indeksom R.

Osnovna veli ina za izražavanje buke je ekvivalentna razina buke. Mjeri se zvukomjerom s integriranjem i usrednjavanjem


velja

a 20

08

141

Najviše dopuštene ocjenske ekvivalentne razine buke LRA,eq koju na radnom mjestu stvaraju proizvodni i neproizvodni izvori buke su:1. s obzirom na ometanje rada:

Opis posla Najviša dopuštena ekvavilentna razina buke LA,eq u dB(A)

Najsloženiji poslovi upravljanja, rad vezan za veliku odgovornost,znanstveni rad 35

Rad koji zahtjeva veliku koncentraciju i/ili preciznupsihomotoriku 40

Rad koji zahtjeva esto komuniciranje govorom 50

Lakši mentalni rad te fizi ki rad koji zahtjeva pozornosti koncentraciju 65

2. s obzirom na zamje ivanje signala opasnosti i/ili upozorenja

Razina zvu nog signala opasnosti ili upozorenja mora biti 10 dB viša od postoje e razine buke na ispitivanom radnom mjestu

3. s obzirom na ošte enje sluhaKada izmjerena ekvivalentna razina buke na radnom mjestu prelazi 80 dB(A), kao ocjenska razina buke za pojedinog radnika primjenjuje se normalizirana dnevna osobna izloženost buci LRE,8h. Ako je buka tijekom radnog dana promjenjiva, primjenjuje se normaliziran tjedna osobna izloženost LRE,w. Najviša dopuštena dnevna ili tjedna osobna izloženost buci radnika izmosi 85 dB(A)– l. 12.

Najviše dopuštene maksimalne standardne razine buke LRAFmax,nT koje se uzatvorenim boravišnim prostorijama javljaju kao posljedica rada na zgradu vezanihservisnih ure aja (ure aji za dovod i odvod vode, ure aji za snabdijevanje energijom,grijanje, prozra ivanje i klimatizaciju, dizala, ure aji za pranje, bazeni i športskiure aji, ure aji za sakupljanje i uklanjanje otpada, vrata na motorni pogon itd.) su slijede e:

Vremenska zna ajka buke Dopuštena razina buke u dB(A)

Stalna ili isprekidana buka(npr.grijanje, pumpe) 25

Kratkotrajna ili kolebaju a buka(npr.dizala, ispiranje WC) 30

Pravilnik o op im mjerama i normativima zaštite na radu od buke u radnim prostorijama (Sl. list br. 29/71)

Donošenjem prethodno navedenog Pravilnika o najvišim dopuštenim razinama bukeu sredini u kojoj ljudi rade i borave (N.N. br. 145/04) unesene su promjene pri odre ivanjurazine buke na radnom mjestu te obveze primjene normi koje odre uju veli ine za opisivanje buke, na in i uvjete mjerenja i odre ivanja tih veli ina. Budu i istovremeno nijestavljen izvan snage ovaj Pravilnik, koji se primjenjuje kao pravno pravilo (temeljem l.44.Zakona o izmjenama i dopunama Zakona o zaštiti na radu, N.N. br.114/03), nastala je situacija sa dva važe a i ve im dijelom suprotstavljena propisa. Pravno vrijedi: važe i sunovi propisi, a ovaj Pravilnik primjenjuje se kao pravno pravilo, odnosno na snazi su samo oni njegovi dijelovi koji nisu u suprotnosti sa novim Pravilnikom (samo odredbeo mjerama zaštite).

l. 25.Za sprje avanje buke što nastaje zbog kretanja fluida (zrak, para, plinovi) kroz cijevi

ili kanale, kao i pri njihovom izlaženju u slobodnu atmosferu (motori s unutarnjim izgaranjem, parni strojevi, kompresori, puhaljke, ventilatori i dr.), primjenjuju seodgovaraju e mjere zaštite pri projektiranju, izvedbi i montaži cjevovoda (ispravno

uobli avanje kanala, odvajanje cjevovoda od izvora buke i od ostalih elemenata prostorijeumecima od gume i drugih materijala što amortiziraju zvuk, opremanje krajeva ispušnihcijevi napravama za prigušivanje buke i sl.).

Djelovanje buke na ljude- Buka – jedan od stresogenih faktora ljudskog okoliša- Povišenjem tonusa simpatikusa (autonomni dio središnjeg živ anog sustava koji

upravlja važnim životnim funkcijama, a nije pod kontrolom svijesti) dolazi do porasta krvnog tlaka, snizuje se periferna cirkulacija krvi,a time i manja koli ina kisika, javljaju se poreme aji disanja, promjene crijevne peristaltike, mijenja se ukupni metabolizam u tijelu, remete se funkcije žlijezda s unutarnjim lu enjem (nadbubrežne žlijezde, hipofiza, dijelovi guštera e). Javlja se umor, razdražljivost, nesanica, smetnje u koncentraciji, slabi koordinacija pokreta, sve reakcije postaju usporene. Rad se obavlja s pove anim naporom, raste potrošak energije što se naro ito odražava na mentalne funkcije i koncentraciju. Sve zajedno bitno pove ava rizik od ozljeda na radu.

- Akusti ka trauma – posljedica bukeStezanje arteriola (najmanjih arterija) te pove ani otpor protoku krvi ozlijediti enajprije onaj dio pužnice koji registrira zvukove viših frekvencija. Uz to, zbog ve ihamplituda vibracija u teku inama pužnice, viša razina buke u ve oj mjeri optere uje dijelove Cortijevog organa. Ovo rezultira ošte enjem sluha, najprije za zvukove na visokim frekvencijama (karakteristi no je u podru ju od oko 4000 Hz). Kako je u ovoj fazi sluh ošte en samo za tonove viših frekvencija, ta se nagluhost u svakodnevnom životu ne zapaža i u pravilu ne uo ava na vrijeme. Takva osoba naj eš e ostaje i dalje izložena štetnom djelovanju buke, ošte enje napreduje, širi se na zvukove nižih frkvencija i na kraju prelazi u gluho u.

Ošte enje sluha u svijetu:- SAD – 20% radne populacije- EU – 7% radne populacije- RH – 3% radne populacije (pregledane)


IV. t

eaj

142


velja

a 20

08

143BILJEŠKE


IV. t

eaj

144 BILJEŠKE


velja

a 20

08

145BILJEŠKE


IV. t

eaj

146 BILJEŠKE


velja

a 20

08

147BILJEŠKE

Za Vas profesionalno osmišljavamo vizualni identite u komunikaciji s tržištem preko medija

Naru ite od nas:

• reklamu - novinsku, radijsku ili televizijsku• estitke, kalendare i ostale potrepštine a impresioniranje suradnika

Mi emo Vam osmisliti i organizirati:

• Sadržaj za emisiju - bit emo Vam kreativni producenti

• Konferenciju ili promociju - sa aktivnim programom i dobrom pri om

• Filmski, knjižni i animirani festival sa PR-om, to radimo i za izložbe

Izdajemo:

• Samo knjige, brošure i asopise - nikad prijatelje i partnere

• Radimo prijelome i pripreme, ali ne za bolnice

www.astudio.hr

stru ni smjer: strojarstvo iv. tečaj...

Documents